[发明专利]细长轴类零件铣端面钻中心孔车外圆专用数控机床

说明书

技术领域

本发明涉及石油领域专用设备中的细长活塞杆类零件的铣端面，钻中心孔，车外圆加工专用的数控机床，具体说是细长轴类零件铣端面钻中心孔车外圆专用数控机床。

背景技术

目前加工石油领域专用设备中的细长活塞杆类零件时，采用普通车床加工，铣、钻、车三道工序需要两次装夹，夹紧时由工人手动夹紧，并且调整中心位置，先铣端面，后钻中心孔，钻孔时需要人工将车刀架退出原来的工作位置，手动摇转尾座来实现钻孔，在完成钻孔工序后需要停车，由人工松开卡盘，将零件按照车削外圆的长度伸出后再夹紧，并人工将尾座退出原来的工作位置，再进行对零件的外圆车削加工，整个过程耗费时间很长，效率低，工件易变形精度很难保证，废品率高。

由于上述问题的存在，本发明人对现有的加工手段进行了研究和分析，以便能够设计出加工速度快，过程简洁且加工精度高的新机床。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意进取，结果发现将铣端面钻中心孔机床和无心车床两种车床的优点整合在一起并且采用数字控制，即设置主轴箱，主轴箱包括：铣削加工主轴连接铣刀盘、钻削加工主轴连接中心钻、套车加工主轴连接套车盘，其中套车加工主轴为中空结构，有供被加工零件通过的通孔，主轴箱设置在主轴箱底座上，通过滚珠带动主轴箱在轨道上运动；主轴箱底座设置在机床主体上，并通过滚珠丝杠带动使其在轨道上运动；夹紧及进给装置通过Z轴导轨运动；包括一对夹抓、液压油缸二和进料伺服电机；夹紧及导向装置固定在机床主体上，包括圆毂和液压油缸一；机床主体，包括Z轴导轨，Z轴滚珠丝杠和Z轴伺服电机；两托料架用于承托被加工零件；从而完成本发明。

本发明的目的在于提供以下方面：

（1）细长轴类零件铣端面钻中心孔车外圆专用数控机床,其特征在于：该数控机床包括

主轴箱1，主轴箱包括三个互相平行的主轴，三个主轴分别是铣削加工主轴11、钻削加工主轴12和套车加工主轴13，三主轴水平设置并在同一个水平面内，其中，套车加工主轴13为中空结构，即套车加工主轴13沿着中轴线方向设置通孔，主轴箱底面设有X轴导轨槽14，

主轴箱底座2，主轴箱底座2上表面设置有与X轴导轨槽14相配合的X轴导轨21；主轴箱底座2下表面设置有主轴Z轴导轨槽23，主轴箱底座前端设置X轴伺服电机22，X轴伺服电机（22）通过X轴滚珠丝杠与主轴箱1相连；

机床主体7，其顶部设置Z轴导轨71，底部设有主轴Z轴导轨槽23的主轴箱底座2设置在Z轴导轨71上，机床主体7顶部的左端设置Z轴伺服电机72，Z轴伺服电机72通过Z轴滚珠丝杠73与主轴箱底座2相连；机床主体7顶部的右端设置进料伺服电机43；

铣刀盘11a，铣刀盘固定在铣削加工主轴上；

中心钻12a，中心钻固定在钻削加工主轴上；

套车盘13a，沿着其中轴线设有通孔，套车盘固定在套车加工主轴上；

夹紧及进给装置4，设置在机床主体7远离主轴箱1的一侧，夹紧及进给装置4底面设有进给Z轴导轨槽44，进给Z轴导轨槽44与机床主体的Z轴导轨71相配合；夹紧及进给装置4顶部设置一对夹抓41、夹紧及进给装置4前端设置液压夹紧油缸二42，夹紧及进给装置4底部通过进料滚珠丝杠与进料伺服电机43相连；

夹紧及导向装置3，其固定在机床主体7顶部机床主轴箱1和夹紧及进给装置4之间，夹紧及导向装置3顶部设置圆毂31和液压夹紧油缸一32；

（2）根据上述（1）所述的细长轴类零件铣端面钻中心孔车外圆专用数控机床，其特征在于，该机床还包括两个沿Z轴方向并排设置的托料架6。

（3）根据上述（1）所述的细长轴类零件铣端面钻中心孔车外圆专用数控机床，其特征在于，被加工零件5由外向里依次穿过于夹爪和圆毂31，其中，被加工零件的直径为27mm-50mm；被加工零件长度为1000mm-6000mm；钻被加工零件中心孔直径为1.6mm-10mm。

（4）根据上述（1）所述的细长轴类零件铣端面钻中心孔车外圆专用数控机床，其特征在于，套车加工主轴的通孔及套车盘的通孔的直径均大于50mm，且两个通孔的中心线与套车加工主轴中心线重合。

（5）根据上述（1）所述的细长轴类零件铣端面钻中心孔车外圆专用数控机床，其特征在于主轴箱上的三主轴按顺序单独工作，未工作的主轴处于停车状态，各主轴间独立工作，互不干扰。

（6）根据上述（1）所述的细长轴类零件铣端面钻中心孔车外圆专用数控机床，其特征在于，所述的主轴箱内三主轴之间的相对位置不变，且铣刀盘最外端到主轴箱的距离等于或略大于中心钻最外端到主轴箱的距离。