集中安装动力头的组合机床论文和设计-蒋宏宝

全文摘要

本实用新型公开了一种集中安装动力头的组合机床，包括底座、安装在底座上的回转工作台、安装在回转工作台上的夹具安装盘、若干个均匀安装在夹具安装盘上的夹具以及安装在夹具安装盘上用于向四周各个夹具供油的分油器，还包括若干个安装在底座上位于回转工作台周围的立柱和布置在立柱上方用于安装动力头的圆盘，圆盘的安装平面与夹具安装盘的安装平面平行，所述圆盘上沿周向方向布置有若干个用于安装动力头的支撑座；支撑座上可根据工序要求配置不同型号的动力头；每个动力头的主轴上安装有切削刀具，并由传动电机驱动。本实用新型通过将动力头集中布置在同一圆盘上，不但可以大大降低原机床分散受力的缺点，同时机床调整、维修十分方便。

主设计要求

1.一种集中安装动力头的组合机床，包括底座(1)、安装在底座(1)上的回转工作台(2)、安装在回转工作台(2)上的夹具安装盘(3)、若干个均匀安装在夹具安装盘(3)上的夹具(4)以及安装在夹具安装盘(3)上用于向四周各个夹具(4)供油的分油器(19)，其特征在于，还包括若干个安装在底座(1)上位于回转工作台(2)周围的第一立柱(5)和布置在第一立柱(5)上方用于安装动力头(7)的圆盘(6)，所述圆盘(6)的安装平面与夹具安装盘(3)的安装平面平行，所述圆盘(6)上沿周向方向布置有若干个用于安装动力头(7)的支撑座(8)；所述支撑座(8)上可根据工序要求配置不同型号的动力头(7)；每个动力头(7)的主轴上安装有切削刀具(11)，并由传动电机(9)驱动。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种集中安装动力头的组合机床，其特征在于，还包括套装在夹具安装盘(3)外部用于集中收集各个夹具(4)上切屑的集屑盘(16)，所述集屑盘(16)的底部开设有排屑口。

3.根据权利要求2所述的一种集中安装动力头的组合机床，其特征在于，所述集屑盘(16)包括环形底板(161)、安装在环形底板(161)内圈上的内立板(164)、安装在环形底板(161)外圈上的弧形板(162)、安装在弧形板(162)上端外侧用于取放工件的取料板(163)以及安装在弧形板(162)和取料板(163)上围绕一圈布置的外立板(165)，所述排屑口开设在环形底板(161)上，环形底板(161)下方正对排屑口的位置安装有下料斗(166)。

4.根据权利要求1所述的一种集中安装动力头的组合机床，其特征在于，所述回转工作台(2)包括箱体(217)、布置在箱体(217)上端的台面(221)、能够转动地安装在箱体(217)内侧底部的传动齿盘(208)、安装在传动齿盘(208)和台面(221)之间的第二立柱(222)、套装在第二立柱(222)上能够与传动齿盘(208)啮合的多功能齿盘(207)、布置在箱体(217)内与多功能齿盘(207)啮合并通过油压传动的齿条(201)、套装在第二立柱(222) 上位于多功能齿盘(207)上方的连接盘(202)、套装在第二立柱(222)上与连接盘(202)固定连接的锁紧齿盘(211)以及套装在第二立柱(222)上位于连接盘(202)和锁紧齿盘(211)之间的锁紧油缸活塞(203)，所述齿条(201)与多功能齿盘(207)外圆周上的齿啮合，传动齿盘(208)外圆周上的齿与多功能齿盘(207)内圆周上的齿啮合；所述多功能齿盘(207)通过压紧板(209)与连接盘(202)连接；所述箱体(217)顶端内侧固定安装有定位齿盘(206)，所述台面(221)的底部固定安装有与定位齿盘(206)相配合的转动齿盘(205)，所述锁紧齿盘(211)的上表面设有与转动齿盘(205)和定位齿盘(206)底部相啮合的齿盘；所述锁紧齿盘(211)的内侧和底部对应开设有转盘松开进油口(204)和转盘锁紧进油口(210)；所述箱体(217)内部位于齿条(201)远离多功能齿盘(207)的一侧安装有用于检测齿条(201)移动状态的检测装置。

