高效数控车铣复合机的制作方法

本发明涉及数控车床技术领域，具体涉及一种高效数控车铣复合机。

背景技术：

众所周知，现有回转体工件一般均选用车床进行加工，通过控制切削三要素来完成相应工件的加工。

现有的车床一般包括床身、床头箱、溜板箱以及尾座，通过在溜板箱上安装相应的刀具来对工件进行切削。

但是，现有溜板箱上安装的刀具一般只能单独对工件进行加工，无法进行多个刀具的联动加工，从而降低了加工效率。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种高效数控车铣复合机，旨在解决现有车床无法进行多个刀具的联动作业的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种高效数控车铣复合机，该高效数控车铣复合机包括床身和设置在所述床身上、用于进料的床头箱；所述床头箱上设置有用于夹持工件的夹头，靠近所述夹头设置有可在床身上移动的滑座，所述滑座上相对设置有可相对所述夹头移动的第一刀塔和第二刀塔，所述第一刀塔上设置有多个用于固定刀具的第一固定头以及用于驱动所述第一固定头旋转的第一驱动机构，所述第二刀塔上设置有多个用于固定刀具的第二固定头。

优选地，所述第一刀塔包括用于驱动所述第一固定头沿z轴运动的第一直线模组、用于驱动所述第一固定头沿x轴运动的第二直线模组和用于驱动所述第一固定头沿y轴运动的第三直线模组，所述第一直线模组的输出执行端与所述第二直线模组连接，所述第二直线模组的输出执行端与所述第三直线模组连接，所述第一固定头与所述第三直线模组的输出执行端连接。

优选地，所述第二刀塔包括用于驱动所述第二固定头沿z轴运动的第四直线模组、用于驱动所述第二固定头沿x轴运动的第五直线模组和用于驱动所述第二固定头沿y轴运动的第六直线模组，所述第四直线模组的输出执行端与所述第五直线模组连接，所述第五直线模组的输出执行端与所述第六直线模组连接，所述第二固定头与所述第六直线模组的输出执行端连接。

优选地，所述第二刀塔还包括设置在所述第一固定头一侧的第三固定头，所述第三固定头可相对所述第一固定头移动。

优选地，高效数控车铣复合机还包括设置在所述床头箱上、用于安装切料刀具的第三刀塔，所述第三刀塔包括第四固定头和用于驱动所述第第四固定头沿靠近或远离所述夹头方向运动的第二驱动机构。

优选地，高效数控车铣复合机还包括设置在所述第一刀塔和第二刀塔之间的第四刀塔，所述第四刀塔包括多个用于固定刀具的第五固定头和用于驱动所述第五固定头旋转的第三驱动机构。

优选地，所述第四刀塔还包括用于驱动所述第五固定头沿z轴运动的第七直线模组和用于驱动所述第五固定头沿x轴运动的第八直线模组，所述第七直线模组的输出执行端与所述第八直线模组连接，所述第五固定头与所述第八直线模组的输出执行端连接。

优选地，所述第一驱动机构包括齿轮箱和驱动电机，所述齿轮箱具有一个输入端和多个输出端，所述齿轮箱的输入端与所述驱动电机的输出端连接，多个所述第一固定头对应设置在所述齿轮箱的多个输出端上。

优选地，高效数控车铣复合机还包括设置在所述床身上的出料通道，所述出料通道的入口位于所述夹头的下方，所述出料通道的出口位于所述床身的一侧。

优选地，高效数控车铣复合机还包括罩设在所述床身上的保护罩。

本发明实施例提供的高效数控车铣复合机，通过利用第二刀塔上的刀具对工件进行车削和利用第一刀塔上的刀具对工件进行车削，以及利用第一刀塔和第二刀塔相对于夹头做多轴运动，实现了两个刀具的联动，从而有利于通过一次装夹工件即可完成多个工序的加工。相对于现有技术而言，本发明提供的高效数控车铣复合机有利于提高加工效率。

