一种复合加工中心

摘要

本发明涉及一种复合加工中心，属于通用机床领域，不仅具有立式加工和卧式加工的功能，而且改进了工作台驱动机构、轴承组件、工作台定位锁紧机构。立柱部件还包括卧式主轴组件。工作台驱动机构还包括小同步带轮、大同步带轮、同步带、压紧帽、传动套、工作台电机座、二号轴承。工作台刹车机构包括刹车液压缸、刹车转动板、刹车传动体、刹车抱匝、刹车螺杆、刹车螺母。工作台定位锁紧机构包括锁紧气缸、齿轮锁位杆、定位齿轮圈。立式主轴组件还包括副夹头组件，副夹头组件安装在立轴箱上；副夹头组件包括副夹头、内锥夹套、拉杆、夹头液压缸。当所述的一号轴承为至少两个，且由上往下依次排列时，所述的轴承组件还包括轴承回油隔圈。

权利要求

1.一种复合加工中心，该复合加工中心所处的空间坐标系的X轴、Y轴、Z轴设定如下：以复合加工中心的正面来看，X轴水平摆放，指向左右方向；Y轴水平摆放，指向前后方向；Z轴竖直摆放，指向上下方向；所述的复合加工中心包括床身部件和立柱部件；床身部件包括滑鞍组件、工作台组件、床身组件；床身组件包括床身；滑鞍组件包括滑鞍；滑鞍设置在床身上，并可在Y轴方向上移动；工作台组件包括工作台、工作台座、工作台驱动机构、轴承组件、工作台刹车机构、工作台定位锁紧机构；轴承组件包括一号轴承；工作台竖向设置，其通过一号轴承转动连接在工作台座上；工作台驱动机构与工作台连接，可驱动工作台在工作台座上转动，工作台驱动机构包括工作台电机；工作台刹车机构与工作台连接；工作台定位锁紧机构与工作台连接；工作台设置在滑鞍上，并可在Y轴和X轴方向上移动；立柱部件包括立柱组件、立式主轴组件；立柱组件包括立柱；立柱竖向设置，与床身固定；立式主轴组件位于立柱的正面，包括立式主轴单元组件和立轴箱；立轴箱与立柱滑动连接，并且可在Z轴方向上移动；立式主轴单元组件安装在立轴箱上；立式主轴单元组件包括立式主轴单元，立式主轴单元与Z轴平行；

其特征在于：

所述的工作台驱动机构还包括小同步带轮、大同步带轮、同步带、压紧帽、传动套、工作台电机座、二号轴承；工作台电机座固定在工作台座上；工作台电机的机身固定在工作台电机座上；传动套套装固定在工作台电机的电机轴上；小同步带轮套装固定在传动套外；二号轴承的内圈套装在工作台电机座上，外圈套装在小同步带轮内；大同步带轮固定套装在工作台上；同步带与大同步带轮和小同步带轮连接；压紧帽与工作台电机的电机轴固定，并与传动套连接，将传动套压紧；

所述的工作台刹车机构包括刹车液压缸、刹车转动板、刹车传动体、刹车抱匝、刹车螺杆、刹车螺母；刹车液压缸的缸体安装在工作台座上；刹车转动板一端转动连接在工作台座上，另一端与刹车液压缸的活塞铰接；刹车抱匝为环形，活动套装在工作台外，刹车抱匝的下部固定在工作台座上；刹车抱匝的顶部固定设置有左压片和右压片，左压片和右压片之间具有间隙；左压片开有左半体通孔，右压片开有右半体通孔；刹车螺杆固定在工作台座上；刹车螺母固定安装在刹车螺杆上；左半体通孔和右半体通孔与刹车螺杆滑动连接，并位于刹车螺杆的螺栓头和刹车螺母之间；刹车传动体滑动连接在工作台座上，其一端与刹车转动板连接，另一端与左压片或者右压片连接；

当所述的一号轴承为至少两个，且由上往下依次排列时，所述的轴承组件还包括轴承回油隔圈；轴承回油隔圈活动套装在工作台座外，并固定套装在工作台内；轴承回油隔圈位于上下相邻的两个一号轴承之间；轴承回油隔圈的顶部开有一号导油槽，一号导油槽面向其上方的一号轴承；轴承回油隔圈的底部开有二号导油槽，二号导油槽面向其下方的一号轴承；一号导油槽和二号导油槽相通；

所述的工作台定位锁紧机构包括锁紧气缸、齿轮锁位杆、定位齿轮圈；锁紧气缸的缸体安装在工作台座上；齿轮锁位杆一端转动连接在工作台座上，另一端与锁紧气缸的活塞铰接；在齿轮锁位杆上开有内齿；所述的定位齿轮圈固定在工作台上，定位齿轮圈的外周开有外齿，外齿与内齿可脱离式连接；

所述的立式主轴组件还包括副夹头组件，副夹头组件安装在立轴箱上；副夹头组件包括副夹头、内锥夹套、拉杆、夹头液压缸；副夹头与Z轴平行，并且副夹头的头部朝下；副夹头的头部外周设有锥面；内锥夹套固定在立轴箱上；内锥夹套中开有锥形孔，锥形孔的孔壁为锥形，副夹头的头部位于锥形孔中，副夹头的锥面与锥形孔的孔壁配合；拉杆竖向设置，其一端与副夹头的底部固定，另一端与夹头液压缸的活塞杆固定；

所述的立柱部件还包括卧式主轴组件；卧式主轴组件位于立柱的侧面，其包括卧式主轴单元组件、十字滑板、滑枕；十字滑板与立柱滑动连接，并可在Z轴方向上移动；滑枕与十字滑板滑动连接，并可在Y轴方向上移动；卧式主轴单元组件安装在滑枕上，其包括卧式主轴单元，卧式主轴单元与Y轴平行。

