专利名称：一种鼓轮式多工位数控复合机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械加工用机床领域，特别是指一种鼓轮式多工位数控复合机床。
背景技术：
加工精度与效率高、成本低历来是机床用户对机床产品的基本要求，早期的组合机床 是一种高效但加工类型单一的机床(只能生产某种单一类型的产品，且换刀时间很长)， 适合大批量单一产品的加工；新型复合机床具有高柔性和换刀时间短的优点，如镗铣加 工中心是以普通数控铣、镗床为基础，配以相应的刀库和自动换刀装置等功能部件及控制 系统，可实现铣平面、铣轮廓、铣型腔曲面，以及钻孔、镗孔、攻丝等加工工序；五面加 工和五轴联动加工中心是以普通镗铣加工中心为基础,将原来固定指向的主轴头换成可以 立、卧自动转换的主轴头和采用可回转分度的工作台,机床可以在工件一次装夹的条件下， 获得五面(如箱体类工件)甚至更多面的加工能力。新型复合机床具有优越的加工性能，但 有一个共同的缺点就是在工件一次装夹后，通过逐步从刀库中换刀和主轴头的转换及工作 台的移位来实现工件的多个工序加工，生产效率低，不适合大批量产品的加工，价格也较 昂贵。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点，提供一种通过数控系统控制的、多 工位多轴型、加工精度与效率高、性价比高的鼓轮式多工位数控复合机床。 本实用新型采用如下技术方案
一种鼓轮式多工位数控复合机床，包括一底座、 一左立柱、 一右立柱和一分度装置， 该左立柱、右立柱和分度装置均安装于该底座上；
该分度装置沿水平轴芯作圆周等分分度有至少三个工位，其中有一个工位为装夹工 位，其余工位为加工工位；
在左立柱的左侧面和右立柱的右侧面对应于所有所述加工工位的位置上均安装有数 控主轴单元；在左立柱和右立柱之间的竖直方向上藉由支承座安装有至少一数控主轴单元，该数控
主轴单元的安装位置对应于所述加工工位；
该分度装置由一立式数控精密齿式分割台和一分割台伺服驱动系统组成。 根据本实用新型的一较佳实施方式，所述分度装置具有多个加工工位和一个装夹工
位，对应于该多个加工工位在所述左立柱的左侧面和右立柱的右侧面及左立柱和右立柱之
间的竖直方向上分别安装有多个数控主轴单元。
根据本实用新型的一较佳实施方式，所述数控主轴单元包括 一用于承载机械加工工具的主轴，该主轴具有一贯通其两端部的内腔； 一空心拉杆，装设于主轴的内腔中，其前端部固定设有所述机械加工工具； 一用于驱动主轴轴向滑动的主轴进给驱动装置，包括一接于机械加工设备数控中心的 第一伺服电机、 一由该第一伺服电机驱动的第一同步带装置、 一由该第一同步带装置驱动 的螺母装置、 一与该螺母装置相互配合并固定套接于主轴上的丝杆，主轴随该丝杆轴向滑 动；
一用于驱动主轴径向旋转的主轴旋转驱动装置，包括一接于机械加工设备数控中心的 第二伺服电机、 一由该第二伺服电机驱动的第二同步带装置，该第二同步带装置带动主轴 径向旋转；
一箱体，上述各组件均安装于该箱体中。
进一步地，所述数控主轴单元还包括一用于使主轴进给驱动装置和主轴旋转驱动装置 同步运转的联动机构，包括一设于第一同步带装置或第二同步带装置上的第五同步带轮， 该第五同步带轮上设有一编码器，该编码器并接于机械加工设备数控中心。
根据本实用新型的一较佳实施方式，所述底座上设有一贮屑槽。
根据本实用新型的一较佳实施方式，所述数控主轴单元的主轴前端安装有具单摆或双 摆功能的电主轴。
