一种四轴联动的数控机床的制作方法

1.本实用新型涉及数控加工设备领域，更具体地说，涉及一种四轴联动的数控机床。

背景技术：

2.复合机床是数控机床发展的方向之一，随着数控机床技术的不断进步，机床复合技术的进一步扩展，复合机床的加工技术日趋成熟。
3.数控机床如果安装有刀库和自动换刀装置也可称为加工中心，根据加工工序可将加工中心分为镗铣和车削两大类，而数控加工工艺中最复杂的是铣削工艺，需要解决的技术问题也最多，因此，人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件时，也一直把铣削加工作为重点,但很多工件的加工无法避免的需要进行车加工，如果设计的数控机床只能进行铣削加工而无法进行车加工，就需要将工件在不同机床之间转移，严重影响加工效率。在授权公告号cn 215700219 u的中国实用新型专利中，公开了一种四轴联动的数控铣床，其通过在下立柱上设置刀架用于固定车加工刀具，实现了数控机床车、铣、削加工方式的复合。
4.但刀架设置的位置处于下立柱上，固定在刀架上的刀具在进行车加工时，受到的反作用力由刀架完成承受，当刀具在进行大尺寸的车加工时，刀架受力过大易发生偏移，影响加工精度，从而影响数控机床的实用性能。