2.根据权利要求1所述的复合加工中心，其特征在于：所述的刹车抱匝由左半体和右半体组成；左半体和右半体相对设置将工作台夹在中间，左半体的底部和右半体的底部固定；

左半体的下部和右半体的下部固定在工作台座上；所述的左压片固定设置在左半体的顶部，所述的右压片固定设置在右半体的顶部。

3.根据权利要求1所述的复合加工中心，其特征在于：所述的工作台组件还包括快速装夹机构；快速装夹机构包括油缸安装板、回转油缸、封盖、夹头；工作台的中部开有工件安装腔；油缸安装板固定在工作台座上；油缸安装板中开有二号润滑油孔，二号润滑油孔与轴承组件中最上方的一号轴承的上方空间相通；回转油缸竖向设置，其缸身固定在油缸安装板上；夹头与回转油缸连接，夹头竖向设置，并且夹头的装夹孔与工件安装腔相通；封盖安装在工件安装腔中，并与工作台连接。

4.根据权利要求1所述的复合加工中心，其特征在于：当所述的一号轴承为至少两个，且由上往下依次排列时，所述的轴承组件还包括轴承内隔圈；轴承内隔圈固定套装在工作台座外，并位于轴承回油隔圈和工作台座之间，轴承内隔圈和轴承回油隔圈之间具有上下相通的间隙，一号导油槽和二号导油槽通过该间隙相通。

5.根据权利要求1所述的复合加工中心，其特征在于：所述的工作台定位锁紧机构还包括锁杆轴和三号轴承；锁杆轴固定在工作台座上；三号轴承的内圈套装固定在锁杆轴上，所述的齿轮锁位杆一端套装固定在三号轴承的外圈上。

6.根据权利要求1所述的复合加工中心，其特征在于：所述的定位齿轮圈固定在工作台的底部，位于轴承组件中最下方的一号轴承的下方；定位齿轮圈的顶部开有三号导油槽，三号导油槽面向其上方的一号轴承。

7.根据权利要求1所述的复合加工中心，其特征在于：滑枕的外侧面开有斜面。

8.根据权利要求1所述的复合加工中心，其特征在于：所述的床身组件还包括下丝杆、下丝杆螺母、下丝杆驱动电机；下丝杆转动连接在床身上，下丝杆与Y轴平行；下丝杆驱动电机安装在床身上，下丝杆驱动电机与下丝杆连接，可驱动下丝杆转动；下丝杆螺母与下丝杆连接；所述的下丝杆螺母固定在滑鞍的底部。

9.根据权利要求1所述的复合加工中心，其特征在于：所述的立柱组件还包括一号立柱导轨、一号立柱丝杆、一号立柱丝杆螺母、一号立柱丝杆驱动电机、二号立柱导轨、二号立柱丝杆、二号立柱丝杆螺母、二号立柱丝杆驱动电机；一号立柱导轨固定在立柱的正面，并与Z轴平行；一号立柱丝杆转动连接在立柱的正面，并与Z轴平行；一号立柱丝杆驱动电机与一号立柱丝杆连接，可驱动一号立柱丝杆转动；一号立柱丝杆螺母与一号立柱丝杆连接；二号立柱导轨固定在立柱的侧面，并与Z轴平行；二号立柱丝杆转动连接在立柱的侧面，并与Z轴平行；二号立柱丝杆驱动电机与二号立柱丝杆连接，可驱动二号立柱丝杆转动；二号立柱丝杆螺母与二号立柱丝杆连接；所述的立轴箱与一号立柱导轨滑动连接，并与一号立柱丝杆螺母固定；所述的十字滑板与二号立柱导轨滑动连接，并与二号立柱丝杆螺母固定。

10.根据权利要求1所述的复合加工中心，其特征在于：所述的卧式主轴组件还包括滑枕丝杆、滑枕丝杆螺母、滑枕丝杆驱动电机；所述的十字滑板上开有滑板滑槽，滑板滑槽与Y轴平行；滑枕丝杆转动连接在十字滑板上，并与Y轴平行；滑枕丝杆驱动电机安装在十字滑板上，滑枕丝杆驱动电机与滑枕丝杆连接；滑枕丝杆螺母与滑枕丝杆连接；滑枕上固定有滑枕导轨，滑枕导轨与Y轴平行；滑枕导轨与滑板滑槽滑动连接；滑枕与滑枕丝杆螺母固定。

说明书

一种复合加工中心

技术领域

[0001] 本发明涉及一种复合加工中心，属于通用机床领域。

背景技术

[0002] 加工中心广泛应用于制造行业。目前的加工中心，主要分为立式加工中心和卧式加工中心。

[0003] 立式加工中心如申请号为201110361110.7、名称为立式加工中心的中国专利。卧式加工中心如申请号为201320056230.0、名称为一种卧式加工中心的中国专利。

[0004] 这两种加工中心往往是独立式结构，当一个工件需要用到立式加工和卧式加工时，就需要人工将工件从一个加工中心搬到另一个加工中心，不但降低了工作效率和增加了劳动强度，而且工件的多次装夹对加工精度也产生了影响。同时，加工中心的工作台部分的驱动结构、锁紧结构、刹车结构等结构仍可以得到改进。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的复合加工中心，不仅具有立式加工和卧式加工的功能，而且改进了工作台驱动机构、轴承组件、工作台定位锁紧机构，使得其结构更为合理高效，作用更好。

[0006] 本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种复合加工中心，该复合加工中心所处的空间坐标系的X轴、Y轴、Z轴设定如下：以复合加工中心的正面来看，X轴水平摆放，指向左右方向；Y轴水平摆放，指向前后方向；Z轴竖直摆放，指向上下方向；所述的复合加工中心包括床身部件和立柱部件；床身部件包括滑鞍组件、工作台组件、床身组件；床身组件包括床身；滑鞍组件包括滑鞍；滑鞍设置在床身上，并可在Y轴方向上移动；工作台组件包括工作台、工作台座、工作台驱动机构、轴承组件、工作台刹车机构、工作台定位锁紧机构；轴承组件包括一号轴承；工作台竖向设置，其通过一号轴承转动连接在工作台座上；工作台驱动机构与工作台连接，可驱动工作台在工作台座上转动，工作台驱动机构包括工作台电机；工作台刹车机构与工作台连接；工作台定位锁紧机构与工作台连接；工作台设置在滑鞍上，并可在Y轴和X轴方向上移动；立柱部件包括立柱组件、立式主轴组件；立柱组件包括立柱；立柱竖向设置，与床身固定；立式主轴组件位于立柱的正面，包括立式主轴单元组件和立轴箱；立轴箱与立柱滑动连接，并且可在Z轴方向上移动；立式主轴单元组件安装在立轴箱上；立式主轴单元组件包括立式主轴单元，立式主轴单元与Z轴平行；

