一种立卧数控机床
阅读说明：本技术 一种立卧数控机床 (Vertical and horizontal numerical control machine tool ) 是由 谷尚武 王岱 夏昊 别怀志 苏策 于 2021-09-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种立卧数控机床,包括床身、工作台部和主轴部,工作台部安装于床身上,主轴部设置于工作台部的上方,可与工作台部配合进行X、Y、Z三个方向的联动运动；所述主轴部包含主轴安装座、立式主轴和卧式主轴,立式主轴固定于主轴安装座内,卧式主轴通过推出退回装置安装于主轴安装座前端,可在推出退回装置作用下推出和退回。本发明结构简单,易于操作,维护方便,可实现大型复杂产品工件的一次装夹进行多面加工,有效提高加工效率和加工精度,降低生产成本。(The invention relates to a vertical and horizontal numerical control machine tool, which comprises a machine body, a workbench part and a main shaft part, wherein the workbench part is arranged on the machine body, and the main shaft part is arranged above the workbench part and can be matched with the workbench part to carry out X, Y, Z linkage motion in three directions; the main shaft part comprises a main shaft mounting seat, a vertical main shaft and a horizontal main shaft, the vertical main shaft is fixed in the main shaft mounting seat, and the horizontal main shaft is mounted at the front end of the main shaft mounting seat through a push-out and return device and can be pushed out and returned under the action of the push-out and return device. The multi-surface machining fixture is simple in structure, easy to operate and convenient to maintain, can realize one-time clamping of large complex product workpieces for multi-surface machining, effectively improves machining efficiency and machining precision, and reduces production cost.)
技术领域
本发明属于数控装备领域，特别涉及一种立卧数控机床。
背景技术
随着制造业的发展，产品形态越来越趋于复杂化，不仅加工面越来越多而且加工精度要求也越来越高，对于三轴数控机床来说，要完成此类产品的加工，常常需要在完成某一加工面之后进行翻面重新装夹，需要借助多种装夹治具，工序复杂，大大增加了机床的非加工时间，降低了产品的整体生产效率，且多次装夹容易产生装夹误差，从而降低了产品的加工精度。虽然五轴数控机床能够一次装夹实现多面加工，但是对于大尺寸产品来说，为满足加工尺寸要求，需要采用大型五轴数控机床，此类机床结构复杂，成本高，能耗大，维护困难，对操作人员应用技术水平要求较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，可实现大型复杂产品工件的一次装夹进行多面加工，有效提高加工效率和加工精度。同时也可避免使用大型五轴数控机床带来的成本问题，操作简单，维护方便。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种立卧数控机床，包括床身、工作台部和主轴部，工作台部安装于床身上，主轴部设置于工作台部的上方，可与工作台部配合进行X、Y、Z三个方向的联动运动；所述主轴部包含主轴安装座、立式主轴和卧式主轴，立式主轴固定于主轴安装座内，卧式主轴通过推出退回装置安装于主轴安装座前端，可在推出退回装置作用下推出和退回。
上述一种立卧数控机床，所述主轴部还包含角度转动装置，角度转动装置安装于所述推出退回装置上，可在推出退回装置带动下上下移动；推出退回装置安装于主轴安装座的前端；卧式主轴安装于角度转动装置上，可在角度转动装置作用下绕Z轴进行连续转动或转动定位。
上述一种立卧数控机床，所述推出退回装置包括导轨和推出退回驱动，所述角度转动装置包括转动轴、转动驱动和壳体；所述导轨固定于主轴安装座的前端，所述壳体通过滑块作用于导轨上，并在推出退回驱动作用下上下移动；所述转动轴安装于壳体内，可在转动驱动作用下绕其中心轴线转动；所述卧式主轴安装于转动轴的下端，可随转动轴一起转动。
上述一种立卧数控机床，所述转动轴上设置有角度定位锁紧装置，可对转动轴进行角度定位。
上述一种立卧数控机床，所述立式主轴和卧式主轴单独执行加工动作，或者同时执行加工动作。
