一種立式金屬加工機的制作方法
【專利摘要】本發明涉及金屬加工設備領域，尤其涉及一種立式金屬加工機，包括底座、立柱、鞍座、滑設于鞍座的X軸方向且工作臺、加工裝置、安裝于加工裝置背離升降驅動裝置一側用于換刀的同步換刀裝置、Y軸驅動裝置、X軸驅動裝置、Z軸驅動裝置、收集裝置；同步換刀裝置包括頭部、換刀動力機構和可旋轉的刀庫，換刀動力機構驅動連接刀庫，頭部的底部設置有裝刀部，裝刀部旁側設置有松刀機構，刀庫設置有多個用于安裝刀具的刀套，換刀時，一個刀套的裝刀口位于裝刀部正下方。本發明底座結構穩固，能承受高速運動產生的慣量，加工精度、效率高，有效提高加工所能承受的負載。
【專利說明】
一種立式金屬加工機
技術領域
[0001]本發明涉及金屬加工設備領域，尤其涉及一種立式金屬加工機。
【背景技術】
[0002]金屬加工機即金屬加工機床，也叫CNC機床，簡稱加工中心(英文名是Computerized Numerical Control Machine簡稱cnc)。金屬加工中心機是通常由控制系統、伺服系統、檢測系統、機械傳動系統及其他輔助系統組成的適用于加工復雜形狀工件的高效率自動化機床。
[0003]現有技術中的金屬加工機機身相對較輕薄，在高速加工的過程中，容易產生變形，導致加工的精度降低，降低了生產的質量和效率，且一般機床主軸所采用的主軸連接方式簡單，加工工件的移動方式也采用的是傳統的滑動形式，在加工過程中容易因為過熱造成主軸的變形或降低主軸甚至驅動機構的使用壽命，滑動提高了導軌的磨耗量，進一步降低了機床的使用壽命和提高了生產成本。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是提供有效提高加工精度、效率的一種立式金屬加工機。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:
[0006]—種立式金屬加工機，包括底座、設置于底座一端的立柱、滑設于底座的Y軸方向的鞍座、滑設于鞍座的X軸方向且用于放置工件的工作臺、滑設于立柱的Z軸方向且位于工作臺上方用于對工件進行加工的加工裝置、安裝于加工裝置背離升降驅動裝置一側用于換刀的同步換刀裝置、驅動鞍座沿底座移動的Y軸驅動裝置、驅動工作臺沿鞍座移動的X軸驅動裝置、驅動加工裝置沿立柱升降的Z軸驅動裝置、設置于底座一端用于收集加工后切肩的收集裝置;所述同步換刀裝置包括頭部、換刀動力機構和可旋轉的刀庫，所述換刀動力機構驅動連接所述刀庫，所述頭部的底部設置有裝刀部，所述裝刀部旁側設置有松刀機構，所述刀庫設置有多個用于安裝刀具的刀套，換刀時，一個所述刀套的裝刀口位于所述裝刀部正下方。
[0007]本技術方案的進一步改進為，所述底座包括底盤、位于底盤上方平行安裝的兩個Y軸導軌，所述鞍座滑設于兩個Y軸導軌，鞍座上方平行安裝有兩個X軸導軌，位于兩個Y軸導軌外側的底座端面設有排肩槽，兩個Y軸導軌之間形成用于排肩的排肩口延伸至底座一端的收集裝置，所述排肩槽和排肩口自遠離收集裝置的一端向靠近收集裝置的一端傾斜。
[0008]本技術方案的進一步改進為，所述立柱包括卡設于兩個Y軸導軌上的底部、垂設于底部的豎直部、設置于豎直部內的太陽筋、平行設置于豎直部朝向加工裝置一側的兩個Z軸導軌，所述底部的寬度大于豎直部的寬度，所述底部與豎直部形成A字形結構。
[0009]本技術方案的進一步改進為，所述X軸導軌、Y軸導軌和Z軸導軌為滾珠線性導軌。