技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种四轴联动的数控机床，通过在z拖板上设置刀座用于固定刀具，不仅解决了刀具受力的问题，同时可有效减少加工刀具的坐标设定。
6.本实用新型所采取的技术方案是：提供一种四轴联动的数控机床，包括铣床主体，所述铣床主体具有z拖板，所述z拖板上安装有用于安装刀具的刀座。
7.z拖板为中空铸铁质构件，所述z拖板内设有电主轴，在z拖板上另外设置刀座，使z拖板上有用于安装车加工刀具的刀座，而车加工的刀具受到的反作用力由刀座自身的重力和刀座的固定部件抵消，不会发生刀具偏移的现象，有效解决了车加工刀具的受力问题。
8.根据本实用新型的一个实施例，所述刀座具有刀架和刀架底板，所述刀架底板固设于所述z拖板上，所述刀架设置于所述刀架底板上；刀架底板与z拖板完全固定，刀架与刀架底板可相对调整位置或刀架可相对旋转，以使刀具位置适合用于加工。
9.根据本实用新型的一个实施例，所述刀架底板板面中心处向外延伸形成中空的环型连接部，所述环型连接部内设有驱动电机；环型连接部用于连接刀架，而其内腔可安装驱动电机，使驱动电机的轴杆处于中心位置。
10.根据本实用新型的一个实施例，所述刀架内设有轴承，所述轴承外环与所述刀架内壁固定,所述轴承内环与所述环型连接部侧壁固定；刀架可设计为中空结构，不仅可以降低刀架的重量节约成本，同时可以降低驱动刀架旋转的驱动电机的功率需求。
11.根据本实用新型的一个实施例，所述刀架呈正棱柱形，所述刀架可绕所述环型连接部转动，所述刀架相对于所述刀座具有多个工作位置；刀架设计成正棱柱形，可以使每个侧棱面处于完全相同的状态。
12.根据本实用新型的一个实施例，所述刀架底板设有第一冷却液管道，所述刀架设有多条第二冷却液管道，所述刀架旋转至一所述工作位置时，所述第一冷却液管道与多条所述第二冷却液管道中的一条连通；冷却液用于冷却工作时的刀具和工作时的工件，使整个加工过程处于冷加工状态。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述刀架设有连接盖，所述驱动电机的轴杆与所述连接盖的中心处连接，所述连接盖与所述刀架连接；通过驱动电机带动刀架转动，通过控制驱动电机的转动来控制刀架的转动角度。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述刀架的每个侧棱面皆设有安装孔和固定孔；通过安装孔和固定孔相互配合达到固定刀夹的目的，使刀夹不易发生移动，不会因为刀具移动影响加工精度。
15.根据本实用新型的一个实施例，所述刀架具有刀夹，所述刀夹设有与所述安装孔适配的连接部，所述刀夹设有用于夹具的夹持部；使刀架上的刀夹在刀架旋转后可以直接用于加工，不需要再次调整。
16.根据本实用新型的一个实施例，所述z拖板为中空构件，所述铣床主体包括电主轴，所述电主轴安装于所述z拖板内，所述电主轴与所述刀座并列设置；可以有效减少程序上对车加工刀具的坐标设置。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例中刀座整体结构图；
18.图2为本实用新型实施例中数控铣床整体结构图；
19.图3为本实用新型实施例中刀座分解示意图；
20.图4为本实用新型实施例中刀架分解示意图。
21.图中标号说明：
22.1、刀座；2、z拖板；3、立柱；4、xy正交拖板；5、床身；6、工作台；
23.11、刀架；12、刀架底板；21、电主轴；
24.111、安装孔；112、固定孔；113、轴承；114、连接盖；115、护罩；116、刀夹；117、第二冷却液管道；
25.121、第一冷却液管道；122、驱动电机；123、环型连接部；
26.1161、连接部；1162、夹持部。
具体实施方式
27.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
28.如图1-4所示，本实施例提供了一种四轴联动的数控机床，包括铣床主体，所述铣
床主体具有z拖板2，所述z拖板2上安装有用于安装刀具的刀座1。
29.进一步的，所述四轴联动的数控铣床包括床身5、工作台6、xy正交拖板4、立柱3和z拖板2，床身5设有设有两组线轨，一组线轨用于承载工作台6，另一组线轨用于承载xy正交拖板4。
30.工作台6由夹头座和尾座组成，夹头座固定设于床身5内，尾座滑动设置在丝轨上，夹头座上设有回转夹头，尾座上设有尾盘，回转夹头和尾盘同轴心设置。
31.xy正交拖板4为上下面分别设有x轨基和y轨基的矩形板状钢质构件，xy正交拖板4的上表面沿二侧长边分别设有向上凸出且相互平行的轨道称为y轨基，xy正交拖板4的下表面，位于短边中心线的两侧对称设有向下凸出且相互平行的轨道称为x轨基，所述x轨基和y轨基俯视投影正交。
32.立柱3为中空铸铁质构件，所述立柱3滑动设置于所述y轨基上，所述立柱3向上延伸形成第一平台和第二平台，所述第一平台固设有v型连接件，所述连接件用于固定刀库和自动换刀机构，所述第二平台侧面设有两条向前凸出、上下方向且相互平行的第三线轨，所述第三线轨用于承载z拖板2。
33.z拖板2为中空铸铁质构件，所述z拖板2内设有电主轴21，在z拖板2上再设置刀架11，使z拖板2上有用于安装车加工刀具的刀座1，而车加工的刀具受到的反作用力由刀座1自身的重力和刀座的固定部件抵消，不会发生刀具偏移的现象，有效解决了车加工刀具的受力问题。
34.具体的，所述刀座1具有刀架11和刀架底板12，所述刀架底板12固设于所述z拖板2上，所述刀架11设置于所述刀架底板12上。
35.进一步的，刀架底板12固定在z拖板2上，刀架11与刀架底板12存在多种连接方式，以达到不同的效果，当刀架11可在刀架底板12上上下滑动调节时，刀架11上固定的刀具可调节相对位置的高度，当刀架11可旋转时，刀架11侧面可固定多把刀具，通过程序控制刀架11旋转来确定选择哪把刀具作为工作刀具，实现全程数控化。
36.具体的，所述刀架底板12板面中心处向外延伸形成中空的环型连接部123，所述环型连接部123内设有驱动电机122。
37.进一步的，环型连接部123用于连接刀架11，而其设有中空的内腔可安装驱动电机122，使驱动电机122的轴杆处于中心位置，使刀架11绕轴杆转动。
38.具体的，所述刀架11内设有轴承113，所述轴承113外环与所述刀架11内壁固定,所述轴承113内环与所述环型连接部123侧壁固定。
39.进一步的，刀架11可以设计为中空结构，不仅可以降低刀架11的重量节约成本，同时可以降低驱动刀架11旋转的驱动电机122的功率需求，使刀架11旋转更灵活，刀架11与环型连接部123通过轴承113连接，使刀架11可以环绕环型连接部123旋转。
40.具体的，所述刀架11呈正棱柱形，所述刀架11可绕所述环型连接部123转动，所述刀架11相对于所述刀座1具有多个工作位置。
41.进一步的，刀架11设计成正棱柱形，可以使每个侧棱面处于完全相同的状态，同时在控制刀架11旋转及旋转角度的设定时，能够通过旋转相同角度完成刀具的更换。
42.具体的，所述刀架底板12设有第一冷却液管道121，所述刀架11设有多条第二冷却液管道117，所述刀架11旋转至一所述工作位置时，所述第一冷却液管道121与多条所述第
二冷却液管道117中的一条连通。
43.进一步的，冷却液管道用于流通冷却液，冷却液用于冷却工作时的刀具和工作时的工件，使整个加工过程处于冷加工状态，而由于刀架11不时的需要旋转，所以刀架11上设有多条第二冷却液管道117以便与刀架底板12上的第一冷却液管道121对接。
44.具体的，所述刀架11设有连接盖114，所述驱动电机122的轴杆与所述连接盖114的中心处连接，所述连接盖114与所述刀架11连接。
45.进一步的，刀架11相对环型连接部123可自由转动，但想要控制刀架11的转动角度需要连接驱动电机122和刀架11，通过驱动电机122带动刀架11转动，通过控制驱动电机122的转动来控制刀架11的转动角度，而连接盖114就是起到连接驱动电机122与刀架11的作用，同时连接盖114能起到保护刀架11内腔的作用，而在连接盖114外固设有护罩115，对刀架11的内部进行密封保护。
46.具体的，所述刀架11的每个侧棱面皆设有安装孔111和固定孔112。
47.进一步的，刀架11侧棱面的安装孔111用于安装各类刀夹116，固定孔112一般为螺孔，通过螺栓固定刀夹116，如果没有安装孔111而仅仅是螺孔固定，极易造成刀夹116的移动，影响刀具的加工精度。刀架11正对底面的一侧为作业刀夹116，通过旋转刀架11可更换作业刀夹116，将常用刀具分别固定在不同刀夹116上，通过转动刀架11就能完成刀具更换而不用人工更换刀具，节约时间的同时节省人力成本。
48.具体的，所述刀架11具有刀夹116，所述刀夹116设有与所述安装孔111适配的连接部1161，所述刀夹116设有用于夹具的夹持部1162。
49.进一步的，为了使刀架11上的刀夹116旋转后可以直接用于加工，不需要再次调整，一般都是使用相同规格的刀夹116，而这类刀夹116皆具有连接部1161和夹持部1162，而连接部1161与刀架11上的安装孔111契合。
50.具体的，所述z拖板2为中空构件，所述铣床主体包括电主轴21，所述电主轴21安装于所述z拖板2内，所述电主轴21与所述刀座1并列设置。
51.进一步的，电主轴21为数控铣床原有的加工刀架11，可通过电驱动刀具进行钻孔切削等加工，可以与刀库系统配合完成自动换刀等操作，电主轴21设于中空的z拖板2内，刀座1位置与电主轴21并列设置，可以有效减少程序上对车加工刀具的坐标设置。
52.在本实施例中，所述一种四轴联动的数控机床，通过在z拖板上设置刀座用于固定车加工刀具，而车加工的刀具受到的反作用力由刀座自身的重力和刀座的固定部件抵消，不会发生刀具偏移的现象，可以有效解决车加工刀具的受力问题，同时可以有效减少程序上对车加工刀具的坐标设置。
53.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
54.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
55.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
56.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
57.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
58.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：