[0007] 其特征在于：

[0008] 所述的工作台驱动机构还包括小同步带轮、大同步带轮、同步带、压紧帽、传动套、工作台电机座、二号轴承；工作台电机座固定在工作台座上；工作台电机的机身固定在工作台电机座上；传动套套装固定在工作台电机的电机轴上；小同步带轮套装固定在传动套外；二号轴承的内圈套装在工作台电机座上，外圈套装在小同步带轮内；大同步带轮固定套装在工作台上；同步带与大同步带轮和小同步带轮连接；压紧帽与工作台电机的电机轴固定，并与传动套连接，将传动套压紧；

[0009] 所述的工作台刹车机构包括刹车液压缸、刹车转动板、刹车传动体、刹车抱匝、刹车螺杆、刹车螺母；刹车液压缸的缸体安装在工作台座上；刹车转动板一端转动连接在工作台座上，另一端与刹车液压缸的活塞铰接；刹车抱匝为环形，活动套装在工作台外，刹车抱匝的下部固定在工作台座上；刹车抱匝的顶部固定设置有左压片和右压片，左压片和右压片之间具有间隙；左压片开有左半体通孔，右压片开有右半体通孔；刹车螺杆固定在工作台座上；刹车螺母固定安装在刹车螺杆上；左半体通孔和右半体通孔与刹车螺杆滑动连接，并位于刹车螺杆的螺栓头和刹车螺母之间；刹车传动体滑动连接在工作台座上，其一端与刹车转动板连接，另一端与左压片或者右压片连接；

[0010] 当所述的一号轴承为至少两个，且由上往下依次排列时，所述的轴承组件还包括轴承回油隔圈；轴承回油隔圈活动套装在工作台座外，并固定套装在工作台内；轴承回油隔圈位于上下相邻的两个一号轴承之间；轴承回油隔圈的顶部开有一号导油槽，一号导油槽面向其上方的一号轴承；轴承回油隔圈的底部开有二号导油槽，二号导油槽面向其下方的一号轴承；一号导油槽和二号导油槽相通；

[0011] 所述的工作台定位锁紧机构包括锁紧气缸、齿轮锁位杆、定位齿轮圈；锁紧气缸的缸体安装在工作台座上；齿轮锁位杆一端转动连接在工作台座上，另一端与锁紧气缸的活塞铰接；在齿轮锁位杆上开有内齿；所述的定位齿轮圈固定在工作台上，定位齿轮圈的外周开有外齿，外齿与内齿可脱离式连接；

[0012] 所述的立式主轴组件还包括副夹头组件，副夹头组件安装在立轴箱上；副夹头组件包括副夹头、内锥夹套、拉杆、夹头液压缸；副夹头与Z轴平行，并且副夹头的头部朝下；副夹头的头部外周设有锥面；内锥夹套固定在立轴箱上；内锥夹套中开有锥形孔，锥形孔的孔壁为锥形，副夹头的头部位于锥形孔中，副夹头的锥面与锥形孔的孔壁配合；拉杆竖向设置，其一端与副夹头的底部固定，另一端与夹头液压缸的活塞杆固定；

[0013] 所述的立柱部件还包括卧式主轴组件；卧式主轴组件位于立柱的侧面，其包括卧式主轴单元组件、十字滑板、滑枕；十字滑板与立柱滑动连接，并可在Z轴方向上移动；滑枕与十字滑板滑动连接，并可在Y轴方向上移动；卧式主轴单元组件安装在滑枕上，其包括卧式主轴单元，卧式主轴单元与Y轴平行。

[0014] 本发明所述的刹车抱匝由左半体和右半体组成；左半体和右半体相对设置将工作台夹在中间，左半体的底部和右半体的底部固定；左半体的下部和右半体的下部固定在工作台座上；所述的左压片固定设置在左半体的顶部，所述的右压片固定设置在右半体的顶部。

[0015] 本发明所述的工作台组件还包括快速装夹机构；快速装夹机构包括油缸安装板、回转油缸、封盖、夹头；工作台的中部开有工件安装腔；油缸安装板固定在工作台座上；油缸安装板中开有二号润滑油孔，二号润滑油孔与轴承组件中最上方的一号轴承的上方空间相通；回转油缸竖向设置，其缸身固定在油缸安装板上；夹头与回转油缸连接，夹头竖向设置，并且夹头的装夹孔与工件安装腔相通；封盖安装在工件安装腔中，并与工作台连接。

[0016] 本发明当所述的一号轴承为至少两个，且由上往下依次排列时，所述的轴承组件还包括轴承内隔圈；轴承内隔圈固定套装在工作台座外，并位于轴承回油隔圈和工作台座之间，轴承内隔圈和轴承回油隔圈之间具有上下相通的间隙，一号导油槽和二号导油槽通过该间隙相通。

[0017] 本发明所述的工作台定位锁紧机构还包括锁杆轴和三号轴承；锁杆轴固定在工作台座上；三号轴承的内圈套装固定在锁杆轴上，所述的齿轮锁位杆一端套装固定在三号轴承的外圈上。本发明所述的定位齿轮圈固定在工作台的底部，位于轴承组件中最下方的一号轴承的下方；定位齿轮圈的顶部开有三号导油槽，三号导油槽面向其上方的一号轴承。

[0018] 本发明滑枕的外侧面开有斜面。

[0019] 本发明所述的床身组件还包括下丝杆、下丝杆螺母、下丝杆驱动电机；下丝杆转动连接在床身上，下丝杆与Y轴平行；下丝杆驱动电机安装在床身上，下丝杆驱动电机与下丝杆连接，可驱动下丝杆转动；下丝杆螺母与下丝杆连接；所述的下丝杆螺母固定在滑鞍的底部。

