工业4.0的基础:数控双主轴车铣复合机床结构设计

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车铣是利用铣刀旋转和工件旋转的合成运动来实现对工件的切削加工 , 使工件 在形状精度、位置精度、已加工表面完整性等多方面达到使用要求的一种先进切削加工方 法。

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车铣复合加工不是单纯的将车削和铣削两种加工手段合并到一台机床上 , 而是利用车 铣合成运动来完成各类表面的加工 , 是在当今数控技术得到较大发展的条件下产生的一 种新的切削理论和切削技术。

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现有技术中,车铣加工中心只包括固定工件的主轴,和对该工件进行加工的加工 装置。在使用时,一主轴和一相对应的加工装置,不能满足多件工件的加工需求,且加工单 一。

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双主轴车铣复合机床结构设计优点:

1、双轴车铣复合机具有两主轴和与该两主轴相对应的加工装置,使得可同 时加工两件加工件,有效提高工作效率,同时,两主轴可固定一工件,通过两加工装置对该 工件进行分段加工,满足不同的加工需求,且提高工作效率,相对需要两台加工机有效降低生产成本 ;

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2、加工装置上可安装多种动力刀塔装置,介绍了两种动力刀塔结构,可实 现对工件端面和工件侧面同时进行加工,有效提高工作效率,该动力刀塔上可安装多种刀 具,有效减少安装刀具所需要的时间,进一步提高了工作效率 ;

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数控双主轴车铣复合机床结构介绍

机座 4,机座 4 上两侧分别设置有 A 轴装夹加工装置 7 和 B 轴装夹加工装置 5,A 轴 装夹加工装置 7 与 B 轴装夹加工装置 5 对立设置,机座 4 上还设置有与 A 轴装夹加工装置 7 配合的 A 塔加工装置 2,和与 B 轴装夹加工装置 5 配合的 B 塔加工装置 3。

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通过双轴车铣复合机的使用,可实现同时加工两件工件,包括固定在 A 轴装夹加 工装置上的第一工件,通过A塔加工装置进行加工 ;和固定在B轴装夹加工装置上的第二工 件,通过 B 塔加工装置进行加工,有效提高工作效率,为用户带来一定的经济效益,同时结 构简单,使用方便。

机座 4 与 B 轴装夹加工装置 5 之间还设置有左右移动装置 6。机座 4 与 A 塔加工装置 2 之间还设置有左右移动装置 1。通过设置左右移动装置,实现左右移动装置带动 B 轴装夹加工装置或 A 塔加工装 置左右移动。A 轴装夹加工装置位置固定,A 塔加工装置对固定在 A 轴装夹加工装置内的工 件进行左右移动加工 ;B塔加工装置固定,B轴装夹加工装置左右移动,实现B塔加工装置能 够左右加工固定在第二装置上的工件。

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左右移动装置 6 包括电机 8、丝杠 11、联轴器 10、尾座 12、滑轨 14 和 托板 13,电机 8 的输出轴 9 与丝杠 11 通过联轴器 10 连接,丝杠 11 与尾座 12 螺纹连接,拖 板 13 设置在尾座 12 上,托板 13 两侧分别通过滑轨 14 与机座 4 连接。B轴装夹加工装置或A塔加工装置可设置在托板上,电机可控制A轴装夹加工装置 与 B 塔加工装置距离移动,便于移动距离的调节,实现双轴铣床多功能的操作。其中,左右移动装置 1 与左右移动装置 6 为相似结构。根据安装在托板上装置的 大小调整托板的大小,还有根据安装在托板上装置的运行距离设置不同的滑轨,满足其加 工运行的需要。,A 轴装夹加工装置 7 的轴线与 B 轴装夹加工装置 5 的轴线位于同一水 平线上。

A 轴装夹加工装置与 B 轴装夹加工装置可同时固定一工件,通过 A 塔加工装置与 B 塔加工装置对工件分段加工,此时,B 轴装夹加工装置通过左右移动装置实现左右移动,满 足较长工件的加工,工作时,A 轴装夹加工装置与 B 轴装夹加工装置带动工件转动,通过 A 塔加工装置与 B 塔加工装置移动对工件进行分段加工,有效提高工作效率。同时,A 轴装夹 加工装置固定工件的首端,通过 A 塔加工装置对该工件加工后,B 轴装夹加工装置通过左右 移动装置实现左移夹取工件的尾端,A 轴装夹加工装置松开,B 轴装夹加工装置夹取工件远 离 A 轴装夹加工装置,首端为未加工段,使工件的未加工段从 A 轴装夹加工装置内抽出并远 离,通过 B 塔加工装置对该未加工段进行加工。相对于现有技术,需要用户取出工件,翻转 工件固定在主轴内,具有自动化化程度高,工作效率高,在实现这些功能的前提,都 要满足 A 轴装夹加工装置的轴线与 B 轴装夹加工装置的轴线位于同一水平线上。

