适用于大型曲轴复合加工的卧式加工机床及加工方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于大型曲轴复合加工的卧式加工机床及加工方法，其中通过将加工机床设计为卧式结构，采用夹持组件将待加工的大型曲轴沿水平方向进行夹持，并通过回转驱动装置驱使大型曲轴工件绕自身轴心线旋转，同时调整加工刀具组件的位置及角度，便可使得大型曲轴上的待加工位置与加工刀具组件的位置相对应而进行加工。采用该卧式机床对大型曲轴进行加工时，只需要对大型曲轴工件进行一次装夹操作，利用刀具的更换来实现对大型曲轴不同要求的加工。机床的整个加工过程可通过自动编程来实现，尤其适用于大型曲轴上多油孔的不同要求复合加工，其自动化程度高，且加工精度和加工效率也得到了大幅度的提高。

【技术实现步骤摘要】
适用于大型曲轴复合加工的卧式加工机床及加工方法
本专利技术涉及一种适用于大型曲轴复合加工的卧式加工机床及加工方法。
技术介绍
目前，随着发动机行业的大型化产业发展，我国发动机曲轴也变得越来越大，在长度和直径上都有了质的变化。以往在对曲轴进行加工时，往往都是采用刀具固定、工件移动，在工件上找到相应的加工位置后，再用刀具进行钻孔加工。然而，对于结构复杂，尤其是油孔数量多、分布位置及方向各异的大型曲轴而言，在进行油孔加工时，待加工的大型曲轴工件需要不断地调整位置与角度，才能够与机床上的钻孔刀具相配合进行钻孔。以往常规的深孔钻床已不能满足大型及超大型曲轴工艺的加工要求，且该种加工方式也无法实现高效及精准的加工。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种适用于大型曲轴复合加工的卧式加工机床，以提高大型曲轴的加工效率及加工精度。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种适用于大型曲轴复合加工的卧式加工机床，所述加工机床包括机座、设于所述机座上的夹持组件，待加工的所述大型曲轴可绕自身轴心线旋转地夹持安装在所述夹持组件上，且所述大型曲轴的轴心线沿水平方向延伸，所述机座上还设有用于驱使所述大型曲轴绕自身轴心线进行回转运动的回转驱动装置，所述加工机床还包括设于所述机座上用于对所述大型曲轴进行加工的加工刀具组件，所述加工刀具组件包括回转座、设于所述回转座上的动力头、以及安装在所述动力头上的刀具，所述回转座的轴心线沿竖直方向延伸，所述回转座既可绕其自身轴心线作回转运动地设置在所述机座上，又可分别沿平行于所述大型曲轴的轴向、垂直于所述大型曲轴的轴向作进给运动地设置在所述机座上。优选地，所述夹持组件包括固定地设于所述机座上且具有旋转卡盘的床头箱、可朝向或远离所述床头箱运动地设置在所述机座上且具有旋转顶针的尾座，所述旋转顶针的轴心线与所述旋转卡盘的轴心线共线延伸，待加工的所述大型曲轴的一侧轴端部通过所述旋转卡盘夹持固定且该所述大型曲轴的另一侧轴端部通过所述尾座的所述旋转顶针沿轴向顶紧而实现夹持安装。进一步地，所述回转驱动装置包括伺服电机、与所述伺服电机相连接的减速器，所述减速器的输出轴与所述床头箱的主轴通过联轴器相连接以驱使所述旋转卡盘旋转。进一步地，所述尾座包括滑动地安装在所述机座上的尾座体、设于所述尾座体上用于安装所述旋转顶针的移动套筒，所述移动套筒可沿所述旋转顶针的轴向相对运动地设置在所述尾座体上，所述移动套筒与所述尾座体之间设有用于驱使所述移动套筒运动的移动驱动组件。更进一步地，所述移动驱动组件为设于所述移动套筒与所述尾座体之间的丝杠-螺母驱动组件，所述旋转顶针可绕自身轴心线旋转地设置在所述移动套筒上。作为一种具体的实施方式，所述机座上设有齿条，所述尾座体上设有与所述齿条相配合的齿轮，所述尾座体上还设有用于驱使所述齿轮旋转以与所述齿条配合而使得所述尾座朝向或远离所述床头箱运动的驱动电机。