根据本实用新型的一较佳实施方式,所述设于左立柱和右立柱之间竖直方向上的数控 主轴单元安装在精密数控十字滑台上。
由上述对本实用新型的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点一，本实用新型的立式数控精密齿式分割台在分割台伺服驱动系统的驱动下沿水平轴 芯旋转分度，作圆周等分分度有多个工位，左立住、右立柱和支承座上的所有数控主轴单 元同时进给加工，这样分割台每旋转一个工位就完成一个工件的加工，加工效率极高；
二，本实用新型通过数控系统控制，在三个方向(左右水平方向和竖直方向)、通过 多工位、多个数控主轴单元和齿式分割台的相互作用，可进行工件铣平面、钻孔、扩孔、 铰孔、镗孔、攻螺纹全部工序加工，也可进行车削外圆柱面、端面、内外槽、内圆柱面、 螺纹、锥面、倒角，还可进行工件移位、转位、切断、铣多面等工序加工，并具有快速更 换与夹紧刀具功能，所有加工工序在工件一次装夹后同时完成、冲击力小、加工深度易于 控制；
三，本实用新型整机稳定性和可靠性好、结构紧凑、外形美观、性价比高、刚性佳；
四，本实用新型的数控主轴单元的主轴进给速度易控制，加工到位时的震动较小，加 工工件时轴向尺寸的精度容易控制，加工的工件表面光洁度高，易损件易更换，充分满足 现代机械加工的需求；
五，数控主轴单元的主轴在进给伺服电机和主轴伺服电机的驱动下可轴向进给，也可 作圆周分度，实现二轴联动；
六，数控主轴单元的主轴前端可安装有具单摆或双摆功能的电主轴，进给速度和转速 可调，加工深度易于控制；
七，设于左立柱和右立柱之间竖直方向上的数控主轴单元可安装在精密数控十字滑台 上，从而可实现四轴联动；
八，底座上设有贮屑槽，切屑可畅通无阻的落入贮屑槽中，便于工件加工完成后的后 续清理；
九，本实用新型复合机床整机集多种工序、多种工艺于一身，工件一次装夹后全部加 工工序便可在其上同时完成，减少工件的装夹次数和许多辅助工时，更换刀具快速简便， 加工精度和生产效率较高。
图1为本实用新型具体实施方式
的立体结构示意6图2为本实用新型具体实施方式
的剖视结构示意图； 图3为本实用新型的数控主轴单元的剖视结构示意图。
具体实施方式
参照图1和图2，本实用新型的一种鼓轮式多工位数控复合机床，包括一底座100、 一左立柱200、 一右立柱300和一分度装置，左立柱200、右立柱300和分度装置均安装 于底座100上。
分度装置由一立式数控精密齿式分割台700和一分割台伺服驱动系统600组成。立式 数控精密齿式分割台700沿水平轴芯作圆周等分分度有八个工位，其中有一个工位为装夹 工位701,其余七个工位为加工工位702。
在左立柱200的左侧面和右立柱300的右侧面对应于所有加工工位702的位置上均安 装有数控主轴单元500。
在左立柱200和右立柱300之间的竖直方向上藉由四个支承座400安装有四个数控主 轴单元500，该四个数控主轴单元500的安装位置对应于上述的七个加工工位702中的四 个。
底座IOO上设有一贮屑槽101，贮屑槽101为倾斜式结构，它具有一排屑口 1011，以
便于收集加工碎屑。
参照图3，数控主轴单元500包括
一用于承载机械加工工具的主轴1，该主轴1具有一贯通其两端部的内腔； 一空心拉杆15，装设于主轴1的内腔中，其前端部连接有一拉爪1-2，该拉爪1-2 可拆卸地连接有一拉紧螺钉l-l，该拉紧螺钉1-1可拆卸地连接一机械加工工具1-3，该 机械加工工具l-3可以是完成切、钻、镗、铰、攻丝等功能的工具；拉爪1-2与拉紧螺钉 1-1之间的连接方式为卡接，拉紧螺钉1-1与机械加工工具1-3之间的连接方式为螺纹连 接；
