一种高精度复合车削中心的制作方法

本申请涉及数控机床的领域，尤其是涉及一种高精度复合车削中心。

背景技术：

目前高精度的高速转轴系加工机床的主轴机箱的动力由单独安装的电机机箱提供，通过在主轴机箱内设置的传动机构和变速机构将电机机箱的动力传递给主轴，并通过主轴机箱内的变速机构调节主轴转速，这种结构设置使得主轴机箱内部的传动机构和变速机构的结构比较复杂，主轴机箱和电机机箱占用的空间较大。且通常配备有主轴电机、连接于主轴电机输出轴的主动齿轮、连接于主轴的从动齿轮，通过主动齿轮和从动齿轮之间的啮合实现主轴的驱动。

针对上述中的相关技术，由于主动齿轮与从动齿轮啮合时存在齿隙，因此当电机停转后，主轴容易产生周向微小的转动，影响工件加工精度。

技术实现要素：

为了提高工件的铣削精度，本申请提供一种高精度复合车削中心。

本申请提供的一种高精度复合车削中心采用如下的技术方案：

一种高精度复合车削中心，包括床身、固定于床身的主轴机构和滑移连接于床身的副轴机构，所述床身还滑移连接有铣削机构，所述铣削机构包括沿垂直于主轴机构轴线方向水平滑移的底座，所述底座连接有升降机构，所述铣削机构包括连接于升降机构的铣削座，所述铣削座中心开设有安装腔，所述安装腔内转动穿设有铣削主轴，所述安装腔内壁设置有定子线圈，所述铣削主轴外壁连接有转子线圈，所述铣削主轴伸出铣削座的一端连接有铣削组件，所述铣削座两端连接有用于对主轴制动的制动机构。

通过采用上述技术方案，通过工件主轴夹持工件，工件副轴可对工件端面进行加工，由于铣削组价连接于铣削主轴并可由铣削主轴带动转动，从而可对工件进行外径、端面车削加工、斜面铣削、偏心孔加工以及凸轮、槽加工等，通过在铣削座内设置定子线圈和转子线圈，通过对定子线圈和转子线圈通电，从而带动铣削主轴转动，进而省去了外加电机，且改变了传统的齿轮传动方式，避免了由于齿轮间隙造成的精度误差，通过设置制动机构，可以将铣削主轴定位在任意位置，使得铣削主轴可精确到0.001°的旋转定位，提高加工精度。

优选的，所述升降机构包括竖直转动连接于底座的升降丝杠、连接于底座且用于驱动升降丝杠转动的升降电机，所述铣削座螺纹连接于升降丝杠。

通过采用上述技术方案，通过升降电机可驱动铣削座的升降，进而带动铣削组件实现升降，可调整工件竖直方向上的铣削位置。

优选的，所述铣削机构包括连接于铣削主轴的安装板，所述安装板一端连接于铣削主轴，另一端伸出铣削座，所述安装板包括一竖直的安装面，且所述铣削组件固定连接于安装面，所述铣削组件包括固定连接于安装面的壳体，所述壳体内转动连接有刀具轴，所述刀具轴与铣削主轴垂直，所述壳体连接有用于驱动刀具轴转动的驱动电机，所述刀具轴连接有刀具。

通过采用上述技术方案，通过驱动电机带动刀具轴转动，进而带动带锯转动，实现对工件的铣削，并且由于安装面竖直，将安装面作为壳体的安装基准，从而使得刀具轴与铣削主轴保持垂直。

优选的，所述制动机构包括设置于铣削主轴前端的第一刹车组件和设置于铣削主轴后端的第二刹车组件，所述第一刹车组件包括固定连接于铣削主轴的第一刹车环，所述第一刹车环一侧连接有第一刹车片，所述铣削座连接有第一活塞盘，所述第一活塞盘与铣削座内壁之间形成第一腔室，所述第一腔室连接有第一进油管，所述第一活塞盘朝向第一刹车片的侧壁固定连接有形变摩擦片，所述形变摩擦片与第一刹车片间歇抵触。

通过采用上述技术方案，当主轴转动至某一角度时，通过第一进油管向第一腔室内供油，进而推动第一活塞盘朝向第一刹车片移动，直至形变摩擦片与第一刹车片接触，使得形变摩擦片产生挤压变形，通过第一刹车片与形变摩擦片之间的摩擦力，对铣削主轴实现刹车。