[0020] 本发明所述的立柱组件还包括一号立柱导轨、一号立柱丝杆、一号立柱丝杆螺母、一号立柱丝杆驱动电机、二号立柱导轨、二号立柱丝杆、二号立柱丝杆螺母、二号立柱丝杆驱动电机；一号立柱导轨固定在立柱的正面，并与Z轴平行；一号立柱丝杆转动连接在立柱的正面，并与Z轴平行；一号立柱丝杆驱动电机与一号立柱丝杆连接，可驱动一号立柱丝杆转动；一号立柱丝杆螺母与一号立柱丝杆连接；二号立柱导轨固定在立柱的侧面，并与Z轴平行；二号立柱丝杆转动连接在立柱的侧面，并与Z轴平行；二号立柱丝杆驱动电机与二号立柱丝杆连接，可驱动二号立柱丝杆转动；二号立柱丝杆螺母与二号立柱丝杆连接；所述的立轴箱与一号立柱导轨滑动连接，并与一号立柱丝杆螺母固定；所述的十字滑板与二号立柱导轨滑动连接，并与二号立柱丝杆螺母固定。

[0021] 本发明所述的卧式主轴组件还包括滑枕丝杆、滑枕丝杆螺母、滑枕丝杆驱动电机；所述的十字滑板上开有滑板滑槽，滑板滑槽与Y轴平行；滑枕丝杆转动连接在十字滑板上，并与Y轴平行；滑枕丝杆驱动电机安装在十字滑板上，滑枕丝杆驱动电机与滑枕丝杆连接；
滑枕丝杆螺母与滑枕丝杆连接；滑枕上固定有滑枕导轨，滑枕导轨与Y轴平行；滑枕导轨与滑板滑槽滑动连接；滑枕与滑枕丝杆螺母固定。

[0022] 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

[0023] 1、结构设计合理；

[0024] 2、复合了立式加工中心和卧式加工中心，提供了五根移动坐标轴和三根旋转坐标轴，形成了八轴结构，加工时可以五轴联动，立式主轴组件和卧式主轴组件使得本发明具有立式加工和卧式加工的功能，当一个工件需要用到立式加工和卧式加工时，直接在本发明上完成，不需要人工将工件从一个加工中心搬到另一个加工中心，不但提高了工作效率和降低了劳动强度，而且工件的加工精度也能得到保证；

[0025] 3、工作台驱动机构的结构，小同步带轮不是直接安装在工作台电机的电机轴上，这样传动套对小同步带轮的载荷就不会直接作用到工作台电机的电机轴上，而是作用在传动套、工作台电机座、二号轴承，由这三个部件先承担载荷，这样就保护了工作台电机的电机轴，而防止其损坏；

[0026] 4、轴承组件的结构，工作台转动时，轴承回油隔圈跟着转动；轴承回油隔圈上方的一号轴承的润滑油流到一号导油槽中，由于离心力的作用，润滑油被向上甩起，一部分重新进入上方的一号轴承，另一部分流到二号导油槽中，再从二号导油槽流到下方的一号轴承中；这样不仅保证了油路的通畅，使润滑油能流下下方的一号轴承，润滑油不会流动过快，始终有一部分会回馈给上方的一号轴承，保证了上方的一号轴承的润滑效果；

[0027] 5、工作台定位锁紧机构的结构，工作台没锁紧定位时，外齿与内齿脱离；工作台转动时，定位齿轮圈跟着转动；工作台停止转动后要锁紧定位时，锁紧气缸动作，推动齿轮锁位杆在锁杆轴上转动，外齿与内齿啮合固定住了工作台，工作台被锁紧定位；工作台需要解除锁紧定位时，锁紧气缸动作，推动齿轮锁位杆在锁杆轴上反转，外齿与内齿脱离，工作台被松开，这样就解除了锁紧定位；通过调节外齿与内齿的齿形、齿数等参数，可对工作台定位锁紧机构的定位精度进行调节；

[0028] 6、副夹头组件和立式主轴单元组件共用可以起到固定刀架的作用，使得刀架不会转动，完善了立式加工的作用。刀架的一个刀柄固定安装在立式主轴单元中，另一个刀柄装入副夹头后，夹头液压缸动作，拉杆向上移动，拉动拉杆上移，拉杆拉动副夹头上移，副夹头的锥面与锥形孔的孔壁配合，副夹头的头部受到挤压闭合，卡住固定住刀架的刀柄，这样刀架就分别固定在了副夹头组件和立式主轴单元组件上，刀架不会转动。卸下刀架时，夹头液压缸动作，拉杆向下移动，推动拉杆下移，拉杆推动副夹头下移，副夹头的锥面与锥形孔的孔壁松开，副夹头的头部受到的挤压力减小而松开，刀架的刀柄被松开，这样就可以取下刀柄；刀架安装在立式主轴单元中的刀柄也被取下，这样就可以取下刀架。

附图说明

[0029] 图1为本发明实施例左视的局部结构示意图。

[0030] 图2为本发明实施例正视的局部结构示意图。

[0031] 图3为本发明实施例床身组件右视的局部结构示意图。

[0032] 图4为本发明实施例床身组件正视的局部结构示意图。

[0033] 图5为本发明实施例立柱组件右视的局部结构示意图。

[0034] 图6为本发明实施例立柱组件正视的局部结构示意图。

[0035] 图7为本发明实施例滑鞍组件和工作台组件装配的右视的局部结构示意图。

[0036] 图8为本发明实施例滑鞍组件和工作台组件装配的正视的局部结构示意图。

[0037] 图9为本发明实施例刹车抱匝的结构示意图。

[0038] 图10为图9的侧视结构示意图。

[0039] 图11为图8的俯视的局部结构示意图。

[0040] 图12为本发明实施例工作台电机座的结构示意图。

[0041] 图13为本发明实施例定位齿轮圈的结构示意图。

[0042] 图14为图13的侧视结构示意图。

[0043] 图15为本发明实施例轴承回油隔圈的局部结构示意图。

[0044] 图16为本发明实施例立式主轴组件的右视的结构示意图。

[0045] 图17为图16中A部分的放大的结构示意图。

[0046] 图18为本发明实施例卧式主轴组件的右视的结构示意图。

[0047] 图19为本发明实施例滑枕的结构示意图。

[0048] 图20为与本发明实施例配套的车刀架的结构示意图。

[0049] 图21为图20的右视的结构示意图。

[0050] 图22为图8中B部分的放大的结构示意图。

[0051] 图23为图7中C部分的放大的结构示意图。

具体实施方式

[0052] 下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

[0053] 参见图1～图23，本发明所处的空间坐标系的X轴、Y轴、Z轴这三个坐标轴设定如下：以复合加工中心的正面来看，X轴水平摆放，指向左右方向；Y轴水平摆放，指向前后方向；Z轴竖直摆放，指向上下方向。本申请文件中，X轴、Y轴、Z轴均指如上设定的坐标轴。

