一种加工复杂曲面深腔的数控镗铣床

摘要

本发明公开了一种加工复杂曲面深腔的数控镗铣床，包括床身(1)、X移动立柱(2)、Z拖板(3)、Y移动工作台(4)。本发明采用床身设有X轨基、Y轨基；X移动立柱设有Z轨基；Z拖板设有承载臂、主轴电机；Y移动工作台设有回转机、端面卡盘、通心卡盘；X移动立柱可前后方向移动在X轨基的上方，Y移动工作台可左右方向移动在Y轨基的上方；Z拖板可上下方向移动在Z轨基的右方；工作时，端面卡盘和通心卡盘共同夹持工件，回转机驱动工件旋转，装有刃具的主轴电机经承载臂伸入工件的深腔内，工件和X移动立柱、Z拖板、Y移动工作台相互配合合成三维寻的运动，引导刃具在工件的深腔内加工成型复杂曲面的技术方案，使复杂深腔工件的加工，达到了节省工时，提高效率，降低成本的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种切削加工机床，具体是指用于切削加工成型复杂曲面深腔 工件的一种加工复杂曲面深腔的数控镗铣床。

背景技术

深腔制品的深腔结构分有简单曲面深腔简称简单深腔，和复杂曲面深腔简 称复杂深腔两种，所谓简单深腔，如横截面呈圆形的直管状的深腔；所谓复杂 深腔，如横截面呈多边形、非直管状曲面的深腔；通常的镗铣床仅能够对简单 深腔工件的深腔内加工成型简单的曲面，例如，在圆柱管形的炮筒内加工成型 螺旋形的膛线槽；对于复杂深腔工件腔壁的切削加工成型，现有技术采用对现 有镗铣床进行改装，在镗铣床上另外加装，针对成型工件复杂曲面深腔而量身 定制的切削动力头，和驱动工件进行配合寻的运动的专用附加装置，如此，费 工费时，效率低下，综合成本激增，因此，现有技术存在费工费时，效率低下， 成本畸高的问题与不足。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采用由床身、X移动立柱、Z 拖板、Y移动工作台构成的装置，床身设有X轨基、X轨副、X杠副、X电机、 Y轨基、Y轨副、Y杠副、Y电机；X移动立柱设有Z轨基、Z轨副、Z杠副、 Z电机；Z拖板设有承载臂、主轴电机；Y移动工作台设有右支架、回转机、回 电机、端面卡盘、左支架、通心卡盘；X移动立柱经与X轨副、X杠副连接可 前后方向移动在X轨基的上方，Y移动工作台经与Y轨副、Y杠副连接可左右 方向移动在Y轨基的上方；Z拖板经与Z轨副、Z杠副连接可上下方向移动在Z 轨基的右方；工作时，端面卡盘和通心卡盘共同夹持工件，回电机经回转机驱 动工件作旋转运动，装有刃具的主轴电机经承载臂伸入工件的深腔内，工件和 X移动立柱、Z拖板、Y移动工作台的相互配合运动合成三维寻的运动，使刃具 在工件的深腔内加工成型复杂曲面的技术方案，提供一种加工复杂曲面深腔的 数控镗铣床，旨在使复杂深腔工件的加工，达到节省工时，提高效率，降低成 本的目的。

本发明的目的是这样实现的：一种加工复杂曲面深腔的数控镗铣床，包括 床身、X移动立柱、Z拖板、Y移动工作台，其中：所述的床身为俯视呈矩形的 铸铁质构件，床身的左部设有前后方向的平台称为X轨基，床身的右部设有左 右方向的平台称为Y轨基；所述X轨基的上面设有二条相互平行、前后方向的 滚子导轨副称为X轨副，二条所述X轨副之间设有滚珠丝杠副称为X杠副，X 轨基的后边固定设有伺服电机称为X电机，所述X电机的输出轴与所述X杠副 的滚珠丝杠连接；所述Y轨基的上面设有二条相互平行、左右方向的滚子导轨 副称为Y轨副，二条所述Y轨副之间设有滚珠丝杠副称为Y杠副，Y轨基的右 边固定设有伺服电机称为Y电机，所述Y电机的输出轴与所述Y杠副的滚珠丝 杠连接；所述滚子导轨副为由横截面呈V型的滚道导轨和设有滚子的滚子架构 成的用于承载物体作直线运动的滚动轨道元件；所述滚珠丝杠副为由滚珠丝杠 和滚珠螺母构成的用于将旋转运动转换为直线运动的传动元件；

