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傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床多數(shù)采用一套主軸組件或者一套刀具組件

無法滿足兩端都有加工 要求或復(fù)雜加工要求的工件一次性加工完成的需求。目前雖然存在部分機(jī)床采用雙主軸設(shè) 計(jì)，但是第二主軸往往不可拆卸地設(shè)計(jì)在機(jī)床上。采用第一主軸組件和第二主軸組件分別位于刀具組件的兩側(cè)，其中第一主軸組件固定 設(shè)置在床身上，第二主軸組件能沿Z軸和X軸滑動設(shè)置在床身上，刀具組件的兩側(cè)都裝夾有 刀具，可使兩端有復(fù)雜工藝要求的工件一次加工完成，但是技術(shù)方案中存在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合 理、車床整體體積大、制造成本高等問題。從優(yōu)化車床整體設(shè)計(jì)、及降低制作成本的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)一種具有模組化 套件的智能復(fù)合機(jī)床。

模塊化制造的智能復(fù)合機(jī)床

床身1以及設(shè)置在床身1上的主軸組件 2、刀具組件3、可拆卸安裝添加的模組化套件4、第一套驅(qū)動組件和第二套驅(qū)動組件。床身1上端有成30°壓鑄成型的斜面，床身1的右端具有向外伸出 的安裝支撐架1-1，安裝支撐架1-1和床身1為一體壓鑄成型。主軸組件2包括主軸導(dǎo)軌2-1、主軸座2-2和主軸2-3。主軸導(dǎo)軌2-1 沿Z軸方向且沿Z軸的周向傾斜30°固定在床身1上。

主軸座2-2滑動安裝在主軸導(dǎo)軌2-1上，從而主軸組件2就滑動安裝在床身1上，并且能沿主軸導(dǎo)軌2-1在床身1上沿Z軸滑動。主軸2- 3采用電主軸，安裝在主軸座2-2，其中軸線沿Z軸方向。此外，主軸2-3選用電主軸，具有結(jié)構(gòu) 緊湊、重量輕、慣性小、噪聲低、響應(yīng)快、實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速、簡化機(jī)床設(shè)計(jì)、易于實(shí)現(xiàn)主軸定位等優(yōu) 點(diǎn)；主軸導(dǎo)軌2-1的傾斜設(shè)計(jì)具有排屑好、精度高的優(yōu)點(diǎn)。

第一套驅(qū)動組件與主軸組件2連接，其包括第二Z軸驅(qū)動電機(jī)2-6 和Z軸絲桿2-5。第二Z軸驅(qū)動電機(jī)2-6驅(qū)動Z軸絲桿2-5。Z軸絲桿2-5上設(shè)置有Z軸絲桿螺母，Z 軸絲桿螺母和主軸座2-2進(jìn)行固定連接，從而在第二Z軸驅(qū)動電機(jī)2-6的驅(qū)動下，Z軸絲桿2-5 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動帶動主軸座2-2沿主軸導(dǎo)軌2-1的中軸線滑動。刀具組件3包括刀座導(dǎo)軌3-1、刀座3-2、轉(zhuǎn)塔刀架3-3。刀座導(dǎo)軌3- 1固定在床身1上，其中軸線與Z軸垂直，且與水平面的夾角為銳角，夾角優(yōu)選為30°，該角度 下結(jié)構(gòu)緊湊合理。刀座3-2滑動安裝在刀座導(dǎo)軌3-1上。轉(zhuǎn)塔刀架3-3安裝在刀座3-2的一側(cè)， 其中軸線沿Z軸方向，在伺服電機(jī)3-4驅(qū)動下能繞Z軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動進(jìn)行換刀操作；該轉(zhuǎn)塔刀架 3-3上設(shè)置有12個刀具安裝槽3-5，可裝夾多種刀具，從而可一次完成復(fù)雜工件的加工，滿足 復(fù)雜加工要求，提高加工效率。第二套驅(qū)動組件與刀具組件3連接，其包括第二X軸驅(qū)動電機(jī)3-6 和X軸絲桿3-7。

第二X軸驅(qū)動電機(jī)3-6驅(qū)動X軸絲桿3-7。X軸絲桿3-7上設(shè)置有X軸絲桿螺母，X 軸絲桿螺母和刀座3-2進(jìn)行固定連接，從而在第二X軸驅(qū)動電機(jī)3-6的驅(qū)動下，X軸絲桿3-7的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動帶動刀座3-2沿刀座導(dǎo)軌3-1的中軸線滑動。模組化套件4可拆卸安裝添加在床身1一側(cè)的安裝支撐架1-1上， 其包括第一導(dǎo)軌基座4-1、Z軸導(dǎo)軌4-2、Z軸托板4-3、第一Z軸驅(qū)動電機(jī)4-4、第二導(dǎo)軌基座4- 5、X軸導(dǎo)軌4-6、X軸托板4-7和第一X軸驅(qū)動電機(jī)4-8。

第一導(dǎo)軌基座4-1沿Z軸方向水平布置在床身1一側(cè)的安裝支撐架1-1上；Z軸導(dǎo)軌4-2設(shè)置在第一導(dǎo)軌基座4-1上；Z軸托板4-3滑動安裝在Z軸導(dǎo)軌4-2上；第 一Z軸驅(qū)動電機(jī)4-4驅(qū)動Z軸托板4-3沿Z軸運(yùn)動；第二導(dǎo)軌基座4-5沿X軸方向水平固定在Z軸托板4-3上；X軸導(dǎo)軌4-6沿X軸方 向安裝在第二導(dǎo)軌基座4-5上；X軸托板4-7滑動安裝在X軸導(dǎo)軌4-6上；第一X軸驅(qū) 動電機(jī)4-8驅(qū)動X軸托板4-7沿X軸運(yùn)動。X軸托板4-7上設(shè)置有用于安裝第二套主軸組件或第二套刀具組件的安裝孔4-9， 在實(shí)際應(yīng)用中，用戶可根據(jù)工件的實(shí)際加工要求，在模組化套件上選擇性地安裝第二套主 軸組件或第二套刀具組件，從而實(shí)現(xiàn)兩端有復(fù)雜工藝要求的工件一次加工完成。如果待加工工件兩端都有加工要求，此種情況，可選擇在模組化套件4上安裝第二 套主軸組件，當(dāng)工件在主軸組件2上完成加工時，通過主軸組件2沿Z軸移動以及第二套主軸 組件沿Z軸和X軸移動完成兩個主軸同軸心線對接，將在主軸組件2上完成加工的工件移入 第二套主軸組件中，第二套主軸組件將工件夾緊后移動至刀具組件3處，進(jìn)行工件的另一端 加工，增加第二套主軸組件不僅提高了工件的加工效率，還起到了機(jī)械手的作用，實(shí)現(xiàn)了無 人裝卸，減少了人工成本。如果待加工工件具有復(fù)雜加工要求、工序多，僅具有刀具組件3不能滿足將工件一 次裝夾加工完成所有工序，此種情況，可選擇在模組化套件4上安裝第二套刀具組件。刀具 組件3和第二套刀具組件的配合使用，不僅能進(jìn)行車削加工，還可進(jìn)行鏜、銑、鉆、插、磨等加工方式，具有“一機(jī)多能”的特點(diǎn)，大大提高了加工效率。