5.根据权利要求4所述的一种集中安装动力头的组合机床，其特征在于，所述齿条(201)的两端对应安装有左液压活塞(212)和右液压活塞(218)，所述箱体(217)的左右两端正对左液压活塞(212)和右液压活塞(218)的位置对称开设有第二进油口(220)和第一进油口(219)。

6.根据权利要求4所述的一种集中安装动力头的组合机床，其特征在于，所述检测装置包括与齿条(201)远离多功能齿盘(207)一侧连接的信号摆杆和四个安装在箱体(217)内的无触点开关，分别为返回信号开关(213)、转位信号开关(214)、转盘锁紧信号开关(215)和转盘松开信号开关(216)。

7.根据权利要求1所述的一种集中安装动力头的组合机床，其特征在于，所述第一立柱(5)的数量为四个，任意两个相邻的第一立柱(5)之间的距离相等。

8.根据权利要求1所述的一种集中安装动力头的组合机床，其特征在于，所述支撑座(8)的数量与夹具(4)的数量一致，位置一一对应。

9.根据权利要求1所述的一种集中安装动力头的组合机床，其特征在于，还包括用于对工件(10)进行平面铣削的伺服滑台，伺服滑台安装在支撑座(8)上。

10.根据权利要求1所述的一种集中安装动力头的组合机床，其特征在于，所述支撑座(8)包括L型板(81)和安装在L型板(81)内侧的加强筋(82)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种集中安装动力头的组合机床，属于组合机床技术领域。

背景技术

随着科学技术的进步，劳动力成本也成不断上涨趋势，为降低企业生产成本，高效自动化设备已成为越来越多机加工企业追求的目标，特是空调、燃气等行业中阀门阀体类零件年生产量达数千万件，生产商已将传统的通用机床加工模式逐步改为专用组合机床加工此类零件，生产率最快可提10秒以内。近二十年来，如图1和图2所示，专用组合机床的机床布局一般是沿着回转工作台周围立柱上安装动力头，并根据工序要求确定动力头数量。从图1可看出，在回转工作台周围根据零件加工工序要求的动力头数在各个立柱上安装动力头，如果单从切削效果上讲，可以完成零件的切削要求，当需更换夹具或刀具时，显然不是十分方便。由于此类零件的切削多数采用一个动力头完成一道工步的要求，每个零件的工序通常包含多道工步，而刀具的位置调整量有限，特别是刀具磨损后停机换刀非常麻烦，因此如何做到既方便调整，又不失组合机床原有优点就成了机床制造商研发的重要方向。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种集中安装动力头的组合机床，通过将动力头集中布置在同一圆盘上，不但可以大大降低原机床分散受力的缺点，同时机床调整、维修十分方便，可解决空调、燃气行业中某种零件加工中的上下料及调整不方便的难题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种集中安装动力头的组合机床，包括底座、安装在底座上的回转工作台、安装在回转工作台上的夹具安装盘、若干个均匀安装在夹具安装盘上的夹具以及安装在夹具安装盘上用于向四周各个夹具供油的分油器，还包括若干个安装在底座上位于回转工作台周围的第一立柱和布置在第一立柱上方用于安装动力头的圆盘，所述圆盘的安装平面与夹具安装盘的安装平面平行，所述圆盘上沿周向方向布置有若干个用于安装动力头的支撑座；所述支撑座上可根据工序要求配置不同型号的动力头；每个动力头的主轴上安装有切削刀具，并由传动电机驱动。

进一步，还包括套装在夹具安装盘外部用于集中收集各个夹具上切屑的集屑盘，所述集屑盘的底部开设有排屑口。

进一步，所述集屑盘包括环形底板、安装在环形底板内圈上的内立板、安装在环形底板外圈上的弧形板、安装在弧形板上端外侧用于取放工件的取料板以及安装在弧形板和取料板上围绕一圈布置的外立板，所述排屑口开设在环形底板上，环形底板下方正对排屑口的位置安装有下料斗。