[0054] 本发明实施例包括床身部件和立柱部件。

[0055] 床身部件包括滑鞍组件Ⅰ、工作台组件II、床身组件III。

[0056] 床身组件III包括床身10、下丝杆11、下丝杆螺母6、下丝杆驱动电机87。

[0057] 下丝杆11转动连接在床身10上，下丝杆11与Y轴平行。

[0058] 下丝杆驱动电机87安装在床身10上，下丝杆驱动电机87与下丝杆11连接，可驱动下丝杆11转动。

[0059] 下丝杆螺母6与下丝杆11连接，被下丝杆11带动进行移动时可以沿着下丝杆11移动。

[0060] 床身10的顶部固定设置有下中导轨12、下左导轨13、下右导轨14。下左导轨13、下中导轨12、下右导轨14依次排列，下左导轨13位于床身10的左侧，下中导轨123位于床身10的中部，下右导轨14位于床身10的右侧。下中导轨12、下左导轨13、下右导轨14与Y轴平行。

[0061] 滑鞍组件Ⅰ包括滑鞍1、上丝杆驱动电机2、下右压板3、下左压板4、上丝杆5、上丝杆螺母17。

[0062] 滑鞍1的底部固定设置有上中导轨7、上左导轨8、上右导轨9，上中导轨7、上左导轨8、上右导轨9与Y轴平行。

[0063] 下丝杆螺母6固定在滑鞍1的底部，这样可带动滑鞍1在Y轴方向上移动，滑鞍1带动工作台18在Y轴方向上移动，如此工件具有了一个移动坐标轴。

[0064] 上左导轨8、上中导轨7、上右导轨9依次排列。上左导轨8位于滑鞍1的左侧，上中导轨7位于滑鞍1的中部，上右导轨9位于滑鞍1的右侧。

[0065] 上左导轨8与下左导轨13滑动连接，上左导轨8位于下左导轨13上方，这样滑鞍1的左部被支撑住。上左导轨8为L形，可限位下左导轨13，防止下左导轨13从侧面脱落。

[0066] 上右导轨9与下右导轨14滑动连接，上右导轨9位于下右导轨14上方，这样滑鞍1的右部被支撑住。上右导轨9为L形，可限位下右导轨14，防止下右导轨14从侧面脱落。

[0067] 上中导轨7与下中导轨12滑动连接，上中导轨7位于下中导轨12上方，这样滑鞍1的中部被支撑住，防止滑鞍1的中部受力太大而发生形变。

[0068] 在上中导轨7中纵向开有一号润滑油孔15。一号润滑油孔15的下端孔口位于上中导轨7的导轨面上。这样可以给上中导轨7和下中导轨12之间的接触导轨面润滑。

[0069] 下右压板3固定在上右导轨9的底部，下右压板3与上右导轨9配合形成右卡槽98，该右卡槽98与下右导轨14滑动连接并可限位下右导轨14，防止下右导轨14脱离。

[0070] 下左压板4固定在上左导轨8的底部，下左压板4与上左导轨8配合形成左卡槽99，该左卡槽99与下左导轨13滑动连接并可限位下左导轨13，防止下左导轨13脱离。

[0071] 滑鞍1的顶部固定设置有两根平行排列的顶部导轨20，顶部导轨20与X轴平行。

[0072] 上丝杆5转动连接在滑鞍1上，上丝杆5与X轴平行。上丝杆5位于下丝杆11上方。

[0073] 上丝杆驱动电机2安装在滑鞍1上，上丝杆驱动电机2与上丝杆5连接，可驱动上丝杆5转动。

[0074] 上丝杆螺母17与上丝杆5连接，被上丝杆5带动进行移动时可以沿着上丝杆5移动。

[0075] 工作台组件II包括工作台18、工作台座19、轴承组件、工作台驱动机构、工作台刹车机构、快速装夹机构、工作台定位锁紧机构。

[0076] 工作台座19的底部开有两个平行排列并且相对设置的工作台座滑槽，两个工作台座滑槽分别与两根顶部导轨20滑动连接，这样工作台座19滑动连接在滑鞍1的顶部。工作台座19与上丝杆螺母17固定，工作台座19被上丝杆螺母17带动进行移动时可以在X轴方向上移动。

[0077] 工作台18竖向设置，其转动连接在工作台座19上。工作台座19在X轴方向上移动时，带动工作台18在X轴方向上移动，如此工件具有了一个移动坐标轴。工作台18的台面上具有用于安装工件的结构，这是本领域的公知技术。

[0078] 通过工作台座19和滑鞍1的移动，工作台18可在Y轴和X轴方向上移动。

[0079] 工作台驱动机构与工作台18连接，可驱动工作台18在工作台座19上转动，如此工件具有了一个旋转坐标轴。工作台驱动机构包括小同步带轮25、大同步带轮26、同步带27、压紧帽28、传动套29、工作台电机座30、工作台电机31、二号轴承32。

[0080] 工作台电机座30上开有腰形孔33，腰形孔33中安装螺栓，工作台电机座30用螺栓固定在工作台座19上。

[0081] 工作台电机31竖向设置，其机身用螺栓固定在工作台电机座30上。

[0082] 传动套29套装并用键连接固定在工作台电机31的电机轴101上。

[0083] 小同步带轮25套装并用螺栓固定在传动套29外。

[0084] 二号轴承32的内圈套装在工作台电机座30上，外圈套装在小同步带轮25内。小同步带轮25通过二号轴承32与工作台电机座30转动连接。

[0085] 大同步带轮26固定套装在工作台18上。

[0086] 同步带27与大同步带轮26和小同步带轮25连接。

[0087] 压紧帽28用螺栓与工作台电机31的电机轴101固定。压紧帽28还与传动套29连接，将传动套29压紧，防止传动套29从上方脱落。

[0088] 以上结构，小同步带轮25不是直接安装在工作台电机31的电机轴101上，这样传动套29对小同步带轮25的载荷就不会直接作用到工作台电机31的电机轴101上，而是作用在传动套29、工作台电机座30、二号轴承32，由这三个部件先承担载荷，这样就保护了工作台电机31的电机轴101，而防止其损坏。

