主轴倒立式车削中心

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主轴倒立式车削中心\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种主轴倒立式车削中心，属于数控机床技术领域。\n背景技术\n[0002] 轴承行业、汽车行业、通用机械行业经常涉及大批量盘状零件的加工，采用普通的卧式车床、立式车床需要人工上下料，上下料过程提高了工人的劳动强度，降低了机床的工作效率。采用具有自动上下料功能的机床会提高加工效率，满足轴承行业、汽车行业、通用机械行业对加工设备的要求。\n[0003] 主轴倒立式车削中心，主轴倒置卡盘可以自动上下料，切屑在重力的作用下自动掉落，是一种方便排屑，加工效率高，适用于大批量盘状零件的加工，有效降低单件的总加工时间。\n[0004] 专利ZL201220596407.1所述自动倒立车车床结构，底座一侧的两端分别设有第一床身和刀架，底座另一侧设有第二床身，第二床身高于第一床身，第二床身上设有滑座，滑座上连接有主轴箱体。该结构零件数目多，结构不够紧凑。\n[0005] 专利ZL201210260428.0所述自动上料装置工件放在托盘结构上，下料时机床将加工完成的工件放置抓料区的托盘上，电机带动托盘移动将等待区的托盘移动到抓料区，机床抓取该托盘上的待加工件。由于自动上料装置的托盘移动速度与机床进给轴的移动速度相比较慢，机床需要等待等待区的托盘移动到抓料区后才能进行下次上料，影响机床的加工效率。\n发明内容\n[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种主轴倒立式车削中心，结构紧凑有利于减少机床的占地空间，提高了机床的自动化程度。\n[0007] 为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种主轴倒立式车削中心，其特征在于：该主轴倒立式车削中心设有固定在地基上的底盘，前后纵向贯穿底盘底部的后置排屑器，连接在底盘上端面的C型床身，偏置一侧的前后纵向穿过床身的送料装置，床身一侧设有滑板，滑板与床身之间通过直线导轨连接，滑板一侧设有主轴箱，滑板与主轴箱通过直线导轨连接，安装在床身下侧前面位于送料装置下方的刀架，滑板后面安装有X轴驱动系统，滑板前面安装有Z轴驱动系统，其中：\n[0008] 底盘上表面中部有左右横向的床身安装面，底盘上表面前部有开口结构，底盘下侧中部有前后纵向的腔结构，腔结构与底盘上表面开口贯通，排屑器前后纵向贯穿并置于底盘的腔结构，排屑器出屑口置于机床后侧；\n[0009] 床身上部前表面有左右横向的直线导轨连接面，直线导轨连接面间有U型槽，U型槽上安装有X轴驱动系统，下部前表面有刀架连接面，刀架连接面上安装有刀架，床身的字母C形腔结构下翼的上表面有送料装置安装面，送料装置前后纵向贯穿床身的字母C形腔结构，并安装在床身的送料装置安装面上；\n[0010] 滑板后面安装在X轴直线导轨上，并与X轴驱动系统相连，滑板前面安装有竖直的Z轴直线导轨和Z轴驱动系统；\n[0011] 主轴箱为字母Y型结构，两侧翼板后面连接Z轴直线导轨，并与Z轴驱动系统相连，主轴箱中间有一圆形空腔，空腔内安装有电主轴，电主轴上安装有液压卡盘机构，液压卡盘机构与穿过电主轴中空孔的液压卡盘油缸相连，点主轴尾部连接有工字形过渡件，过渡件一端与电主轴相连，一端与刹车盘相连，止动器安装在主轴箱上端，并位于刹车盘上方；\n[0012] 送料装置前后纵向贯穿床身的字母C形腔结构，并安装在床身的送料装置安装面上，刀架侧立放置，安装在床身下侧前面的刀架安装面上，位于送料装置的下方；\n[0013] X轴驱动系统左右横向侧立放置，由伺服电机、联轴器、轴承、轴承座、滚珠丝杠组成，伺服电机通过联轴器与滚珠丝杠相连，滚珠丝杠通过轴承和轴承座支撑，轴承座安装在床身上，滚珠丝杠与滑板相连；\n[0014] Z轴驱动系统上下竖直放置，由伺服电机、联轴器、轴承、轴承座、滚珠丝杠组成，伺服电机通过联轴器与滚珠丝杠相连，滚珠丝杠通过轴承和轴承座支撑，轴承座安装在滑板上，滚珠丝杠与主轴箱相连。\n[0015] 所述的送料装置由电机、轨道和托盘组成，轨道上安装有若干托盘，托盘上有两个工位，两个工位为两个相接的正六边形，工件放置在正六边形的工位上。