A 塔加工装置 2 与 B 塔加工装置 3 位于 A 轴装夹加工装置 7 轴线的一 侧,也可分别设置在 A 轴装夹加工装置 7 轴线的两侧。固定方式多样,还可设置机械手于机 座的上方,使加工方式更加多样,满足复杂工件的加工。

A 轴装夹加工装置 7 与 B 轴装夹加工装置 5 为相同结构,具体包括箱体 18、主轴 19、电机 16、拉杆 20 和回转油缸 15,箱体 18 设置在机座 4 上,主轴 19 设置在箱体 18 上,电机 16 连接于箱体 18,电机 16 与主轴 19 之间通过同步轮和同步轮 17 进行传动连 接,回转油缸 15 与主轴 19 通过过渡盘连接在一起。其中,主轴为台湾原装主轴 A2-6, 同步带为 8YU 同步轮,同步轮为 8YU 同步轮。

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进一步地,A 塔加工装置 2 与 B 塔加工装置 3 为相同结构,具体包括动力刀塔 22、 上下移动装置 23 和前后移动装置 21,上下移动装置 23 设置在前后移动装置 21 上,动力刀 塔 22 设置在上下移动装置 23 上。上下移动装置带动动力刀塔上下移动,前后移动装置带 动动力刀塔前后移动,实现对固定在主轴上的工件进行加工。

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动力刀塔 22 包括电机 24、主传杆 35、轴承 26、斜齿轮 34、限位套 33、动力头单元 29、电机法兰 27 和箱体 32,电机 24 设置在电机法兰 27 上端,箱体 32 设置在电机法兰 27 的 下端,电机法兰 27 上设置有电机 24 的输出轴 36 能够穿过的孔,主传杆 35 的首端穿过箱体 32 套接输出轴 36 外于该孔内,主传杆 35 首端套接有轴承 26,轴承 26 通过第一锁紧螺母 25 预紧轴承外圈,第一锁紧螺母 25 与电机法兰 27 螺纹连接,轴承 26 通过第二锁紧螺母 28 预 紧轴承内圈,第二锁紧螺母 28 与主传杆 35 螺纹连接,第一锁紧螺母 25 与第二锁紧螺母 28 分别设置在轴承 26 的两侧 ;

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主传杆 35 上设置有斜齿轮 34,两相邻的斜齿轮 34 之间设置限 位套 33 ;主传杆 35 尾端套接有轴承 31,轴承 31 外套接有底板 30,底板 30 固定在箱体 32 底 部 ;动力头单元 29 包括动力头主轴杆和套接在动力头主轴杆 37 尾端的小斜齿轮 42,动力 头单元 29 设置在箱体 32 上,动力头主轴杆 37 尾端套接的小斜齿轮 42 穿过箱体 32 与设置 在主传杆 35 两相领的斜齿轮 34 啮合。

 

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动力头单元 29 包括动力头主轴杆 37、小斜齿轮 42、中隔套 43、压盖 38、 锁紧螺母 41、法兰 39 和轴承 40,动力头主轴杆 37 中端依次套接有轴承 40、中隔套 43 和轴 承 40,轴承 40 外还套接有法兰 39,法兰 39 一侧通过压盖 38 实现固定,法兰 39 的另一侧通 过锁紧螺母 41 固定,压盖 38 套接于动力头主轴杆 37 外,锁紧螺母 41 与动力头主轴杆 37 螺 纹连接,动力头主轴杆 37 尾端套接有小斜齿轮 42,

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动力头主轴杆 37 首端设置有外螺纹 45, 动力头主轴杆 37 首端的端面设置有放置刀具的孔 44。箱体 32 上设置有六个动力头单元 29,其中,三个动力头单元设置在 箱体 32 的第一侧面 46,另外三个动力头单元设置在箱体 32 的第二侧面 47,第一侧面 46 与 第二侧面 47 相领。其中,法兰 39 通过紧固件与压盖 38 连接,动力头单元 29 通过紧固件穿过法兰 39 固定在箱体 32 上。

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  • 本文由 smellycat Published on 2018年10月20日