附图说明

图1为本发明中高效数控车铣复合机一实施例的结构示意图；

图2为图1中所示的高效数控车铣复合机一部分结构的示意图；

图3为图2中所示的第一刀塔一部分结构的示意图；

图4为图2中所示的第二固定头和第三固定头的结构示意图；

图5为图1中所示的床头箱和第三刀塔的结构示意图；

图6为图2中所示的第一刀塔另一部分结构的示意图；

图7为图2中所示的滑座和第四刀塔的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提出一种高效数控车铣复合机，该高效数控车铣复合机包括床身100和设置在床身100上、用于进料的床头箱200；床头箱200上设置有用于夹持工件的夹头，靠近夹头设置有可在床身100上移动的滑座300，所述滑座300上相对设置有可相对夹头移动的第一刀塔400和第二刀塔500，第一刀塔400上设置有多个用于固定刀具的第一固定头410以及用于驱动第一固定头410旋转的第一驱动机构420，第二刀塔500上设置有多个用于固定刀具的第二固定头510。

本实施例中，如图1和图2所示，床身100和床头箱200按照现有的车床结构进行布置即可，其中床头箱200相当于进料器，即床头箱200上具有一个进料通道，而夹头的夹口则与进料通道的出料口对齐，当工件(长条形柱体)从进料通道的进料口插入后，夹头即可夹紧工件并驱动该工件自转，且当完成一个零件的加工后，床头箱200即可自动推动工件从物料通道的出料口伸出预设长度后利用夹头夹紧物料。滑座300滑动设置在床身100上并可靠近或远离床头箱200上的夹头(即滑座300可沿z轴方向运动)，此时滑座300即相当于现有车床中的溜板箱，从而方便控制刀具的走刀量，至于驱动滑座300移动的方式采用现有驱动方式即可，如电机丝杠组件等。

其中，第一刀塔400和第二刀塔500均位于滑座300上，且第一刀塔400和第二刀塔500均相对于夹头做多轴运动，其中第一刀塔400和第二刀塔500至少可在水平方向上沿垂直于滑座300移动的方向运动(即沿x轴方向运动)。此时，优选第一刀塔400和第二刀塔500均可沿x轴方向和y轴方向移动，从而方便对工件进行加工。第一刀塔400包括第一固定头410和第一驱动机构420，第一驱动机构420用于驱动第一固定头410自转，而第一固定头410则用于安装刀具(即外圆刀、铣刀、钻刀和攻牙刀等)，第一固定头410固定刀具的方式参照现有固定方式即可，如螺母或卡接等方式，从而方便对工件进行车削、钻孔和开槽。第二刀塔500上包括第二固定头510，第二固定头520上可同时固定多个刀具(即外圆刀)，通过第第二固定头510沿y轴方向运动即可切换不同的刀具多工件进行加工，从而方便对工件进行车削加工。其中，第一刀塔400和第二刀塔500的驱动方式可以是采用多个直线模组组合而成的机械手即可。

为了方便平衡滑座300的受力情况，优选第一刀塔400和第二刀塔500分别对应布置在滑座300移动方向的两侧，从而使第一刀塔400和第二刀塔500呈对称状态布置。

本实施例中，通过在第一刀塔和第二刀塔500上均安装外圆车刀对工件进行车削，从而实现了两个刀具的联动，以此提高加工效率。同时，通过在第一刀塔400上的加装钻刀或铣刀即可对工件进行卡控或开槽，从而有利于通过一次装夹工件即可完成多个工序的加工，以此有利于对工序复杂的工件进行加工，并且还可减少装夹工件的次数，。

在一较佳实施例中，如图2和图3所示，为了方便驱动第一刀固定头410运动，第一刀塔400还包括第一直线模组430、第二直线模组440和第三直线模组450，其中第一直线模组430位于滑座300上，第二直线模组440与第一直线模组430的输出端连接，第三直线模组450与第二直线模组440的输出端连接，优选第一直线模组430的驱动方向为z轴方向，第二直线模组440的驱动方向为x轴方向，第三直线模组450的驱动方向为y轴方向。同时，第一直线模组430、第二直线模组440和第三直线模组450结构相同，均采用电机丝杠+导轨的形式，从而方便驱动第一固定头410进行多轴运动，以此对位于第一固定头410上的刀具进行定位，然后即可利用第一驱动机构420驱动第一固定头410转动，从而带动刀具(即外圆刀、钻刀、攻牙刀以及铣刀)自转以对工件进行加工。

