專利名稱：立式雙軸車削中心的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及自動化大批量生產的車削設備，特別是適應于盤轂類零件加工的立式 主軸車削設備。
背景技術：
目前國內生產的數控車床和車削中心有臥式和立式兩種。
臥式車床的結構一般采用水平安裝的單主軸或水平相對安裝的雙主軸， 一個或兩個刀 架在水平面或傾斜面內各自作兩坐標進給運動，單主軸配置時機床同時只能加工工件一 端，雙主軸配置時機床同時可加工工件兩端，機床結構決定了其實現可靠自動上下料相當 煩瑣困難，所以一般都采取人工上下料，但對可通過主軸中心孔的細軸類零件大批量生產， 存在一種主軸后部自動喂送料的自動車床，對使用在汽車等行業的批量加工中的專用數控 車床有時也采用專用的自動上下料機械裝置。
立式車床的結構一般采用垂直正置向上安裝的一根或多根主軸， 一個或多個刀架各自 作兩坐標進給運動，也有少量垂直倒置向下安裝的單主軸車床，主軸作兩坐標進給運動。 兩者都能實現零件保持不變姿態從機床通過，前者適用大中型零件加工有利于工件穩定安 放定位，可以使用較為簡單裝置實現自動上下料，后者適用中型零件加工，可以利用卡盤 抓放工件，利用主軸進給坐標運動移送工件，從而比前者更方便實現自動上下料和自動化 組線。現有國產立式車床的主軸單一配置形式決定機床同時只能加工工件一端，自動化組 線時在機床間設置工件自動翻轉裝置。
對于臥式車床，加工中等重量零件時重力作用可能導致工件端面定位脫開，定位有不 穩定趨勢；零件不能簡單地保持不變姿態從機床通過，所以難以實現自動上下料，即使實 現其結構也很復雜。
對于立式車床，主軸單一配置形式決定機床同時只能加工工件一端，自動化組線時在 機床間需設置工件自動翻轉裝置，兩端完全加工需多臺機床，占地大，輔助物流設施多； 正置主軸車床加工碗形工件內表面時還存在排屑不暢、影響加工質量的問題，其實現自動 上下料方式也還相對復雜。
發明內容為實現更高效更簡單可靠的適應大批量自動化生產所要求的自動上下料方式，實現更 緊湊的生產線方案要求，本實用新型提出一種釆用雙主軸雙轉塔刀架配置的立式雙軸車削 中心。
為此，本實用新型采用了以下技術方案
立式雙軸車削中心，采用一種新的部件布局結構，配置雙主軸雙轉塔刀架，兩主軸立 式、錯位、相對布置，移動主軸立式倒置，具X1、 Zl兩坐標進給運動，能完成自動抓料，
配合固定轉塔刀架完成工件下端加工；固定主軸立式正置，配合移動轉塔刀架完成工件上 端加工，移動刀架具X2、 Z2兩坐標進給運動，下料機械爪安裝于移動刀架安裝臺面上， 配合X2、 Z2坐標運動完成自動下料，工件從機床左端上料機動滾道進入，右端下料機動 滾道流出。
上述技術方案中，由于采用了較重的主軸部件作進給運動，因此減輕其重量對提升運 動動態性能很必要，所以采取以下措施采用強制水冷的大扭矩內裝伺服電機主軸，功率 密度大大增加，采用鋁合金主軸箱體利于散熱和減重；采用合理設計的焊接結構件，保證 剛度條件下有效減重。
上述技術方案中，可采用適應機床結構特點的四坐標進給滑臺系統，具體為XI、 X2軸共用一個滑臺體，共用一副導向導軌，但在不同區間并部分重合，兩主軸交接工件
的位置必須在X1、 X2軸重合區；采用滾柱導軌導向系統，滿足運動高、低速下均可達到 微細進給要求；使用光柵尺作為滑臺位置測量反饋元件，組建機床全閉環控制系統；使用 經過對速度、加速度、動靜剛度優化設計與驗算的使用滾珠絲杠的伺服驅動系統，保證機 床速度與進給精度要求。
對本實用新型的有益效果描述如下
工件可保持一個姿態分別從機床左右進出，實現比其它更為簡單可靠、高效的上下料 方式，同時方便組建自動化生產線；倒置主軸加工內表面排屑流暢，有利保證加工質量； 單機可實現工件兩端完全加工，使得生產線占地小，減少輔助設施，布局緊湊。

圖1是本實用新型的正面結構示意圖。 圖2是本實用新型的側面結構示意圖。
具體實施方式

結合圖l、圖2對本實用新型結構組成描述如下本機床主要由床身l、四坐標進給