1.一种四轴联动的数控机床，其特征在于：包括铣床主体，所述铣床主体具有z拖板（2），所述z拖板（2）上安装有用于安装刀具的刀座（1）。2.根据权利要求1所述的一种四轴联动的数控机床，其特征在于：所述刀座（1）具有刀架（11）和刀架底板（12），所述刀架底板（12）固设于所述z拖板（2）上，所述刀架（11）设置于所述刀架底板（12）上。3.根据权利要求2所述的一种四轴联动的数控机床，其特征在于：所述刀架底板（12）板面中心处向外延伸形成中空的环型连接部（123），所述环型连接部（123）内设有驱动电机（122）。4.根据权利要求3所述的一种四轴联动的数控机床，其特征在于：所述刀架（11）内设有轴承（113），所述轴承（113）外环与所述刀架（11）内壁固定,所述轴承（113）内环与所述环型连接部（123）侧壁固定。5.根据权利要求4所述的一种四轴联动的数控机床，其特征在于：所述刀架（11）呈正棱柱形，所述刀架（11）可绕所述环型连接部（123）转动，所述刀架（11）相对于所述刀座（1）具有多个工作位置。6.根据权利要求5所述的一种四轴联动的数控机床，其特征在于：所述刀架底板（12）设有第一冷却液管道（121），所述刀架（11）设有多条第二冷却液管道（117），所述刀架（11）旋转至一所述工作位置时，所述第一冷却液管道（121）与多条所述第二冷却液管道（117）中的一条连通。7.根据权利要求5所述的一种四轴联动的数控机床，其特征在于：所述刀架（11）设有连接盖（114），所述驱动电机（122）的轴杆与所述连接盖（114）的中心处连接，所述连接盖（114）与所述刀架（11）连接。8.根据权利要求5所述的一种四轴联动的数控机床，其特征在于：所述刀架（11）的每个侧棱面皆设有安装孔（111）和固定孔（112）。9.根据权利要求8所述的一种四轴联动的数控机床，其特征在于：所述刀架（11）具有刀夹（116），所述刀夹（116）设有与所述安装孔（111）适配的连接部（1161），所述刀夹（116）设有用于夹具的夹持部（1162）。10.根据权利要求1所述的一种四轴联动的数控机床，其特征在于：所述z拖板（2）为中空构件，所述铣床主体包括电主轴（21），所述电主轴（21）安装于所述z拖板（2）内，所述电主轴（21）与所述刀座（1）并列设置。

技术总结

本实用新型公开了一种四轴联动的数控机床，属于数控加工设备领域，其包括铣床主体，所述铣床主体具有Z拖板，所述Z拖板上安装有用于安装刀具的刀座。本实用新型提供一种四轴联动的数控机床，通过在Z拖板上设置刀座用于固定刀具，不仅解决了刀具受力的问题，同时可有效减少加工刀具的坐标设定。减少加工刀具的坐标设定。减少加工刀具的坐标设定。