[0010]本技術方案的進一步改進為，所述加工裝置包括加工驅動機構、主軸和加工安裝座，所述主軸安裝有隔熱聯軸器，所述加工安裝座與Z軸導軌滑動連接。
[0011]本技術方案的進一步改進為，所述Z軸驅動裝置包括Z軸螺桿，該Z軸螺桿的馬達座安裝有數量為4的軸承，尾端座安裝有數量為I的軸承。
[0012]本技術方案的進一步改進為，所述同步換刀裝置還包括支撐架，該支撐架成U型，支撐架開口的兩端分別與立柱的兩側固定連接。
[0013]本技術方案的進一步改進為，所述刀庫包括刀盤、擋板、連接塊和多個所述刀套，多個所述刀套分布排列固定于刀盤的邊沿，刀盤與連接塊一端轉動連接，連接塊另一端與支撐架鉸接，鉸接所安裝的鉸鏈軸向方向與X軸導軌平行，擋板固定于連接塊。
[0014]本發明的有益效果在于:
[0015]1、本發明底座結構穩固，能承受高速運動產生的慣量，加工精度、效率高，有效提高加工所能承受的負載，工作過程中，所需加工的工件固定在工作臺上，通過X軸導軌和Y軸導軌將工作臺上的工件移動到加工裝置下方，加工裝置在通過Z軸導軌上下運動對工件進行加工，工作臺和加工裝置同時運動，減少加工的時間，加工裝置通過同步換刀裝置快速更換刀具，減少換刀時間，提高加工的效率。
[0016]2、后斜式的底座，傾斜的排肩槽，提供排肩時所需的排肩角度以及迅速沖刷切肩并加快切肩液回流速度，避免機臺內部積肩影響機臺工作的穩定性。
[0017]3、A字型的立柱，內部采用太陽筋結構布局，均布在立柱內部使立柱整體剛性提高，能承受重負載鉆攻，使機臺可以高精度運行。
[0018]4、以滾動導軌代替滑動導軌，減少摩擦損失，工作時，可同時承受上下左右方向的負荷，在負荷下，軌道接觸面仍以多點接觸，切削剛性不會降低，在需要拆裝時，組裝更加簡便，滾珠線性導軌具有互換性，減少加工成本，且潤滑構造簡單，合理的配置使機臺發揮出極強的加工穩定性，且反應更加靈敏，提高使用壽命和定位精度。
[0019]5、主軸安裝有隔熱聯軸器，通過隔熱聯軸器與刀具連接，降低主軸的熱變位，提高主軸的精度和壽命，減少工作時的噪音、背隙和振動的問題，同時也提升加工驅動機構的工作效率，獲得高品質的剛性攻牙。
[0020]6、Z軸驅動裝置包括Z軸螺桿，該Z軸螺桿的馬達座安裝有數量為4的軸承，尾端座安裝有數量為I的軸承，上下安裝有5顆軸承，有效提高Z軸工作時的穩定性和加工精度。
【附圖說明】
[0021 ]附圖1為本發明的部分立體結構示意圖；
[0022]附圖2為本發明的立體結構示意圖；
[0023]附圖3為本發明的部分加工裝置結構和部分同步換刀裝置結構示意圖；
[0024]附圖4為本發明的刀庫的立體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例與附圖對本發明作進一步的說明，實施方式提及的內容并非對本發明的限定。
[0026]如圖1?4所示，一種立式金屬加工機，包括底座1、設置于底座I 一端的立柱2、滑設于底座I的Y軸方向的鞍座3、滑設于鞍座3的X軸方向且用于放置工件的工作臺31、滑設于立柱2的Z軸方向且位于工作臺31上方用于對工件進行加工的加工裝置4、安裝于加工裝置4背離立柱2—側用于換刀的同步換刀裝置、驅動鞍座3沿底座I移動的Y軸驅動裝置11、驅動工作臺31沿鞍座3移動的X軸驅動裝置32、驅動加工裝置4沿立柱2升降的Z軸驅動裝置21、設置于底座I一端用于收集加工后切肩的收集裝置6;同步換刀裝置包括頭部51、換刀動力機構和可旋轉的刀庫52，換刀動力機構驅動連接刀庫52，頭部51的底部設置有裝刀部53，裝刀部53旁側設置有松刀機構54，刀庫52設置有多個用于安裝刀具的刀套521，換刀時，一個刀套521的裝刀口位于裝刀部53正下方。本發明底座結構穩固，能承受高速運動產生的慣量，加工精度、效率高，有效提高加工所能承受的負載。
