專利名稱：一種雙頭車床及其傳動控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種車床，尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)兩件エ件同步和分步加工的ー種雙頭車床及其傳動控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，公知的車床都是ー個動カ系統(tǒng)控制一個卡盤工作，為了提高工作效率和減少設(shè)備在工作區(qū)域所占空間，也有將兩個動カ系統(tǒng)組合在一臺車床導(dǎo)軌上進(jìn)行設(shè)計加工，這樣可以減少エ件的裝夾次數(shù)和提高加工效率，但從車床設(shè)計理想化和資源利用最大化以及加工效率最大化和人員勞動量消耗最小化程度上來講，現(xiàn)有的車床和已經(jīng)公開的技術(shù)都沒有很好的將設(shè)計與資源的利用和人力、物力的因素有效的結(jié)合到一起。比如申請日:2002. 04. 26，申請?zhí)?02231472. 5，名稱雙頭數(shù)控車床，其主要特征是在原車床導(dǎo)軌的另一端設(shè)有與原車頭箱相対稱的一個車頭箱，其設(shè)計和使用需要用兩套動カ源來實現(xiàn)對エ件的分次裝夾加工，雖然在裝夾安裝上節(jié)約了時間，但在加工時并不能實現(xiàn)兩件エ件同步加工的目的，在某種程度上沒有發(fā)揮出兩套動力源最大的工作效率。比如申請日2008. 07. 28,申請?zhí)?2008201482285，名稱:中間驅(qū)動雙頭數(shù)控車床，其結(jié)構(gòu)特點是ー個動カ源在エ件的中間作驅(qū)動，使エ件的兩邊的兩套切削系統(tǒng)同步對エ件兩邊的表面進(jìn)行復(fù)合加工，這種兩邊同步加工的設(shè)計只局限于加工個別規(guī)格的軸類零件，而且也不能同步對兩件エ件進(jìn)行復(fù)合加工，在設(shè)計上還是不能實現(xiàn)資源應(yīng)用最少，價值發(fā)揮最大的效果。比如申請日:2007. 12. 11，申請?zhí)?200720158288. 0，名稱:雙頭數(shù)控木工機(jī)床，
其特征是所述的動カ構(gòu)件上設(shè)計上下兩個夾頭，與之相對應(yīng)的還有上下兩個刀架和上下兩個尾座；其加工特點是可以同時夾持兩根エ件同步加工，其缺點是無法對不同長度和直徑以及規(guī)格尺寸要求不同的エ件進(jìn)行同步加工。本設(shè)計人在2002. 06. 09申請的專利號為02122581. 8的“雙頭車床及其エ藝”中針對了以上設(shè)計加工缺陷進(jìn)行了設(shè)計，但主要針對普通車床的加工以及擴(kuò)展加工エ藝的設(shè)計，沒有闡述數(shù)控控制技術(shù)在該雙頭車床上同步和異步加工的創(chuàng)新應(yīng)用，也沒有詳盡反映傳動機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中的獨特創(chuàng)新，等等，針對以上設(shè)計應(yīng)用上的不足，本發(fā)明提出新的設(shè)計方案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為一種雙頭車床及其傳動控制系統(tǒng)，為了解決以上設(shè)計及應(yīng)用上的問題， 本發(fā)明在傳動機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)上產(chǎn)生了關(guān)鍵性的突破，不僅滿足了兩件エ件同步加工的要求，還實現(xiàn)了兩件エ件同步或異步或不同尺寸的復(fù)合加工。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種雙頭車床及其傳動控制系統(tǒng)，包括雙頭普通車床傳動裝置和雙頭數(shù)控車床傳動控制系統(tǒng)；其特征是主卡盤(I)和副卡盤(2)在雙頭普通車床傳動裝置和雙頭數(shù)控車床傳動控制系統(tǒng)中可以實現(xiàn)同步和不同步工作；其傳動和控制路徑是在雙頭普通車床傳動系統(tǒng)中，主軸箱(16)內(nèi)的齒輪(57)和(58)將主動カ傳給主軸(47)，然后通過齒輪(45)將傳動傳給傳動箱(15)，然后通過傳動軸
