CN206717543U - 双轴复合数控机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于加工机床技术领域，尤其涉及一种双轴复合数控机床，包括底座、床身、工作台和直排式刀库，床身固定安装于底座，工作台设置在床身上，床身的端部架设有龙门，直排式刀库设置在龙门横梁的下端，横梁上设置有X轴传动机构，X轴传动机构设有两个Z轴传动机构，每一Z轴传动机构均设置有主轴机构，主轴机构在X轴传动机构和Z轴传动机构的共同带动下作X向和Z向的复合运动，床身的平台面上设置有Y轴传动机构，Y轴传动机构带动工作台作Y向移动。相比于现有技术，本实用新型通过设置双加工主轴并配备直排式刀库，使得整体结构紧凑，空间利用率高，且可以同时在前后两侧进行上下料，有效提高了换刀速度和加工效率。

Description

双轴复合数控机床

技术领域

本实用新型属于加工机床技术领域，尤其涉及一种双轴复合数控机床。

背景技术

当前世界经济和技术发展迅速，随着社会生产力的发展，市场上产品越来越丰富，消费者选择越来越多，对产品的要求也越来越高。提升机器加工效率只能朝着更高的自动化、精度化、速度化这三个方向发展。现有技术的数控机床一般包括底座、X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、立柱、横梁、工作台、电主轴和电气控制装置，现有的数控机床主要由主轴和刀具组成，由于数控机床的功能逐渐增多，每一项细小的功能都有相配套的刀具与零配件，因此每一台数控机床的刀具与零配件也越来越多，然而，现在市场上的数控机床存在以下不足：

1)现有的数控机床一般只有一个主轴，因此其在使用过程中只能对单个零件进行加工，在进行加工时工作效率低下，加工重复性的工件则要浪费很多资源。此外，遇到要用多把刀加工同一件产品时，现有较为先进数控机床采用常见的自动换刀，即在单个主轴边带一个转盘，转盘里放上若干个刀头，成本非常高，也只能用一个主轴进行加工。

2)现有的数控机床大部分都是使用斜盘式或者盘式刀库，但现有的数控机床一般使用龙门横梁结构，斜盘式、盘式刀库安装的工艺复杂，且安装位置位于侧面或者主轴正方，这样使得换刀时变得复杂，整体结构尺寸变大，重心偏移使得机身不稳且影响精度，对于生产来说制造成本也比较高。此外，现有的采用排列式刀库的数控机床，一般将排列式刀库固定安装在机床工作台上，减少了工作台的有效使用面积，且由于排列式刀库固定，取刀动作全部由主轴完成，取刀时间长，生产效率低。

3)现有的数控机床进行上下料时，一般只能从单侧进行上下料，即，机械手只能从前方或者后方进行动作，导致加工效率大打折扣。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种结构简单、稳定性好、换刀速度快、加工精度高、工作效率高的双轴复合数控机床。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种双轴复合数控机床，包括底座、床身、工作台和直排式刀库，所述床身固定安装于所述底座，所述工作台设置在所述床身上，所述床身的端部架设有龙门，所述直排式刀库设置在龙门横梁的下端，所述横梁上设置有X轴传动机构，所述X轴传动机构设有两个Z轴传动机构，每一所述Z轴传动机构均设置有主轴机构，所述主轴机构在X轴传动机构和Z轴传动机构的共同带动下作X向和Z向的复合运动，所述床身的平台面上设置有Y轴传动机构，所述Y轴传动机构带动所述工作台作Y向移动。

作为本实用新型双轴复合数控机床的一种改进，所述直排式刀库包括刀库底板、设置于刀库底板前端的刀架，所述刀库底板上设置有直线导轨，所述刀架滑动设置在所述直线导轨上，还包括装设在刀库底板上用于驱动所述刀架沿直线导轨的长度方向往复移动的驱动气缸，所述刀架包括直排式架体，所述直排式架体与所述驱动气缸的输出端传动连接，所述直排式架体上沿其长度方向依次装设有若干个刀夹。

