第三轴组机构及用其组成的走心式车铣机床的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及第三轴组机构及用其组成的走心式车铣机床。
【背景技术】
[0002]在现有的走心机市场上，对于机床的运动轴这一技术一直有所研究，而当下应用最为广泛的就是包括由Xl轴组、Yl轴组、Zl轴组组成的正轴轴组的三轴走心式车铣机床；或者，当副轴结构增加有Z2轴组时，则配合正轴结构行成四轴走心式车铣机床；或者，当副轴由X2轴组、Z2轴组组成的副轴结构配合正轴结构形成五轴走心式车铣机床；或者，当副轴由X2轴组、Z2轴组、Y2轴组组成的副轴结构配合正轴结构形成六轴走心式车铣机床。
[0003]上述现有的走心式车铣机床的正轴结构Xl轴组、Yl轴组、Zl轴组三大部分，其中机床正主轴安装在Zl轴滑板上，机床正主轴内为通孔，工件原材料直接送入机床正主轴内，为方便加工，机床正主轴尾端连接送料机，送料机可持续不间断向机床正主轴送料，机床主轴夹持工件材料，带动材料在Z轴方向来回运动，工人编辑好程序后，主轴配合机床的导套结构(导套可与同步电导套、联动导套等互换)或者无导套结构，将工件送到接近刀具，刀具按程序先后顺序分别对工件的不同工序进行先后加工。分别完成工件能在正轴结构完成的车削、铣削、钻孔、攻丝、偏心孔成型、斜孔成型等工序。当正轴结构结束切断工件后，如工件切断端面需要再加工，则主轴结构无法实现，需要增加副轴结构以避免工件因二次装夹带来的误差。机床的副轴轴组与正轴结构相向安装，位于机床的副轴位置，副轴结构由X2轴组、Y2轴组、Z2轴组构成，或者由X2轴组、Z2轴组组成，或者由Z2轴组组成，主要针对工件加工时，正轴结构无法完成的切断端面加工。机床副主轴安装在Z2轴组的滑板上，配合机床正主轴加工，接应由机床正主轴传出的工件，工件被切断后，机床副主轴夹持工件，配合刀排，对工件的背面进行加工，也可代替正轴完成一部分加工，节省加工时间。当工件成型后，机床副主轴可将加工好的零件自动送出，该副轴结构同样可以完成零件车削、铣削、钻孔、攻丝、雕刻、斜孔成型、偏心孔成型等工艺。根据待加工工件的工艺安排，可确定是否需要增加副轴结构，或者单独增加副轴中Z2轴组，与正轴结构组成四轴走心式车铣机床；或者增加副轴中Z2轴组和X2轴组，与正轴结构组成五轴走心式车铣机床；或者增加副轴中的Z2轴组、X2轴组、Y2轴组，与正轴结构组成六轴走心式车铣机床。
[0004]正轴结构中的刀具安装板可安装两排刀具，两排刀具在X方向上相向存在，由于刀具安装板是一个完整零件，因此所有刀具在X、Y、Z三方向上运动时为同步动作，所需加工的工艺只能在一把刀具完成行程后才能由下一把刀具进行下一个工艺的加工。这就造成机床在加工工件时机床正轴有弊端，刀具相互局限导致工件成型时间没有得到很好的优化，影响工件的成型效率。
【发明内容】
[0005]本实用新型解决的技术问题是就现有走心式车铣机床无法实现复杂零件的一次加工成型，且效率不高的问题。
[0006]为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是:
[0007]一种第三轴组机构，包括立柱、Y3轴组、Z3轴组和X3轴组。
[0008]所述的Y3轴组包括Y3轴滑板、Y3轴丝杆和Y3轴电机，所述的Y3轴滑板包括与YZ平面平行的Y3轴纵板和与XZ平面平行的Y3轴横板，所述的Y3轴纵板滑动安装在立柱上，所述的Y3轴丝杆与Y3轴纵板螺纹连接，Y3轴丝杆的一端与Y3轴电机的传动轴连接；启动Y3轴电机，Y3轴电机的传动轴带动Y3轴丝杆旋转，由于Y3轴丝杆与Y3轴滑板(Y3轴纵板)螺纹连接，因此，Y3轴滑板在Y3轴丝杆转动的同时沿Y轴方向移动，实现第三轴组机构在Y轴方向的运动。