(41)和齒輪(40)將傳動傳給齒輪(42)，通過齒輪(42)將傳動傳給傳動軸(43)，通過傳動軸(43)將以上傳動同步傳給主絲杠(11)和副絲杠(12)，以達(dá)到主大拖板(9)和副大拖板
(10)同步運行的目的；在雙頭數(shù)控車床傳動控制系統(tǒng)中，通過數(shù)控編程系統(tǒng)(26)來控制主卡盤(I)和副卡盤(2)的同步加工和異步加工的工作模式以及編制主轉(zhuǎn)塔刀架(27)和副轉(zhuǎn)塔刀架(28)同步切削和異步切削的切削參數(shù)；床身主位(24)和床身副位(25)為同一軸線整體,也包括同軸分體組合；主卡盤(I)和副卡盤(2)的主動カ為同一個動カ源，也包括兩個分體控制的動カ源；傳動箱(15)內(nèi)的齒輪傳輸包括等比傳輸和不等比傳輸；數(shù)控編程系統(tǒng)(26)包括一個總系統(tǒng)或兩個分系統(tǒng)的組合；主軸(47)上所設(shè)有的承載定位軸承(48、 49,50)和(51、52、53、54)的配比在數(shù)量和型號規(guī)格上包括相同和不相同；主軸(47)上設(shè)有便于安裝副卡盤(2)的法蘭盤(56)和螺栓孔(59);雙頭數(shù)控車床加工裝置和控制系統(tǒng)中包括冷卻裝置和其雙向加工的數(shù)控編程控制系統(tǒng)；雙頭數(shù)控車床加工裝置和控制系統(tǒng)中的冷卻系統(tǒng)包括單管冷卻和多管冷卻以及液冷和氣冷；雙頭數(shù)控車床加工裝置和控制系統(tǒng)中包括無級變速系統(tǒng)及安全防護(hù)裝置和安全行程控制報警系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果是可以通過一個動カ源及控制系統(tǒng)同時對兩件エ件進(jìn)行加工和控制，同時也可以根據(jù)エ藝要求對兩件エ件進(jìn)行不同尺寸和形狀的異步復(fù)合加工。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)ー步說明。圖I為本發(fā)明雙頭普通車床立體示意圖；圖2為本發(fā)明雙頭數(shù)控車床立體示意圖；圖3為本發(fā)明傳動箱傳動機(jī)構(gòu)立體示意圖；圖4為本發(fā)明主軸結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖5為本發(fā)明主軸裝配立體示意圖；參照附圖I-圖5，圖中1.主卡盤，2.副卡盤，3.主刀架，4.副刀架，5.主中拖板，
6.副中拖板，7.主中拖板手柄，8.副中拖板手柄，9.主大拖板，10.副大拖板，11.主絲杠，12.副絲杠，13.主光杠，14.副光杠，15.傳動箱，16.主軸箱，17.變速手柄，18.皮帶，19.電機(jī)，20.主導(dǎo)軌，21.副導(dǎo)軌，22.主尾座，23.副尾座，24.床身主位，25.床身副位，26.數(shù)控編程系統(tǒng)，27.主轉(zhuǎn)塔刀架，28.副轉(zhuǎn)塔刀架，29.主Z軸驅(qū)動系統(tǒng)，30.副Z軸驅(qū)動系統(tǒng)，31.主X軸驅(qū)動系統(tǒng)，32.副X軸驅(qū)動系統(tǒng)，33.主尾座進(jìn)給系統(tǒng)，34.副尾座進(jìn)給系統(tǒng)，35.主X軸進(jìn)給裝置，36.副X軸進(jìn)給裝置，37.主Z軸進(jìn)給裝置，38.副Z軸進(jìn)給裝置，39.傳動箱體，40. 45. 42. 44. 57. 58.傳動齒輪，41. 43. 46傳動軸，47.主軸，48. 49. 50.主軸副卡盤軸承，51. 52. 53. 54.主軸主卡盤軸承，55.主卡盤安裝法蘭盤，56.副卡盤安裝法蘭盤，59.主軸安裝螺栓孔，60.螺栓。
具體實施例方式為了進(jìn)一步闡述本發(fā)明實現(xiàn)其技術(shù)方案所達(dá)到的應(yīng)用效果，下面結(jié)合附圖和實施例作詳細(xì)的說明，請參照附圖I-圖5。
