專利名稱：多級缸缸筒加工機床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種金屬切削加工機床,尤其是涉及一種對多級缸筒加工的專用機床。
背景技術：
目前，已有技術是使用油缸加工數控車床加工千斤頂缸筒，典型工藝是主主軸卡盤與副主軸卡盤雙撐缸筒內孔，加工液壓自定心中心架架口，中心架夾持架口，副主軸后退，液壓刀塔加工右端內止口。機床副主軸旋轉是隨動方式，Z向移動是伺服移動方式，中心架移動通過刀架拖板掛拉方式實現Z向移動，因此，現有的缸體加工技術只能加工缸筒右端內孔部分，加工左端時，工件調頭并需要二次裝夾，二次裝夾夾不僅效率低，而且重新裝夾與第一次裝夾間的定位一致性難以保證，其加工精度與加工節拍遠遠不能滿足多級油缸加工領域的要求。
發明內容有鑒于當前多級缸缸筒加工機床加工精度難以保證的缺陷，提供了一種加工精度容易保證的多級缸缸筒加工機床。本實用新型采用以下技術方案一種多級缸缸筒加工機床，包括床身和在床身頭尾對置的主主軸與副主軸，以及匹配的主主軸驅動裝置和副主軸驅動裝置，匹配主主軸與副主軸的加工位置各設置一個刀塔，并在床身中部設有與所述副主軸在床身導軌方向同步移動的中心架。依據上述結構的多級缸缸筒加工機床，增加中心架，這樣，中心架連同主主軸、副主軸在加工多級缸缸筒時，交替裝夾狀態，中心架始終處于對工件的裝夾狀態，主主軸在加工工件尾端時，對工件進行裝夾，而在加工頭端時，副主軸對工件進行裝夾，從而，在加工階段始終保持對工件的裝夾。由于在諸如本案所涉及雙主軸機床上，主主軸與副主軸嚴格同軸，兩次裝夾的誤差取決于裝夾本身，當采用本實用新型上述結構的加工機床兩次裝夾的變換中中心架始終處于裝夾狀態，且兩主軸嚴格同軸，構成實質的一次裝夾，變換裝夾所產生的誤差不會影響加工精度，因此，其整體的加工精度有大幅的提高。加之，變換裝夾僅僅是兩主軸夾具的動作和實現上述同步移動的裝置的動作，操作也非常簡便，加工效率大大提高。上述多級缸缸筒加工機床，所述中心架為液壓自定心中心架，加以匹配的，主主軸和副主軸設有液壓自定心卡盤。上述多級缸缸筒加工機床,所述液壓自定心卡盤為三爪液壓自定心卡盤。上述多級缸缸筒加工機床，所述三爪液壓自定心卡盤的卡爪為扇形軟爪。上述多級缸缸筒加工機床，驅動所述中心架和所述副主軸在床身導軌方向同步移動的裝置包括共用絲杠和與該絲杠配合并分別安裝在所述副主軸和中心架上的各一個絲杠螺母。[0012]上述多級缸缸筒加工機床，所述共用絲杠固定設置，對應的ー對絲杠螺母配置有同步驅動的各一伺服電機。上述多級缸缸筒加工機床，所述中心架通過中心架體安裝在床身導軌上，其中在該中心架體上還設有一具有上下調整結構的エ件托架。上述多級缸缸筒加工機床，所述エ件托架的上下調整結構為液壓推桿式的液壓缸式結構。上述多級缸缸筒加工機床，所述エ件托架為V型托架。上述多級缸缸筒加工機床，所述副主軸設有在床身導軌上的鎖緊裝置。
圖I為依據本實用新型的一種多級缸缸筒加工機床的主視圖。圖2為相應于圖I的左視圖。圖3為相應于圖I的右視圖。圖4為ー種液壓自定心中心架左視圖。圖5為ー種液壓自定心中心架主視圖。圖6為ー種副主軸右視圖。圖7為ー種副主軸主視圖。圖8為相應于圖6的A-A剖視圖。圖中1.主電機彎板，2.變頻主電機，3.主主軸，4.三爪液壓自定心卡盤，5.缸筒，6.液壓刀架，7.床鞍，8. Z軸滾珠絲杠，9.液壓刀架10.床鞍，11. U，W軸共用滾珠絲杠，12. U軸伺服電機，13.中心架體，14.エ件液壓托架15.液壓自定心中心架，16.副主軸三爪液壓卡盤，17.副主軸，18.副主軸主電機，19. U、W軸共用滾珠絲杠，20. W軸伺服電機，21.床身，22.進給電機，23a.增壓把板，23b.增壓把板，24.分油塊，25.絲杠螺母，26.電機支架，27.調整板，28.絲杠螺母，29.齒形同步帶，30a.增壓把板，30b.增壓把板，31.絲杠螺母。
具體實施方式
