[发明专利]多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床

权利要求书

1.一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床，其特征在于：多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床包括：主电机(1)、定环架(2)、主轴上轴承(3)，主轴齿轮(4)、主轴箱(5)、主轴(6)、电磁制动器(7)、主轴下轴承(8)、刀盘上壳(9)、调距电机(10)、电磁铁上(11)、花键螺纹轴(12)、刀盘下壳(13)、电主轴(14)、刀具(15)、螺母(16)、弹簧(17)、调距锥块(18)、电磁铁下(19)、动环架(20)、控制驱动系统(21)、数据驱动线(22)、底座(23)、床身(24)、机床升降台(25)、纵向进给工作台(26)、横向进给工作台(27)、丝杠轴承(28)、丝杠螺母(29)、丝杠(30)、升降电机(31)、电机轴齿轮(32)、定环架螺钉(33)、主轴螺钉(34)、动环架螺钉(35)、螺栓螺母副(36)、定环(37)、动环(38)；

主电机(1)固定安装于主轴箱(5)，其输出轴固定连接电机轴齿轮(32)，电机轴齿轮(32)与主轴齿轮(4)啮合，主轴齿轮(4)与主轴(6)固定连接，主轴(6)通过主轴上轴承(3)和主轴下轴承(8)安装于主轴箱(5)，电磁制动器(7)与主轴(6)固定连接，主轴(6)为套筒状中空的轴；

定环架(2)上端为盘状，下部为中空的杆，杆的下部侧面有小孔；定环架(2)上端通过定环架螺钉(33)与主轴箱(5)固定连接，下部中空的杆穿过主轴(6)和刀盘上壳(9)；定环(37)为截面为长方形的环，多个定环(37)的内圈均与定环架(2)下端固定连接，多根数据驱动线(22)穿过定环架(2)的中空的杆、杆的下部的小孔分别与多个定环(37)连接；

主轴箱(5)与床身(24)连接并可沿其上下移动，丝杠螺母(29)一方面与主轴箱(5)固定连接，另一方面与丝杠(30)连接并可随丝杠的转动而上下移动；丝杠(30)上端与升降电机(31)固定连接，下端通过丝杠轴承(28)与床身(24)连接；升降电机(31)与床身(24)固定连接，床身(24)与底座(23)固定连接；

机床升降台(25)与床身(24)连接并可沿其上下移动；纵向进给工作台(26)位于机床升降台(25)上，并可沿其左右移动；横向进给工作台(27)位于纵向进给工作台(26)上，并可沿其里外移动；

刀盘上壳(9)通过多个主轴螺钉(34)与主轴(6)固定连接，刀盘下壳(13)通过多个螺栓螺母副(36)与刀盘上壳(9)固定连接；

动环架(20)通过多个动环架螺钉(35)与刀盘上壳(9)固定连接，动环架(20)为盆状且其侧壁有小孔，动环(38)为截面为长方形的环，多个动环(38)外圈与动环架(20)的内侧壁固定连接，多根数据驱动线(22)的一端分别与多个动环(38)固定连接，多根数据驱动线(22)的另一端穿过动环架(20)侧壁的小孔分别与调距电机(10)、电磁铁上(11)、电磁铁下(19)、电主轴(14)固定连接；动环(38)和定环(37)均为截面为长方形的环，动环(38)的内圈与定环(37)的外圈接触且可相对滑动；

调距电机(10)与刀盘上壳(9)固定连接，电磁铁上(11)与刀盘下壳(13)固定连接，电磁铁下(19)与调距锥块(18)固定连接；电磁铁上(11)和电磁铁下(19)上下相对，电磁铁上(11)和电磁铁下(19)的中部均有孔，且孔径大于花键螺纹轴(12)的最大轴径；

