專利名稱：立臥式加工中心的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種立臥式加工中心，是一種集立式、臥式加工 中心所有功能于一體的加工中心，屬于機電一體化技術領域。
背景技術：
在工業領域，零件加工日趨復雜，很多零件的頂面及多個側面都 需要加工，目前國內機床市場具備立臥自動轉換功能的加工中心以中、
大型為主，其工作臺都在630mmX630mm及以上，或者以龍門加工中心 配置五面頭或五軸頭來實現立臥轉換。而國外小型立臥式加工中心多 以工作臺立臥轉換為主，且價格昂貴。
現有的立臥式加工中心主軸頭結構有以下兩種，1)采用電主軸結 構作為主傳動，用力矩電機或液壓實現主軸頭的立臥轉換，目前力矩 電機驅動的技術國內尚未掌握，且因電主軸國內技術尚未成熟，國外 電主軸價格昂貴，因此這種立臥轉換結構主要用于高檔加工中心；2) 主傳動由主電機通過兩對45°傘齒輪傳動，主電機水平或者垂直放置， 其結構復雜，主軸頭的體積也較大，配置在小型機床上很困難，為了 提高主軸轉速傘齒輪一般為磨制螺旋傘齒輪，相應成本較高。這種立 臥轉換頭一般用于配備滑枕的龍門加工中心和大型臥式加工中心上實 現五面，多面加工。由于主軸頭的質量較大，主軸頭回轉一般無法用 主電機實現，多采用液壓驅動。
具備立臥轉換功能的主軸頭國內主要依靠進口，近年來國內部分 廠家通過努力也開發出具備此項功能的主軸頭，但其結構復雜成本很 高。在小型低價位，普及型加工中心上還沒有得到應用。因此需要開
發出一種簡單、實用、成本低廉的具備立臥轉換功能的加工中心。
發明內容
本實用新型的目的是針對國外小型立臥式加工中心多以工作臺立 臥攀換為主，且價格昂貴的不足，以及主軸頭國內主要依靠進口的現 狀，提供可實現簡單、實用、成本低廉，有利于提高效率，減少裝夾 次數，提高加工精度的一種立臥式加工中心。
本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的， 一種立臥式加工 中心為十字滑鞍床身結構，包括具有底座、滑鞍、工作臺、刀庫、立 柱，以及包括主軸頭體、主軸頭體內的主軸、拉桿、碟簧和松刀油缸 的主軸頭，其特征是所述立柱的上滑鞍上固有包括主電機、傳動組件 和主軸頭的主軸箱；主電機傾斜狀固定在傳動組件的主軸箱體上，主 電機的輸出經同步帶驅動傳動組件中的傳動軸；所述傳動組件由主軸 箱體、主軸箱體內的傳動軸、定位裝置和主軸頭拉緊裝置構成；所述 主軸頭中的主軸上套固螺旋傘齒輪，主軸上的螺旋傘齒輪與傳動組件 中傳動軸一端連固的螺旋傘齒輪嚙合。
所述的主電機相對水平向呈45。斜置固定在主軸箱體上。
所述的傳動軸的兩端置于主軸箱體內相應處的軸承座和軸套中， 傳動軸由主傳動軸和經花鍵連接的從動傳動軸組成，主電機經同步帶 傳動固定在主傳動軸上的同步帶輪，與主軸上螺旋傘齒輪嚙合的傳動 組件中的螺旋傘齒輪固定在從動傳動軸的端部。
所述的定位裝置由相互嚙合的定位齒盤構成，定位齒盤的一側與 主軸箱體的端部固定，另一側與對應的主軸頭體的端部固定。
所述的主軸頭拉緊裝置由主軸頭拉緊油缸、碟型彈簧、可嚙合的 齒輪、軸套和拉緊盤構成，可嚙合齒輪的外齒設置在靠近主傳動軸的 從動傳動軸端部，拉緊盤套置在可嚙合齒輪外，碟型彈簧套置在拉緊 盤外，軸套套置在拉緊盤以下的從動傳動軸上，軸套的上端與拉緊盤連固，軸套的下端與主軸頭體連固，主軸頭拉緊油缸與軸套外的主軸 箱體固定。
所述傳動軸的主傳動軸上端部連接位置編碼器。