所述的X移动立柱为中空四边形柱状的铸铁质构件，X移动立柱的右侧面 设有上下方向的平台称为Z轨基，所述Z轨基处设有二条相互平行、上下方向 的滚子导轨副称为Z轨副，二条所述Z轨副之间设有滚珠丝杠副称为Z杠副， Z轨基的上端固定设有伺服电机称为Z电机，所述Z电机的输出轴与所述Z杠 副的滚珠丝杠连接；

所述的Z拖板为矩形块状的铸铁质构件，Z拖板的右侧面中心设有向右凸 出、圆柱形的承载臂，所述承载臂的右端装置有主轴电机；所述主轴电机为设 有变频调速电机和切削刃具接口的机电一体化装置；

所述的Y移动工作台为矩形的铸铁质构件，Y移动工作台上面的左右二边 分别设有向上凸出的支架且分别称为左支架和右支架；所述左支架的上面设有 通心卡盘，所述右支架的上面设有回转盘朝左的回转机，所述回转机的输入端 设有伺服电机称为回电机，所述回转机的回转盘处装有卡爪朝左的端面卡盘； 所述通心卡盘为卡爪设在中空圆环状基盘的环端面处、由液压驱动卡爪向心张 合的旋转机用夹具；所述端面卡盘为卡爪设在圆柱状基盘的圆端面处、由液压 驱动卡爪向心张合的旋转机用夹具；所述回转机为由蜗轮蜗杆传动的回转盘装 置；

X移动立柱经所述X轨副连接在X轨基的上面，所述X杠副的滚珠螺母与 X移动立柱的下面固定连接；Y移动工作台经所述Y轨副连接在Y轨基的上面， 所述Y杠副的滚珠螺母与Y移动工作台的下面固定连接；Z拖板经所述Z轨副 连接在Z轨基的右面，所述Z杠副的滚珠螺母与Z拖板的左侧面固定连接。

上述结构表述的方向面分为上、下、左、右、前、后面，其中，前面为面 对本装置主视图的面，后面为与所述前面相对的面。

工作原理及有益效果

工作时，端面卡盘和通心卡盘共同夹持工件，回电机经回转机驱动工件作 旋转运动，装有刃具的主轴电机经承载臂伸入工件的深腔内进行切削加工，工 件和X移动立柱、Z拖板、Y移动工作台的相互配合运动合成三维寻的运动， 使主轴电机装置的刃具在工件的深腔内加工成型复杂曲面。

本装置结构简单，工作可靠，克服了现有镗铣床的不足，使复杂深腔工件 的加工，节省了工时、提高了效率、降低了成本。

上述，本发明采用由床身、X移动立柱、Z拖板、Y移动工作台构成的装置， 床身设有X轨基、X轨副、X杠副、X电机、Y轨基、Y轨副、Y杠副、Y电 机；X移动立柱设有Z轨基、Z轨副、Z杠副、Z电机；Z拖板设有承载臂、主 轴电机；Y移动工作台设有右支架、回转机、回电机、端面卡盘、左支架、通 心卡盘；X移动立柱经与X轨副、X杠副连接可前后方向移动在X轨基的上方， Y移动工作台经与Y轨副、Y杠副连接可左右方向移动在Y轨基的上方；Z拖 板经与Z轨副、Z杠副连接可上下方向移动在Z轨基的右方；工作时，端面卡 盘和通心卡盘共同夹持工件，回电机经回转机驱动工件作旋转运动，装有刃具 的主轴电机经承载臂伸入工件的深腔内，工件和X移动立柱、Z拖板、Y移动 工作台的相互配合运动合成三维寻的运动，使刃具在工件的深腔内加工成型复 杂曲面的技术方案，克服了现有技术存在费工费时，效率低下，成本畸高的问 题与不足，所提供的一种加工复杂曲面深腔的数控镗铣床，使复杂深腔工件的 加工，达到了节省工时，提高效率，降低成本的目的。

附图说明

图1是本发明的一种加工复杂曲面深腔的数控镗铣床的主视轴测示意图；

图2是本发明的一种加工复杂曲面深腔的数控镗铣床的左视轴测示意图；

图3是本发明的一种加工复杂曲面深腔的数控镗铣床，工作在加工筒状的 复杂深腔工件时态的原理示意图。

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本 发明的任何限制。

图中：床身1、X轨基11、X轨副12、X杠副13、X电机14、Y轨基15、 Y轨副16、Y杠副17、Y电机18、X移动立柱2、Z轨基21、Z轨副22、Z杠 副23、Z电机24、Z拖板3、承载臂31、主轴电机32、Y移动工作台4、右支 架41、回转机42、回电机43、端面卡盘44、左支架45、通心卡盘46、工件01。