附圖I-圖5中，圖I中的雙頭普通車床為本發(fā)明的第一種設(shè)計應(yīng)用實施方案，在實際加工過程中，主卡盤(I)和副卡盤(2)各裝夾一件エ件后，兩件エ件在主電機(jī)(19)和皮帶(18)的動カ傳動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，然后兩件エ件分別由主刀架(3)副刀架(4)上的刀具進(jìn)行加工；主刀架(3)副刀架(4)由主中拖板(5)和副中拖板(6)來帶動；兩エ件加工時的對刀分別由主中拖板手柄(7)和副中拖板手柄(8)來控制；主大拖板(9)和副大拖板(10)靠主絲杠(11)和副絲杠(12)來傳動，主絲杠(11)和副絲杠(12)的傳動通過齒輪(45、40、42)和傳動軸(41,43)帶動；主光杠(13)和副光杠(14)通過齒輪(42,44)和傳動軸(43、46)來帶動，操作時主光杠(13)和副光杠(14)可以同步操作兩件エ件，也可以通過離合分步控制；傳動箱(15)和主軸箱(16)的傳動靠變速手柄(17)來調(diào)節(jié)；主導(dǎo)軌(20)和副導(dǎo)軌(21)與床身主位(24)和床身副位(25)為同一軸線整體，以保證兩邊エ件加工時的加工精度；主尾座(22)和副尾座(23)與主卡盤(I)和副卡盤(2)成同一回轉(zhuǎn)軸線，當(dāng)兩エ件為長軸零件時，主尾座(22)和副尾座(23)分別承擔(dān)兩個エ件裝夾和加工時支撐作用；以保證エ件在同步加工過程中的精度、剛性和穩(wěn)定性附圖I-圖5中，圖2中的雙頭數(shù)控車床及其控制系統(tǒng)為本發(fā)明的第二種設(shè)計應(yīng)用實施方案，在實際加工編程中，數(shù)控編程系統(tǒng)(26)可以同步和異步的控制主轉(zhuǎn)塔刀架(27)和副轉(zhuǎn)塔刀架(28)的切削運行軌跡、主Z軸驅(qū)動系統(tǒng)(29)和副Z軸驅(qū)動系統(tǒng)(30)的運行路徑、王X軸驅(qū)動系統(tǒng)(31)和副X軸驅(qū)動系統(tǒng)(32)的運彳丁參數(shù)以及王尾座進(jìn)給系統(tǒng)(33)和副尾座進(jìn)給系統(tǒng)(34)的進(jìn)給量；主X軸進(jìn)給裝置(35)支持主X軸驅(qū)動系統(tǒng)(31)的運行，副X軸進(jìn)給裝置(36)支持副X軸驅(qū)動系統(tǒng)(32)的運行，主Z軸進(jìn)給裝置(37)支持主Z軸驅(qū)動系統(tǒng)(29)的運行，副Z軸進(jìn)給裝置(38)支持副Z軸驅(qū)動系統(tǒng)(30)的運行；主卡盤
(I)和副卡盤⑵的轉(zhuǎn)速可以為齒輪分級變速和伺服電機(jī)無極變速。在エ件加工過程中，主轉(zhuǎn)塔刀架(27)和副轉(zhuǎn)塔刀架(28)通過數(shù)控編程系統(tǒng)(26)程序編程，結(jié)合主X軸驅(qū)動系統(tǒng)
(31)和副X軸驅(qū)動系統(tǒng)(32)、主Z軸驅(qū)動系統(tǒng)(29)和副Z軸驅(qū)動系統(tǒng)(30)對主卡盤(I)和副卡盤(2)上的エ件進(jìn)行加工。如果エ件較長，主尾座進(jìn)給系統(tǒng)(33)和副尾座進(jìn)給系統(tǒng)
(34)將對エ件作夾持加工過程中的支撐作用。如果エ件需要加工內(nèi)孔，則主尾座進(jìn)給系統(tǒng)
(33)和副尾座進(jìn)給系統(tǒng)(34)將提供鉆削、切削或鏜削功能。為了更好的闡述本發(fā)明在傳動結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新對本發(fā)明設(shè)計方案的支持，下面結(jié)合附圖I-圖5對本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。參照附圖3，傳動箱體(39)內(nèi)的齒輪(40)、(42)、和(44)的數(shù)量和齒數(shù)傳動比可以根據(jù)設(shè)計需要而定，傳動箱(15)內(nèi)的變速及離合裝置滿足其傳動軸(43)傳給主絲杠
(II)和副絲杠(12)的同步傳動和分步傳動需求。參照附圖4和附圖5，為了確保主軸上主卡盤⑴和副卡盤⑵上エ件同步切削加エ時的剛度和精度，主軸(47)在主、副卡盤安裝位置處設(shè)置可以滿足軸向和徑向切削力的軸承(51、52、53、54)和(48、49、50);考慮到主軸在安裝時的エ藝性和穩(wěn)定性，主軸兩端分別設(shè)有主卡盤安裝法蘭盤(55)和副卡盤安裝法蘭盤(56)，并在主軸一端設(shè)有主軸安裝螺栓孔(59)，副卡盤(2)處的安裝法蘭盤(56)由螺栓￠0)來緊固連接。