申请/专利权人：吉林大学

申请日：2019-09-25

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN110508832B

主分类号：B23B5/08

分类号：B23B5/08;B23B3/36;B23B19/02;B23B21/00;B23Q5/28

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.12.24#实质审查的生效;2019.11.29#公开

摘要：本发明涉及一种多刀高效同步动平衡车削加工机床及加工方法，属于机械制造技术领域。尾座固定于床身尾部，电主轴系统通过螺钉一固定于床身头部，导轨固定于床身中部两侧，数控标尺光栅固定于床身中部一侧，工作台驱动模组固定于床身中部中央，工作台模组固定于工作台驱动模组上。本发明优点是三把车刀各间隔120°安装固定，三把车刀同时加工时车刀对待加工工件的作用力相互抵消，可实现自支撑和动平衡，使待加工工件受力变形减小，使得加工精度变高，且降低了工作量，节省了时间，提高了效率，使机床具有较高的通用性。

主权项：1.一种多刀高效同步动平衡车削加工机床，其特征在于：包括床身、导轨、数控标尺光栅、尾座、电主轴系统、螺钉一、工作台驱动模组和工作台模组；所述尾座固定于床身尾部，电主轴系统通过螺钉一固定于床身头部，导轨固定于床身中部两侧，数控标尺光栅固定于床身中部一侧，工作台驱动模组固定于床身中部中央，工作台模组固定于工作台驱动模组上；所述工作台模组包括工作台支架、刀架进给模块一、刀架进给模块二、刀架进给模块三、齿轮驱动模组、螺栓一、轴径测量仪和光栅读数头，所述三个完全相同的刀架进给模块一、刀架进给模块二和刀架进给模块三相互成120°固定于工作台支架上，且刀架进给模块一和刀架进给模块三左右对称，刀架进给模块二位于正中间；所述齿轮驱动模组固定于工作台支架中间后面，工作台支架通过螺栓一固定于工作台驱动模组，且导轨支撑工作台支架两侧，从而实现工作台模组在工作台驱动模组的带动下进行轴向进给运动；所述轴径测量仪固定于工作台支架上，光栅读数头固定于工作台支架底部一侧；所述工作台支架包括工作台底座、螺栓十二、螺栓十三、前体支架、支承盖、后体支架、大齿轮套筒、螺栓九、螺栓十和螺栓十一，所述工作台底座通过螺栓一固定于工作台驱动模组的工作台连接件上，从而实现工作台模组在工作台驱动模组的带动下轴向进给，前体支架通过螺栓十三和螺栓十二固定于工作台底座上，为方便刀架进给模块一、刀架进给模块二和刀架进给模块三的安装，先把刀架进给模块一、刀架进给模块二和刀架进给模块三安装到前体支架上，然后将支承盖通过螺栓十固定于前体支架上，从而实现刀架进给模块一、刀架进给模块二和刀架进给模块三的固定，后体支架通过螺栓九固定于前体支架上，且前体支架与后体支架前后相互平行，大齿轮套筒通过螺栓十一固定于后体支架上，从而实现大锥齿轮在后体支架上的转动连接，使得大锥齿轮可绕自身中轴线转动，并且实现齿轮驱动模组带动刀架进给系统进行径向进给运动；所述齿轮驱动模组包括小锥齿轮、大锥齿轮、伺服电机二、小直齿轮、支撑座和螺钉十一，所述小锥齿轮与大锥齿轮啮合，大锥齿轮与工作台支架的后体支架转动连接，伺服电机固定于支撑座、小直齿轮与伺服电机固定连接，支撑板通过螺钉十一与工作台支架的工作台底座固定连接，从而实现在伺服电机二的驱动下使得大锥齿轮绕自身轴线转动来带动刀架进给系统进行径向进给运动；所述刀架进给模块一包括进给机构、切换机构和刀架，所述进给机构与工作台支架的前体支架固定连接，切换机构包括螺栓四、气缸和切换连接件一，气缸通过螺栓四与工作台支架的后体支架固定连接，切换连接件一固定于气缸上，从而实现在气缸的伸出收缩下切换连接件一做径向移动，并带动刀架进给模块一做径向移动，进行处于工作状态和不工作状态的切换；所述刀架包括车刀底座、车刀、车刀座、螺钉九、螺钉五、电机、电机安装片、螺钉六、螺钉七、刀架连接件、螺钉八、固定块、车刀移动丝杆、螺栓五、车刀移动丝杆螺母、锥销一、锥销二和套筒，所述车刀底座通过螺钉七与刀架连接件固定连接，刀架连接件固定于进给机构，从而在进给机构的带动下刀架实现径向进给运动，车刀通过螺钉九固定于车刀座，车刀座与车刀底座滑动连接，且车刀座通过螺栓五固定于车刀移动丝杆螺母，电机通过螺钉五固定于电机安装片上，电机安装片通过螺钉六固定于车刀底座，固定块通过螺钉八固定于车刀底座，车刀移动丝杆左端与固定块相应孔活动连接，右端与套筒通过锥销一固定连接，套筒通过锥销一固定连接于车刀移动丝杆右端，套筒通过锥销二固定连接于电机左端，从而实现电机带动车刀移动丝杆转动，车刀移动丝杆通过车刀移动丝杆螺母进一步带动车刀沿车刀底座滑槽左右移动；所述进给机构包括小锥齿轮固定螺母、垫片一、切换连接件一、切换连接件二、开口轴承端盖、螺栓六、垫片二、闭口轴承端盖、螺栓八、垫片三、轴承、螺栓七、进给丝杆螺母、进给丝杆、螺钉十和抱闸制动器，所述小锥齿轮固定螺母固定于进给丝杆左端，小锥齿轮通过小锥齿轮固定螺母和垫片固定于进给丝杆左端，从而实现通过带动小锥齿轮转动来进一步带动进给丝杆转动；切换连接件一通过花键键槽与进给丝杆固定连接，且与切换连接件二活动连接，从而实现切换连接件一通过气缸的伸缩带动进给机构进行径向移动，切换连接件二通过花键键槽与进给丝杆固定连接，保证小锥齿轮右端的顶紧，开口轴承端盖通过螺栓六和垫片二与工作台支架的前体支架固定连接，所述轴承与进给丝杆活动连接，所述闭口轴承端盖通过螺栓八和垫片三与工作台支架的前体支架固定连接，进给丝杆螺母通过螺栓七与刀架连接件固定连接，且进给丝杆螺母与进给丝杆通过丝杆副连接，所述进给丝杆与工作台支架的前体支架转动连接，从而实现进给丝杆转动不受工作台支架的前体支架的影响，并在进给丝杆的带动下进给丝杆螺母沿进给丝杆轴向左右移动，进一步带动进给机构实现径向移动；所述抱闸制动器通过螺钉十与工作台支架的前体支架固定连接，从而实现进给机构径向移动止动的精确性。

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