作为本实用新型双轴复合数控机床的一种改进，所述X轴传动机构包括X轴滑块、X轴溜板、X轴导轨、X轴滚珠丝杆和X轴伺服电机，所述X轴滑块固定装配在X轴溜板上，所述X轴滑块与所述X轴导轨滑动配合，所述X轴滚珠丝杆与所述X轴伺服电机传动连接，所述X轴伺服电机驱动所述X轴滚珠丝杆带动所述X轴溜板沿X轴导轨X向移动，所述Z轴传动机构固定安装在X轴溜板上。

作为本实用新型双轴复合数控机床的一种改进，所述Z轴传动机构包括Z轴滑块、Z轴导轨、Z轴滚珠丝杆和Z轴伺服电机，所述Z轴导轨纵向设置在X轴溜板上，所述Z轴滑块与所述Z轴导轨滑动配合，所述Z轴滑块固定装配在主轴机构上，所述Z轴伺服电机传动连接于所述Z轴滚珠丝杆的顶端，所述Z轴伺服电机驱动所述Z轴滚珠丝杆带动所述主轴机构沿Z轴导轨Z向移动。

作为本实用新型双轴复合数控机床的一种改进，所述主轴机构包括Z轴滑板、主轴座和主轴，所述主轴通过所述主轴座安装在所述Z轴滑板的下端部，所述Z轴滑块固定安装在Z轴滑板的背面，所述主轴的下端部设置有数控加工刀头。

作为本实用新型双轴复合数控机床的一种改进，所述Y轴传动机构包括Y轴滑块、Y轴导轨、Y轴滚珠丝杆和Y轴伺服电机，所述Y轴滑块固定装配在工作台上，所述Y轴滑块与所述Y轴导轨滑动配合，所述Y轴滚珠丝杆与所述Y轴伺服电机传动连接，所述Y轴伺服电机驱动所述Y轴滚珠丝杆带动所述工作台沿Y轴导轨Y向移动。

作为本实用新型双轴复合数控机床的一种改进，所述龙门包括分别固定安装在所述床身端部的左立柱和右立柱，所述横梁固设在左立柱和右立柱的顶端，所述横梁设置有X轴滑槽，用于容置X轴滚珠丝杆和X轴伺服电机。

作为本实用新型双轴复合数控机床的一种改进，两个Z轴传动机构之间设置有溜板连接板和滑块罩，所述滑块罩固定连接于所述溜板连接板。

作为本实用新型双轴复合数控机床的一种改进，所述工作台的表面设置有数道T形槽，用于固定待加工工件。

作为本实用新型双轴复合数控机床的一种改进，所述底座的底面设置有支撑脚。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型一种双轴复合数控机床，包括底座、床身、工作台和直排式刀库，床身固定安装于底座，工作台设置在床身上，床身的端部架设有龙门，直排式刀库设置在龙门横梁的下端，横梁上设置有X轴传动机构，X轴传动机构设有两个Z轴传动机构，每一Z轴传动机构均设置有主轴机构，主轴机构在X轴传动机构和Z轴传动机构的共同带动下作X向和Z向的复合运动，床身的平台面上设置有Y轴传动机构，Y轴传动机构带动工作台作Y向移动。相比于现有技术，本实用新型具有以下优势：

1)增加成双加工主轴，能够对两个工件同时进行加工，加工效率高，且可以针对每个主轴进行各个方向的分别微调，确保机床所加工产品的精度；而且多主轴的设计，可以最大程度地减少换刀的次数，节约能耗，提高了工作效率。

2)配备可伸缩的直排式刀库，并将直排式刀库设置龙门横梁的下端，机床待机时刀库缩回龙门横梁后方，占用机床加工空间少，且刀库上的刀具离加工区远，粉尘进入率大大降低，确保了刀库快速换刀、精确换刀与稳定换刀，有效提高了加工效率，并保证加工精度。

3)Y轴行程较大，工作台能在龙门前后移动，方便机械手同时在前方和后方进行上下料，有效提高上下料的效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的结构分解图。

