專利名稱：立式雙軸車削中心的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動化大批量生產(chǎn)的車削設(shè)備，特別是適應(yīng)于盤轂類零件加工的立式 主軸車削設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控車床和車削中心有臥式和立式兩種。
臥式車床的結(jié)構(gòu)一般采用水平安裝的單主軸或水平相對安裝的雙主軸， 一個或兩個刀 架在水平面或傾斜面內(nèi)各自作兩坐標(biāo)進(jìn)給運(yùn)動，單主軸配置時機(jī)床同時只能加工工件一 端，雙主軸配置時機(jī)床同時可加工工件兩端，機(jī)床結(jié)構(gòu)決定了其實(shí)現(xiàn)可靠自動上下料相當(dāng) 煩瑣困難，所以一般都采取人工上下料，但對可通過主軸中心孔的細(xì)軸類零件大批量生產(chǎn)， 存在一種主軸后部自動喂送料的自動車床，對使用在汽車等行業(yè)的批量加工中的專用數(shù)控 車床有時也采用專用的自動上下料機(jī)械裝置。
立式車床的結(jié)構(gòu)一般采用垂直正置向上安裝的一根或多根主軸， 一個或多個刀架各自 作兩坐標(biāo)進(jìn)給運(yùn)動，也有少量垂直倒置向下安裝的單主軸車床，主軸作兩坐標(biāo)進(jìn)給運(yùn)動。 兩者都能實(shí)現(xiàn)零件保持不變姿態(tài)從機(jī)床通過，前者適用大中型零件加工有利于工件穩(wěn)定安 放定位，可以使用較為簡單裝置實(shí)現(xiàn)自動上下料，后者適用中型零件加工，可以利用卡盤 抓放工件，利用主軸進(jìn)給坐標(biāo)運(yùn)動移送工件，從而比前者更方便實(shí)現(xiàn)自動上下料和自動化 組線?，F(xiàn)有國產(chǎn)立式車床的主軸單一配置形式?jīng)Q定機(jī)床同時只能加工工件一端，自動化組 線時在機(jī)床間設(shè)置工件自動翻轉(zhuǎn)裝置。
對于臥式車床，加工中等重量零件時重力作用可能導(dǎo)致工件端面定位脫開，定位有不 穩(wěn)定趨勢；零件不能簡單地保持不變姿態(tài)從機(jī)床通過，所以難以實(shí)現(xiàn)自動上下料，即使實(shí) 現(xiàn)其結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜。
對于立式車床，主軸單一配置形式?jīng)Q定機(jī)床同時只能加工工件一端，自動化組線時在 機(jī)床間需設(shè)置工件自動翻轉(zhuǎn)裝置，兩端完全加工需多臺機(jī)床，占地大，輔助物流設(shè)施多； 正置主軸車床加工碗形工件內(nèi)表面時還存在排屑不暢、影響加工質(zhì)量的問題，其實(shí)現(xiàn)自動 上下料方式也還相對復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容為實(shí)現(xiàn)更高效更簡單可靠的適應(yīng)大批量自動化生產(chǎn)所要求的自動上下料方式，實(shí)現(xiàn)更 緊湊的生產(chǎn)線方案要求，本實(shí)用新型提出一種釆用雙主軸雙轉(zhuǎn)塔刀架配置的立式雙軸車削 中心。
為此，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案
立式雙軸車削中心，采用一種新的部件布局結(jié)構(gòu)，配置雙主軸雙轉(zhuǎn)塔刀架，兩主軸立 式、錯位、相對布置，移動主軸立式倒置，具X1、 Zl兩坐標(biāo)進(jìn)給運(yùn)動，能完成自動抓料，
配合固定轉(zhuǎn)塔刀架完成工件下端加工；固定主軸立式正置，配合移動轉(zhuǎn)塔刀架完成工件上 端加工，移動刀架具X2、 Z2兩坐標(biāo)進(jìn)給運(yùn)動，下料機(jī)械爪安裝于移動刀架安裝臺面上， 配合X2、 Z2坐標(biāo)運(yùn)動完成自動下料，工件從機(jī)床左端上料機(jī)動滾道進(jìn)入，右端下料機(jī)動 滾道流出。