參照說明書附圖I至3所示的一種多級缸缸筒加工機床，其包括床身21和在床身頭尾對置的主主軸3與副主軸17，以及匹配的主主軸驅動裝置和副主軸驅動裝置，匹配主主軸與副主軸的加工位置各設置ー個刀塔，并在床身中部設有與所述副主軸在床身導軌方向同步移動的中心架。如圖I所示，床身上安裝的兩個比較突兀的部件是床鞍7和床鞍10，在兩床鞍上各安裝有一個液壓刀架，如液壓刀架6，從而，兩套刀具用于多級缸缸筒兩端的加工。在上述結構中，應知，多級缸缸筒加工設備上一些常規的配置被省略，本領域的技術人員應當清楚的知曉，如拖板進給系統、液壓站、冷卻系統、潤滑系統、操縱站等，當然，其中的ー些配置未必全部地應用在相應的機床上。畐Ij主軸17如圖3所示，其旋轉動力由伺服主電機帶動，如圖3所示的輔主軸主電機18，副主軸移動由進給電機帶動，如圖3中所示的W軸伺服電機20。中心架伺服控制，可點動、編程移動。[0030]加工過程描述工件，也就是圖I中的缸筒5，由主主軸3、副主軸17缸筒加工專用夾具雙撐內孔，各種此類專用夾具已經較普遍的應用到油缸加工中，在此不再贅述。然后左右液壓刀架6、9分別加工缸筒兩端架口，中心架夾持右端架口，副主軸17后退，主軸旋轉，右液壓刀架9加工缸筒5右端內止口、溝槽；副主軸17前進，內撐缸筒5內孔，中心架松開右端架口位置，前進夾持左端架口，相應夾具松開，中心架與副主軸17共同夾持工件同步右移至設定位置后自動鎖緊，副主軸17旋轉，左液壓刀架6加工工件左端內止口、溝槽。至此,完成缸筒5兩端內孔內止口、螺紋、溝槽的加工。依據上述方案所示顯得方法可知，通過增加中心架伺服移動功能，可以實現缸筒5兩端內止口、溝槽一次裝夾，完成兩端的加工；通過增加雙刀架，并且是左液壓刀架6具有背向加工能力，可以有效的提聞加工效率。所述中心架為液壓自定心中心架15，加以匹配的，主主軸3和副主軸17設有液壓自定心卡盤，通過液壓控制，方便快速的完成工件的夾緊和松架。 應知，本領域的技術人員可以采用其他的，如機械夾具，通過機械控制方式進行鎖緊和松夾，還可以配置電動控制方式。不過現在機床領域多采用液壓方式實現夾緊，功率密度大，自身具有緩沖能力，對系統的保護性好，且工作可靠，缺陷是可能會產生漏油，不過這種漏油并不會影響機床的可靠使用。優選地，所述液壓自定心卡盤為三爪液壓自定心卡盤，如圖I中所示的三爪液壓自定心卡盤4,副主軸三爪液壓自定心卡盤16。整體的工件裝夾采用自定心控制，減少人為因素，整個加工過程有設備程控，減少人為因素造成的誤差。進一步地，所述三爪液壓自定心卡盤的卡爪為扇形軟爪，因為采用內撐裝夾，為了降低對缸筒內孔的損傷，采用扇形軟爪，接觸面積大，在滿足不損傷缸筒內空的同時，提高裝夾的可靠性。在圖I所示的結構中，驅動所述中心架和所述副主軸17在床身導軌方向同步移動的裝置包括共用絲杠和與該絲杠配合并分別安裝在所述副主軸和中心架上的各一個絲杠螺母，結構緊湊，同時能夠保證在床身導軌方向上兩部件移動的同步性。理論上嚴格的同步，可以保持工件加工的精度，同時，也能夠對液壓自定心中心架上的滾輪產生較好的保護，延長了滾輪的使用壽命。進一步地，所述共用絲杠固定設置，從而，共用絲杠，如圖I中所示的U、W軸共用滾珠絲杠11固定設置時，其支撐可以采用多點的剛性支撐，保證絲杠的剛度。反之，絲杠采用會轉支撐時，如軸承支撐，軸承的回轉精度會影響加工精度，同時，軸承間隙會放大沒有有效支撐的絲杠變形。相應地，對應的一對絲杠螺母配置有同步驅動的各一伺服電機，如圖I中匹配中心架的U軸伺服電機12，匹配副主軸17的W軸伺服電機20，兩伺服電機可分別控制相關絲杠螺母動作，相互之間沒有影響。優選地，所述中心架通過中心架體13安裝在床身導軌上，其中在該中心架體上還設有一具有上下調整結構的工件托架，工件托架的作用是缸筒5在裝卸時，起到輔助支撐作用，當兩端卡盤雙撐內孔后，工件托架通過可以采用如PLC工件托架下降一小段距離，與主軸分離。此外，在工件缸筒5軸向移動時，工件托架同副主軸17可以不嚴格保持同步也不影響工件的精度，這樣就保護了液壓自定心中心架滾輪的精度，延長了滾輪的使用壽命。[0042]エ件托架上下調整結構在機械中是一種比較常規的調整結構，能夠實現直線位置調整的結構就可以應用其中，比如絲杠、類似的螺紋結構，四桿機構。