同时，第二刀塔500参照第一刀塔400采用相同的结构驱动第二固定头进行多轴运动即可，即第二刀塔500还包括第四直线模组530、第二直线模组540和第三直线模组550，其具体结构在此不做详细说明。

在一较佳实施例中，如图2和图4所示，为了方便在第二固定头510上安装多个刀具，优选第二固定头510为矩形块，其中矩形块朝向床头箱200的一侧面上开设有多个安装槽511。其中两相邻安装槽511之间的距离可根据实际情况进行布置。此时刀具固定在安装槽511内的方式优选为刀具通过固定螺钉固定在安装槽511内，即安装槽511的底部设置有螺纹孔，优选该螺纹孔为两个，从而有利于增加刀具固定在安装槽511内的稳定性。

进一步地，为了方便使用不同种类工件的加工，优选安装槽511的数量为六个，且六个安装槽511沿竖直方向(即y轴方向)依次布置，从而方便通过第二刀塔500的竖向移动(即沿y轴方向移动)来控制不同刀具对工件进行加工，此时优选相邻两个安装槽511之间间隔17mm。安装孔521的数量为三个，且三个安装孔521沿水平方向(即x轴方向)依次布置，从而方便通过第二固定座420的沿x轴方向移动来控制不同刀具对工件进行加工。

在一较佳实施例中，如图4所示，为了方便同时加装不同的刀具(即内孔刀)，第二刀塔500还包括设置在第二固定头510上的第三固定头520。其中，第三固定头520也为矩形块状体，且该块状体上具有多个用于固定刀具的安装孔521，且刀具固定在安装孔521内后该刀具的刀头可朝向床头箱200布置，以此方便对工件上远离床头箱200的端部进行开孔等工序。此时，第二刀塔500上用于固定外圆刀，第三固定头520用于固定内孔刀。

进一步地，优选第三固定头520与第二固定头510滑动连接并可沿z轴方向运动。具体滑动连接的方式可以为第二固定头510上设置有滑槽，且该滑槽的底部设置有贯穿滑槽的底部和第二固定头510侧壁的腰型孔，而第三固定头520上设置有嵌入在该滑槽内的滑块，当第三固定头520滑动至预设位置时即可利用固定螺钉穿过上述腰型孔并与第三固定头520上的滑块连接，以此将第三固定头520固定。当然，第三固定头520设置在第二刀塔500上的方式还可以是铰接，且优选该铰接轴沿x轴方向布置，从而方便在不需要使用第三固定头520上的刀具时即可使第三固定头520向上翻转，以此为第二固定头510提供更多的避位空间。至于驱动第三固定头520转动的方式可以是电机，也可以是旋转气缸。

在一较佳实施例中，如图1和图5所示，为了方便增加加工效率，床头箱200上设置有第三刀塔600，第三刀塔600用于固定刀具。此时优选第三刀塔600包括第四固定头610和第二驱动机构620，第四固定头610上可固定一个刀具，且第三刀塔600可靠近或远离床头箱200上夹装的工件(即位于床头箱200上的夹头)，第四固定头610固定刀具的方式参照第一固定头410即可，至于第二驱动机构620采用直线气缸即可。优选，第三刀塔600位于床头箱200上的夹头的正上方，且第四固定头610还可沿竖直方向(即y轴方向)运动。本实施例中，通过在床头箱200上设置第三刀塔600，从而有利于利用固定在第四固定头610上的刀具(即切断刀)切断已加工好的零件。

在一较佳实施例中，如图2和图6所示，为了增加第一刀塔400对工件的加工方式，第一驱动机构420包括齿轮箱421和驱动电机422，且驱动电机422的输出端与齿轮箱421的输入端传动连接，具体的连接方式可以是通过同步带，也可以是驱动电机的输出轴直接与齿轮箱的输入轴连接，此时优选齿轮箱421具有多个输出端，且每个输出端上均设置有一个第一固定头410，从而方便利用第一驱动机构420驱动多个刀具运动。其中，优选齿轮箱421的三个输出端可单独转动，从而有利于提高输出端的动力。此时，三个第一固定头410上可分别安装铣刀、钻刀和攻牙刀等，从而方便在工件上进行不同的加工工艺。