优选的，所述形变摩擦片形状为弧形，且所述形变摩擦片的凸出面朝向第一刹车片。

通过采用上述技术方案，这样当形变摩擦片与第一刹车片抵接时，在第一刹车片的挤压作用下，使得弧形的形变摩擦片发生弹性形变，当第一腔室内的油液泄压时，在形变摩擦片的复位作用下与第一刹车片分离，使得形变摩擦片与第一刹车片之间保持6-7丝的距离，解除制动。

优选的，所述第一腔室内沿铣削主轴方向设置有若干限位销，所述铣削座内壁和第一活塞盘侧壁均开设有供限位销两端伸入的限位孔。

通过采用上述技术方案，从而当第一活塞盘在油压作用下移动时，通过限位销对第一活塞盘起到限位作用，避免第一活塞销发生转动。

优选的，所述限位销的长度大于两限位孔长度之和。

通过采用上述技术方案，这样当卸压时，第一活塞盘朝向铣削座内壁移动至极限位置时，限位销的两端分别抵接于限位孔的底部，此时第一活塞盘与铣削座内壁之间仍然存在间隙，使得第一腔室的长度始终大于零，进而保证再次进油时更加顺畅，同时减小第一活塞盘的硬碰撞，延长第一活塞盘的使用寿命。

优选的，所述第二刹车组件包括固定连接于铣削主轴的第二刹车环，所述第二刹车环侧壁固定连接有第二刹车片，所述安装腔内滑移连接有第二活塞盘，所述第二活塞盘与安装腔内壁之间形成第二腔室，所述第二腔室连接有第二进油管，所述第二活塞盘朝向第二刹车片的侧壁固定连接有第三刹车片。

通过采用上述技术方案，当通过第二进油管向第二腔室内充油时，油液将第二活塞盘朝向背离第二刹车片的方向推动，使得第三刹车片与第二刹车片分离，从而接触制动。在第二活塞盘背离第二刹车片的一侧还设置有复位组件，当第二腔室内油液撤回时，通过复位组件将第三刹车片和第二刹车片压紧，在复位组件的作用下实现制动。

优选的，所述第二活塞盘背离第二刹车片的一侧设置有复位组件，所述复位组件呈环形分布有若干个，所述复位组件包括固定连接于铣削座的支架、固定连接于支架的抵接块，所述第二活塞盘朝向抵接块的侧壁开设有复位孔，所述复位孔内设置有复位弹簧，所述复位弹簧一端抵接于复位孔内壁，另一端抵接于抵接块侧壁。

通过采用上述技术方案，当第二腔室内充满油液时，油液推动第二活塞盘朝向抵接块移动，使得第三刹车片和第二刹车片分离，解除制动，此时复位弹簧处于压缩状态，当第二腔室内的油液排出时，在复位弹簧的复位作用下，可以将第二活塞盘朝向第二刹车片方向推动，从而使得第三刹车片和第二刹车片抵紧，实现制动。

优选的，所述铣削座设置有驱动联动机构，所述驱动联动机构包括固定设置于铣削座的驱动缸，所述驱动缸中空且中部滑移连接有活塞，通过活塞将驱动缸分成左腔室和右腔室，第一进油管连接于左腔室，第二进油管连接于右腔室。

通过采用上述技术方案，通过驱动缸将第一刹车组件和第二刹车组件实现联动，当需要制动时，油泵将左腔室内的油抽入第一腔室，控制形变摩擦片和第一刹车片抵接，同时驱动缸内的活塞向左腔室移动，进而使得右腔室的梯级增大，将第二腔室内的油液抽到右腔室内，此时第二腔室的油压降低，复位弹簧可以将第二活塞盘推向第二刹车片，此时第一刹车片与形变摩擦盘抵接，第二刹车片与第三刹车片抵接，实现两端同步刹车。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明铣削机构的剖视图。

图3是图2的a部放大示意图。

图4是图2的b部放大示意图。

图5是本发明铣削座的剖视图。

图6是图5的c部放大示意图。

附图标记说明：1、床身；2、主轴机构；3、副轴机构；4、铣削机构；5、底座；6、升降机构；7、铣削座；8、安装腔；9、铣削主轴；10、定子线圈；11、转子线圈；12、铣削组件；13、制动机构；14、升降丝杠；15、升降电机；16、安装板；17、安装面；18、壳体；19、刀具轴；20、驱动电机；21、刀具；22、第一刹车组件；23、第二刹车组件；24、第一刹车环；25、第一刹车片；26、第一活塞盘；27、第一腔室；28、第一进油管；29、形变摩擦片；30、限位销；31、限位孔；32、第二刹车环；33、第二刹车片；34、第二活塞盘；35、第二腔室；36、第二进油管；37、第三刹车片；38、复位组件；39、支架；40、抵接块；41、复位孔；42、复位弹簧；43、驱动联动机构；44、驱动缸；45、左腔室；46、右腔室；47、主轴座；48、工件主轴；49、副轴座；50、工件副轴。