所述滑鞍上的工作臺由小型分度及其兩側的T型槽工作面組成。
本實用新型通過在傳統十字滑鞍床身結構的臥加上配備立臥轉換
頭及4>400小型分度回轉工作臺，采用主電機45。斜置，通過一同步 齒型帶帶動主軸或主軸頭運動，立臥轉換時，主軸先在轉換位置定向， 主軸頭拉緊油缸松開定位齒盤脫開，同時內外齒輪嚙合，使主電機與 主軸頭體聯結，主電機帶動主軸頭旋轉180°到另一工作位，到位信 號由編碼器檢測，自動換刀可在立式位置實現，將主電機斜置式立臥 轉換頭后，大大簡化了傳動結構，使主軸頭的小型化得以實現，也大 大降低了生產成本，本實用新型使我國立臥轉換加工中心的生產難度 降低，解決了國內小型零件的高效、高精度加工難題，填補了國內空 白。
-
圖1為本實用新型主軸頭立式時的結構示意圖2為本實用新型主軸頭臥式時的結構示意圖3為本實用新型中立臥轉換頭在主軸頭為立式時的結構示意
圖4為本實用新型中立臥轉換頭在主軸頭為臥式時的結構示意
圖中，l底座，2滑鞍，3工作臺，4刀庫，5立柱，6主軸箱，7 立臥轉換頭，8主軸，9螺旋傘齒輪，IO定位齒盤，ll主軸拉緊油缸， 12松刀油缸，13齒輪，14碟型彈簧，15同步帶，16位置編碼器，17 主電機，18主傳動軸，19從動傳動軸，20同步帶輪，21上軸承座， 22軸套，23主軸箱體，24主軸頭體，25螺旋傘齒輪，26拉緊盤。
具體實施方式
結合附圖和實施例進一步說明本實用新型，如圖1、圖2所示， 本實用新型以十字滑鞍床身結構為基礎，主軸頭分別在立式，臥式時 的結構，主要包括底座1、滑鞍2、工作臺3、刀庫4、立柱5，以及 主軸箱6和立臥轉換頭7;需要立式加工時，主軸頭轉換成立式狀態， 此時因配備輔助T型槽工作臺面，工作臺面積800X360，而且還可以 換刀，完全可以作為小型立加用。轉換成臥式狀態時，可相當于配有 4>400分度回轉工作臺的小型臥加。
如圖3、圖4所示，主軸箱6包括主電機17、傳動組件和主軸頭； 主電機17呈45°傾斜狀固定在傳動組件的主軸箱體上，主電機17的 輸出經同步帶15驅動傳動組件中的主傳動軸18;傳動組件由主軸箱 體23、主軸箱體23內的傳動軸、定位裝置和主軸頭拉緊裝置構成； 主軸頭中的主軸8上套固螺旋傘齒輪25，主軸8上的螺旋傘齒輪25 與傳動組件中傳動軸一端連固的螺旋傘齒輪9嚙合。
傳動軸的兩端置于主軸箱體23內的上軸承座21和和軸套中，傳 動軸由主傳動軸18和經花鍵連接的從動傳動軸19組成，主電機17 經同步帶15傳動固定在主傳動軸18上的同步帶輪20，與主軸8上螺 旋傘齒輪26嚙合的傳動組件中的螺旋傘齒輪9固定在從動傳動軸19 的端部。
定位裝置由相互嚙合的定位齒盤10構成，定位齒盤10的一側與 主軸箱體23的端部固定，另一側與對應的主軸頭體24的端部固定。
主軸頭拉緊裝置由主軸頭拉緊油缸11、碟型彈簧14、可嚙合齒輪 13、軸套22和拉緊盤26構成，可嚙合齒輪13的外齒設置在靠近主傳 動軸18的從動傳動軸19端部，拉緊盤26套置在可嚙合齒輪13外， 碟型彈簧14套置在拉緊盤26外，軸套22套置在拉緊盤26以下的從 動傳動軸19上，軸套22的上端與拉緊盤26連固，軸套22的下端與
主軸頭體24連固，主軸頭拉緊油缸11與軸套22外的主軸箱體23固定。
如圖3、圖4所示，在主軸頭立臥狀態下加工零件時，均為主電 機17通過同步帶15、同步帶輪20、主傳動軸18、從動傳動軸19、螺 旋傘齒輪9和螺旋傘齒輪25帶動主軸8旋轉，此時內外齒輪13脫開， 主軸拉緊油缸ll拉緊，定位齒盤10閉合。