进一步，所述回转工作台包括箱体、布置在箱体上端的台面、能够转动地安装在箱体内侧底部的传动齿盘、安装在传动齿盘和台面之间的立柱、套装在立柱上能够与传动齿盘啮合的多功能齿盘、布置在箱体内与多功能齿盘啮合并通过油压传动的齿条、套装在立柱上位于多功能齿盘上方的连接盘、套装在立柱上与连接盘固定连接的锁紧齿盘以及套装在立柱上位于连接盘和锁紧齿盘之间的锁紧油缸活塞，所述齿条与多功能齿盘外圆周上的齿啮合，传动齿盘外圆周上的齿与多功能齿盘内圆周上的齿啮合；所述多功能齿盘通过压紧板与连接盘连接；所述箱体顶端内侧固定安装有定位齿盘，所述台面的底部固定安装有与定位齿盘相配合的转动齿盘，所述锁紧齿盘的上表面设有与转动齿盘和定位齿盘底部相啮合的齿盘；所述锁紧齿盘的内侧和底部对应开设有转盘松开进油口和转盘锁紧进油口；所述箱体内部位于齿条远离多功能齿盘的一侧安装有用于检测齿条移动状态的检测装置。

进一步，所述齿条的两端对应安装有左液压活塞和右液压活塞，所述箱体的左右两端正对左液压活塞和右液压活塞的位置对称开设有第二进油口和第一进油口。

进一步，所述检测装置包括与齿条远离多功能齿盘一侧连接的信号摆杆和四个安装在箱体内的无触点开关，分别为返回信号开关、转位信号开关、转盘锁紧信号开关和转盘松开信号开关。

进一步，所述第一立柱的数量为四个，任意两个相邻的第一立柱之间的距离相等。

进一步，所述支撑座的数量与夹具的数量一致，位置一一对应。

进一步，还包括用于对工件进行平面铣削的伺服滑台，伺服滑台安装在支撑座上。

进一步，所述支撑座包括L型板和安装在L型板内侧的加强筋。

与现有的技术相比，本实用新型是集中将动力头安装在组合机床上部圆盘上的新型小型组合机床，一次装夹即可完成两个该种零件的工序加工要求，所述回转工作台安装在底座上，夹具安装盘安装在回转工作台上，所述夹具按工序要求均布安装在夹具安装盘上，而立柱安装在底座上，所述圆盘则安装在立柱的等高面上，而所述动力头则通过支撑座安装在圆盘上，所述刀具则安装在动力头上，在回转工作台和夹具安装盘之间装有集屑盘，结构紧凑，操作、调整方便，整个加工过程可由PLC程序控制，加工节拍约十秒，加工尺寸一致性好，是一种组合机床切削内置转为外置切削的创新发展。最终，本实用新型通过将动力头集中布置在同一圆盘上，不但可以大大降低原机床分散受力的缺点，同时机床调整、维修十分方便。

附图说明

图1为原分散布置动力头的组合机床结构示意图；

图2为图1中A-A处的剖视图；

图3为本实用新型的结构示意图；

图4为图3的部分剖视图；

图5为本实用新型主机部分左前侧立体结构示意图；

图6为本实用新型主机部分左后侧立体结构示意图；

图7为本实用新型回转工作台的结构示意图；

图8为图7俯视局部剖视图；

图9为本实用新型集屑盘的结构示意图；

图10为本实用新型支撑座的结构示意图。

图中：1、底座，2、回转工作台，3、夹具安装盘，4、夹具，5、第一立柱，6、圆盘，7、动力头，8、支撑座，9、传动电机，10、工件，11、切削刀具，12、液压站，13、润滑泵，14、冷却系统，15、滑道，16、集屑盘，17、启动按钮，18、操控面板，19、分油器，201、齿条，202、连接盘，203、锁紧油缸活塞，204、转盘松开进油口，205、转动齿盘，206、定位齿盘，207、多功能齿盘，208、传动齿盘，209、压紧板，210、转盘锁紧进油口，211、锁紧齿盘，212、左液压活塞，213、返回信号开关，214、转位信号开关，215、转盘锁紧信号开关，216、转盘松开信号开关，217、箱体，218、右液压活塞， 219、第一进油口，220、第二进油口，221、台面，222、第二立柱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施中的技术方案进行清楚，完整的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图3至图10所示，本实用新型实施例提供的一种集中安装动力头的组合机床，包括底座1、安装在底座1上的回转工作台2、安装在回转工作台2 上的夹具安装盘3、若干个均匀安装在夹具安装盘3上的夹具4以及安装在夹具安装盘3上用于向四周各个夹具4供油的分油器19，还包括若干个安装在底座1上位于回转工作台2周围的立柱5和布置在立柱5上方用于安装动力头7 的圆盘6，所述圆盘6的安装平面与夹具安装盘3的安装平面平行，所述圆盘 6上沿周向方向布置有若干个用于安装动力头7的支撑座8；所述支撑座8上可根据工序要求配置不同型号的动力头7；每个动力头7的主轴上安装有切削刀具11，并由传动电机9驱动。其中，布置在底座1上用于支撑圆盘6的各个立柱5的上平面等高。为了保证动力头7的竖直安装，所述安装板8的侧平面必须与圆盘6垂直，动力头7垂直安装在支撑座8上，根据工序要求配置不同型号的动力头7，各动力头选用不同功率的传动电机9。