上述一种立卧数控机床，所述主轴部通过横梁支撑，所述横梁两端分别联接有左立柱和右立柱，左立柱和右立柱固定于所述床身上；横梁上设置有X向导轨、X轴驱动和滑动底板，X向导轨固定于横梁上，滑动底板滑动作用于X向导轨上，可在X轴驱动作用下沿X方向往复运动；滑动底板上设置有Z向导轨和Z轴驱动，所述主轴安装座滑动作用于Z向导轨上，可在Z轴驱动作用下沿Z轴方向往复运动；所述床身上设置有Y向导轨和Y轴驱动，工作台部滑动作用于Y向导轨上，可在Y轴驱动作用下沿Y轴方向往复运动。
上述一种立卧数控机床，所述主轴部安装于单立柱上，所述单立柱固定于所述床身上；单立柱上设置有Z向导轨，所述主轴安装座滑动作用于Z向导轨上，可沿Z轴方向往复运动；所述工作台部为十字滑台型工作台，即工作台可沿X轴和Y轴两个方向往复运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用立卧主轴组合的结构设计，既可以进行立式加工，也可以进行卧式加工，并且立式加工和卧式加工可以单独进行也可以同时进行，可实现工件一次装夹进行多面加工，不但保证了加工效率也提高了加工精度，并且结构简单，易于操作和维护，成本低。
附图说明
图1是本发明实施例1整体结构示意图。
图2是本发明主轴部结构示意图。
图3是本发明卧式主轴推出状态结构示意图。
图4是本发明卧式主轴旋转状态结构示意图。
图5是本发明角度转动装置结构示意图。
图6是本发明实施例2整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1。
如图1所示，本发明的一种立卧数控机床，包括床身1、工作台2、立柱3、横梁4以及主轴部5。床身1上设置有Y向导轨11和Y轴驱动12，工作台2滑动作用于Y向导轨11上，可在Y轴驱动12作用下沿Y轴方向往复移动。两个立柱3和横梁4组成龙门结构固定于床身1上，横梁4上设置有X向导轨41、X轴驱动42和滑动底板43，X向导轨41固定于横梁4上，滑动底板43滑动作用于X向导轨41上，可在X轴驱动作用下沿X方向往复运动；滑动底板43上设置有Z向导轨44和Z轴驱动45，主轴部5滑动作用于Z向导轨44上，可在Z轴驱动45作用下沿Z轴方向往复移动。
结合图1至图4所示，主轴部5包括主轴安装座51、立式主轴52、卧式主轴53，导轨54、推出退回驱动55、以及角度旋转装置56。主轴安装座51滑动作用于Z向导轨44上，立式主轴52固定于主轴安装座51内，主轴安装座51的前端设置有导轨54，导轨54沿Z向设置，角度旋转装置56滑动安装于导轨54上，可在推出退回驱动55作用下上下往复移动。卧式主轴53安装于角度旋转装置56的下端，角度旋转装置56向下移动时，其带动卧式主轴53向下推出，可使用卧式主轴53进行卧式加工，当角度旋转装置56向上运动至最上端时，其带动卧式主轴53向上收回以对立式电主轴52形成避让，此时可使用立式主轴52进行立式加工。
结合图4至图5所示，角度旋转装置56包括壳体561、转动轴562、转动驱动563、角度定位锁紧装置564和轴承565，壳体561通过滑块作用于导轨54上，转动轴562通过轴承565支承于壳体561内，可在转动驱动563作用下绕其中心轴线转动；卧式主轴53固定安装于转动轴562的下端，可随转动轴562一起在XY平面内转动。为实现卧式主轴53的角度定位加工，转动轴562上还设置有角度定位锁紧装置564，可将转动轴562锁紧定位于需要的角度。
加工时，立式主轴52和卧式主轴53既可以单独执行加工动作，也可以同时执行加工动作。单独执行加工动作时，若需要卧式主轴53进行单独加工，如图3所示，卧式主轴53上安装加工刀具，推出退回驱动55依次通过角度旋转装置56推动卧式主轴55向下推出至设定加工位置，然后如图4所示，角度旋转装置56驱动卧式主轴53旋转至设定角度，通过角度定位锁紧装置564将其进行锁紧定位，即可进行卧式角度定位加工；当然也可以不启动角度定位锁紧装置564，可进行卧式联动旋转加工。待卧式主轴53加工完毕，需要立式主轴52进行单独加工时，则立式主轴52上安装加工刀具，并卸掉卧式主轴53上的刀具，首先启动角度旋转装置56使卧式主轴53旋转至与X轴平行位置，然后启动推出退回驱动55将卧式主轴53向上退回至避让位置，如图2所示，此时即可进行立式加工。
立式主轴52和卧式主轴53同时执行加工动作时，立式主轴52和卧式主轴53上均安装刀具，加工前首先启动推出退回驱动55将卧式主轴53向下运动至设定高度，然后角度旋转装置56驱动卧式主轴旋转至需要的角度，视卧式主轴53联动加工或角度定位加工需求，决定是否进行角度锁紧定位，完成后即可同时启动立式主轴52和卧式主轴53进行立卧加工。
实施例2。
如图6所示，本实施例的工作原理与实施例1基本一致，区别只是在机床结构形态上，实施例1采用的是龙门结构，而本实施例采用的是单立柱十字滑台结构，即本实施例包含床身1，主轴部5、十字滑台工作台6和单立柱7。床身1上设置有Y向导轨11和Y轴驱动12，十字滑台工作台6包含Y轴移动板61、X向导轨62、X轴驱动63和工作台64，Y轴移动板滑动作用于Y向导轨11上，可在Y向驱动12作用下沿Y轴方向往复移动；Y轴移动板上设置有X向导轨62和X轴驱动63，工作台64滑动作用于X向导轨62上，可在X轴驱动63作用下沿X轴方向往复移动。单立柱7固定与床身1上，并位于十字滑台工作台6的后方，其中单立柱为倒L型结构，单立柱上设置有Z向导轨71和Z轴驱动72，主轴部5滑动安装于Z向导轨71上，可在Z轴驱动72作用下沿Z轴方向往复移动。
本实施例中主轴部5的具体结构与实施例一致，工作时主轴部的动作执行除了X轴方向的直线运动改为由工作台运动之外，其他运动执行均与实施例1一致。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。
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