开云优惠体育网页版入口

专利名称：一种双端车削加工中心

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210909679.0

专利申请（专利权）人：宁夏宏源长城机床有限公司
权利人地址：宁夏回族自治区银川市经济技术开发区中小企业创业园13号厂房

专利发明（设计）人：袁承家,徐卫东,董艳红,陈雁军,毛友岸,秦文军

专利摘要：本发明涉及机械加工设备技术领域，特别涉及一种双端车削加工中心，包括机架、工件夹持系统、端部车削系统，将钻杆类双端同工艺步骤加工的车削加工操作综合在同一台设备上同时实施，并且可以通过在主轴箱滑轨上增设滑动供料挤压设备的简单改进继续在同一加工设备上实现摩擦焊工艺，提高相关生产效率，降低了生产成本。

主权利要求：
1.一种双端车削加工中心，其特征在于，包括机架、工件夹持系统、端部车削系统；
其中机架由床身和床腿组成，床身通过床腿安装固定，床身为斜置床身，床身工作面下部设置主轴箱滑轨，主轴箱滑轨轴线水平，床身工作面上部设置左右对称的溜板滑轨，溜板滑轨与主轴箱滑轨平行；
工件夹持系统由动力主轴装置和随动主轴装置组成；
其中动力主轴装置包括动力主轴箱、动力主轴丝杠装置、主轴箱定位卡盘、夹持器、夹持器传动带和夹持器驱动电机，主轴箱定位卡盘安装在主轴箱滑轨一端，与主轴箱滑轨滑动配合且设置有液压卡具，液压卡具用于液压动作卡紧主轴箱滑轨实现两者间的固定连接，动力主轴箱安装在主轴箱定位卡盘上，夹持器通过轴承转动安装在动力主轴箱上，夹持器驱动电机安装在动力主轴箱上且通过夹持器传动带与夹持器传动连接，动力主轴丝杠装置安装在主轴箱滑轨与主轴箱定位卡盘之间，用于驱动动力主轴装置沿主轴箱滑轨的运动；
随动主轴装置包括随动主轴箱、随动主轴箱丝杠装置、主轴箱定位卡盘和夹持器，主轴箱定位卡盘安装在主轴箱滑轨另一端，与主轴箱滑轨滑动配合且设置有液压卡具，液压卡具用于液压动作卡紧主轴箱滑轨实现两者间的固定连接，随动主轴箱安装在主轴箱定位卡盘上，夹持器通过轴承转动安装在随动主轴箱上，随动主轴丝杠装置安装在主轴箱滑轨与主轴箱定位卡盘之间，用于驱动随动主轴装置沿主轴箱滑轨的运动；
上述工件夹持系统中，工件由两个夹持器夹持并确定轴心，工件两端代加工区穿过夹持器位于夹持器外侧；
端部车削系统有两个，两侧对称安装在溜板滑轨上，位于工件夹持系统外侧；每个端部车削系统包括回转式刀架、选刀驱动器、第一溜板、第一溜板驱动丝杠装置、第二溜板和第二溜板驱动丝杠装置；其中第一溜板滑动安装在溜板滑轨上，第一溜板丝杠装置安装在第一溜板与溜板滑轨之间，用于驱动控制第一溜板沿溜板滑轨的运动，第二溜板下表面与第一溜板上表面设置有相互配合的垂直滑轨副，垂直滑轨副相对主轴箱滑轨垂直，第二溜板通过垂直滑轨副滑动安装在第一溜板上，第二溜板驱动丝杠装置安装在第一溜板与第二溜板之间，用于驱动控制第二溜板沿垂直滑轨副相对第一溜板的运动，回转式刀架通过选刀驱动器安装在第二溜板上，回转式刀架工作位位于工件夹持系统外侧。
2.如权利要求1所述的一种双端车削加工中心，其特征在于，所述工件夹持系统还包括对刀调高装置，对刀调高装置安装在主轴箱定位卡盘与动力主轴箱、随动主轴箱之间，或者对刀调高装置安装在夹持器与动力主轴箱、随动主轴箱之间，对刀调高装置用于调节工件与床身的间距。
3.如权利要求1所述的一种双端车削加工中心，其特征在于，所述端部车削系统还包括对刀调高装置，对刀调高装置安装在第一溜板与溜板滑轨之间，或者对刀调高装置安装在第二溜板与第一溜板之间，或者对刀调高装置安装在第二溜板与回转式刀架之间，对刀调高装置用于调节回转式刀架与床身的间距。
4.如权利要求1所述的一种双端车削加工中心，其特征在于，所述夹持器为筒夹。