花键螺纹轴(12)穿过调距锥块(18)、电磁铁下(19)和电磁铁上(11)，花键螺纹轴(12)的上端与调距电机(10)的输出轴固定连接，调距锥块(18)通过外侧圆锥面与刀盘下壳(13)的圆锥孔配合并由通过套在花键螺纹轴(12)下端的弹簧(17)、螺母(16)压紧在刀盘下壳(13)上，调距锥块(18)与花键螺纹轴(12)为花键联结，花键螺纹轴(12)为花键轴且下端有与螺母(16)配合的螺纹，电主轴(14)与调距锥块(18)固定连接，刀具(15)与电主轴(14)固定连接，电主轴(14)与调距电机(10)输出轴的回转轴线不重合；

由调距电机(10)、电磁铁上(11)、花键螺纹轴(12)、电主轴(14)、刀具(15)、螺母(16)、弹簧(17)、调距锥块(18)、电磁铁下(19)组成的组件有多组且这多组组件等间距排列于以主轴(6)的轴线为回转中心的水平圆周上；

控制驱动系统(21)通过数据驱动线(22)与主电机(1)、升降电机(31)、电磁制动器(7)、调距电机(10)、电磁铁上(11)、电磁铁下(19)、电主轴(14)、机床升降台(25)、纵向进给工作台(26)、横向进给工作台(27)相连，根据输入指令控制和驱动主电机(1)、升降电机(31)、调距电机(10)、电主轴(14)的启动、停止、变向和变速，电磁制动器(7)的开合，电磁铁上(11)、电磁铁下(19)的通断，横向进给工作台(27)的里外移动，纵向进给工作台(26)的左右移动，机床升降台(25)的上下移动。

2.根据权利要求1所述的一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床，其特征是：将刀具(15)的回转轴线在水平面的投影点到主轴(6)回转轴线在水平面的投影点的距离记为回转半径R，相邻的两个刀具(15)的铣削回转半径R的夹角记为齿间角θ，当刀具(15)选择螺旋刃立铣刀时，电磁制动器(7)处在非制动的状态下时，控制驱动系统(21)通过数据驱动线(22)控制电磁铁上(11)、电磁铁下(19)产生相互的推斥力，使调距锥块(18)向下移动，调距锥块(18)的外侧圆锥面与刀盘下壳(13)的圆锥孔脱离，调距电机(10)转动，带动调距锥块(18)转动，调整刀具(15)的相互位置；

当调整后的各个刀具(15)的回转半径R是相等的，而且齿间角θ也相等，称此时的铣削为“等回转半径等齿间角铣削”模式；“等回转半径等齿间角铣削”模式根据刀具(15)的转向可分为“同转向等回转半径等齿间角铣削”模式“变转向等回转半径等齿间角铣削”模式；

当调整后的各个刀具(15)的回转半径R是相等的，而齿间角θ不相等，称此时的铣削为“等回转半径不等齿间角铣削”模式；“等回转半径不等齿间角铣削”模式根据刀具(15)的转向可分为“同转向等回转半径不等齿间角铣削”模式“变转向等回转半径不等齿间角铣削”模式；

当调整后的各个刀具(15)的回转半径R不相等的，而齿间角θ也不相等，称此时的铣削为“不等回转半径不等齿间角铣削”模式；“不等回转半径不等齿间角铣削”模式根据刀具(15)的转向可分为“同转向不等回转半径不等齿间角铣削”模式“变转向不等回转半径不等齿间角铣削”模式；

当刀具(15)选择钻头时，电磁制动器(7)处在制动的状态下时，控制驱动系统(21)通过数据驱动线(22)控制电磁铁上(11)、电磁铁下(19)产生相互的推斥力，使调距锥块(18)向下移动，调距锥块(18)的外侧圆锥面与刀盘下壳(13)的圆锥孔脱离，调距电机(10)转动，带动调距锥块(18)转动，调整刀具(15)的相互位置；

当调整后的各个刀具(15)都在圆周上时为“圆形阵列孔组钻削”模式；“圆形阵列孔组钻削”模式根据刀具(15)的转向可分为“同转向圆形阵列孔组钻削”模式和“变转向圆形阵列孔组钻削”模式；

当调整后的各个刀具(15)都在矩形上时为“矩形阵列孔组钻削”模式，“矩形阵列孔组钻削”模式根据刀具(15)的转向可分为“同转向矩形阵列孔组钻削”模式和“变转向矩形阵列孔组钻削”模式。