上述技術(shù)方案中，由于采用了較重的主軸部件作進(jìn)給運(yùn)動，因此減輕其重量對提升運(yùn) 動動態(tài)性能很必要，所以采取以下措施采用強(qiáng)制水冷的大扭矩內(nèi)裝伺服電機(jī)主軸，功率 密度大大增加，采用鋁合金主軸箱體利于散熱和減重；采用合理設(shè)計的焊接結(jié)構(gòu)件，保證 剛度條件下有效減重。
上述技術(shù)方案中，可采用適應(yīng)機(jī)床結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的四坐標(biāo)進(jìn)給滑臺系統(tǒng)，具體為XI、 X2軸共用一個滑臺體，共用一副導(dǎo)向?qū)к墸诓煌瑓^(qū)間并部分重合，兩主軸交接工件
的位置必須在X1、 X2軸重合區(qū)；采用滾柱導(dǎo)軌導(dǎo)向系統(tǒng)，滿足運(yùn)動高、低速下均可達(dá)到 微細(xì)進(jìn)給要求；使用光柵尺作為滑臺位置測量反饋元件，組建機(jī)床全閉環(huán)控制系統(tǒng)；使用 經(jīng)過對速度、加速度、動靜剛度優(yōu)化設(shè)計與驗(yàn)算的使用滾珠絲杠的伺服驅(qū)動系統(tǒng)，保證機(jī) 床速度與進(jìn)給精度要求。
對本實(shí)用新型的有益效果描述如下
工件可保持一個姿態(tài)分別從機(jī)床左右進(jìn)出，實(shí)現(xiàn)比其它更為簡單可靠、高效的上下料 方式，同時方便組建自動化生產(chǎn)線；倒置主軸加工內(nèi)表面排屑流暢，有利保證加工質(zhì)量； 單機(jī)可實(shí)現(xiàn)工件兩端完全加工，使得生產(chǎn)線占地小，減少輔助設(shè)施，布局緊湊。
圖1是本實(shí)用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合圖l、圖2對本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)組成描述如下本機(jī)床主要由床身l、四坐標(biāo)進(jìn)給
滑臺2、移動主軸3、固定轉(zhuǎn)塔刀架4、固定主軸5、移動轉(zhuǎn)塔刀架6、下料機(jī)械爪7、上 料機(jī)動滾道8、下料機(jī)動滾道9、自動冷卻排屑系統(tǒng)IO、上料油缸ll及電、液、氣控制 系統(tǒng)14構(gòu)成，根據(jù)具體零件加工要求配備特定夾具12、 13和刀、輔具，編制相應(yīng)數(shù)控加 工程序，即構(gòu)成完整的自動化制造系統(tǒng)。
結(jié)合圖l、圖2對本實(shí)用新型各部分安裝位置關(guān)系描述如下兩個主軸立式、錯位、 上下相對布置，分別用于工件兩端加工，其中移動主軸3安裝在四坐標(biāo)進(jìn)給滑臺2上，具 XI、 Zl軸兩坐標(biāo)進(jìn)給運(yùn)動，固定主軸5固定安裝在床身l上；兩個刀架也上下布置，其 中固定轉(zhuǎn)塔刀架4固定安裝在床身1上，加工移動主軸3所裝卡工件，移動轉(zhuǎn)塔刀架6安 裝在四坐標(biāo)進(jìn)給滑臺2上，具X2、 Z2軸兩坐標(biāo)進(jìn)給運(yùn)動，加工固定主軸5所裝卡工件； 固定主軸5處在X1、 Zl、 X2、 Z2軸范圍內(nèi)，上料機(jī)動滾道8—端處在X1、 Zl軸范圍內(nèi)， 另一端延伸到機(jī)床外，下料機(jī)動滾道9一端處在X2、 Z2軸范圍內(nèi)，另一端延伸到機(jī)床外， 以便能實(shí)現(xiàn)從上料滾道8---移動主軸3—-固定主軸5---下料滾道9間的工件依序自動移 送；下料機(jī)械爪7安裝在移動電動刀架6安裝臺面上，隨移動電動刀架6運(yùn)動；上料油 缸ll安裝在上料滾道8右端中間，用于頂起工件實(shí)現(xiàn)端面定位；夾具12、 13分別安裝 在移動主軸3和固定主軸5上，用于夾持工件；自動冷卻排屑系統(tǒng)10由排屑機(jī)和供水系 統(tǒng)組成，完成冷卻沖屑供水、水屑分離排出功能。