本發(fā)明提供的以上兩種設(shè)計方案為本發(fā)明較為理想的加工應(yīng)用設(shè)計方案，需要說明的是，一般工程技術(shù)人員無需經(jīng)過創(chuàng)造性勞動并可以根據(jù)此原理推導(dǎo)出新的組合設(shè)計，故由此原理產(chǎn)生的新的設(shè)計方案也屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種雙頭車床及其傳動控制系統(tǒng)，包括雙頭普通車床傳動裝置和雙頭數(shù)控車床傳動控制系統(tǒng)；其特征是主卡盤(I)和副卡盤(2)在雙頭普通車床傳動裝置和雙頭數(shù)控車床傳動控制系統(tǒng)中可以實現(xiàn)同步和不同步工作；其傳動和控制路徑是在雙頭普通車床傳動系統(tǒng)中，主軸箱(16)內(nèi)的齒輪(57)和(58)將主動カ傳給主軸(47)，然后通過齒輪(45)將傳動傳給傳動箱(15)，然后通過傳動軸(41)和齒輪(40)將傳動傳給齒輪(42)，通過齒輪(42)將傳動傳給傳動軸(43)，通過傳動軸(43)將以上傳動同步傳給主絲杠(11)和副絲杠(12)，以達(dá)到主大拖板(9)和副大拖板(10)同步運行的目的；在雙頭數(shù)控車床傳動控制系統(tǒng)中，通過數(shù)控編程系統(tǒng)(26)來控制主卡盤(I)和副卡盤(2)的同步加工和異步加工的エ作模式以及編制主轉(zhuǎn)塔刀架(27)和副轉(zhuǎn)塔刀架(28)同步切削和異步切削的切削參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種雙頭車床及其傳動控制系統(tǒng)，其特征是床身主位(24)和床身副位(25)為同一軸線整體，也包括同軸分體組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種雙頭車床及其傳動控制系統(tǒng)，其特征是主卡盤(I)和副卡盤(2)的主動カ為同一個動カ源，也包括兩個分體控制的動カ源。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種雙頭車床及其傳動控制系統(tǒng)，其特征是傳動箱(15)內(nèi)的齒輪傳輸包括等比傳輸和不等比傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種雙頭車床及其傳動控制系統(tǒng)，其特征是數(shù)控編程系統(tǒng)(26)包括一個總系統(tǒng)或兩個分系統(tǒng)的組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種雙頭車床及其傳動控制系統(tǒng)，其特征是主軸(47)上所設(shè)有的承載定位軸承(48、49、50)和(51、52、53、54)的配比在數(shù)量和型號規(guī)格上包括相同和不相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的ー種雙頭車床及其傳動控制系統(tǒng)，其特征是主軸(47)上設(shè)有便于安裝副卡盤(2)的法蘭盤(56)和螺栓孔(59)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種雙頭車床及其傳動控制系統(tǒng)，其特征是雙頭數(shù)控車床加工裝置和控制系統(tǒng)中包括冷卻裝置和其雙向加工的數(shù)控編程控制系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或8所述的ー種雙頭車床及其傳動控制系統(tǒng)，其特征是雙頭數(shù)控車床加工裝置和控制系統(tǒng)中的冷卻系統(tǒng)包括單管冷卻和多管冷卻以及液冷和氣冷。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種雙頭車床及其傳動控制系統(tǒng)，其特征是雙頭數(shù)控車床加工裝置和控制系統(tǒng)中包括無級變速系統(tǒng)及安全防護(hù)裝置和安全行程控制報警系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙頭車床及其傳動控制系統(tǒng)，其特征是主卡盤和副卡盤在同一個動力源的驅(qū)動下，通過安放在同一軸線床身上的雙頭普通車床傳動系統(tǒng)和切削裝置或雙頭數(shù)控車床傳動控制系統(tǒng)和切削裝置，以實現(xiàn)對兩件工件同步或不同步的加工。
文檔編號B23B19/00GK102642032SQ20121013720
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者劉殿冬, 孫生強(qiáng), 楊基徽, 潘觀根 申請人:迪萊姆數(shù)控機(jī)電(杭州)有限公司