进一步，还包括套装在夹具安装盘3外部用于集中收集各个夹具4上切屑的集屑盘16，所述集屑盘16的底部开设有排屑口。集屑盘16的设置可方便对切屑过程中产生的切屑统一收集。

进一步，如图9所示，所述集屑盘16包括环形底板161、安装在环形底板 161内圈上的内立板164、安装在环形底板161外圈上的弧形板162、安装在弧形板162上端外侧用于取放工件的取料板163以及安装在弧形板162和取料板 163上围绕一圈布置的外立板165，所述排屑口开设在环形底板161上，环形底板161下方正对排屑口的位置安装有下料斗166。工件10在机床运行前通过取料板163处安装在各个夹具4上，夹紧动作可集中控制，也可单独控制。

进一步，所述回转工作台2包括箱体217、布置在箱体217上端的台面221、能够转动地安装在箱体217内侧底部的传动齿盘208、安装在传动齿盘208和台面221之间的第二立柱222、套装在第二立柱222上能够与传动齿盘208啮合的多功能齿盘207、布置在箱体217内与多功能齿盘207啮合并通过油压传动的齿条201、套装在第二立柱222上位于多功能齿盘207上方的连接盘202、套装在第二立柱222上与连接盘202固定连接的锁紧齿盘211以及套装在第二立柱222上位于连接盘202和锁紧齿盘211之间的锁紧油缸活塞203，所述齿条201与多功能齿盘207外圆周上的齿啮合，传动齿盘208外圆周上的齿与多功能齿盘207内圆周上的齿啮合；所述多功能齿盘207通过压紧板209与连接盘202连接；所述箱体217顶端内侧固定安装有定位齿盘206，所述台面221 的底部固定安装有与定位齿盘206相配合的转动齿盘205，转动齿盘205和定位齿盘206的底部设有环形布置的齿；所述锁紧齿盘211的上表面设有与转动齿盘205和定位齿盘206上齿相啮合的齿盘；所述锁紧齿盘211的内侧和底部对应开设有转盘松开进油口204和转盘锁紧进油口210，对应的所述箱体217 上开设有与转盘松开进油口204、转盘锁紧进油口210相通的油道；所述箱体 217内部位于齿条201远离多功能齿盘207的一侧安装有用于检测齿条201移动状态的检测装置。整个回转工作台在机床运转时可实现定位和回转两个动作，具体如下：

当转盘锁紧进油口210进油时，锁紧油缸活塞203向上移动，同时锁紧齿盘211、与锁紧齿盘211连接的连接盘202、与连接盘202连接的多功能齿盘 207一同向上移动；一方面锁紧齿盘211向上移动至其上表面的齿盘与转动齿盘205和定位齿盘206底部的齿相啮合，使得台面221固定不动，实现定位；另一方面多功能齿盘207与传动齿盘208脱开，与多功能齿盘207啮合的齿条 201左右移动相当于空走。

当转盘松开进油口204进油时，锁紧油缸活塞203向下移动，同时锁紧齿盘211、与锁紧齿盘211连接的连接盘202、与连接盘202连接的多功能齿盘 207一同向下移动；一方面锁紧齿盘211向下移动至其上表面的齿盘与转动齿盘205和定位齿盘206底部的齿脱开，释放台面221，转动齿盘205可相对于定位齿盘206转动；另一方面多功能齿盘207与传动齿盘208啮合，齿条201 左右移动将推动多功能齿盘207转动，传动齿盘208随之转动，同时，安装在传动齿盘208上的第二立柱222和台面221转动至下一工位，此时，安装在回转工作台上的夹具安装盘3也转至下一工位，进行相关的操作。

