一种新型的立式复合加工中心的制作方法

本实用新型涉及机械加工设备技术领域，具体涉及一种新型的立式复合加工中心。

背景技术：

目前的车铣复合型数控机床主要分为以下几种：

1.卧式车床加装动力刀座，以卧车为主体，用动力刀座的铣削功能来配合，完成车铣复合加工；

2.立式车床复合铣削主轴，完成车铣复合加工。

不过其存在以下缺陷：

一、以卧车为主体复合了动力刀座的，还有以立车为主体复合了铣削动力头的，结构都是以车床为主的，铣削的刚性、精度和功能都很弱，只能适用于那些以车加工为主、铣加工量很少且精度要求不高的工件。

二、以立车为主体复合了铣削主轴的，由于数控立车本身的成本就很高，再复合了铣削功能后成本更高，如果加工那些车削加工量相对较小工件的用户是很难承受的；

综上，目前的车铣复合机床基本上都是以车削加工为主，复合了一些简单的铣削加工。如果遇到需要以钻铣加工为主、只包含少量的车削加工内容的工件，目前的车铣复合机床就不适合了。

技术实现要素：

针对以上问题，对于以上面钻铣加工为主、结合少量侧面钻铣加工、以及少量车削加工的工件，本申请提供一种可提高加工精度、减少工序，能够实现一次装夹高效率地完成全部加工的新型的立式复合加工中心，其技术方案如下：

一种新型的立式复合加工中心，包括呈倒T型结构的底座、固定安装在底座上的r型立柱及X轴导轨，所述立柱的水平端末尾穿设有可上下滑动的长方体滑枕式的主轴箱，所述主轴箱下端安装有主轴，所述主轴箱的一对相对侧面上各设有两条Z轴导轨，所述立柱的竖直端上安装有水平的刀库，所述刀库中刀具为竖直放置结构，所述主轴与刀库之间水平设置有用于自动换刀的平动式换刀臂，所述X轴导轨上设有可沿X轴导轨移动的床鞍，床鞍上设有与X轴导轨垂直的Y轴导轨，所述Y轴导轨上方设有转台，转台内连接有DD马达，转台上设有可随转台转动的工作台。DD马达省却了传统的齿轮、蜗轮蜗杆等复杂的传动件，直接与转台连接，可直接驱动转台实现旋转运动，具有结构简单、噪声低、可实现高速旋转等优点。

进一步地，所述DD马达包括马达转子和马达定子，马达定子连接转台外壳，马达转子通过轴承连接转台芯轴，转台芯轴上方连接工作台。

进一步地，所述的主轴下端还设有用于安装车刀座的卡座，所述卡座上设有定位槽。

进一步地，所述的床鞍内贯穿有X轴丝杆，X轴丝杆套设有固定在床鞍侧面的螺母座，X轴丝杆两端固定在底座上。

进一步地，所述立柱的水平端上还设有垂直的空腔。

依据上述技术方案，本实用新型底座上有X轴导轨，采用r形立柱及长方体滑枕式设计的主轴箱，工作台下面的转台内带有DD马达驱动，可以高速旋转，此时旋转的工作台即相当于立车的主轴，主轴下端设有用于安装车刀座的卡座，卡座上设有定位槽，定位槽与车刀座上自带的定位键相互配合，使车刀座被固定不会转动，主轴的自动换刀机构采用平动式换刀臂，刀具放置都是竖直状态。

综上，本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型完善了立式加工中心功能，又复合了数控立车功能；