\n[0016] 所述的刀架为U型动力刀架，刀架驱动电机通过过渡结构与刀架基体尾部相连，刀架基体和驱动电机位于刀架基体尾部所在平面的同侧。\n[0017] 本发明带来的有益效果为：1、底盘下侧有前后纵向贯穿的排屑器，排屑器出屑口置于机床后侧，减小机床的占地面积。\n[0018] 2、本发明底盘上安装有字母C形结构的床身，床身上部前表面安装X轴驱动系统，下部前表面安装有刀架，床身的字母C形腔结构下翼的上表面安装有送料装置，送料装置前后纵向贯穿床身的字母C形腔结构，主要功能部件均安装在床身上，有利于提高精度，减少零部件数目，结构紧凑有利减少机床的占地空间。\n[0019] 3、本发明主轴箱中间有一圆形空腔，空腔内安装有电主轴，电主轴前端安装有液压卡盘，电主轴的后端通过螺钉连接有工字形连接块，工字形连接块一端连接在电主轴的后端，工字形连接块一端连接有刹车盘，主轴箱的上端安装有制动器，制动器可抱住刹车盘，主轴箱和电主轴结构简单，倒置主轴排屑方便，具有自动抓取工件的能力，可实现自动上下料的功能，提高了机床的自动化程度，制动抱闸结构可实现电主轴的分度功能，提高分度精度。\n[0020] 4、本发明刀架侧立放置，安装在床身下侧前面的刀架安装面上，位于送料装置的下方，刀架为U型动力刀架，刀架驱动电机通过过渡结构与刀架基体尾部相连，刀架基体和刀架驱动电机位于刀架基体的刀架基体尾部所在平面的同侧，刀架可安装钻头、铣头等动力切削刀具，刀架结构紧凑节省空间，动力刀具的使用使机床具有车削、钻孔、铣削的加工能力。\n[0021] 5、本发明送料装置每个托盘上有两个工位，该两个工位为两个相接的正六边形，可同时放置两个工件，在无需托盘移动的前提下，液压卡盘可在同一个托盘上放下一个工件并抓取另一个工件，节省上下料时间，提高工作效率。\n附图说明\n[0022] 图1是本发明的总体结构示意图；\n[0023] 图2是本发明的底盘结构示意图；\n[0024] 图2.1是图2的后视图；\n[0025] 图3是本发明的床身结构示意图；\n[0026] 图3.1是图3的主视图；\n[0027] 图3.2是图3的左视图；\n[0028] 图4是本发明的主轴结构示意图；\n[0029] 图4.1是图4的剖视图；\n[0030] 图5是本发明的总体结构正视图；\n[0031] 图6是本发明的送料装置结构示意图。\n[0032] 其中，1-底盘，1.1-地基安装面，1.2-开口结构，1.3-床身安装面，1.4-腔结构，2-排屑器， 3-床身，3.1-床身底面，3.2-X轴直线导轨安装面，3.3-刀架安装面，3.4-送料装置安装面，3.5-U型槽，3.6-环形槽，3.7-C形腔，3.8-下翼，4-送料装置，4.1-电机，4.2-轨道，\n4.3-托盘，4.4-工位，4.5-工件，5-滑板，6-主轴箱，6.1-电主轴，6.2-液压卡盘，6.3-螺钉，\n6.4-卡盘油缸， 6.5-螺钉，6.6-工字形连接件，6.7-刹车片，6.8-制动器，7-刀架，7.1-刀架驱动电机，7.2-过渡结构，7.3-刀架基体，7.4-刀架基体尾部所在平面，8-X轴驱动系统，\n8.1-伺服电机，8.2-联轴器，8.3-滚珠丝杠，8.4-轴承座，9-Z轴驱动系统。\n具体实施方式\n[0033] 一种主轴倒立式车削中心主要包括：固定在地基上的底盘1，前后纵向贯穿底盘1底部的后置排屑器2，连接在底盘1上端面的C型床身3，偏置一侧的前后纵向穿过床身3的送料装置4，床身3一侧设有滑板5，滑板5与床身3之间通过直线导轨连接，滑板5一侧设有主轴箱6，滑板5与主轴箱6通过直线导轨连接，安装在床身3下侧前面位于送料装置4下方的刀架\n7，滑板5后面安装有X轴驱动系统8，滑板5前面安装有Z轴驱动系统9。具体结构如下：\n[0034] 如图1、图2和图2.1所示，底盘1通过地基安装面1.1安装在地基上，底盘1上面中部有左右横向的床身安装面1.3，底盘1上面前部有开口结构1.2，底盘1下侧中部有前后纵向的腔结构1.4，腔结构1.4与底盘1上面开口贯通，排屑器2前后纵向贯穿并置于底盘1腔结构\n1.4，排屑器2出屑口置于机床后侧。