进一步，所述齿条201的两端对应安装有左液压活塞212和右液压活塞 218，所述箱体217的左右两端正对左液压活塞212和右液压活塞218的位置对称开设有第二进油口220和第一进油口219。如图8所示，箱体2017内左右两侧对称设有供左、右液压活塞移动的缸筒，齿条201在油液推动两侧活塞的推力下实现左右移动，即通过向第二进油口220和第一进油口219输入油液实现齿条201的左右移动，从而实现对多功能齿盘207转动的控制，最终，在传动齿盘208等部件的配合下，实现对整个回转工作台定位和回转的控制。

进一步，如图8所示，所述检测装置包括与齿条201远离多功能齿盘207 一侧连接的信号摆杆和四个安装在箱体217内的无触点开关，分别为返回信号开关213、转位信号开关214、转盘锁紧信号开关215和转盘松开信号开关216。当台面221锁紧时，信号摆杆触碰到转盘锁紧信号开关215，转盘锁紧信号开关215向PLC发送转盘锁紧信号，控制齿条201左右移动；当齿条201移至预设位置后，信号摆杆触碰到返回信号开关213，返回信号开关213向PLC发送返回到位信号，控制台面221释放；当台面221完全释放时，信号摆杆触碰到转盘松开信号开关216，齿条201左右移动，带动多功能齿盘207和传动齿盘208转动，台面221随之转动，当转盘转至下一工位时，信号摆杆触碰到转位信号开关214，提醒转盘到位。然后，再控制台面221锁紧，重复上述操作。

考虑到，所述第一立柱5的数量过多会增加成本，过少易导致圆盘6不平稳，所述第一立柱5的最佳数量是四个，任意两个相邻的第一立柱5之间的距离相等，保证了圆盘的平稳性的同时，成本不会过高。

进一步，所述支撑座8的数量与夹具4的数量一致，位置一一对应。

进一步，还包括用于对工件10进行平面铣削的伺服滑台，伺服滑台安装在支撑座8上。其中，伺服滑台可采用现有常用的滑台结构，其具体结构不是本实用新型的保护重点，故在此不作详述。

进一步，如图10所示，所述支撑座8包括L型板81和安装在L型板81 内侧的加强筋82。L型板81中的横板上可开设有安装孔，整个支撑座8的结构简单，安装方便，成本低。

使用时，整个机床可配有液压泵站12，在机床运行过程中，采用润滑泵 13集中润滑供油，切屑过程中产生的切屑由集屑盘16统一收集。所有切削过程冷却由冷却系统14集中供给。集屑盘16将切屑集中后通过滑道15滑至冷却系统14，由冷却系统14将切屑和冷却液进行分离处理。根据工序要求在支撑座8上配置不同型号的动力头7，各动力头选用不同功率的传动电机9，动力头7的进给则由动力头内的油缸实现上下进给，所述进给切削的刀具可以单刀切削，也可采用复合刀具进行，整个切削可完成的工序车、钻孔、镗孔、铰孔、攻螺纹、割槽。需要时还可在圆盘上配置伺服滑台，以实现平面铣削，在夹具安装盘与回转工作台中间配置集屑盘16，所述集屑盘16有足够的空间，可以使切屑顺利排出。

综上所述，本实用新型集中将动力头安装在组合机床上部圆盘上的新型小型组合机床，一次装夹即可完成两个该种零件的工序加工要求，所述回转工作台安装在底座上，夹具安装盘安装在回转工作台上，所述夹具按工序要求均布安装在夹具安装盘上，而立柱安装在底座上，所述圆盘则安装在立柱的等高面上，而所述动力头则通过支撑座安装在圆盘上，所述刀具则安装在动力头上，在回转工作台和夹具安装盘之间装有集屑盘，结构紧凑，操作、调整方便，整个加工过程可由PLC程序控制，加工节拍约十秒，加工尺寸一致性好，是一种组合机床切削内置转为外置切削的创新发展。最终，本实用新型通过将动力头集中布置在同一圆盘上，不但可以大大降低原机床分散受力的缺点，同时机床调整、维修十分方便。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

设计图

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