一用于驱动主轴1轴向滑动的主轴进给驱动装置，包括一接于机械加工设备数控中心 的第一伺服电机ll、 一由该第一伺服电机ll驱动的第一同步带装置、 一由该第一同步带 装置驱动的螺母装置、 一与该螺母装置相互配合并固定套接于主轴1上的滚珠丝杆2，主轴1随该滚珠丝杆2轴向滑动；该第一同步带装置包括一设于第一伺服电机11上的第一 同步带轮10，该第一同步带轮10通过一同步带10-1连接一第二同步带轮2-1;该螺母装 置包括一左螺母13和一右螺母12;该第二同步带轮2-1连接于该左螺母13和右螺母12;
一用于驱动主轴1径向旋转的主轴旋转驱动装置，包括一接于机械加工设备数控中心
的第二伺服电机3、 一由该第二伺服电机3驱动的第二同步带装置，该第二同步带装置带 动主轴1径向旋转；该第二同步带装置包括一设于第二伺服电机3上的第三同步带轮4, 该第三同步带轮4通过一同步带4-1带动一第四同步带轮8,该第四同步带轮8上设有一 轴承9-1，该轴承9-1固定于一支撑座9上；
一用于使主轴进给驱动装置和主轴旋转驱动装置同步运转的联动机构，包括一设于第 二同步带装置上的第五同步带轮6，该第五同步带轮6上设有一编码器5，该编码器5并
接于机械加工设备数控中心；
一箱体16,上述各组件均安装于该箱体16中。
数控主轴单元500的主轴1的后端部抵靠有一回位弹簧7,空心拉杆15的后端部抵 靠有一限位块17;左螺母13上设有一并紧螺母14，右螺母12上设有一限位轴承2-2。
数控主轴单元500在工作时，第二伺服电机3通过第三同步带轮4、同步带4-l、第 四同步带轮8带动主轴1旋转，由于第四同步带轮8上设有轴承9-1,该轴承9-l固定于 支撑座9上，这样第四同步带轮8就可以通过该轴承9-l由支撑座9承受径向扭矩，而主 轴l只承受工作扭矩，起到卸荷效果。
数控主轴单元500在更换机械加工工具l-3时，在主轴进给驱动装置作用下，主轴l 轴向后移，当空心拉杆15碰到限位块17后，空心拉杆15停止后移，而主轴l继续后移， 回位弹簧7被压縮，拉爪1-2松开，拉紧螺钉1-1和机械加工工具1-3从拉爪1-2松开卸 掉，与此同时，可在电磁阀的作用下，吹气阀门打开，通过空心拉杆15对主轴1前端部 的锥孔吹气，将锥孔中的铁屑等杂物吹落，将机械加工工具l-3换好后，将拉紧螺钉l-l 和机械加工工具1-3装入拉爪1-2,在主轴进给驱动装置作用下，主轴l轴向前移，在回 位弹簧7作用下拉爪1-2拉紧拉紧螺钉1-1，从而完成机械加工工具1-3的装夹。
本实用新型的鼓轮式多工位数控复合机床使用时，立式数控精密齿式分割台700在分割台伺服驱动系统600的驱动下沿水平轴芯旋转分度，作圆周等分分度有八个工位，左立 住200、右立柱300和支承座400上的所有数控主轴单元500同时进给加工，这样分割台 700每旋转一个工位就完成一个工件的加工，加工效率极高。
上述仅为本实用新型的一个具体实施方式
，但本实用新型的设计构思并不局限于此， 根据不同的生产需求，可以有多种实施方式，比如-
一，立式数控精密齿式分割台不一定要等分成八个工位，也可以等分成三个以上的任 意多工位；
二，对应于立式数控精密齿式分割台上的多个工位可以在左、右立柱和支承座安装有 多个数控主轴单元，但不一定非要全部装满；
