[发明专利]一种带伺服尾座的立式加工中心第四轴

说明书

本发明公开的带伺服尾座的立式加工中心第四轴，包括底板、工作台、第四轴转台和伺服尾座，底板安装在工作台上，第四轴转台和伺服尾座分别安装在底板的两侧，第四轴转台的两侧分别同轴安装有旋转油缸和卡盘，伺服尾座包括尾座体、顶尖和伺服电机，尾座体可直线移动地安装在底板上，顶尖安装在尾座体上，顶尖与卡盘位置相对，伺服电机用于驱动尾座体直线移动，顶尖对工件的顶紧力大小由伺服电机控制实现，伺服电机带有编码器，用于向机床控制系统反馈尾座体的位置信息以及顶尖对工件的顶紧力大小。该第四轴可实现高效率的尾座辅助加工，大幅提高对工件的定位精度和加工效率，满足自动化加工需求，尤其适用于轴类零件在立式加工中心上的加工。

技术领域

本发明涉及一种立式加工中心第四轴，具体是一种带伺服尾座的立式加工中心第四轴。

背景技术

现有立式加工中心选配第四轴转台并配备尾座时，常用的有圆盘尾座或顶针尾座。圆盘尾座一般只适用于带底板、L板和桥板的结构，专用性较强，不适合轴类零件在立式加工中心上的加工。顶针尾座又分为手动顶针尾座和液压顶针尾座两种，顶针尾座需要手动操作，效率低，并且不能实现自动化；而液压顶针尾座的顶紧力控制精度低，且配套的液压站需要维护。此外，手动顶针尾座和液压顶针尾座如果要通用不同长度的工件，需要人工调整尾座体的位置并通过在不同的螺丝孔中打螺丝进行固定，操作繁琐，费时费力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种带伺服尾座的立式加工中心第四轴，其可实现高效率的尾座辅助加工，大幅提高对工件的定位精度和加工效率，满足自动化加工需求，尤其适用于轴类零件在立式加工中心上的加工。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种带伺服尾座的立式加工中心第四轴，包括底板、工作台、第四轴转台和伺服尾座，所述的底板安装在所述的工作台上，所述的第四轴转台和所述的伺服尾座分别安装在所述的底板的两侧，所述的第四轴转台的两侧分别同轴安装有旋转油缸和卡盘，所述的旋转油缸用于驱动所述的卡盘夹紧或松开工件的一端，所述的伺服尾座包括尾座体、顶尖和伺服电机，所述的尾座体可直线移动地安装在所述的底板上，所述的顶尖安装在所述的尾座体上，所述的顶尖与所述的卡盘位置相对，所述的卡盘和所述的顶尖用于左右夹持固定工件，所述的伺服电机用于驱动所述的尾座体朝向或远离所述的卡盘直线移动，所述的顶尖对工件的顶紧力大小由所述的伺服电机通过控制不同的输出扭矩实现，所述的伺服电机带有编码器，所述的编码器用于向机床控制系统反馈所述的尾座体的位置信息以及所述的顶尖对工件的顶紧力大小。

本发明立式加工中心第四轴通过伺服电机可实现顶尖位置的全行程伺服定位和自动调整，满足第四轴对不同长度工件的加工需要，且对工件的顶紧力完全由伺服电机通过控制不同的输出扭矩实现，控制精度高，此外，更换不同长度的工件时，通过伺服电机即可自动控制完成相应的尾座体位置调整，无需人工介入，可实现高效率的尾座辅助加工，大幅提高对工件的定位精度和加工效率，满足自动化加工需求，尤其适用于轴类零件在立式加工中心上的加工。

作为优选，所述的尾座体的内侧安装有尾座套筒，所述的尾座套筒内横向开设有依次导通的锥孔、螺纹孔和光孔，所述的顶尖的主体部分为与所述的锥孔相适配的锥形，所述的顶尖的主体部分安装在所述的锥孔内，第一螺栓穿过所述的光孔螺纹连接于所述的螺纹孔，所述的第一螺栓用于将所述的顶尖顶出所述的锥孔。顶尖的主体部分通过自身锥度自锁定位于锥孔，定位牢固、可靠。上述第一螺栓的设计，便于将顶尖顶出锥孔，实现顶尖的快速拆卸或更换。

作为优选，所述的底板上安装有并行的线轨和丝杠，所述的线轨上安装有滑块，所述的滑块固定在所述的尾座体的底部，所述的伺服电机的输出端经联轴器与所述的丝杠相连，所述的丝杠上配套安装有螺母，所述的螺母与所述的尾座体相连。在伺服电机的驱动下，丝杠的转动通过螺母转化为尾座体的直线运动，随着尾座体的运动，顶尖随尾座体同步运动，实现对不同长度工件的定位顶紧需要，整个动作过程可靠、精度高。