[發明專利]三軸聯動倒置立式車床及其用于加工零件內孔曲面的方法

在審

• 申請號: 202210755583.3
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN115139107A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 李亞聰;李猛;李航;高宇;杜秋實;潘丁丁;秦偉;路平;呂心如;劉曉瑩;王亮
• 申請（專利權）人: 沈陽機床股份有限公司
• 主分類號: B23P23/02
• 分類號: B23P23/02;B23C3/02;B23C3/00
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 孫玲

本發明創造涉及一種三軸聯動倒置立式車床，其結構為：床身的整體呈U型結構，U型結構的開口槽沿床身的前后方向設置；床身的頂面通過傳動機構連接橫梁，橫梁的前表面通過傳動機構連接主軸箱，主軸箱內的主軸伸入到U型結構的開口槽內；在開口槽內腔前端設有U型的搖籃體擺動裝置，搖籃體擺動裝置中部連接自驅動銑刀，搖籃體擺動裝置與床身之間形成旋轉的B軸；在搖籃體擺動裝置的后端設有Y軸傳送機構，Y軸傳送機構沿Y軸貫穿床身，在Y軸傳送機構上設有托盤工裝，托盤工裝上連接工件。該三軸聯動倒置立式車床設置搖籃式B軸，能夠對空間受限的內圓弧面進行加工，且機床車刀能夠對零件外輪廓進行加工，實現了對結構復雜零件靈活加工的目的。

技術領域

本發明創造涉及一種三軸聯動倒置立式車床及其用于加工零件內孔曲面的方法，屬于數控機床的技術領域。

背景技術

將發動機動力從變速器傳動到驅動輪的等速萬向節，如圖4所示，是乘用車傳動軸系統中的重要部件，有著大量的市場需求。由于等速萬向節傳動的驅動力矩大、負載重、傳動精度要求高，因此其制造精度要求高。

高端數控機床是保證機械零件加工精度和加工效率的關鍵。倒置立式車床由于具有自動化程度高，精度高，加工效率高和穩定性好等性能優勢，廣泛應用于具有高自動化和高精度需求的零件加工。現有技術條件下的倒置立式車床其刀具無法在加工狀態下前后擺動，不能對等速萬向節鐘形殼內圓弧面進行銑削。

發明內容

本發明創造要解決的技術問題是提供一種三軸聯動倒置立式車床，該三軸聯動倒置立式車床設置搖籃式B軸，能夠對空間受限的內圓弧面進行加工，且機床車刀能夠對零件外輪廓進行加工，實現了對結構復雜零件靈活加工的目的。

為解決以上問題，本發明創造的具體技術方案如下：一種三軸聯動倒置立式車床，床身的整體呈U型結構，U型結構的開口槽沿床身的前后方向設置；床身的頂面通過傳動機構連接橫梁，橫梁的前表面通過傳動機構連接主軸箱，主軸箱內的主軸伸入到U型結構的開口槽內；在開口槽內腔前端設有U型的搖籃體擺動裝置，搖籃體擺動裝置中部連接自驅動銑刀，搖籃體擺動裝置與床身之間形成旋轉的B軸；在搖籃體擺動裝置的后端設有Y軸傳送機構，Y軸傳送機構沿Y軸貫穿床身，在Y軸傳送機構上設有托盤工裝，托盤工裝上連接工件。

所述的傳動機構包括X軸驅動機構和Z軸驅動機構；在床身的上表面左右兩側分別設有X軸驅動機構，橫梁橫跨開口槽且兩端分別與對應位置的X軸驅動機構滑動連接，橫梁與床身形成龍門式結構，X軸驅動機構能夠驅動橫梁沿著床身前后方向運動；在橫梁的前表面設置豎直的Z軸驅動機構，Z軸驅動機構連接主軸箱，夾持工件的卡盤與主軸箱內的主軸連接；X軸驅動機構、Z軸驅動機構和B軸裝置形成對工件的三軸聯動加工。

所述的主軸箱的前表面頂部設有電機支架，電機支架上連接主電機，主電機的輸出軸通過帶傳動機構連接主軸箱內主軸。

所述的搖籃體擺動裝置的搖籃體位于床身的開口槽內，搖籃體兩端的轉軸分別通過軸承支撐在床身的左右兩側，其中一側的轉軸穿過床身連接搖籃驅動電機，另一側的轉軸連接制動裝置；在搖籃體中部的U型凹槽內設有電主軸，電主軸上連接銑刀。

所述的搖籃體與床身之間形成旋轉的B軸，向前最大轉動90°角，向后最大轉動20°角。

所述的搖籃體的上表面銑刀的后側設有車刀座，車刀座上連接車刀。

所述的床身的底部設有排屑腔，排屑腔內設有排屑器。

采用上述三軸聯動倒置立式車床加工零件內孔曲面的方法，包括以下步驟：

1）Y軸傳送機構將工件傳送到中間位置，并位于主軸箱的正下方；

2）Z軸驅動機構帶動主軸箱沿Z軸移動，并通過卡盤夾持工件；

3）主軸箱在X軸驅動機構的帶動下向搖籃體擺動裝置移動，并配合Z軸驅動機構使工件的位置與搖籃體擺動裝置上的銑刀位置匹配；