滑臺2、移動主軸3、固定轉塔刀架4、固定主軸5、移動轉塔刀架6、下料機械爪7、上 料機動滾道8、下料機動滾道9、自動冷卻排屑系統IO、上料油缸ll及電、液、氣控制 系統14構成，根據具體零件加工要求配備特定夾具12、 13和刀、輔具，編制相應數控加 工程序，即構成完整的自動化制造系統。
結合圖l、圖2對本實用新型各部分安裝位置關系描述如下兩個主軸立式、錯位、 上下相對布置，分別用于工件兩端加工，其中移動主軸3安裝在四坐標進給滑臺2上，具 XI、 Zl軸兩坐標進給運動，固定主軸5固定安裝在床身l上；兩個刀架也上下布置，其 中固定轉塔刀架4固定安裝在床身1上，加工移動主軸3所裝卡工件，移動轉塔刀架6安 裝在四坐標進給滑臺2上，具X2、 Z2軸兩坐標進給運動，加工固定主軸5所裝卡工件； 固定主軸5處在X1、 Zl、 X2、 Z2軸范圍內，上料機動滾道8—端處在X1、 Zl軸范圍內， 另一端延伸到機床外，下料機動滾道9一端處在X2、 Z2軸范圍內，另一端延伸到機床外， 以便能實現從上料滾道8---移動主軸3—-固定主軸5---下料滾道9間的工件依序自動移 送；下料機械爪7安裝在移動電動刀架6安裝臺面上，隨移動電動刀架6運動；上料油 缸ll安裝在上料滾道8右端中間，用于頂起工件實現端面定位；夾具12、 13分別安裝 在移動主軸3和固定主軸5上，用于夾持工件；自動冷卻排屑系統10由排屑機和供水系 統組成，完成冷卻沖屑供水、水屑分離排出功能。
結合圖1對本實用新型自動加工動作過程描述如下工件通過上料機動滾諄8到達上 料位置一--移動主軸3下行Zl軸,上料油缸11頂起工件實現端面定位,夾具12液壓驅動 夾緊--移動主軸3抓起工件沿Zl、 XI軸運行到固定電動刀架4加工區間一一工件按程 序加工一--移動主軸3沿Z1、 Xl軸運行到固定主軸5，夾具12松開，將工件放置固定主 軸5，夾具13液壓驅動夾緊，移動主軸3返回進入下一循環----移動電動刀架6沿X2、 Z2軸運行到固定主軸5—--工件按程序加工一--夾具13松開，移動電動刀架6安裝臺面 上的下料機械爪7抓起工件沿X2、 Z2軸運行到下料滾道9并放下工件----下料機動滾道 9將工件送出機床。
權利要求1. 立式雙軸車削中心，其特征在于采用一種新的部件布局結構，配置雙主軸雙轉塔刀架，兩主軸立式、錯位、相對布置，移動主軸立式倒置，具X1、Z1兩坐標進給運動，能完成自動抓料，配合固定轉塔刀架完成工件下端加工；固定主軸立式正置，配合移動轉塔刀架完成工件上端加工，移動刀架具X2、Z2兩坐標進給運動，下料機械爪安裝于移動刀架安裝臺面上，配合X2、Z2坐標運動完成自動下料，工件從機床左端上料機動滾道進入，右端下料機動滾道流出。
2、 根據權利要求l所述的立式雙軸車削中心，其特征在于采用強制水冷的大扭矩內裝伺服電機主軸；釆用鋁合金主軸箱體。
3、 根據權利要求l所述的立式雙軸車削中心，其特征在于XI、 X2軸共用一個滑臺 體，共用一副導向導軌，但在不同區間并部分重合，兩主軸交接工件的位置必須在X1、X2軸重合區；采用滾柱導軌導向系統，滿足運動高、低速下均可達到微細進給要求；使 用光柵尺作為滑臺位置測量反饋元件，組建機床全閉環控制系統；使用經過對速度、加速 度、動靜剛度優化設計與驗算的使用滾珠絲杠的伺服驅動系統。
專利摘要為實現更高效更簡單可靠的適應大批量自動化生產所要求的自動上下料方式，實現更緊湊的生產線方案要求，本實用新型提出一種采用雙主軸雙轉塔刀架配置的立式雙軸車削中心，采用一種新的部件布局結構，配置雙主軸雙轉塔刀架，兩主軸立式、錯位、相對布置，移動主軸立式倒置，具X1、Z1兩坐標進給運動，能完成自動抓料，配合固定轉塔刀架完成工件下端加工；固定主軸立式正置，配合移動轉塔刀架完成工件上端加工，移動刀架具X2、Z2兩坐標進給運動，下料機械爪安裝于移動刀架安裝臺面上，配合X2、Z2坐標運動完成自動下料，工件從機床左端上料機動滾道進入，右端下料機動滾道流出。
文檔編號B23B3/30GK201076906SQ20062017252
公開日2008年6月25日 申請日期2006年12月25日 優先權日2006年12月25日
發明者華 張, 張日新, 朱正輝, 王建軍 申請人:東風汽車有限公司設備制造廠