5.如权利要求1所述的一种双端车削加工中心，其特征在于，所述动力主轴丝杠装置和随动主轴丝杠装置共用一根传动轴，且驱动方向镜像同步。 说明书 : 一种双端车削加工中心
技术领域：[0001] 本发明涉及机械加工设备技术领域，特别涉及一种双端车削加工中心。背景技术：[0002] 目前在加工钻杆时，常用的加工方案为在管件结构主体的两端以摩擦焊方式焊接公、母钻杆接头，切削掉焊接毛刺并热处理后形成产品。[0003] 该加工工艺过程中，在摩擦焊操作之前，出于对焊接连接质量、焊缝挤压凸起幅度和内外焊缝毛刺处理的考虑，需要对管件结构主体的端部进行车削加工以形成摩擦焊工艺所需的焊接坡口，该车削加工过程需要对长杆工件的两端进行相同的车削加工操作，在使用常规车床操作时需要在厂房内对工件进行换向，或者使用两台车床分别加工一个端头，前者对长杆工件的吊装换向操作有较高的危险性，后者增加了设备成本，且单个产品的加工工时多，不利于生产组织和安全管理。发明内容：[0004] 鉴于此，有必要设计一种双端车削加工中心，将钻杆类双端同工艺步骤加工的车削加工操作综合在同一台设备上同时实施，提高相关生产效率。[0005] 一种双端车削加工中心，包括机架、工件夹持系统、端部车削系统。[0006] 其中机架由床身和床腿组成，床身通过床腿安装固定，床身为斜置床身，床身工作面下部设置主轴箱滑轨，主轴箱滑轨轴线水平，床身工作面上部设置左右对称的溜板滑轨，溜板滑轨与主轴箱滑轨平行。[0007] 工件夹持系统由动力主轴装置和随动主轴装置组成。[0008] 其中动力主轴装置包括动力主轴箱、动力主轴丝杠装置、主轴箱定位卡盘、夹持器、夹持器传动带和夹持器驱动电机，主轴箱定位卡盘安装在主轴箱滑轨一端，与主轴箱滑轨滑动配合且设置有液压卡具，液压卡具用于液压动作卡紧主轴箱滑轨实现两者间的固定连接，动力主轴箱安装在主轴箱定位卡盘上，夹持器通过轴承转动安装在动力主轴箱上，夹持器驱动电机安装在动力主轴箱上且通过夹持器传动带与夹持器传动连接，动力主轴丝杠装置安装在主轴箱滑轨与主轴箱定位卡盘之间，用于驱动动力主轴装置沿主轴箱滑轨的运动。[0009] 随动主轴装置包括随动主轴箱、随动主轴箱丝杠装置、主轴箱定位卡盘和夹持器，主轴箱定位卡盘安装在主轴箱滑轨另一端，与主轴箱滑轨滑动配合且设置有液压卡具，液压卡具用于液压动作卡紧主轴箱滑轨实现两者间的固定连接，随动主轴箱安装在主轴箱定位卡盘上，夹持器通过轴承转动安装在随动主轴箱上，随动主轴丝杠装置安装在主轴箱滑轨与主轴箱定位卡盘之间，用于驱动随动主轴装置沿主轴箱滑轨的运动。[0010] 上述工件夹持系统中，工件由两个夹持器夹持并确定轴心，工件两端代加工区穿过夹持器位于夹持器外侧。[0011] 端部车削系统有两个，两侧对称安装在溜板滑轨上，位于工件夹持系统外侧；每个端部车削系统包括回转式刀架、选刀驱动器、第一溜板、第一溜板驱动丝杠装置、第二溜板和第二溜板驱动丝杠装置；其中第一溜板滑动安装在溜板滑轨上，第一溜板丝杠装置安装在第一溜板与溜板滑轨之间，用于驱动控制第一溜板沿溜板滑轨的运动，第二溜板下表面与第一溜板上表面设置有相互配合的垂直滑轨副，垂直滑轨副相对主轴箱滑轨垂直，第二溜板通过垂直滑轨副滑动安装在第一溜板上，第二溜板驱动丝杠装置安装在第一溜板与第二溜板之间，用于驱动控制第二溜板沿垂直滑轨副相对第一溜板的运动，回转式刀架通过选刀驱动器安装在第二溜板上，回转式刀架工作位位于工件夹持系统外侧。[0012] 工作时，使用吊机、叉车等工具将工件举升至动力主轴装置和随动主轴装置之间，启动动力主轴丝杠装置和随动主轴丝杠装置使之向内运动，将工件两端分别穿过夹持器，夹紧夹持器并调平使工件固定到位。