等等，诸如此类，总之，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于 侵犯本实用新型保护范围的行为。
权利要求1、一种鼓轮式多工位数控复合机床，其特征在于它包括一底座、一左立柱、一右立柱和一分度装置，该左立柱、右立柱和分度装置均安装于该底座上；该分度装置沿水平轴芯作圆周等分分度有至少三个工位，其中有一个工位为装夹工位，其余工位为加工工位；在左立柱的左侧面和右立柱的右侧面对应于所有所述加工工位的位置上均安装有数控主轴单元；在左立柱和右立柱之间的竖直方向上藉由支承座安装有至少一数控主轴单元，该数控主轴单元的安装位置对应于所述加工工位；该分度装置由一立式数控精密齿式分割台和一分割台伺服驱动系统组成。
2、 如权利要求1所述的一种鼓轮式多工位数控复合机床，其特征在于所述分度装 置具有多个加工工位和一个装夹工位，对应于该多个加工工位在所述左立柱的左侧面和右立柱的右侧面及左立柱和右立柱之间的竖直方向上分别安装有多个数控主轴单元。
3、 如权利要求1所述的一种鼓轮式多工位数控复合机床，其特征在于所述数控主 轴单元包括一用于承载机械加工工具的主轴，该主轴具有一贯通其两端部的内腔； 一空心拉杆，装设于主轴的内腔中，其前端部固定设有所述机械加工工具； 一用于驱动主轴轴向滑动的主轴进给驱动装置,包括一接于机械加工设备数控中心的 第一伺服电机、 一由该第一伺服电机驱动的第一同步带装置、 一由该第一同步带装置驱动 的螺母装置、 一与该螺母装置相互配合并固定套接于主轴上的丝杆，主轴随该丝杆轴向滑 动；一用于驱动主轴径向旋转的主轴旋转驱动装置,包括一接于机械加工设备数控中心的 第二伺服电机、 一由该第二伺服电机驱动的第二同步带装置，该第二同步带装置带动主轴 径向旋转；一箱体，上述各组件均安装于该箱体中。
4、 如权利要求3所述的一种鼓轮式多工位数控复合机床，其特征在于所述数控主 轴单元还包括一用于使主轴进给驱动装置和主轴旋转驱动装置同步运转的联动机构，包括一设于第一同步带装置或第二同步带装置上的第五同步带轮,该第五同步带轮上设有一编 码器，该编码器并接于机械加工设备数控中心。
5、 如权利要求1或2或3或4所述的一种鼓轮式多工位数控复合机床，其特征在于-所述底座上设有一贮屑槽。
6、 如权利要求1或2或3或4所述的一种鼓轮式多工位数控复合机床，其特征在于: 所述数控主轴单元的主轴前端安装有具单摆或双摆功能的电主轴。
7、 如权利要求1或2或3或4所述的一种鼓轮式多工位数控复合机床，其特征在于: 所述设于左立柱和右立柱之间竖直方向上的数控主轴单元安装在精密数控十字滑台上。
专利摘要本实用新型涉及机械加工用机床领域，特别是指一种鼓轮式多工位数控复合机床，包括一底座、一左立柱、一右立柱和一分度装置，该分度装置沿水平轴芯作圆周等分分度有至少三个工位；在左立柱的左侧面和右立柱的右侧面对应于所有所述加工工位的位置上均安装有数控主轴单元；在左立柱和右立柱之间的竖直方向上藉由支承座安装有至少一数控主轴单元，该数控主轴单元的安装位置对应于所述加工工位。本实用新型的立式数控精密齿式分割台在分割台伺服驱动系统的驱动下沿水平轴芯旋转分度，作圆周等分分度有多个工位，左立住、右立柱和支承座上的所有数控主轴单元同时进给加工，这样分割台每旋转一个工位就完成一个工件的加工，加工效率极高。
文档编号B23B9/00GK201350510SQ20092013648
公开日2009年11月25日 申请日期2009年1月19日 优先权日2009年1月19日
发明者洪清德 申请人:洪清德