[实用新型]模具精加工万能机床

说明书

本发明涉及一种用于模具精加工的万能机床，属机械加工领域。本机床由多工位回转头、立柱、精密数控座标工作台及底座构成。通过工作头转位配以一定的辅具，由各个加工头可分别完成对工件的电火花成型加工，线切割加工及座标镗削或座标磨削。

日本工业大学的K.铃木等人在第九届国际电加工学术年会（1989年名古屋）发表了题为“在加工中心上进行电火花加工的尝试”的文章（PROCEEDINGS  OF  ISEM－9.P38～41）。介绍了在金属切削加工中心主轴头上换装电极，配以电气系统和可拆卸油槽进行电火花成型加工的实例。该装置的不足之处在于，没能把线切割加工和座标磨削等模具精加工手段组合进去，而且，在庞大昂贵的加工中心上进行耗时的电火花成型加工，而将其主要的切削功能闲置着，总的设备利用效率未必合算。

目前，模具精加工用的电火花成型机床，线切割机床，座标镗及座标磨床等，有着如下的共同点：

①切削抗力很小或几乎为零。

②配有精密座标工作台及点位或轨迹的计算机数控系统。

③对工作环境、振动、噪声、热变形影响等的要求基本相同。

④价格昂贵，且相当一部分用户的单台设备利用率尚不饱满。

因此，有必要也有可能把上述各精加工机床的功能集于一身，构成一台万能机床。

本发明的目的是，制造一种具有电火花成型机床，线切割机床，座标镗床和座标磨床主要功能的万能机床，不仅一机多用，而且工件一次装夹，多工种依次加工，有利于提高模具或工件精度和质量。

本发明由多工位回转头、立柱、精密数控座标工作台和底座构成。多工位回转头的各工位分别安装着电火花成型加工头，线切割加工头，座标磨及座标镗主轴头箱，多工位回转头为积木式结构，其各个独立的功能加工头与多工位回转座之间用螺栓联接，回转座的三个工位（据需要也可作成二或四工位）沿圆周均布配置，该多工位回转头可在立柱上转位并定位，可调节升降并锁紧，其调升范围足够大，从而使工作台上方有足够空间，以便安装诸如万能转台、数控转台、正弦规磁力吸盘、方箱等功能性辅具，更加拓展机床的适用范围。

现有线切割机床的运丝系统，体积大而沉重。本发明设计了轻巧的“自行式贮丝筒”，它与上丝臂组成了线切割加工头，可卸式下丝臂则安装在立柱上。

下面结合附图对实施例作进一步说明：

图1.所示的模具精加工万能机床，体现出积木式的模块化设计：独立的电火花成型加工头（1.6）线切割加工头（1.7）和磨削镗削主轴头箱（1.2）用螺栓分别安装在多工位回转座上构成了多工位回转头（1.1）。该回转头可在立柱（1.3）上转位以更换工种，还可通过丝杠（1.8）调节高低。立柱和精密数控座标工作台（1.5）安装在底座（1.4）上。

磨削镗削主轴头箱的主轴下端为锥孔，以利于商品化的机床附件如镗头，高速磨头等方便地换接。电火花成型加工头主轴的进给系由步进电机或伺服电机控制，这种控制可以是由脉冲电源进行的工艺参数适应控制，也可以是由主计算机进行的程序控制或二者的结合，电火花成型加工时工作台需加装可卸式油槽并接通油泵系统，线切割加工头的特点在于其“自行式贮丝筒”。其结构原理如图2.所示：由步进电机（2.1）带动丝杠（2.2），拖动滑座（2.3）在导柱（2.4）上滑移，完成排丝动作。由电机（2.6）通过皮带（2.7）带动经由轴承（2.5）套装在滑座外周上的丝筒（2.8）旋转，完成卷丝动作。排丝与卷丝动作的协调，系由转角脉冲发生器（2.9），步进电机驱动电源（2.10）及步进电机保证的，其关系如下式：

Δ＝S· (N·β)/360 （mm）

式中：Δ为排丝间距（mm），S为丝杠螺距（mm），β为步进电机步距角，    N为丝筒每转一周发给步进电机的脉冲个数。

转角脉冲发生器由转角编码盘（2.9.1）及传感头（2.9.2）组成，传感头为霍尔元件式，也可用光电式，电涡流式或感应同步器式的。

作为万能机床整机系统，除了上述机床本身外，也还包括相应的电气柜和计算机柜。