优选地，所述机座上设有可沿平行于所述大型曲轴的轴向运动的拖板，所述拖板上滑动地设置有横滑板，所述横滑板的滑动方向与所述拖板的运动方向相垂直以朝向或远离所述大型曲轴运动，所述回转座可绕自身轴心线旋转地设置在所述横滑板上。优选地，所述机座包括相对固定的工件床身与刀架床身，所述夹持组件、所述回转驱动装置均设置在所述工件床身上，所述加工刀具组件均设置在所述刀架床身上。本专利技术的另一目的是提供一种适用于大型曲轴复合加工的加工方法，以提高大型曲轴的加工效率及加工精度。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种适用于大型曲轴复合加工的加工方法，所述加工方法包括如下步骤：（1）采用夹持组件将待加工的大型曲轴进行夹持安装，其中，待加工的所述大型曲轴可绕自身轴心线旋转地夹持安装在所述夹持组件上，且所述大型曲轴的轴心线沿水平方向延伸；（2）驱动所述大型曲轴绕自身轴心线旋转，直至所述大型曲轴上的待加工位置到达预设位置；（3）调整加工刀具组件的位置，使得所述加工刀具组件上刀具的加工位置及加工方向与所述预设位置相对应而对所述大型曲轴进行加工；（4）重复步骤（2）、步骤（3），直至所述大型曲轴的加工完成。进一步地，采用如上述的卧式加工机床进行加工。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术的一种适用于大型曲轴复合加工的卧式加工机床，其中通过将加工机床设计为卧式结构，采用夹持组件将待加工的大型曲轴沿水平方向进行夹持，并通过回转驱动装置驱使大型曲轴工件绕自身轴心线旋转，同时调整加工刀具组件的位置及角度，便可使得大型曲轴上的待加工位置与加工刀具组件的位置相对应而进行加工。采用该卧式机床对大型曲轴进行加工时，只需要对大型曲轴工件进行一次装夹操作，利用刀具的更换便可实现对大型曲轴不同要求的加工。机床的整个加工过程可通过自动编程来实现，尤其适用于大型曲轴上多油孔的不同要求复合加工，其自动化程度高，且加工精度和加工效率也得到了大幅度的提高。附图说明附图1为本专利技术的加工机床的整体结构示意图。其中：1、机座；2、工件床身；3、刀架床身；4、大型曲轴；5、床头箱；51、旋转卡盘；6、尾座；61、尾座体；62、旋转顶针；63、移动套筒；64、移动驱动组件；65、驱动电机；7、回转驱动装置；71、伺服电机；72、减速器；8、齿条；9、拖板；10、齿轮-齿条组件；11、横滑板；12、丝杠-螺母组件；13、钻孔组件；131、回转座；132、动力头；133、刀具；134、丝杠-螺母组件；14、数控系统；15、排屑器。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例来对本专利技术的技术方案作进一步的阐述。为便于描述和说明该加工机床上各部件的设置形式，以下关于方向的描述中，均按照操作人员所观察到的方向进行定义的，即图1中标示的前、后、左、右方向，上述的前后方向对应的为机床上的X向，左右方向对应的则为机床上的Z向。参见图1所示的卧式加工机床，适用于对大型曲轴零件进行复合加工，如钻孔、铣面、攻丝等多种加工。该加工机床包括机座1、设于机座1上用于对待加工的大型曲轴4进行夹持安装的夹持组件、用于驱使待加工的大型曲轴4进行回转运动的回转驱动装置7、以及用于对大型曲轴4进行加工的加工刀具组件。