一种可换主轴箱多工位数控机床制造技术

本实用新型专利技术涉及机床加工技术领域，具体是一种可换主轴箱多工位数控机床，底座上方设有可分别沿X轴和Z轴移动的可更换的夹具，底座上方还设有位于夹具后方自前向后依次排列且可更换的第一主轴箱、第二主轴箱和第三主轴箱。第一主轴箱上设有铣刀盘和镗刀，铣刀盘设置于镗刀前方，第二主轴箱上设有中心钻和钻头，中心钻设置于钻头前方，第三主轴箱上设有丝攻。将五项工序整合于三个主轴箱上，减少了主轴箱的设计周期，也减少了调整时间，提高了生产效率且降低了生产成本，使得工序相对集中，经过一次装夹即可依次完成所有工序，工件加工位置精度高。三个主轴箱和夹具都可更换，在保障了较好柔性的前提下，大大减小了生产成本，提高了生产效率。了生产效率。了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种可换主轴箱多工位数控机床


[0001]本技术涉及机床加工
，具体是一种可换主轴箱多工位数控机床。

技术介绍

[0002]目前在汽车、拖拉机等行业中，一些零部件需要用到专用机床进行加工，使用专用机床提高了大批量生产的生产效率，但是专用机床柔性差，生产准备周期长。随着人们生活水平的提高，单件小批量生产越来越多，数控机床的高柔性正好符合单件生产方式，但是其效率远远比不上专用机床。现阶段大部分生产类型为介于大批量和单件之间的中小批量生产类型，为了同时保持数控加工的高柔性和专用机床的高效率，解决传统专用机床只能加工一种零件的局限性，研制一种一机多用的高效数控专用机床具有重要的理论意义和实际应用价值。
[0003]武汉理工大学的硕士研究生陈慧在导师的指导下设计了能够满足V型发动机气门挺杆孔加工要求的钻扩铰组合机床，该机床虽然能实现钻扩铰三个不同工位的循环，使机床具备一定柔性，但是该机床工位数是一定的，不能根据零件的工序数自动调整工位的数量，应用受到一定限制。（陈慧. V型发动机曲轴箱钻扩铰组合机床设计与研究[D]. 武汉：武汉理工大学，2012.）
[0004]洛阳一拖开创装备科技有限公司陈湘萍等针对六缸曲轴主轴颈孔的需要设计出卧式多面多工位钻削组合机床，这类机床实际上是利用了普通数控机床的结构形式，本质上还是单轴加工，并没有体现出效率的变化。（陈湘萍,艾宗良. 卧式多面多工位钻削组机的设计[J]. 洛阳：重型机械科技 2007，(6）19
‑
21）
[0005]大连信息工程学院谢新开等在论文中提出双面卧式三工位钻镗攻螺纹机床，通过分析该机床是双面加工，只是对一些加工部分对称的零件比较适用，所用控制系统需要多轴控制，增加投资成本和编程难度且工位有限，并不适合中小企业的应用。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是针对以上问题提供一种高效率、高柔性的可换主轴箱多工位数控机床。
[0007]为达到上述目的，本技术公开了一种可换主轴箱的多工位数控机床，包括底座，所述底座上方设有可分别沿X轴和Z轴移动的可更换的夹具，所述底座上方还设有位于所述夹具后方自前向后依次排列且可更换的第一主轴箱、第二主轴箱和第三主轴箱，所述第一主轴箱上设有铣刀盘和镗刀，铣刀盘设置于镗刀前方，所述第二主轴箱上设有中心钻和钻头，中心钻设置于钻头前方，所述第三主轴箱上设有丝攻。
[0008]在实际工作过程中，铣平面和镗孔两工序使用的铣刀盘和镗刀数量都较少，且转速也都较低，并且切削功率基本相同，因此，将铣刀盘和镗刀设置于同一主轴箱上；打中心孔和钻孔两工序中中心钻和钻头转速基本相同，且中心钻和钻头布置也较为对称，因此，将中心钻和钻头设置于同一主轴箱上；由于在攻丝工序中丝攻需连接编码器，每次加工都需
要正反转和一定的暂停时间，需要小的惯性和高的灵活性，以便与进给保持同步，才能加工出一定螺距的螺纹，因此将丝攻单独设置于一个主轴箱上。三个主轴箱的设置，使得工序相对集中，经过一次装夹即可依次完成所有工序，工件加工位置精度高。将五项工序整合于三个主轴箱上，减少了主轴箱的设计周期，也减少了调整时间，提高了生产效率且降低了生产成本。另外，三个主轴箱和夹具都可更换，大大提高了设备利用率，在保障了较好柔性的前提下，大大减小了生产成本，提高了成产效率。
[0009]优选地，铣刀盘和镗刀设有一个或多个，且分别通过一个或多个铣刀盘主轴和镗刀主轴安装在第一主轴箱上，所述第一主轴箱上设有第一电机，第一电机输出轴传动连接铣刀盘主轴和镗刀主轴；中心钻和钻头设有一个或多个，且分别通过一个或多个中心钻主轴和钻头主轴安装在第二主轴箱上，所述第二主轴箱上设有第二电机，第二电机输出轴传动连接中心钻主轴和钻头主轴；丝攻设有一个或多个，通过一个或多个丝攻主轴安装在第三主轴箱上，所述第三主轴箱上设有第三电机，第三电机输出轴传动连接丝攻主轴。每个主轴箱使用一个电机，简化了主轴箱结构，降低了生产成本。
[0010]优选地，所述第一电机输出轴分别与铣刀盘主轴和镗刀主轴齿轮传动，所述第一电机输出轴位于铣刀盘主轴和镗刀主轴之间，所述第二电机输出轴分别与中心钻主轴和钻头主轴齿轮传动，所述第二电机输出轴位于中心钻主轴和钻头主轴之间，所述第三电机输出轴与丝攻主轴齿轮传动。使主轴箱结构更加简单合理。