[0009]所述的Z3轴组包括Z3轴滑板、Z3轴丝杆和Z3轴电机，所述的Z3轴滑板滑动安装在Y3轴横板上，所述的Z3轴丝杆与Z3轴滑板螺纹连接，Z3轴丝杆的一端与Z3轴电机的传动轴连接；启动Z3轴电机，Z3轴电机的传动轴带动Z3轴丝杆旋转，由于Z3轴丝杆与Z3轴滑板螺纹连接，因此，Z3轴滑板在Z3轴丝杆转动的同时沿Z轴方向移动，实现第三轴组机构在Z轴方向的运动。
[0010]所述的X3轴组包括刀具安装座、X3轴丝杆和X3轴电机，所述的刀具安装座滑动安装在Z3轴滑板上，所述的X3轴丝杆与刀具安装座螺纹连接，X3轴丝杆的一端与X3轴电机(12)的传动轴连接；启动X3轴电机，X3轴电机的传动轴带动X3轴丝杆旋转，由于X3轴丝杆与刀具安装座螺纹连接，因此，刀具安装座在X3轴丝杆转动的同时沿X轴方向移动，实现第三轴组机构在X轴方向的运动。
[0011]第三轴组机构安装在立柱侧面可以缩短第三轴组机构与正轴轴组组合时刀具之间的距离，使得刀具之间行程的变换距离更为宽泛，更大程度增强了第三轴组机构的作用。X3轴滑板与Y3轴滑板设置成L型很大程度上减轻了直接做成板状的质量，使得各轴运动更为轻便精确，在保证刚性的前提下减轻了第三轴组机构自身的重量，使得第三轴组机构整体更加精致轻便，装配、维修等更为方便。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，所述的刀具安装座是X3轴滑板，所述的X3轴滑板包括与XZ平面平行的X3轴横板和与XY平面平行的X3轴纵板，所述的X3轴横板滑动安装在Z3轴滑板上，所述的X3轴丝杆与X3轴横板螺纹连接。将刀具安装在滑板上，可根据不同需求安排刀具。
[0013]作为本实用新型的进一步改进，所述的刀具安装座是刀塔。在刀塔上安装刀具，利用刀塔的360度旋转实现自动换刀。
[0014]作为本实用新型的进一步改进，所述的刀具安装座由X3轴滑板和刀塔构成，所述的X3轴滑板包括与XZ平面平行的X3轴横板和与XY平面平行的X3轴纵板，所述的X3轴横板滑动安装在Z3轴滑板上，所述的X3轴丝杆与X3轴横板螺纹连接，所述的刀塔安装在X3轴纵板上。滑板滑动安装在滑板上较方便，刀塔安装在滑板上也较容易实现，且刀塔的360度旋转实现自动换刀。
[0015]作为本实用新型的进一步改进，所述的Y3轴丝杆伸入并穿过Y3轴滑板；所述的Z3轴丝杆伸入并穿过Z3轴滑板；所述的X3轴丝杆伸入并穿过刀具安装座。这样一来，各轴滑板上只需单独加工一小段，精确成型螺纹将可实现各轴滑板的平稳运行，大大降低了加工成本，同时减小由于加工面过大带来的零件误差，降低由于零件加工误差带来的精度不准的现象。
[0016]作为本实用新型的进一步改进，所述的Y3轴滑板上开有Y3轴螺纹盲孔，所述的Y3轴丝杆的一端伸入Y3轴螺纹盲孔内并与Y3轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的Z3轴滑板上开有Z3轴螺纹盲孔，所述的Z3轴丝杆的一端伸入Z3轴螺纹盲孔内并与Z3轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的刀具安装座上开有X3轴螺纹盲孔，所述的X3轴丝杆的一端伸入X3轴螺纹盲孔并与X3轴螺纹盲孔螺纹连接。在合理的行程内，将各滑板上丝杆穿过的螺纹孔加工成盲孔，丝杆在盲孔中来回运动，避免丝杆直接与外界接触，更大程度上优化了丝杆的工作环境，有利于丝杆的维护。
[0017]作为本实用新型的进一步改进，所述的Y3轴组还包括由Y3轴线轨与Y3轴滑块构成的滑动副，所述的Y3轴线轨安装在立柱上，所述的Y3轴滑块安装在Y3轴纵板上；Y3轴线轨与Υ3轴滑块配合，安装方便，容易达到高速运转，不仅实现Υ3轴纵板(即Υ3轴滑板)在Y轴方向上来回运动，而且大大提高正轴轴组在Y轴平面上运动时的精度。
[0018]所述的Ζ3轴组还包括由Ζ3轴线轨和Ζ