2.转台内安装DD马达，替代传统的齿轮、蜗轮蜗杆结构，具有结构简单、噪声低、可实现高速旋转优点；

3.工件侧面的钻铣加工可以通过主轴安装直角铣头来完成；

4.滑枕式主轴箱有利于减小横截面积，加工内孔时可尽量减少干涉；

5.特殊的自动换刀平动式换刀臂机构，刀具放置都是竖直状态，有利于大刀、重刀的自动交换。

附图说明

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中主轴下端的卡座的结构示意图；

图3为与本实用新型中的卡座配合的一种车刀座示意图；

图4为本实用新型中转台的部分内部结构示意图。

其中，1、底座；2、立柱；21、水平端；22、竖直端；23、空腔；3、X轴导轨；4、主轴箱；5、主轴；6、Z轴导轨；7、刀库；8、换刀臂；9、床鞍；10、Y轴导轨；11、转台；111、转台外壳； 112、转台芯轴；113、轴承；12、工作台；13、卡座；131、定位槽；14、X轴丝杆；15、螺母座；16、车刀座；161、定位键；17、DD马达；171、马达转子；172、马达定子。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1、图4所示，一种新型的立式复合加工中心，包括呈倒T型结构的底座1、固定安装在底座1上的r型立柱2及X轴导轨3，所述立柱2的水平端21末尾穿设有可上下滑动的长方体滑枕式的主轴箱4，所述主轴箱4下端安装有主轴5，所述主轴箱4的一对相对侧面上各设有两条Z轴导轨6，所述立柱2的竖直端22上安装有水平的刀库7，所述刀库7中刀具为竖直放置结构，所述主轴5与刀库7之间水平设置有用于自动换刀的平动式换刀臂8，所述X轴导轨3上设有可沿X轴导轨3移动的床鞍9，床鞍9上设有与X轴导轨3垂直的Y轴导轨10，所述Y轴导轨10上方设有转台11，转台11内连接有DD马达17，转台11上设有可随转台11转动的工作台12。

如图4所示，进一步地，所述DD马达17包括马达转子171和马达定子172，马达转子171固定连接转台芯轴112成一体结构，马达定子172固定连接转台外壳111，转台外壳111通过轴承113与转台芯轴112连接，转台芯轴112上方连接工作台12。

如图2所示，进一步地，所述的主轴5下端还设有用于安装车刀座16的卡座13，所述卡座13上设有定位槽131。

如图1所示，进一步地，所述的床鞍9内贯穿有X轴丝杆14，X轴丝杆14套设有固定在床鞍9侧面的螺母座15，X轴丝杆14两端固定在底座1上。

如图1所示，进一步地，所述立柱2的水平端21上还设有垂直的空腔23。设置的空腔23可减轻立柱2的重量，方便立柱2固定安装在底座1上。

本实用新型的工作原理：

本实用新型包括底座1、r型立柱2、长方体滑枕式的主轴箱4、主轴5、床鞍9、转台11及工作台12、换刀臂8，底座1上有X轴导轨3，立柱2也固定安装于底座1上，床鞍9位于底座1的X轴导轨3上，沿X轴导轨3移动，床鞍9上面有Y轴导轨10，方向与X轴导轨3垂直，转台11在床鞍9的Y轴导轨10上，沿Y轴导轨10移动，工作台12在转台11上面，可随转台11转动，穿设于立柱2内的主轴箱4上有一组4条竖直方向的Z轴导轨6，主轴箱4沿Z轴导轨6上下滑动，其对应的上下移动方向为Z轴（同时也是立车的Z轴），X轴、Y轴的定义同样采用这个方式。

配合控制系统和驱动系统，本实用新型的机床可具备下面几种加工方式：

1.在立式钻铣加工状态下，工作台12沿水平方向上两个相互垂直的X轴导轨3和Y轴导轨10移动，主轴箱4沿Z轴导轨6上下移动，可完成对工件上面的加工；如果工件侧面有需要钻铣加工的内容，可利用主轴5下方安装直角头来进行，再配合转台11带动工作台12的转位，可以完成工件一周各面的钻铣加工。

2.如图3所示，当机床进入车削加工状态时，内置DD马达17的转台11带动工作台12高速运转，此时转台11和工作台12就成为立式车床的卡盘，主轴5上可安装车刀座16，车刀座16上自带有的定位键161与主轴5上固定不动的卡座13的定位槽131相互契合，使车刀座16装在工作台12上后能够被固定不会转动，车刀座16可以沿着Z轴方向上下移动；工作台12除了可以带着工件旋转外，还可以沿着X轴移动，再配合上述车刀座16的上下移动，即可实现车削加工；此时Y轴被刹车机构锁定，锁定位置使X轴带动工作台12移动时可以使车刀过工作台12中心的位置；

另外，本实用新型也包含另一种进给组合方式：可以把X轴锁定，以Y轴来配合Z轴和工作台12进行车削加工，这样的话只需要在设计上改变车刀的刀尖方向来配合Y轴进给。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。