一種較佳的選擇是所述エ件托架的上下調整結構為液壓推桿式的液壓缸式結構，如圖I中所示的エ件液壓托架14，調整方便，且工作穩定性好。優選地，所述エ件托架為V型托架，對圓柱面エ件的定位性能好。所述副主軸設有在床身導軌上的鎖緊裝置，以保證加工的可靠性。如圖4和5所示的結構中，液壓自定心中心架15通過4條螺栓固定在中心架體13上，エ件液壓托架14也固定在中心架體13上，中心架體13移動方 式是伺服電機12通過圓弧齒形同步帶帶動絲杠螺母上旋轉，完成中心架體的軸向移動功能。在圖6至8所示的副主軸中，副主軸主電機18通過齒形同步帶28帶動副主軸旋轉，副主軸17移動是通過進給電機20驅動絲杠螺母31旋轉，副主軸鎖緊是通過增壓把板30a, 30b 鎖緊。為使本領域的技術人員對依據上述結構的有更直觀的理解，在ー些加工中，加工機床的相關技術參數可以設定如下床身上最大回轉直徑670mm床鞍上最大回轉直徑550mm最大切削直徑(盤/ 軸)630mm/ 550mm油缸缸筒直徑加工范圍小45-小310臟油缸缸筒加工長度范圍800_2500mm中心架夾持范圍小45-小310_主主軸轉速范圍35_3500rpm主主軸主電機功率30/37kw副主軸轉速范圍35_3500rpm副主軸主電機功率22/26kwX12/Z12/U/W 軸行程320/1520/1600/1600mmX12/Z12/U/W 軸進給電機扭矩22/30/12/12NMX12/Z12/U/W 軸快速移動速度12/16/12/12m/minX12/Z12/U/W 軸定位精度0. 012/0. 018/0. 020/0. O2OmmX12/Z12/U/W 軸重復定位精度0. 004/0. 010/0. 010/0. 010mm。
權利要求1.一種多級缸缸筒加工機床，包括床身(21)和在床身頭尾對置的主主軸(3)與副主軸(17)，以及匹配的主主軸驅動裝置和副主軸驅動裝置，其特征在于，匹配主主軸與副主軸的加工位置各設置一個刀塔，并在床身中部設有與所述副主軸在床身導軌方向同步移動的中心架。
2.根據權利要求I所述的多級缸缸筒加工機床，其特征在于，所述中心架為液壓自定心中心架(15)，加以匹配的，主主軸(3)和副主軸(17)設有液壓自定心卡盤。
3.根據權利要求2所述的多級缸缸筒加工機床，其特征在于，所述液壓自定心卡盤為三爪液壓自定心卡盤。
4.根據權利要求3所述的多級缸缸筒加工機床，其特征在于，所述三爪液壓自定心卡盤的卡爪為扇形軟爪。
5.根據權利要求I至4任一所述的多級缸缸筒加工機床，其特征在于，驅動所述中心架 和所述副主軸(17)在床身導軌方向同步移動的裝置包括共用絲杠和與該絲杠配合并分別安裝在所述副主軸和中心架上的各一個絲杠螺母。
6.根據權利要求5所述的多級缸缸筒加工機床，其特征在于，所述共用絲杠固定設置，對應的一對絲杠螺母配置有同步驅動的各一伺服電機。
7.根據權利要求5所述的多級缸缸筒加工機床，其特征在于，所述中心架通過中心架體(13)安裝在床身導軌上，其中在該中心架體上還設有一具有上下調整結構的工件托架。
8.根據權利要求7所述的多級缸缸筒加工機床，其特征在于，所述工件托架的上下調整結構為液壓推桿式的液壓缸式結構。
9.根據權利要求7所述的多級缸缸筒加工機床，其特征在于，所述工件托架為V型托架。
10.根據權利要求I所述的多級缸缸筒加工機床，其特征在于，所述副主軸設有在床身導軌上的鎖緊裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種多級缸缸筒加工機床，包括床身和在床身頭尾對置的主主軸與副主軸，以及匹配的主主軸驅動裝置和副主軸驅動裝置，匹配主主軸與副主軸的加工位置各設置一個刀塔，并在床身中部設有與所述副主軸在床身導軌方向同步移動的中心架。依據本實用新型加工精度更容易保證。
文檔編號B23Q5/40GK202763385SQ20122050345
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者何海峰, 武利坡, 劉來章, 李林, 路世強 申請人:德州德隆(集團)機床有限責任公司