[发明专利]一种万向车铣复合装置

说明书

技术领域

本发明涉及数控机床领域，特别涉及一种万向车铣复合装置。

背景技术

随着对数控机床加工技术要求的提高，在对某种工件的加工过程中为了达到任意角度上的车削、铣削、钻孔、镗孔、攻牙、磨削、雕刻及曲面等复杂加工工序时，使用通用机床或数控机床都是通过N次更换装夹方式和N次装夹来完成，因多次操作而必然产生的装夹定位误差无可避免，包括目前市场上比较先进的数控车铣复合机床，均存在以下不足之处：传统的通用机床与数控车床由于在加工过程中弊端太多，技术上没有可比性，所以在此不作论述，在此只以目前市场上较为先进的数控车铣复合机床和一个名称为一种车铣复合多轴动力头装置，专利号为201310734437.3的发明专利来作比较。

目前较为先进的数控车铣复合机床均采用旋转式VDI动力刀塔来实现车铣复合加工，铣削动力刀具与静止车削刀具均安装在VDI动力刀塔的端面及圆柱面上，这就形成了刀具越多刀塔直径越大，从而必会出现严重的空间不足的问题，并且刀塔直径越大则可加工工件的几何尺寸越小，而且刀塔直径越大，重切削的可切削性越小，此为设备结构性问题，无可避免。由于VDI动力刀塔的结构性限制，任意角度的斜面、斜孔及曲面特征加工无法实现。VDI动力刀塔端面动力头与圆柱面上的动力头由两套不同的伺服来控制，浪费了有限的机床可用空间，不同动力头的传动是由变换齿轮啮合来完成，结构太过复杂，众所周知，在运动过程中实现完全啮合是世界性技术难题，不可控因素太多一旦出现故障，非制造厂家的专业人员很难维修，停机待修是很令人头疼的问题。

目前有一种已公布的发明专利：一种车铣复合多轴动力头装置，专利号 201310734437.3，解决了车铣复合机床的一部份不足，但却产生了新的不足：第一，体积庞大且安装不易，至使空间不足；第二，结构复杂，一台电机带动多轴，且全部采用齿轮传动，弊端一为一个齿轮出现问题则所有轴均不能工作，弊端二为电机起动后所有轴因长期空转而空耗电机动力，弊端三为所有轴不但因空转耗费动力，而且因轴太多轴距太近，加工过程中所产生的铁屑与轴相互缠绕，轻则空耗宝贵的动力，重则因轴或刀具因铁屑相互缠绕而发生故障出现危险；第三，可用刀具工位不足，一台车铣复合机床，最多只有8把刀具可用，严重不足。

因此，全方位多功能的动力装置具有广阔的市场前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，占用空间小、可实现五轴联动、能够进行任意角度上的复杂加工工序的车铣复合装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种万向车铣复合装置，包括车床、设置在车床上的车床主轴以及可移动的安装在车床上的车铣复合万向动力头装置，车床主轴用于夹持被加工工件；所述车床包括车床主体以及水平设置且垂直于车床主体的车床横架，车床主轴可360°转动的设置在车床主体面向车床横架的一侧面上；

车床横架上设有沿车床横架长度方向设置的Z轴导轨，万向车铣复合动力头装置可在Z轴导轨上沿其轴向左右移动；

万向车铣复合动力头装置包括箱体、可在箱体内上下移动的Y轴升降本体、一体式车铣静止及动力回转主轴装置以及设置在Y轴升降本体上用于驱动一体式车铣静止及动力回转主轴装置360°回转的C轴旋转装置；

箱体垂直于车床横架设置，箱体与Z轴导轨之间设有一Z轴移动托板，Z 轴移动托板可在Z轴导轨上左右移动，箱体底部设有一X轴移动托板，X轴移动托板可在Z轴移动托板上前后移动；

箱体内部中空，两侧面上设有直线导轨、滚珠丝杠，Y轴升降本体的两侧面上设有导轨滑块，导轨滑块可在直线导轨上上下移动，从而带动Y轴升降本体在箱体内上下移动；

C轴旋转装置包括安装在Y轴升降本体内部的C轴旋转装置程控伺服马达、与C轴旋转装置程控伺服马达输出轴连接的C轴旋转芯轴盘；C轴旋转芯轴盘可转动，C轴旋转芯轴盘的轴心线与车床主轴轴心线相垂直，且用于连接一体式车铣静止及动力回转主轴装置；

一体式车铣静止及动力回转主轴包括壳体、设置在壳体内的动力主轴芯体、与动力主轴芯体连接的刀柄以及驱动动力主轴芯体转动的动力主轴程控伺服马达。

在本发明的一个实施例中，Z轴导轨为三根。

在本发明的一个实施例中，箱体内置4根导轨，一支精密滚珠丝杠及滚珠丝杠固定底座。

在本发明的一个实施例中，Y轴升降本体为中心有一通孔的四方体，两侧装有4只导轨滑块和滚珠丝杠方型螺母。

在本发明的一个实施例中，所述Y轴升降本体由Y轴升降本体程控伺服马达驱动。