车削加工时，启动夹持器驱动电机，通过夹持器传动带带动工件旋转，进而由回转式刀架选取工艺预设刀具对工件两端进行同步加工。[0013] 上述结构中，第一溜板驱动丝杠装置控制第一溜板相对溜板滑轨运动提供刀具的x轴定位参数，第二溜板驱动丝杠装置控制第二溜板相对垂直滑轨副运动提供刀具的y轴定位参数，通常情况下，通过设备尺寸设计使动力主轴装置中夹持器轴承的轴心处于工作位刀具的y轴运动路线上，即可忽略刀具的z轴定位参数完成正常车削加工。但在工程实践中，考虑到设备的安装制造精度影响，对加工过程中刀具z轴定位参数存在调零需求，且为本设计后续改进中继续扩展钻、铣等加工功能的冗余考虑；[0014] 优选的，工件夹持系统还包括对刀调高装置，对刀调高装置安装在主轴箱定位卡盘与动力主轴箱、随动主轴箱之间，或者对刀调高装置安装在夹持器与动力主轴箱、随动主轴箱之间，对刀调高装置用于调节工件与床身的间距，该间距即为z轴定位参数。或者，端部车削系统还包括对刀调高装置，对刀调高装置安装在第一溜板与溜板滑轨之间，或者对刀调高装置安装在第二溜板与第一溜板之间，或者对刀调高装置安装在第二溜板与回转式刀架之间，对刀调高装置用于调节回转式刀架与床身的间距，该间距即为z轴定位参数。[0015] 优选的，上述夹持器为筒夹，保证工件与夹持器共轴。[0016] 优选的，动力主轴丝杠装置和随动主轴丝杠装置共用一根传动轴，且驱动方向镜像同步，简化工件装卸的操作，并提高工件安装过程中的两端定位精度。[0017] 本发明提供了一种双端车削加工中心，将钻杆类双端同工艺步骤加工的车削加工操作综合在同一台设备上同时实施，并且可以通过在主轴箱滑轨上增设滑动供料挤压设备的简单改进继续在同一加工设备上实现摩擦焊工艺，提高相关生产效率，降低了生产成本。附图说明：[0018] 附图1是一种双端车削加工中心具体实施例结构示意图；[0019] 附图2是一种双端车削加工中心具体实施例正视结构示意图；[0020] 附图3是一种双端车削加工中心具体实施例动力主轴装置侧局部结构示意图。图中，机架1、床身101、主轴箱滑轨1011、溜板滑轨1012、床腿102、动力主轴装置2、随动主轴装置3、动力主轴箱201、随动主轴箱301、动力主轴丝杠装置202、随动主轴丝杠装置302、主轴箱定位卡盘203、夹持器204、夹持器传动带205、夹持器驱动电机206、端部车削系统4、回转式刀架401、选刀驱动器402、第一溜板403、第一溜板驱动丝杠装置404、第二溜板405、第二溜板驱动丝杠装置406、垂直滑轨副407。具体实施方式：[0021] 一种双端车削加工中心，包括机架1、工件夹持系统、端部车削系统4。[0022] 其中机架1由床身101和床腿102组成，床身101通过床腿102安装固定，床身101为斜置床身101，床身101工作面下部设置主轴箱滑轨1011，主轴箱滑轨1011轴线水平，床身101工作面上部设置左右对称的溜板滑轨1012，溜板滑轨1012与主轴箱滑轨1011平行。[0023] 工件夹持系统由动力主轴装置2和随动主轴装置3组成。[0024] 其中动力主轴装置2包括动力主轴箱201、动力主轴丝杠装置202、主轴箱定位卡盘203、夹持器204、夹持器传动带205和夹持器驱动电机206，主轴箱定位卡盘203安装在主轴箱滑轨1011一端，与主轴箱滑轨1011滑动配合且设置有液压卡具，液压卡具用于液压动作卡紧主轴箱滑轨1011实现两者间的固定连接，动力主轴箱201安装在主轴箱定位卡盘203上，夹持器204通过轴承转动安装在动力主轴箱201上，夹持器驱动电机206安装在动力主轴箱201上且通过夹持器传动带205与夹持器204传动连接，动力主轴丝杠装置202安装在主轴箱滑轨1011与主轴箱定位卡盘203之间，用于驱动动力主轴装置2沿主轴箱滑轨1011的运动。