图中：1-底座；11-支撑脚；12-安装块；2-床身；3-工作台；4-直排式刀库；5-龙门；51-X轴滑槽；6-X轴传动机构；61-X轴滑块；62-X轴导轨；63-X轴滚珠丝杆；64-X轴伺服电机；65-X轴溜板；7-Z轴传动机构；71-Z轴滑块；72-Z轴导轨；73-Z轴滚珠丝杆；74-Z轴伺服电机；75-溜板连接板；76-滑块罩；8-主轴机构；81-Z轴滑板；82-主轴座；83-主轴；84-数控加工刀头；9-Y轴传动机构；91-Y轴滑块；92-Y轴导轨；93-Y轴滚珠丝杆；94-Y轴伺服电机。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1～2所示，一种双轴复合数控机床，包括底座1、床身2、工作台3和直排式刀库4，床身2固定安装于底座1，底座1的底面设置有支撑脚11，底座1的表面设置有安装块12，床身2通过安装块12固定安装在底座1上；工作台3设置在床身2上，工作台3的表面设置有数道用于固定待加工工件的T形槽，床身2的端部架设有龙门5，直排式刀库4设置在龙门5横梁的下端，横梁上设置有X轴传动机构6，X轴传动机构6设有两个Z轴传动机构7，每一Z轴传动机构7均设置有主轴机构8，主轴机构8在X轴传动机构6和Z轴传动机构7的共同带动下作X向和Z向的复合运动，床身2的平台面上设置有Y轴传动机构9，Y轴传动机构9带动工作台3作Y向移动。

直排式刀库4包括刀库底板、设置于刀库底板前端的刀架，刀库底板上设置有直线导轨，刀架滑动设置在直线导轨上，还包括装设在刀库底板上用于驱动刀架沿直线导轨的长度方向往复移动的驱动气缸，刀架包括直排式架体，直排式架体与驱动气缸的输出端传动连接，直排式架体上沿其长度方向依次装设有若干个刀夹。

龙门5包括分别固定安装在床身2端部的左立柱和右立柱，横梁固设在左立柱和右立柱的顶端，横梁设置有X轴滑槽51。

X轴传动机构6包括X轴滑块61、X轴溜板65、X轴导轨62、X轴滚珠丝杆63和X轴伺服电机64，X轴滑块61固定装配在X轴溜板65上，X轴滑块61与X轴导轨62滑动配合，X轴滚珠丝杆63与X轴伺服电机64传动连接，X轴伺服电机64驱动X轴滚珠丝杆63带动X轴溜板65沿X轴导轨62X向移动，Z轴传动机构7固定安装在X轴溜板65上，两个Z轴传动机构7之间设置有溜板连接板75和滑块罩76，两个X轴溜板65通过溜板连接板75连接，滑块罩76固定连接于溜板连接板75。

Z轴传动机构7包括Z轴滑块71、Z轴导轨72、Z轴滚珠丝杆73和Z轴伺服电机74，Z轴导轨72纵向设置在X轴溜板65上，Z轴滑块71与Z轴导轨72滑动配合，Z轴滑块71固定装配在主轴机构8上，Z轴伺服电机74传动连接于Z轴滚珠丝杆73的顶端，Z轴伺服电机74驱动Z轴滚珠丝杆73带动主轴机构8沿Z轴导轨72Z向移动。

主轴机构8包括Z轴滑板81、主轴座82和主轴83，主轴83通过主轴座82安装在Z轴滑板81的下端部，Z轴滑块71固定安装在Z轴滑板81的背面，主轴83的下端部设置有数控加工刀头84。

Y轴传动机构9包括Y轴滑块91、Y轴导轨92、Y轴滚珠丝杆93和Y轴伺服电机94，Y轴滑块91固定装配在工作台3上，Y轴滑块91与Y轴导轨92滑动配合，Y轴滚珠丝杆93与Y轴伺服电机94传动连接，Y轴伺服电机94驱动Y轴滚珠丝杆93带动工作台3沿Y轴导轨92Y向移动。