在一较佳实施例中，如图2和图7所示，高效数控车铣复合机还包括设置在滑座300上并与床头箱200相对布置的第四刀塔700，第四刀塔700包括第五固定头710和第三驱动机构720。其中，第五固定头710与第一固定头410的结构相同即可，在此不作详细说明，而第三驱动机构720则用于驱动第五固定头710自转。此时，第五固定头710上即可安装刀具(即钻刀或攻牙刀)，以此对工件上远离床头箱200的端部进行钻孔或攻牙，从而有利于进一步增加对工件加工工序。同时，优选第五固定头710与床头箱200上进料通道的出料口正相对布置，以此即可带动刀具自转并对床头箱200上的工件进行钻孔或攻牙。此时，第五固定头710上的刀具跟随滑座300沿z轴移动即可对位于夹头上的工件进行加工。

在一较佳实施例中，如图2和图7所示，为了方便驱动第五固定头710运动，第四刀塔700还包括第七直线模组730和第八直线模组740，第七直线模组730位于滑座300上，第八直线模组740与第七直线模组730的输出端连接，此时第四刀塔700和支撑台均与第八直线模组740的输出端连接。此时，优选第七直线模组730用于驱动第八直线模组740沿x轴方向移动，第八直线模组740用于驱动第五固定头710沿z轴方向移动。此时，优选第五固定头710的数量为两个，两个第五固定头710在水平面内沿垂直于滑座300移动的方向(即x轴方向)间隔布置，且两个第五固定头710上分别安装钻刀和攻牙刀，从而方便同时在工件进行钻孔和攻牙，而第三驱动机构720参照第一驱动机构420的形式布置即可。其中，第七直线模组730与第八直线模组740的结构相同，均采用直线气缸或电机丝杠组件的形式，同时，为了方便各个部件的连接，第七直线模组730与第八直线模组740还包括与直线气缸或电机丝杆组件的输出端连接的承载板。本实施例中，通过第七直线模组730驱动第五固定头710沿x轴方向运动，从而有利于更换不同的第五固定头710上的刀具对工件进行加工，而第八直线模组740驱动第五固定头710沿z轴方向运动，从而有利于控制第五固定头710上的刀具在工件上钻孔的深度。此时，还可通过在第五固定头710上加装顶针，以此方便顶针与床头箱200上的工件抵接，从而方便对长度较长的工件进行加工。

在一较佳实施例中，如图1所示，为了方便取出加工好的零件，床身100上还设置有出料通道110，其中出料通道110的进料口位于床身的顶面并位于床头箱200上进料通道的出料口的下方，而出料通道110的出料口则位于床身100的周向侧面即可，以使出料通道110呈倾斜状态布置，从而方便夹头释放加工好的零件后或第三刀塔600上的刀具切断加工好的零件后沿出料通道110滑落。

在一较佳实施例中，为了防止加工时的碎屑飞溅，还可在床身100上设置保护罩，其中除去床身100的部件均位于保护罩内。此时保护罩上还设置有窗口和封闭该窗口的门体，其中门体可以是手动门，也可以是自动门。同时保护罩上设置有与床头箱200上进料通道的进料口对应的通孔，从而方便进料。

本发明中的高效数控车铣复合机，在工件自转时，可同时实现四个刀具的联动，如第一刀塔400和第二刀塔500上的刀具对工件进行外圆车削，第三刀塔600上的刀具进行开槽或切断，以及第四刀塔700上的刀具对工件的端部进行开孔或攻牙；还可以是在工件静止时，可同时实现两个刀具的联动，如第一刀塔400上的刀具对工件进行钻孔或开槽，而第四刀塔700上的刀具对工件的端部进行钻孔或攻牙。从而使得本大明中的高效数控车铣复合机在利用多个刀具联动对工件进行加工，从而有利于提高加工效率。

以上的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。