在本实施例中，机座1包括相对固定设置的工件床身2和刀架床身3，夹持组件和回转驱动装置7设于工件床身2上，待加工的大型曲轴4可绕自身轴心线旋转地夹持安装在夹持组件上，且大型曲轴4在夹持组件的夹持安装下其轴心线沿左右水平方向延伸；加工刀具组件采用的为用于对待加工的大型曲轴4进行钻孔加工的钻孔组件13，该钻孔组件13设置在刀架床身3上，具体地，夹持组件包括固定地设于工件床身2上且具有旋转卡盘51的床头箱5、可沿左右方向运动的设置在工件床身2上且具有旋转顶针62的尾座6，其中旋转顶针62的轴心线与旋转卡盘51的轴心线共线延伸，待加工的大型曲轴4的左侧轴端部通过旋转卡盘51夹持固定且该大型曲轴4的右侧轴端部通过尾座6的旋转顶针62沿轴向顶紧而实现夹持安装。尾座6包括滑动地安装在机座1上的尾座体61、设于尾座体61上用于安装旋转顶针62的移动套筒63，移动套筒63可沿旋转顶针62的轴向相对运动地设置在尾座体61上，旋转顶针62可绕自身轴心线旋转地设置在移动套筒63上。移动套筒63与尾座体61之间设有用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于大型曲轴复合加工的卧式加工机床，其特征在于：所述加工机床包括机座、设于所述机座上的夹持组件，待加工的所述大型曲轴可绕自身轴心线旋转地夹持安装在所述夹持组件上，且所述大型曲轴的轴心线沿水平方向延伸，所述机座上还设有用于驱使所述大型曲轴绕自身轴心线进行回转运动的回转驱动装置，所述加工机床还包括设于所述机座上用于对所述大型曲轴进行加工的加工刀具组件，所述加工刀具组件包括回转座、设于所述回转座上的动力头、以及安装在所述动力头上的刀具，所述回转座的轴心线沿竖直方向延伸，所述回转座既可绕其自身轴心线作回转运动地设置在所述机座上，又可分别沿平行于所述大型曲轴的轴向、垂直于所述大型曲轴的轴向作进给运动地设置在所述机座上。

【技术特征摘要】
1.一种适用于大型曲轴复合加工的卧式加工机床，其特征在于：所述加工机床包括机座、设于所述机座上的夹持组件，待加工的所述大型曲轴可绕自身轴心线旋转地夹持安装在所述夹持组件上，且所述大型曲轴的轴心线沿水平方向延伸，所述机座上还设有用于驱使所述大型曲轴绕自身轴心线进行回转运动的回转驱动装置，所述加工机床还包括设于所述机座上用于对所述大型曲轴进行加工的加工刀具组件，所述加工刀具组件包括回转座、设于所述回转座上的动力头、以及安装在所述动力头上的刀具，所述回转座的轴心线沿竖直方向延伸，所述回转座既可绕其自身轴心线作回转运动地设置在所述机座上，又可分别沿平行于所述大型曲轴的轴向、垂直于所述大型曲轴的轴向作进给运动地设置在所述机座上。2.根据权利要求1所述的适用于大型曲轴复合加工的卧式加工机床，其特征在于：所述夹持组件包括固定地设于所述机座上且具有旋转卡盘的床头箱、可朝向或远离所述床头箱运动地设置在所述机座上且具有旋转顶针的尾座，所述旋转顶针的轴心线与所述旋转卡盘的轴心线共线延伸，待加工的所述大型曲轴的一侧轴端部通过所述旋转卡盘夹持固定且该所述大型曲轴的另一侧轴端部通过所述尾座的所述旋转顶针沿轴向顶紧而实现夹持安装。3.根据权利要求2所述的适用于大型曲轴复合加工的卧式加工机床，其特征在于：所述回转驱动装置包括伺服电机、与所述伺服电机相连接的减速器，所述减速器的输出轴与所述床头箱的主轴通过联轴器相连接以驱使所述旋转卡盘旋转。4.根据权利要求2所述的适用于大型曲轴复合加工的卧式加工机床，其特征在于：所述尾座包括滑动地安装在所述机座上的尾座体、设于所述尾座体上用于安装所述旋转顶针的移动套筒，所述移动套筒可沿所述旋转顶针的轴向相对运动地设置在所述尾座体上，所述移动套筒与所述尾座体之间设有用于驱使所述移动套筒运动的移动驱动组件。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔洪奎，蒲连兄，孙绯佳，张鹤望，吉文正，
申请(专利权)人：苏州江源精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32