在主軸頭立臥轉換時，主軸先在轉換位置定向，系統在檢測到信 號后，主軸頭拉緊油缸11通過油壓使定位齒盤10脫開，同時內外齒 輪13嚙合，使主電機17通過同步帶15、同步帶輪20、主傳動軸18、 內外齒輪13、拉緊盤26、軸套22與主軸頭體24連接，當檢測到主軸 頭拉緊油缸11松開到位后，主電機17帶動主軸頭旋轉180°到另一 工作位，到位信號由編碼器16檢測，然后主軸頭拉緊油缸11拉緊， 使內外齒輪13脫開，定位齒盤10嚙合，主軸頭定位到設定的位置， 進入零件加工狀態。
權利要求1、一種立臥式加工中心，為十字滑鞍床身結構，包括具有底座、滑鞍、工作臺、刀庫、立柱，以及包括主軸頭體、主軸頭體內的主軸、拉桿、碟簧和松刀油缸的主軸頭，其特征是所述立柱的上滑鞍上固有包括主電機、傳動組件和主軸頭的主軸箱；主電機傾斜狀固定在傳動組件的主軸箱體上，主電機的輸出經同步帶驅動傳動組件中的傳動軸；所述傳動組件由主軸箱體、主軸箱體內的傳動軸、定位裝置和主軸頭拉緊裝置構成；所述主軸頭中的主軸上套固螺旋傘齒輪，主軸上的螺旋傘齒輪與傳動組件中傳動軸一端連固的螺旋傘齒輪嚙合。
2、 根據權利要求1所述的立臥式加工中心，其特征是所述的主 電機相對水平向呈45。斜置固定在主軸箱體上。
3、 根據權利要求1所述的立臥式加工中心，其特征是所述的傳 動軸的兩端置于主軸箱體內相應處的軸承座和軸套中，傳動軸由主傳 動軸和經花鍵連接的從動傳動軸組成，主電機經同步帶傳動固定在主 傳動軸上的同步帶輪，與主軸上螺旋傘齒輪嚙合的傳動組件中的螺旋 傘齒輪固定在從動傳動軸的端部。
4、 根據權利要求1所述的立臥式加工中心，其特征是所述的定 位裝置由相互嚙合的定位齒盤構成，定位齒盤的一側與主軸箱體的端 部固定，另一側與對應的主軸頭體的端部固定。
5、 根據權利要求1所述的立臥式加工中心，其特征是所述的主 軸頭拉緊裝置由主軸頭拉緊油缸、碟型彈簧、可嚙合內外齒輪、軸套 和拉緊盤構成，可嚙合內外齒輪的外齒設置在靠近主傳動軸的從動傳 動軸端部，拉緊盤套置在可嚙合齒輪外，碟型彈簧套置在拉緊盤外， 軸套套置在拉緊盤以下的從動傳動軸上，軸套的上端與拉緊盤連固， 軸套的下端與主軸頭體連固，主軸頭拉緊油缸與軸套外的主軸箱體固定。
6、 根據權利要求1或3所述的立臥式加工中心，其特征是所述傳動軸的主傳動軸上端部連接位置編碼器。
7、 根據權利要求1所述的立臥式加工中心，其特征是所述滑鞍 上的工作臺由小型分度及其兩側的T型槽工作面組成。
專利摘要本實用新型涉及一種立臥式加工中心，屬于機電一體化技術領域，本實用新型通過在傳統十字滑鞍床身結構的臥加上配備立臥轉換頭及φ400小型分度回轉工作臺，采用主電機45°斜置，通過一同步齒型帶帶動主軸或主軸頭運動，立臥轉換時，主軸先在轉換位置定向，主軸頭拉緊油缸松開定位齒盤脫開，同時內外齒輪嚙合，使主電機與主軸頭體聯結，主電機帶動主軸頭旋轉180°到另一工作位，到位信號由編碼器檢測，自動換刀可在立式位置實現，將主電機斜置式立臥轉換頭后，大大簡化了傳動結構，使主軸頭的小型化得以實現，也大大降低了生產成本，本實用新型使我國立臥轉換加工中心的生產難度降低，解決了國內小型零件的高效、高精度加工難題，填補了國內空白。
文檔編號B23Q5/20GK201070723SQ200720041219
公開日2008年6月11日 申請日期2007年8月1日 優先權日2007年8月1日
發明者唐存凱, 夏春銘, 孔慶善, 張海濱, 章海齊, 雍元超 申請人:揚州力創機床有限公司