相比于现有技术，本实用新型在床身2上架设有龙门5，通过设置在龙门5上的X轴传动机构6和Z轴传动机构7实现主轴机构8的上下左右移动，通过安装在床身2的平台面上的Y轴传动机构9来实现工作台3的前后移动，从而保证各个方向的位移精确可控；在需要换刀时，直排式刀库4前伸，实现自动换刀，机床待机时刀库缩回龙门5横梁后方，占用机床加工空间少，且刀库上的刀具离加工区远，粉尘进入率大大降低，确保了刀库快速换刀、精确换刀与稳定换刀，有效提高了加工效率；而在进行上下料时，可通过在机床的前后配备机械手，在前后两侧同时进行上下料，有效提高上下料的效率。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种双轴复合数控机床，其特征在于：包括底座、床身、工作台和直排式刀库，所述床身固定安装于所述底座，所述工作台设置在所述床身上，所述床身的端部架设有龙门，所述直排式刀库设置在龙门横梁的下端，所述横梁上设置有X轴传动机构，所述X轴传动机构设有两个Z轴传动机构，每一所述Z轴传动机构均设置有主轴机构，所述主轴机构在X轴传动机构和Z轴传动机构的共同带动下作X向和Z向的复合运动，所述床身的平台面上设置有Y轴传动机构，所述Y轴传动机构带动所述工作台作Y向移动。

2.根据权利要求1所述的双轴复合数控机床，其特征在于：所述直排式刀库包括刀库底板、设置于刀库底板前端的刀架，所述刀库底板上设置有直线导轨，所述刀架滑动设置在所述直线导轨上，还包括装设在刀库底板上用于驱动所述刀架沿直线导轨的长度方向往复移动的驱动气缸，所述刀架包括直排式架体，所述直排式架体与所述驱动气缸的输出端传动连接，所述直排式架体上沿其长度方向依次装设有若干个刀夹。

3.根据权利要求2所述的双轴复合数控机床，其特征在于：所述X轴传动机构包括X轴滑块、X轴溜板、X轴导轨、X轴滚珠丝杆和X轴伺服电机，所述X轴滑块固定装配在X轴溜板上，所述X轴滑块与所述X轴导轨滑动配合，所述X轴滚珠丝杆与所述X轴伺服电机传动连接，所述X轴伺服电机驱动所述X轴滚珠丝杆带动所述X轴溜板沿X轴导轨X向移动，所述Z轴传动机构固定安装在X轴溜板上。

4.根据权利要求3所述的双轴复合数控机床，其特征在于：所述Z轴传动机构包括Z轴滑块、Z轴导轨、Z轴滚珠丝杆和Z轴伺服电机，所述Z轴导轨纵向设置在X轴溜板上，所述Z轴滑块与所述Z轴导轨滑动配合，所述Z轴滑块固定装配在主轴机构上，所述Z轴伺服电机传动连接于所述Z轴滚珠丝杆的顶端，所述Z轴伺服电机驱动所述Z轴滚珠丝杆带动所述主轴机构沿Z轴导轨Z向移动。

5.根据权利要求4所述的双轴复合数控机床，其特征在于：所述主轴机构包括Z轴滑板、主轴座和主轴，所述主轴通过所述主轴座安装在所述Z轴滑板的下端部，所述Z轴滑块固定安装在Z轴滑板的背面，所述主轴的下端部设置有数控加工刀头。

6.根据权利要求5所述的双轴复合数控机床，其特征在于：所述Y轴传动机构包括Y轴滑块、Y轴导轨、Y轴滚珠丝杆和Y轴伺服电机，所述Y轴滑块固定装配在工作台上，所述Y轴滑块与所述Y轴导轨滑动配合，所述Y轴滚珠丝杆与所述Y轴伺服电机传动连接，所述Y轴伺服电机驱动所述Y轴滚珠丝杆带动所述工作台沿Y轴导轨Y向移动。

7.根据权利要求1所述的双轴复合数控机床，其特征在于：所述龙门包括分别固定安装在所述床身端部的左立柱和右立柱，所述横梁固设在左立柱和右立柱的顶端，所述横梁设置有X轴滑槽。

8.根据权利要求1所述的双轴复合数控机床，其特征在于：两个Z轴传动机构之间设置有溜板连接板和滑块罩，所述滑块罩固定连接于所述溜板连接板。

9.根据权利要求1所述的双轴复合数控机床，其特征在于：所述工作台的表面设置有数道T形槽。

10.根据权利要求1所述的双轴复合数控机床，其特征在于：所述底座的底面设置有支撑脚。