[0089] 在工作台座19上安装有顶紧螺栓，顶紧螺栓与工作台电机座30连接。当需要调整同步带27与大同步带轮26和小同步带轮25之间的拉紧力时，松开工作台电机座30与工作台座19之间的螺栓，往里或者往外拧顶紧螺栓，拧顶紧螺栓往里挤压或者往外松开工作台电机座30，移动工作台电机座30，工作台电机座30带动小同步带轮25移动，大同步带轮26和小同步带轮25之间具体发生变化，距离变大时拉紧同步带27，距离变小时松开同步带27，这样就调整了同步带27与大同步带轮26和小同步带轮25之间的拉紧力。

[0090] 轴承组件安装在工作台18和工作台座19之间。轴承组件包括一号轴承20。

[0091] 一号轴承20的内圈套装在工作台座19外，外圈套装在工作台18内，工作台18通过一号轴承20转动连接在工作台座19上。

[0092] 当一号轴承20为至少两个，且这些一号轴承20由上往下依次排列时，轴承组件还包括轴承内隔圈22和轴承回油隔圈23。本实施例中，一号轴承20为三个。

[0093] 轴承回油隔圈23活动套装在工作台座19外，并固定套装在工作台18内。轴承回油隔圈23位于上下相邻的两个一号轴承20之间，轴承回油隔圈23的数量根据一号轴承20的数量而定，通常为比一号轴承20的数量少一个；本实施例中，轴承回油隔圈23为两个。

[0094] 轴承回油隔圈23的顶部开有一号导油槽21，一号导油槽21面向上方的一号轴承20。一号导油槽21的侧槽壁倾斜，加强了离心力的作用时润滑油被向上甩起的效果。轴承回油隔圈23的底部开有二号导油槽24，二号导油槽24面向下方的一号轴承20。

[0095] 轴承内隔圈22固定套装在工作台座19外，并位于轴承回油隔圈23和工作台座19之间。轴承内隔圈22和轴承回油隔圈23之间具有上下相通的间隙，一号导油槽21和二号导油槽24通过该间隙相通。

[0096] 工作台18转动时，轴承回油隔圈23跟着转动。轴承回油隔圈23上方的一号轴承20的润滑油流到一号导油槽21中，由于离心力的作用，润滑油被向上甩起，一部分重新进入上方的一号轴承20，另一部分由轴承内隔圈22和轴承回油隔圈23之间的间隙流到二号导油槽24中，再从二号导油槽24流到下方的一号轴承20中。这样不仅保证了油路的通畅，使润滑油能流下下方的一号轴承20，润滑油不会流动过快，始终有一部分会回馈给上方的一号轴承
20，保证了上方的一号轴承20的润滑效果。

[0097] 快速装夹机构包括油缸安装板34、回转油缸35、封盖36、夹头37。

[0098] 工作台18的中部开有工件安装腔38。

[0099] 油缸安装板34用螺栓固定在工作台座19上。油缸安装板34中开有二号润滑油孔39，二号润滑油孔39与轴承组件中最上方的一号轴承20的上方空间相通，这样可以给一号轴承20送润滑油。

[0100] 回转油缸35竖向设置，其缸身用螺栓固定在油缸安装板34上。

[0101] 夹头37与回转油缸35连接，夹头37与回转油缸35可采用现有技术。夹头37竖向设置，并且夹头37的装夹孔与工件安装腔38相通。

[0102] 封盖36安装在工件安装腔38中，用螺栓与工作台18连接。

[0103] 快速装夹机构可以使一些可以用夹头37夹紧的工件进行快速装夹，不需要再用工作台18的台面上的装夹结构。不使用时，封盖36用螺栓固定在工作台18上，封住工件安装腔38，防止杂物掉进工件安装腔38中。使用时，拧开螺栓，将封盖36拿掉，露出工件安装腔38；
工件伸入工件安装腔38后与夹头37的装夹孔连接，回转油缸35动作，夹头37夹紧工件。

[0104] 工作台刹车机构包括刹车液压缸40、刹车转动板41、刹车抱匝44、刹车螺杆47、刹车螺母48。

[0105] 刹车液压缸40的缸体安装在工作台座19上。

[0106] 刹车转动板41一端转动连接在工作台座19上，另一端与刹车液压缸40的活塞铰接。

[0107] 刹车抱匝44为环形，活动套装在工作台18外，其由左半体45和右半体46组成。左半体45和右半体46相对设置将工作台18夹在中间，左半体45的底部和右半体46的底部用螺栓固定。左半体45的下部用螺栓固定在工作台座19上，右半体46的下部用螺栓固定在工作台座19上，即刹车抱匝44的下部用螺栓固定在工作台座19上。

[0108] 左半体45的顶部固定设置有左压片51，右半体46的顶部固定设置有右压片52。左压片51和右压片52之间具有间隙。左压片51开有左半体通孔49。右压片52开有右半体通孔50。

[0109] 刹车螺杆47固定在工作台座19上。刹车螺母48固定安装在刹车螺杆47上。

[0110] 左半体通孔49和右半体通孔50与刹车螺杆47滑动连接，并位于刹车螺杆47的螺栓头和刹车螺母48之间。

[0111] 刹车传动体滑动连接在工作台座19上。刹车传动体一端与刹车转动板41连接，另一端与左压片51或者右压片52连接。刹车传动体由刹车弹子42和刹车压头43组成。

[0112] 刹车弹子42滑动连接在工作台座19上。刹车弹子42一端与刹车转动板41连接，另一端与刹车压头43的一端连接。而刹车压头43滑动连接在工作台座19上，其另一端与左压片51或者右压片52连接。刹车传动体由刹车弹子42和刹车压头43组成的这种结构，使得刹车传动体本身具有多个自由度，使得传动效果更好。本实施例中，刹车压头43与左压片51连接。