具体实施方式

以下结合附图x-x对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高精度复合车削中心。参照图1和图2，车削中心包括设置于地面的床身1，固定于床身1的主轴机构2和滑移连接于床身1的副轴机构3，主轴机构2包括固定连接于床身1的主轴座47以及转动穿设于主轴座47的工件主轴48，副轴机构3包括通过丝杆滑移连接于床身1的副轴座49以及转动穿设于副轴座49的工件副轴50，床身1还滑移连接有铣削机构4，铣削机构4包括沿垂直于主轴机构2轴线方向水平滑移的底座5，底座5由丝杠驱动沿垂直于工件主轴48的方向滑移；在底座5上连接有升降机构6，铣削机构4包括螺纹连接于升降机构6的铣削座7，铣削座7中心横向开设有安装腔8，安装腔8内转动穿设有铣削主轴9，铣削主轴9水平设置且与工件主轴48垂直，在安装腔8内壁固定设置有定子线圈10，铣削主轴9外壁固定连接有转子线圈11，分别给定子线圈10和转子线圈11通电，从而驱动铣削主轴9转动，铣削主轴9朝向工件主轴48且伸出铣削座7的一端连接有铣削组件12，铣削座7两端连接有用于对主轴制动的制动机构13。

通过工件主轴48夹持工件，工件副轴50可对工件端面进行加工，由于铣削组价连接于铣削主轴9并可由铣削主轴9带动转动，从而可对工件进行外径、端面车削加工、斜面铣削、偏心孔加工以及凸轮、槽加工等，通过在铣削座7内设置定子线圈10和转子线圈11，通过对定子线圈10和转子线圈11通电，从而带动铣削主轴9转动，进而省去了外加电机，且改变了传统的齿轮传动方式，避免了由于齿轮间隙造成的精度误差，通过设置制动机构13，可以将铣削主轴9定位在任意位置，使得铣削主轴9可精确到0.001°的旋转定位，提高加工精度。

参照图1，升降机构6包括竖直转动连接于底座5的升降丝杠14、连接于底座5且用于驱动升降丝杠14转动的升降电机15，铣削座7螺纹连接于升降丝杠14；通过升降电机15可驱动铣削座7的升降，进而带动铣削组件12实现升降，可调整工件竖直方向上的铣削位置。

参照图1，铣削机构4包括固定连接于铣削主轴9的安装板16，安装板16一端连接于铣削主轴9，另一端伸出铣削座7，安装板16包括一竖直的安装面17，且铣削组件12固定连接于安装面17，铣削组件12包括通过螺栓固定连接于安装面17的壳体18，壳体18内转动连接有刀具轴19，刀具轴19与铣削主轴9垂直，在壳体18上连接有用于驱动刀具轴19转动的驱动电机20，刀具轴19连接有刀具21；通过驱动电机20带动刀具轴19转动，进而带动带锯转动，实现对工件的铣削，并且由于安装面17竖直，将安装面17作为壳体18的安装基准，从而使得刀具轴19与铣削主轴9保持垂直。

参照图2和图3，制动机构13包括设置于铣削主轴9前端的第一刹车组件22和设置于铣削主轴9后端的第二刹车组件23，第一刹车组件22包括通过螺栓固定连接于铣削主轴9的第一刹车环24，第一刹车环24呈环形设置，第一刹车环24一侧壁螺栓固定有呈环形的第一刹车片25，铣削座7连接有第一活塞盘26，第一活塞盘26与铣削座7内壁之间形成第一腔室27，第一腔室27连接有第一进油管28，第一活塞盘26朝向第一刹车片25的侧壁固定连接有形变摩擦片29，形变摩擦片29与第一刹车片25间歇抵触；当主轴转动至某一角度时，通过第一进油管28向第一腔室27内供油，进而推动第一活塞盘26朝向第一刹车片25移动，直至形变摩擦片29与第一刹车片25接触，使得形变摩擦片29产生挤压变形，通过第一刹车片25与形变摩擦片29之间的摩擦力，对铣削主轴9实现刹车。