[0025] 随动主轴装置3包括随动主轴箱301、随动主轴箱301丝杠装置、主轴箱定位卡盘203和夹持器204，主轴箱定位卡盘203安装在主轴箱滑轨1011另一端，与主轴箱滑轨1011滑动配合且设置有液压卡具，液压卡具用于液压动作卡紧主轴箱滑轨1011实现两者间的固定连接，随动主轴箱301安装在主轴箱定位卡盘203上，夹持器204通过轴承转动安装在随动主轴箱301上，随动主轴丝杠装置302安装在主轴箱滑轨1011与主轴箱定位卡盘203之间，用于驱动随动主轴装置3沿主轴箱滑轨1011的运动。[0026] 上述工件夹持系统中，夹持器204为筒夹，工件由两个筒夹夹持并确定轴心，工件两端代加工区穿过筒夹位于筒夹外侧。[0027] 端部车削系统4有两个，两侧对称安装在溜板滑轨1012上，位于工件夹持系统外侧；每个端部车削系统4包括回转式刀架401、选刀驱动器402、第一溜板403、第一溜板驱动丝杠装置404、第二溜板405和第二溜板驱动丝杠装置406；其中第一溜板403滑动安装在溜板滑轨1012上，第一溜板403丝杠装置安装在第一溜板403与溜板滑轨1012之间，用于驱动控制第一溜板403沿溜板滑轨1012的运动，第二溜板405下表面与第一溜板403上表面设置有相互配合的垂直滑轨副407，垂直滑轨副407相对主轴箱滑轨1011垂直，第二溜板405通过垂直滑轨副407滑动安装在第一溜板403上，第二溜板驱动丝杠装置406安装在第一溜板403与第二溜板405之间，用于驱动控制第二溜板405沿垂直滑轨副407相对第一溜板403的运动，回转式刀架401通过选刀驱动器402安装在第二溜板405上，回转式刀架401工作位位于工件夹持系统外侧。[0028] 工作时，使用吊机、叉车等工具将工件举升至动力主轴装置2和随动主轴装置3之间，启动动力主轴丝杠装置202和随动主轴丝杠装置302使之向内运动，将工件两端分别穿过夹持器204，夹紧夹持器204并调平使工件固定到位。车削加工时，启动夹持器驱动电机206，通过夹持器传动带205带动工件旋转，进而由回转式刀架401选取工艺预设刀具对工件两端进行同步加工。[0029] 上述结构中，第一溜板驱动丝杠装置404控制第一溜板403相对溜板滑轨1012运动提供刀具的x轴定位参数，第二溜板驱动丝杠装置406控制第二溜板405相对垂直滑轨副407运动提供刀具的y轴定位参数，通常情况下，通过设备尺寸设计使动力主轴装置2中夹持器204轴承的轴心处于工作位刀具的y轴运动路线上，即可忽略刀具的z轴定位参数完成正常车削加工。但在工程实践中，考虑到设备的安装制造精度影响，对加工过程中刀具z轴定位参数存在调零需求，且为本设计后续改进中继续扩展钻、铣等加工功能的冗余考虑，工件夹持系统还包括对刀调高装置，对刀调高装置安装在主轴箱定位卡盘203与动力主轴箱201、随动主轴箱301之间，或者对刀调高装置安装在夹持器204与动力主轴箱201、随动主轴箱301之间，对刀调高装置用于调节工件与床身101的间距，该间距即为z轴定位参数，或者，端部车削系统4还包括对刀调高装置，对刀调高装置安装在第一溜板403与溜板滑轨1012之间，或者对刀调高装置安装在第二溜板405与第一溜板403之间，或者对刀调高装置安装在第二溜板405与回转式刀架401之间，对刀调高装置用于调节回转式刀架401与床身101的间距，该间距即为z轴定位参数。[0030] 动力主轴丝杠装置202和随动主轴丝杠装置302共用一根传动轴，且驱动方向镜像同步，简化工件装卸的操作，并提高工件安装过程中的两端定位精度。

专利地区：宁夏

专利申请日期：2022-07-29

专利公开日期：2024-11-12

专利公告号：CN115106547B