[0113] 工作台18工作转动时不刹车，左半体45和右半体46与工作台18之间具有间隙，刹车抱匝44与工作台18不接触。当需要工作台18停下来时，刹车液压缸40动作，活塞收缩，拉动刹车转动板41转动，刹车转动板41推动刹车弹子42向前移动，刹车弹子42推动刹车压头43向前移动，刹车压头43向前压左压片51，左压片51在刹车螺杆47上滑动，带动左半体45的上部移动，左半体45和右半体46之间的距离减少，左半体45和右半体46与工作台18之间的间隙减小直至卡住工作台18，使得工作台18停下来，起到刹车的作用。工作台18要再次转动时，刹车液压缸40动作，活塞伸长，推动刹车转动板41反转，刹车转动板41松开刹车弹子，刹车弹子42松开刹车压头43，刹车压头43松开左压片51，左半体45和右半体46在本身的弹力作用下回位，左半体45和右半体46与工作台18之间再次具有间隙，刹车抱匝44与工作台18不接触。

[0114] 工作台定位锁紧机构包括锁紧气缸53、齿轮锁位杆54、锁杆轴55、三号轴承56、定位齿轮圈57。

[0115] 锁紧气缸53的缸体安装在工作台座19上。

[0116] 锁杆轴55固定在工作台座19上。

[0117] 三号轴承56的内圈套装固定在锁杆轴55上。

[0118] 齿轮锁位杆54一端套装固定在三号轴承56的外圈上，即齿轮锁位杆54一端通过三号轴承56转动连接在锁杆轴55上，即齿轮锁位杆54一端通过锁杆轴55和三号轴承56转动连接在工作台座19上；齿轮锁位杆54的另一端与锁紧气缸53的活塞铰接。在齿轮锁位杆54上开有内齿58。

[0119] 定位齿轮圈57固定在工作台18底部，位于轴承组件中最下方的一号轴承20的下方。定位齿轮圈57的顶部开有三号导油槽59，三号导油槽59面向其上方的一号轴承20。三号导油槽59的侧槽壁倾斜，加强了离心力的作用时润滑油被向上甩起的效果。定位齿轮圈57的外周开有外齿60，外齿60与内齿58可脱离式连接。

[0120] 在工作台座19的底部开有三号润滑油孔100。三号润滑油孔100的下端孔口与工作台座滑槽相通。定位齿轮圈57与工作台座19之间具有上下相通的间隙，三号润滑油孔100的上端孔口与三号导油槽59通过该间隙相通。

[0121] 工作台18没锁紧定位时，外齿60与内齿58脱离。工作台18转动时，定位齿轮圈57跟着转动。定位齿轮圈57上方的一号轴承20的润滑油流到三号导油槽59中，由于离心力的作用，润滑油被向上甩起，一部分重新进入上方的一号轴承20中，另一部分由定位齿轮圈57与工作台座19之间的间隙流到三号润滑油孔100中，再从三号润滑油孔100流到工作台座滑槽中，使得工作台座滑槽和顶部导轨20之间得到润滑。这样不仅保证了油路的通畅，使润滑油能流下三号润滑油孔100，润滑油不会流动过快，始终有一部分会回馈给上方的一号轴承20，保证了上方的一号轴承20的润滑效果。

[0122] 工作台18停止转动后要锁紧定位时，锁紧气缸53动作，推动齿轮锁位杆54在锁杆轴55上转动，外齿60与内齿58啮合固定住了工作台18，工作台18被锁紧定位。工作台18需要解除锁紧定位时，锁紧气缸53动作，推动齿轮锁位杆54在锁杆轴55上反转，外齿60与内齿58脱离，工作台18被松开，这样就解除了锁紧定位。通过调节外齿60与内齿58的齿形、齿数等参数，可对工作台定位锁紧机构的定位精度进行调节。比如，在定位齿轮圈57的外周上，每3度设置一个外齿60，内齿58与外齿60配合对应，这样就达到了3度定位锁紧的效果。

[0123] 工作台驱动机构和工作台定位锁紧机构配合可达到指定角度锁紧定位的作用。工作台驱动机构驱动工作台18在工作台座上转动到指定角度后，工作台定位锁紧机构工作，将工作台18定位锁紧，这样工作台18就固定在指定的角度上，达到了对工作台的转动进行控制的效果。

[0124] 立柱部件包括立柱组件IV、立式主轴组件V、卧式主轴组件VI。

[0125] 立柱组件IV包括立柱61、一号立柱导轨62、二号立柱导轨63、一号立柱丝杆64、二号立柱丝杆65、一号立柱丝杆螺母66、二号立柱丝杆螺母67、一号立柱丝杆驱动电机、二号立柱丝杆驱动电机。

[0126] 立柱61竖向设置，与床身10固定。

[0127] 一号立柱导轨62固定在立柱61的正面，并与Z轴平行。

[0128] 一号立柱丝杆64转动连接在立柱61的正面，并与Z轴平行。

[0129] 一号立柱丝杆驱动电机与一号立柱丝杆64连接，可驱动一号立柱丝杆64转动。

[0130] 一号立柱丝杆螺母66与一号立柱丝杆64连接，被一号立柱丝杆64带动进行移动时可以沿着一号立柱丝杆64移动。

[0131] 二号立柱导轨63固定在立柱61的侧面，并与Z轴平行。

[0132] 二号立柱丝杆65转动连接在立柱61的侧面，并与Z轴平行。

[0133] 二号立柱丝杆驱动电机与二号立柱丝杆65连接，可驱动二号立柱丝杆65转动。

[0134] 二号立柱丝杆螺母67与二号立柱丝杆65连接，被二号立柱丝杆65带动进行移动时可以沿着二号立柱丝杆65移动。

[0135] 立式主轴组件V位于立柱61的正面，其包括立式主轴单元组件、立轴箱68、副夹头组件。立式主轴组件V使本发明具备了立式加工的功能。

[0136] 立轴箱68与一号立柱导轨62滑动连接，并与一号立柱丝杆螺母66固定，如此一号立柱丝杆螺母66可带动立式主轴单元69在Z轴方向上移动，如此刀具具有了一个移动坐标轴。一号立柱导轨62为两根。