[0027]底座I包括底盤12、位于底盤12上方平行安裝的兩個Y軸導軌13，鞍座3滑設于兩個Y軸導軌13，鞍座3上方平行安裝有兩個X軸導軌33，位于兩個Y軸導軌13外側的底座I端面設有排肩槽14，兩個Y軸導軌13之間形成用于排肩的排肩口 15延伸至底座一端的收集裝置6，排肩槽14和排肩口 15自遠離收集裝置6的一端向靠近收集裝置6的一端傾斜，后斜式的底座I，傾斜的排肩槽14，提供排肩時所需的排肩傾斜角度以及迅速沖刷切肩并加快切肩液回流速度，避免機臺內部積肩影響機臺工作的穩定性。
[0028]立柱2包括卡設于兩個Y軸導軌13上的底部、垂設于底部的豎直部、設置于豎直部內的太陽筋、平行設置于豎直部朝向加工裝置一側的兩個Z軸導軌22，底部的寬度大于豎直部的寬度，底部與豎直部形成A字形結構，A字型的立柱2，內部采用太陽筋結構布局，均布在立柱2內部使立柱2整體剛性提尚，能承受重負載鉆攻，使機臺可以尚精度運行。
[0029]X軸導軌33、Y軸導軌13和Z軸導軌22為滾珠線性導軌，以滾動代替滑動，減少摩擦損失，工作時，可同時承受上下左右方向的負荷，在負荷下，軌道接觸面仍以多點接觸，切削剛性不會降低，在需要拆裝時，組裝更加簡便，滾珠線性導軌具有互換性，減少加工成本，且潤滑構造簡單，合理的配置使機臺發揮出極強的加工穩定性，且反應更加靈敏，提高使用壽命和定位精度。
[0030]加工裝置4包括加工驅動機構41、主軸42和加工安裝座43，主軸42安裝有隔熱聯軸器44，通過隔熱聯軸器44與刀具連接，降低主軸42的熱變位，提高主軸42的精度和壽命，減少工作時的噪音、背隙和振動的問題，同時也提升加工驅動機構41的工作效率，獲得高品質的剛性攻牙，加工安裝座43與Z軸導軌22滑動連接。
[0031 ] Z軸驅動裝置21包括Z軸螺桿，該Z軸螺桿的馬達座安裝有數量為4的軸承，尾端座安裝有數量為I的軸承，上下安裝有5顆軸承，有效提高Z軸工作時的穩定性和加工精度。
[0032]同步換刀裝置還包括支撐架55，該支撐架55成U型，支撐架55開口的兩端分別與立柱2的兩側固定連接，在不阻礙Z軸導軌22上安裝的加工裝置4的上下運動的前提下，合理設置同步換刀裝置，提高換刀的效率以及生產效率。
[0033]刀庫52包括刀盤522、擋板523、連接塊524和多個刀套521，多個刀套521分布排列固定于刀盤522的邊沿，刀盤522與連接塊524—端轉動連接，連接塊524另一端與支撐架55鉸接，鉸接所安裝的鉸鏈軸向方向與X軸導軌33平行，擋板523固定于連接塊524，刀庫52可通過鉸鏈在支撐架55旋轉，在加工裝置4上下升降過程中與加工裝置4配合，進一步提高換刀效率以及生產效率。
[0034]本發明的工作原理為:
[0035]使用夾具將加工工件安裝于工作臺31，由Y軸驅動裝置11驅動鞍座在Y軸導軌13上前后滑動，由X軸驅動裝置32驅動工作臺31在X軸導軌33上左右滑動，由Z軸驅動裝置21驅動加工裝置4在Z軸導軌22上下滑動，使工作臺31移動到加工裝置4下方，三軸同時移動，節省了大量的時間，加工裝置上下移動，通過加工裝置安裝的刀具對工件進行加工。
[0036]需要更換刀具時，加工裝置4上移至換刀位，由換刀動力機構驅動松刀機構54卸下裝刀部53上連接的刀具復位到刀套521，刀庫52旋轉使需要使用的刀具置于換刀位，松刀機構54使頭部51底部的裝刀部53夾緊刀具，加工裝置繼續對工件進行加工。
[0037]以上所述實施例僅表達了本發明的一種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種立式金屬加工機，其特征在于:包括底座、設置于底座一端的立柱、滑設于底座的Y軸方向的鞍座、滑設于鞍座的X軸方向且用于放置工件的工作臺、滑設于立柱的Z軸方向且位于工作臺上方用于對工件進行加工的加工裝置、安裝于加工裝置背離升降驅動裝置一側用于換刀的同步換刀裝置、驅動鞍座沿底座移動的Y軸驅動裝置、驅動工作臺沿鞍座移動的X軸驅動裝置、驅動加工裝置沿立柱升降的Z軸驅動裝置、設置于底座一端用于收集加工后切肩的收集裝置;所述同步換刀裝置包括頭部、換刀動力機構和可旋轉的刀庫，所述換刀動力機構驅動連接所述刀庫，所述頭部的底部設置有裝刀部，所述裝刀部旁側設置有松刀機構，所述刀庫設置有多個用于安裝刀具的刀套，換刀時，一個所述刀套的裝刀口位于所述裝刀部正下方。2.根據權利要求1所述的一種立式金屬加工機，其特征在于:所述底座包括底盤、位于底盤上方平行安裝的兩個Y軸導軌，所述鞍座滑設于兩個Y軸導軌，鞍座上方平行安裝有兩個X軸導軌，位于兩個Y軸導軌外側的底座端面設有排肩槽，兩個Y軸導軌之間形成用于排肩的排肩口延伸至底座一端的收集裝置，所述排肩槽和排肩口自遠離收集裝置的一端向靠近收集裝置的一端傾斜。3.根據權利要求2所述的一種立式金屬加工機，其特征在于:所述立柱包括卡設于兩個Y軸導軌上的底部、垂設于底部的豎直部、設置于豎直部內的太陽筋、平行設置于豎直部朝向加工裝置一側的兩個Z軸導軌，所述底部的寬度大于豎直部的寬度，所述底部與豎直部形成A字形結構。4.根據權利要求3所述的一種立式金屬加工機，其特征在于:所述X軸導軌、Y軸導軌和Z軸導軌為滾珠線性導軌。5.根據權利要求4所述的一種立式金屬加工機，其特征在于:所述加工裝置包括加工驅動機構、主軸和加工安裝座，所述主軸安裝有隔熱聯軸器，所述加工安裝座與Z軸導軌滑動連接。6.根據權利要求1所述的一種立式金屬加工機，其特征在于:所述Z軸驅動裝置包括Z軸螺桿，該Z軸螺桿的馬達座安裝有數量為4的軸承，尾端座安裝有數量為I的軸承。7.根據權利要求1所述的一種立式金屬加工機，其特征在于:所述同步換刀裝置還包括支撐架，該支撐架成U型，支撐架開口的兩端分別與立柱的兩側固定連接。8.根據權利要求7所述的一種立式金屬加工機，其特征在于:所述刀庫包括刀盤、擋板、連接塊和多個所述刀套，多個所述刀套分布排列固定于刀盤的邊沿，刀盤與連接塊一端轉動連接，連接塊另一端與支撐架鉸接，鉸接所安裝的鉸鏈軸向方向與X軸導軌平行，擋板固定于連接塊。
【文檔編號】B23Q3/155GK105855996SQ201610398799
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月7日
【發明人】蔣修華
【申請人】東莞市喬鋒機械有限公司