\n[0035] 如图1、图3、图3.1和图3.2所示，床身底面3.1与底盘1上的床身安装面1.3连接，床身3上部前面有左右横向的X轴直线导轨连接面2.2，X轴直线导轨连接面2.2上安装X轴直线导轨，X轴直线导轨连接面2.2间有U型槽3.5，U型槽3.5上安装有X轴驱动系统8，床身3下部前面有刀架安装面3.3，刀架安装面3.3上安装有刀架7，床身3上刀架安装面3.3与字母C形腔3.7结构相反一侧有防止刀具干涉的环形槽3.6，床身3的字母C形腔2.7结构下翼3.8的上表面有送料装置安装面3.4，送料装置4前后纵向贯穿床身3的字母C形腔3.7结构，并安装在床身3的送料装置安装面3.4上。\n[0036] 滑板5背面安装在X轴直线导轨上，滑板5与X轴驱动系统连接，在X轴驱动系统的驱动下滑板5可沿左右横向水平移动，滑板5前面上安装有竖直的Z轴直线导轨，滑板5的前面安装有竖直的Z轴驱动系统9，主轴箱6的背面安装在Z轴直线导轨上，主轴箱6与Z轴驱动系统9相连，主轴箱6在竖直的Z轴驱动系统9的驱动下可上下竖直移动。\n[0037] 如图4和图4.1所示，主轴箱6为字母Y形结构，主轴箱6中间有一圆形空腔，空腔内安装有电主轴6.1，电主轴6.1通过螺钉6.3安装在主轴箱6中，电主轴6.1有同轴的通孔，卡盘油缸6.4穿过该通孔，电主轴6.1前端安装有液压卡盘6.2，液压卡盘6.2与卡盘油缸6.4相连，液压卡盘6.2在卡盘油缸6.4的控制下实现液压卡盘6.2的夹紧与松开，电主轴6.1的后端通过螺钉6.5连接有工字形连接块6.6，工字形连接块6.6一端连接在电主轴6.1的后端，工字形连接块6.6一端连接有刹车盘6.7，主轴箱6的上端安装有制动器6.8，制动器6.8抱住刹车盘6.7时对电主轴6.1起制动作用。\n[0038] 如图5所示，刀架7侧立放置，安装在床身3下侧前面的刀架安装面3.3上，位于送料装置4的下方，刀架7为U型动力刀架，刀架驱动电机7.1通过过渡结构7.2与刀架基体7.3尾部相连，刀架基体7.3和刀架驱动电机7.1位于刀架基体7.3的刀架基体尾部所在平面7.4的同侧。\n[0039] 如图5所示，X轴驱动系统8由伺服电机8.1、联轴器8.2、轴承座8.4、滚珠丝杠8.3组成，伺服电机8.1通过联轴器8.2与滚珠丝杠8.3相连，滚珠丝杠8.3通过轴承支撑和轴承座\n8.4上，轴承座8.4安装在床身3的U型槽3.5上，X轴驱动系统8的滚珠丝杠8.3与滑板5相连用于驱动滑板5沿左右横向水平移动。\n[0040] Z轴驱动系统9安装在滑板5上，并与主轴箱6相连，主轴箱6在竖直的Z轴驱动系统9的驱动下可上下竖直移动。\n[0041] 如图6所示，送料装置4由电机4.1、轨道4.2、托盘4.3组成，电机4.1驱动轨道4.2循环移动，轨道4.2上安装有若干托盘4.3，托盘4.3在轨道4.2和电机4.1的驱动下循环移动将工件4.5运送和运离加工区，托盘4.3上有两个工位4.4，该两个工位4.4为两个相接的正六边形，工件4.5放置在正六边形的工位4.4上。\n[0042] 机床加工时，送料装置4由电机4.1驱动，轨道4.2带动托盘4.3移动，将工件4.5运送到工作位置，主轴箱6在X轴驱动系统8的驱动下移动至左端，并在Z轴驱动系统9的驱动下上下移动，主轴箱6向下移动，液压卡盘6.2在卡盘油缸6.4带动下自动夹紧工件4.5，实现上料；加工时X轴驱动系统8和Z轴驱动系统9驱动夹持工件4.5沿X轴和Z轴方向直线移动，电主轴6.1驱动液压卡盘6.2上的工件4.5作旋转运动，和刀架7上的车刀配合实现车削加工；主轴箱6上端安装有制动器6.8，制动器6.8可对刹车片6.7起刹车制动作用，保证电主轴6.1实现分度，进而实现工件4.5的分度旋转，刀架7上可安装有钻头和铣刀，实现对工件4.5的铣削和钻削加工；切削在重力的作用下，透过底盘1的开口结构1.2落入排屑器2；下料时主轴箱6在X轴驱动系统8的驱动下移动至左端，并在Z轴驱动系统9的驱动下上下移动，主轴箱6向下移动，液压卡盘6.2在卡盘油缸6.4带动下脱开，将工件4.5放到托盘4.3的工位4.4里，同时夹取相同托盘4.3另外一个工位4.4内的工件4.5实现下一个循环的上料和零件加工。\n[0043] 以上所述的仅是本发明的优选实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，也应视为属于本发明的保护范围。