[0137] 立式主轴单元组件安装在立轴箱68上，并可采用现有技术。立式主轴单元包括立式主轴单元69、竖向打刀缸70、立式主轴电机71。立式主轴单元69与Z轴平行，并且立式主轴单元69的头部朝下，立式主轴单元69的头部用于安装刀具或者刀架。立式主轴单元69与竖向打刀缸70和立式主轴单元69连接。立式主轴单元组件可带动立式主轴单元69中的刀具转动，如此刀具具有了一个旋转坐标轴。立式主轴单元69偏移两根一号立柱导轨62的中心线，并向卧式主轴组件VI靠拢，这样立式主轴单元69和卧式主轴单元84距离小，工件在两者切换时移动的距离少，加工效率高。

[0138] 副夹头组件包括副夹头72、内锥夹套73、拉杆74、夹头液压缸76、感应开关16、感应件21。

[0139] 副夹头72可采用现有技术。副夹头72与Z轴平行，并且副夹头72的头部朝下。副夹头72位于立式主轴单元69的一侧。副夹头72的头部外周设有锥面。

[0140] 内锥夹套73固定在立轴箱68上。内锥夹套73中开有锥形孔77，锥形孔77的孔壁为锥形。副夹头72的头部位于锥形孔77中，副夹头72的锥面与锥形孔77的孔壁配合。

[0141] 拉杆74与Z轴平行，其一端与副夹头72的底部固定，另一端与夹头液压缸76的活塞杆75固定。

[0142] 感应开关16安装在立轴箱68上。感应件21安装在夹头液压缸76的活塞杆75上。感应开关16与感应件21配合，感应开关16可以检测感应件21的位置。

[0143] 副夹头组件和立式主轴单元组件共用可以起到固定刀架的作用，使得刀架不会转动。刀架的一个刀柄固定安装在立式主轴单元69中，另一个刀柄装入副夹头72后，夹头液压缸76动作，拉杆74向上移动，拉动拉杆74上移，拉杆74拉动副夹头72上移，副夹头72的锥面与锥形孔77的孔壁配合，副夹头72的头部受到挤压闭合，卡住固定住刀架的刀柄。这样刀架就分别固定在了副夹头组件和立式主轴单元组件上，刀架不会转动。卸下刀架时，夹头液压缸76动作，拉杆74向下移动，推动拉杆74下移，拉杆74推动副夹头72下移，副夹头72的锥面与锥形孔77的孔壁松开，副夹头72的头部受到的挤压力减小而松开，刀架的刀柄被松开，这样就可以取下刀柄；刀架安装在立式主轴单元69中的刀柄也被取下，这样就可以取下刀架。感应开关16检测感应件21的位置，这样可以控制夹头液压缸76的动作，使得夹头液压缸76的活塞杆75的上下移动更精准。

[0144] 如果不需要使刀架不会转动，则刀架的安装头只固定安装在立式主轴单元69中，而不需要固定在副夹头72中。

[0145] 本实施例中，当刀架是车刀架时，其包括刀架体89、主轴刀柄90、夹头刀柄91、一号锁紧螺栓94、二号锁紧螺栓97。

[0146] 主轴刀柄90和夹头刀柄91并排固定在刀架体89的背部。主轴刀柄90与立式主轴单元69配合，可装入立式主轴单元69中。夹头刀柄91与副夹头72配合，可装入副夹头72中。

[0147] 刀架体89的正面开有一号刀槽92和二号刀槽93。一号刀槽92和二号刀槽93垂直设置，这样车刀装在一号刀槽92或者二号刀槽93中，形成两个工作角度。

[0148] 在一号刀槽92的侧槽壁上开有一号螺纹孔95，一号锁紧螺栓94与一号螺纹孔95连接。

[0149] 在二号刀槽93的侧槽壁上开有二号螺纹孔96，二号锁紧螺栓97与二号螺纹孔96连接。

[0150] 车刀装在一号刀槽92和二号刀槽93中，装入后往里旋转一号锁紧螺栓94和二号锁紧螺栓97，一号锁紧螺栓94和二号锁紧螺栓97将车刀锁紧固定。

[0151] 卧式主轴组件VI位于立柱61的侧面，其包括卧式主轴单元组件、十字滑板78、滑枕79、滑枕丝杆81、滑枕丝杆螺母82、滑枕丝杆驱动电机83。

[0152] 十字滑板78的内侧面与二号立柱导轨63滑动连接，并与二号立柱丝杆螺母67固定，二号立柱丝杆螺母67可带动十字滑板78上的卧式主轴单元84在Z轴方向上移动，如此刀具具有了一个移动坐标轴。

[0153] 十字滑板78的外侧面上开有滑板滑槽，滑板滑槽与Y轴平行。

[0154] 滑枕丝杆81转动连接在十字滑板78上，滑枕丝杆81与Y轴平行。

[0155] 滑枕丝杆驱动电机83安装在十字滑板78上，滑枕丝杆驱动电机83与滑枕丝杆81连接，可驱动滑枕丝杆81转动。

[0156] 滑枕丝杆螺母82与滑枕丝杆81连接，被滑枕丝杆81带动进行移动时可以沿着滑枕丝杆81移动。

[0157] 滑枕79的内侧面80上固定有滑枕导轨，滑枕导轨与Y轴平行。滑枕导轨与滑板滑槽滑动连接，这样滑枕79就滑动连接在了十字滑板78上。滑枕79的内侧面80与滑枕丝杆螺母82固定，滑枕丝杆螺母82可带动滑枕79上的卧式主轴单元84在Y轴方向上移动，如此刀具具有了一个移动坐标轴。滑枕79的外侧面88开有斜面，这样不容易积灰，而且使得滑枕79为类似三角形结构，体积小，强度大。

[0158] 卧式主轴单元组件安装在滑枕79上，并可采用现有技术。卧式主轴单元组件包括卧式主轴单元84、横向打刀缸85、卧式主轴电机86。卧式主轴单元84与Y轴平行，卧式主轴单元84的头部用于安装刀具或者刀架。卧式主轴单元84与横向打刀缸85和卧式主轴电机86连接。卧式主轴单元组件可带动卧式主轴单元84中的刀具转动，如此刀具具有了一个旋转坐标轴。

[0159] 此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。