具体实施方式

参阅图1～图3，本发明的一种加工复杂曲面深腔的数控镗铣床，包括床身 1、X移动立柱2、Z拖板3、Y移动工作台4，其中：所述的床身1为俯视呈矩 形的铸铁质构件，床身1的左部设有前后方向的平台称为X轨基11，床身1的 右部设有左右方向的平台称为Y轨基15；所述X轨基11的上面设有二条相互 平行、前后方向的滚子导轨副称为X轨副12，二条所述X轨副12之间设有滚 珠丝杠副称为X杠副13，X轨基11的后边固定设有伺服电机称为X电机14， 所述X电机14的输出轴与所述X杠副13的滚珠丝杠连接；所述Y轨基15的 上面设有二条相互平行、左右方向的滚子导轨副称为Y轨副16，二条所述Y轨 副16之间设有滚珠丝杠副称为Y杠副17，Y轨基15的右边固定设有伺服电机 称为Y电机18，所述Y电机18的输出轴与所述Y杠副17的滚珠丝杠连接；所 述滚子导轨副为由横截面呈V型的滚道导轨和设有滚子的滚子架构成的用于承 载物体作直线运动的滚动轨道元件；所述滚珠丝杠副为由滚珠丝杠和滚珠螺母 构成的用于将旋转运动转换为直线运动的传动元件；

所述的X移动立柱2为中空四边形柱状的铸铁质构件，X移动立柱2的右 侧面设有上下方向的平台称为Z轨基21，所述Z轨基21处设有二条相互平行、 上下方向的滚子导轨副称为Z轨副22，二条所述Z轨副22之间设有滚珠丝杠 副称为Z杠副23，Z轨基21的上端固定设有伺服电机称为Z电机24，所述Z 电机24的输出轴与所述Z杠副23的滚珠丝杠连接；

所述的Z拖板3为矩形块状的铸铁质构件，Z拖板3的右侧面中心设有向 右凸出、圆柱形的承载臂31，所述承载臂31的右端装置有主轴电机32；所述 主轴电机32为设有变频调速电机和切削刃具接口的机电一体化装置；

所述的Y移动工作台4为矩形的铸铁质构件，Y移动工作台4上面的左右 二边分别设有向上凸出的支架且分别称为左支架45和右支架41；所述左支架 45的上面设有通心卡盘46，所述右支架41的上面设有回转盘朝左的回转机42， 所述回转机42的输入端设有伺服电机称为回电机43，所述回转机42的回转盘 处装有卡爪朝左的端面卡盘44；所述通心卡盘46为卡爪设在中空圆环状基盘的 环端面处、由液压驱动卡爪向心张合的旋转机用夹具；所述端面卡盘44为卡爪 设在圆柱状基盘的圆端面处、由液压驱动卡爪向心张合的旋转机用夹具；所述 回转机42为由蜗轮蜗杆传动的回转盘装置；

X移动立柱2经所述X轨副12连接在X轨基11的上面，所述X杠副13 的滚珠螺母与X移动立柱2的下面固定连接；Y移动工作台4经所述Y轨副16 连接在Y轨基15的上面，所述Y杠副17的滚珠螺母与Y移动工作台4的下面 固定连接；Z拖板3经所述Z轨副22连接在Z轨基21的右面，所述Z杠副23 的滚珠螺母与Z拖板3的左侧面固定连接。

上述结构表述的方向面分为上、下、左、右、前、后面，其中，前面为面 对本装置主视图的面，后面为与所述前面相对的面。

工作原理及有益效果

工作时，端面卡盘44和通心卡盘46共同夹持工件01，回电机43经回转机 42驱动工件01作旋转运动，装有刃具的主轴电机32经承载臂31伸入工件01 的深腔内进行切削加工，工件01和X移动立柱2、Z拖板3、Y移动工作台4 的相互配合运动合成三维寻的运动，使主轴电机32装置的刃具在工件01的深 腔内加工成型复杂曲面。

本装置结构简单，工作可靠，克服了现有镗铣床的不足，使复杂深腔工件 的加工，节省了工时、提高了效率、降低了成本。