結(jié)合圖1對本實(shí)用新型自動加工動作過程描述如下工件通過上料機(jī)動滾諄8到達(dá)上 料位置一--移動主軸3下行Zl軸,上料油缸11頂起工件實(shí)現(xiàn)端面定位,夾具12液壓驅(qū)動 夾緊--移動主軸3抓起工件沿Zl、 XI軸運(yùn)行到固定電動刀架4加工區(qū)間一一工件按程 序加工一--移動主軸3沿Z1、 Xl軸運(yùn)行到固定主軸5，夾具12松開，將工件放置固定主 軸5，夾具13液壓驅(qū)動夾緊，移動主軸3返回進(jìn)入下一循環(huán)----移動電動刀架6沿X2、 Z2軸運(yùn)行到固定主軸5—--工件按程序加工一--夾具13松開，移動電動刀架6安裝臺面 上的下料機(jī)械爪7抓起工件沿X2、 Z2軸運(yùn)行到下料滾道9并放下工件----下料機(jī)動滾道 9將工件送出機(jī)床。
權(quán)利要求1. 立式雙軸車削中心，其特征在于采用一種新的部件布局結(jié)構(gòu)，配置雙主軸雙轉(zhuǎn)塔刀架，兩主軸立式、錯位、相對布置，移動主軸立式倒置，具X1、Z1兩坐標(biāo)進(jìn)給運(yùn)動，能完成自動抓料，配合固定轉(zhuǎn)塔刀架完成工件下端加工；固定主軸立式正置，配合移動轉(zhuǎn)塔刀架完成工件上端加工，移動刀架具X2、Z2兩坐標(biāo)進(jìn)給運(yùn)動，下料機(jī)械爪安裝于移動刀架安裝臺面上，配合X2、Z2坐標(biāo)運(yùn)動完成自動下料，工件從機(jī)床左端上料機(jī)動滾道進(jìn)入，右端下料機(jī)動滾道流出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的立式雙軸車削中心，其特征在于采用強(qiáng)制水冷的大扭矩內(nèi)裝伺服電機(jī)主軸；釆用鋁合金主軸箱體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的立式雙軸車削中心，其特征在于XI、 X2軸共用一個滑臺 體，共用一副導(dǎo)向?qū)к?，但在不同區(qū)間并部分重合，兩主軸交接工件的位置必須在X1、X2軸重合區(qū)；采用滾柱導(dǎo)軌導(dǎo)向系統(tǒng)，滿足運(yùn)動高、低速下均可達(dá)到微細(xì)進(jìn)給要求；使 用光柵尺作為滑臺位置測量反饋元件，組建機(jī)床全閉環(huán)控制系統(tǒng)；使用經(jīng)過對速度、加速 度、動靜剛度優(yōu)化設(shè)計與驗(yàn)算的使用滾珠絲杠的伺服驅(qū)動系統(tǒng)。
專利摘要為實(shí)現(xiàn)更高效更簡單可靠的適應(yīng)大批量自動化生產(chǎn)所要求的自動上下料方式，實(shí)現(xiàn)更緊湊的生產(chǎn)線方案要求，本實(shí)用新型提出一種采用雙主軸雙轉(zhuǎn)塔刀架配置的立式雙軸車削中心，采用一種新的部件布局結(jié)構(gòu)，配置雙主軸雙轉(zhuǎn)塔刀架，兩主軸立式、錯位、相對布置，移動主軸立式倒置，具X1、Z1兩坐標(biāo)進(jìn)給運(yùn)動，能完成自動抓料，配合固定轉(zhuǎn)塔刀架完成工件下端加工；固定主軸立式正置，配合移動轉(zhuǎn)塔刀架完成工件上端加工，移動刀架具X2、Z2兩坐標(biāo)進(jìn)給運(yùn)動，下料機(jī)械爪安裝于移動刀架安裝臺面上，配合X2、Z2坐標(biāo)運(yùn)動完成自動下料，工件從機(jī)床左端上料機(jī)動滾道進(jìn)入，右端下料機(jī)動滾道流出。
文檔編號B23B3/30GK201076906SQ20062017252
公開日2008年6月25日 申請日期2006年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月25日
發(fā)明者華 張, 張日新, 朱正輝, 王建軍 申請人:東風(fēng)汽車有限公司設(shè)備制造廠