[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于臥式加工中心的雙主軸系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410614662.8
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN105618793B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余長林;金博凱;張曉璐
• 申請（專利權(quán)）人: 上海宏功機(jī)械科技有限公司
• 主分類號: B23B19/02
• 分類號: B23B19/02;B23Q3/157
• 代理公司: 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31224
• 代理人: 呂伴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于臥式加工中心的雙主軸系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，在機(jī)床行業(yè)里，采用平旋盤技術(shù)的機(jī)床主要有兩種，一種是機(jī)械式平旋盤，其加工時只能單軸徑向移動；而另一種是進(jìn)口的采用數(shù)控切削平旋盤的數(shù)控臥式鏜銑床(亦稱臥式加工中心)。

為此在機(jī)床行業(yè)出現(xiàn)了在主切削運(yùn)動下切削平旋盤本身可實現(xiàn)徑向進(jìn)給、同時與其它方向進(jìn)給實現(xiàn)三坐標(biāo)聯(lián)動的數(shù)控切削平旋盤(即U軸)。最早的一種數(shù)控平旋盤其伺服電機(jī)通過滾珠絲杠機(jī)構(gòu)中的絲桿螺母連接到齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒條，伺服電機(jī)帶動滾珠絲杠機(jī)構(gòu)中的絲桿轉(zhuǎn)動，絲桿通過絲桿螺母帶動齒輪齒條機(jī)構(gòu)中的齒條進(jìn)行軸向運(yùn)動，通過嚙合，齒條帶動齒輪轉(zhuǎn)動；而轉(zhuǎn)動的齒輪又帶動滑塊徑向移動，實現(xiàn)刀具的徑向進(jìn)給。這類機(jī)構(gòu)制造工藝性差，間隙較大，傳動剛性低，鏜孔精度很大程度受制造精度限制，較難控制，己不能滿足現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床強(qiáng)力切削以及高定位精度的要求。

為此，中國專利授權(quán)公告號CN2354703公開了一種數(shù)控切削平旋盤，其由切削平旋盤與行星輪差動機(jī)構(gòu)及伺服電機(jī)構(gòu)成，可完全保證工件加工的精度。但是其行星輪差動機(jī)構(gòu)采用兩套行星輪系，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。

中國專利授權(quán)公告號CN201720466公開的一種鏜床多功能刀架，其差動機(jī)構(gòu)也是采用兩套NW行星輪系，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。

為了解決上述技術(shù)問題，本申請人于2011年8月3日向中國國家知識產(chǎn)權(quán)局提交了一份發(fā)明名稱為“行星式數(shù)控平旋盤”發(fā)明專利申請，現(xiàn)已授權(quán)，其授權(quán)公告號為CN202428244U。該行星式數(shù)控平旋盤，包括主軸箱、空心主軸、電機(jī)、齒輪系，其在主軸箱的后端設(shè)置有一行星減速器，行星減速器的輸出軸與中心軸的輸入端連接，輸入軸與一伺服電機(jī)連接，行星減速器的殼體通過掛輪組與空心主軸連接。該發(fā)明專利選用市售的行星減速器，并采用一套掛輪組，具有結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，反向間隙很小，轉(zhuǎn)動精度高的優(yōu)點(diǎn)，可使整個進(jìn)刀機(jī)構(gòu)的傳動剛性和控制精度有極大提高。

但是將該發(fā)明專利的行星式數(shù)控平旋盤應(yīng)用于臥式加工中心時，限于平旋盤主軸的轉(zhuǎn)速，其在需要高轉(zhuǎn)速的鉆削和銑削場合表現(xiàn)不佳，無法滿足高速鉆銑的要求。而再進(jìn)一步提高平旋盤主軸的轉(zhuǎn)速，則對主軸平衡及制造精度提出了更高的要求，同時制造成本也會更高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足而提供一種應(yīng)用于臥式加工中心的雙主軸系統(tǒng)，其將臥式加工中心的現(xiàn)有單主軸系統(tǒng)更換為雙主軸系統(tǒng)，使臥式加工中心可以兼具平旋盤主軸和鉆銑軸的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種應(yīng)用于臥式加工中心的雙主軸系統(tǒng)，包括：

一驅(qū)動單元；

由所述驅(qū)動單元通過齒輪系切換驅(qū)動的第一主軸和第二主軸，其中所述第一主軸驅(qū)動所述平旋盤工作，所述第二主軸驅(qū)動鉆銑頭工作。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述平旋盤上帶有刀具液壓機(jī)械夾緊頭及自動液壓換刀裝置。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述平旋盤上還帶有一液壓自動拉刀機(jī)構(gòu)。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第一主軸帶有一第一編碼器，所述第二主軸帶有一第二編碼器，所述驅(qū)動單元帶有一第三編碼器，所述第一編碼器、第二編碼器、第三編碼器與臥式加工中心的數(shù)控系統(tǒng)一起實現(xiàn)對第一主軸和第二主軸的閉環(huán)控制。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第二主軸安裝在一進(jìn)刀和退刀伸縮機(jī)構(gòu)上，依靠該進(jìn)刀和退刀伸縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行出刀和退刀。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述第二主軸的中部連接一旋轉(zhuǎn)接頭，所述旋轉(zhuǎn)接頭連接臥式加工中心的冷卻液噴出裝置，所述冷卻液噴出裝置所噴出的冷卻液通過所述第二主軸的中心噴至鉆銑頭上對鉆洗頭及工件進(jìn)行冷卻。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述齒輪系包括：

與驅(qū)動單元的輸出軸聯(lián)接的第一齒輪；

與第一齒輪嚙合的第二齒輪；

第一花鍵軸，所述第二齒輪鍵設(shè)于所述第一花鍵軸上；

采用滾動軸承軸設(shè)于所述第一花鍵軸上的第三齒輪，所述第三齒輪在沒有被嚙合狀態(tài)下不跟隨第一花鍵軸轉(zhuǎn)動，所述第三齒輪具有外齒輪和內(nèi)齒輪；

套設(shè)在所述第一花鍵軸上的撥叉，所述撥叉依靠一撥叉驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動，在所述撥叉上設(shè)置有第四齒輪，所述第四齒輪能與所述第三齒輪的內(nèi)齒輪相嚙合；

能與所述第四齒輪相嚙合的第五齒輪；