[0011]优选地，所述底座上方设有主轴箱工作台，所述主轴箱工作台上沿X轴间隔设有若干第一Z轴滑槽，攻丝主轴箱、钻孔主轴箱和铣削镗孔主轴箱底部皆通过与第一Z轴滑槽相适配的滑块安装在主轴箱工作台上，即攻丝主轴箱、钻孔主轴箱和铣削镗孔主轴箱皆通过主轴箱工作台安装在底座上。设置第一Z轴滑槽和与之相适配的滑块，能够方便的更换三个主轴箱。
[0012]优选地，所述底座上方设有X轴导轨，所述X轴导轨上方设有Z轴导轨，所述Z轴导轨底部通过与X轴导轨适配的滑块可左右移动的安装在X轴导轨上，所述夹具下方通过与Z轴导轨相适配的滑块可前后移动的安装在Z轴导轨上。
[0013]优选地，所述X轴导轨上设有X轴丝杠，所述Z轴导轨底部可转动安装在X轴丝杠上，所述X轴丝杠的一端设有X轴电机。
[0014]优选地，所述夹具下方通过夹具底座安装在Z轴导轨上（即夹具底座底部设有与Z轴导轨相适配的滑块），所述夹具可拆卸的安装于夹具底座上，所述夹具包括夹具体和液压缸。
[0015]优选地，所述Z轴导轨上设有Z轴丝杠，所述夹具底座底部可转动的安装在Z轴丝杠上，所述Z轴丝杠的前端设有Z轴电机。
[0016]优选地，所述夹具底座上侧面间隔设有若干第二Z轴滑槽，所述夹具底部通过与第二Z轴滑槽相适配的滑块安装在夹具底座上。通过第二Z轴滑槽和与之相适配的滑块，能够方便的更换夹具。
[0017]优选地，还包括相互电连接的控制柜和操作面板，所述控制柜设置在底座的左端或右端，所述操作面板设置在底座的左端或右端，所述控制柜内设有电连接第一电机、第二电机、第三电机、X轴电机、Z轴电机的控制器。该控制器可以采用现有技术中数控机床使用的控制器，其具体型号在此不做限制，能够实现本技术中其所具有的功能即可。
[0018]综上所述，本技术的有益效果在于：在本技术中，将五项工序整合于三个主轴箱上，减少了主轴箱的设计周期，也减少了调整时间，提高了生产效率且降低了生产成本，还能根据零件的工序数调整工位的数量，提高了使用灵活性。另外，三个主轴箱和夹具都可更换，大大提高了设备利用率，在保障了高柔性的前提下，大大减小了生产成本，提高了生产效率。每个主轴箱使用一个电机，简化了主轴箱结构，降低了生产成本。
附图说明
[0019]图1是本技术一种可换主轴箱多工位数控机床的立体图；
[0020]图2是本技术一种可换主轴箱多工位数控机床的另一角度的立体图；
[0021]图3是第一主轴箱内部传动结构示意图；
[0022]图4是第二主轴箱内部传动结构示意图；
[0023]图5是第三主轴箱内部传动结构示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可换主轴箱的多工位数控机床，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）上方设有可分别沿X轴和Z轴移动的可更换的夹具（14），所述底座（1）上方还设有位于所述夹具（14）后方自前向后依次排列且可更换的第一主轴箱（3）、第二主轴箱（4）和第三主轴箱（5），所述第一主轴箱（3）上设有铣刀盘（9）和镗刀（10），铣刀盘（9）设置于镗刀（10）前方，所述第二主轴箱（4）上设有中心钻（11）和钻头（12），中心钻（11）设置于钻头（12）前方，所述第三主轴箱（5）上设有丝攻（13）。2.根据权利要求1所述的可换主轴箱的多工位数控机床，其特征在于，铣刀盘（9）和镗刀（10）设有一个或多个，且分别通过一个或多个铣刀盘主轴（9
‑
1）和镗刀主轴（10
‑
1）安装在第一主轴箱（3）上，所述第一主轴箱（3）上设有第一电机（6），第一电机输出轴（6
‑
1）传动连接铣刀盘主轴（9
‑
1）和镗刀主轴（10
‑
1）；中心钻（11）和钻头（12）设有一个或多个，且分别通过一个或多个中心钻主轴（11
‑
1）和钻头主轴（12
‑
1）安装在第二主轴箱（4）上，所述第二主轴箱（4）上设有第二电机（7），第二电机输出轴（7
‑
1）传动连接中心钻主轴（11
‑
1）和钻头主轴（12
‑
1）；丝攻（13）设有一个或多个，通过一个或多个丝攻主轴（13
‑
1）安装在第三主轴箱（5）上，所述第三主轴箱（5）上设有第三电机（8），第三电机输出轴（8
‑
1）传动连接丝攻主轴（13
‑
1）。3.根据权利要求2所述的可换主轴箱的多工位数控机床，其特征在于，所述第一电机输出轴（6
‑
1）分别与铣刀盘主轴（9
‑
1）和镗刀主轴（10
‑
1）齿轮传动，所述第一电机输出轴（6
‑
1）位于铣刀盘主轴（9
‑
1）和镗刀主轴（10
‑
1）之间，所述第二电机输出轴（7
‑
1）分别与中心钻主轴（11
‑
1）和钻头主轴（12
‑
1）齿轮传动，所述第二电机输出轴（7
‑
1）位于中心钻主...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏美亭，吴文俊，许光华，
申请(专利权)人：山东工业技师学院，
类型：新型
国别省市：