形变摩擦片29形状为弧形，且形变摩擦片29的凸出面朝向第一刹车片25；这样当形变摩擦片29与第一刹车片25抵接时，在第一刹车片25的挤压作用下，使得弧形的形变摩擦片29发生弹性形变，当第一腔室27内的油液泄压时，在形变摩擦片29的复位作用下与第一刹车片25分离，使得形变摩擦片29与第一刹车片25之间保持6-7丝的距离，解除制动。

参照图3，第一腔室27内沿铣削主轴9方向设置有若干限位销30，若干个限位销30沿环形均等分布，铣削座7内壁和第一活塞盘26侧壁均开设有供限位销30两端伸入的限位孔31，且铣削座7内壁和第一活塞盘26侧壁上的限位孔31呈相对设置，使得限位销30一端伸入铣削座7内壁的限位孔31，另一端伸入第一活塞盘26上的限位孔31；从而当第一活塞盘26在油压作用下移动时，通过限位销30对第一活塞盘26起到限位作用，避免第一活塞销发生转动。

限位销30的长度大于两限位孔31的长度之和，这样当卸压时，第一活塞盘26朝向铣削座7内壁移动至极限位置时，限位销30的两端分别抵接于限位孔31的底部，此时第一活塞盘26与铣削座7内壁之间仍然存在间隙，使得第一腔室27的长度始终大于零，进而保证再次进油时更加顺畅，同时减小第一活塞盘26的硬碰撞，延长第一活塞盘26的使用寿命。

参照图2和图4，第二刹车组件23包括固定连接于铣削主轴9且呈圆盘形的第二刹车环32，第二刹车环32侧壁固定连接有第二刹车片33，在安装腔8内滑移连接有第二活塞盘34，第二活塞盘34与安装腔8内壁之间形成第二腔室35，第二腔室35连接有第二进油管36，第二活塞盘34朝向第二刹车片33的侧壁固定连接有第三刹车片37；当通过第二进油管36向第二腔室35内充油时，油液将第二活塞盘34朝向背离第二刹车片33的方向推动，使得第三刹车片37与第二刹车片33分离，从而接触制动。在第二活塞盘34背离第二刹车片33的一侧还设置有复位组件38，当第二腔室35内油液撤回时，通过复位组件38将第三刹车片37和第二刹车片33压紧，在复位组件38的作用下实现制动。

参照图4，第二活塞盘34背离第二刹车片33的一侧设置有复位组件38，复位组件38呈环形分布有若干个，复位组件38包括焊接固定连接于铣削座7的支架39、螺栓固定连接于支架39的抵接块40，抵接块40与第二活塞盘34侧壁之间留有间隙，第二活塞盘34朝向抵接块40的侧壁开设有横向的复位孔41，复位孔41内设置有复位弹簧42，复位弹簧42一端抵接于复位孔41内壁，另一端抵接于抵接块40侧壁；当第二腔室35内充满油液时，油液推动第二活塞盘34朝向抵接块40移动，使得第三刹车片37和第二刹车片33分离，解除制动，此时复位弹簧42处于压缩状态，当第二腔室35内的油液排出时，在复位弹簧42的复位作用下，可以将第二活塞盘34朝向第二刹车片33方向推动，从而使得第三刹车片37和第二刹车片33抵紧，实现制动。

参照图2、图5和图6，铣削座7设置有驱动联动机构43，驱动联动机构43包括固定设置于铣削座7的驱动缸44，驱动缸44中空且中部滑移连接有活塞，通过活塞将驱动缸44分成左腔室45和右腔室46，第一进油管28连接于左腔室45，第二进油管36连接于右腔室46，在第一进油管28上安装有用于对油液流动提供动力的油泵，通过油泵可以实现向左腔室45的进油或排油。通过驱动缸44将第一刹车组件22和第二刹车组件23实现联动，当需要制动时，油泵将左腔室45内的油抽入第一腔室27，控制形变摩擦片29和第一刹车片25抵接，同时驱动缸44内的活塞向左腔室45移动，进而使得右腔室46的梯级增大，将第二腔室35内的油液抽到右腔室46内，此时第二腔室35的油压降低，复位弹簧42可以将第二活塞盘34推向第二刹车片33，此时第一刹车片25与形变摩擦盘抵接，第二刹车片33与第三刹车片37抵接，实现两端同步刹车。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。