技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种
金属加工设备，特别是涉及一种数控车床。
背景技术
[0002]
现有技术中，数控车床的
切削刀具排列在一起，在加工作业时，只有其中的一个切削刀具对
主轴夹持的
工件进行加工，而其余的切削刀具则位于非工作区，这种结构的设计使得切削刀具在换刀的过程中耗费的时间较长，延长了切削刀具的非工序等待时间。再者，由于各个切削刀具之间不能组合进行加工作业，仅能对主轴夹持的工件进行单一作业，使得加工较复杂的产品时，其工作效率较低。
[0003] 而且，如需对主轴夹持的工件进行打中心、钻孔和攻牙等其它工序时，需等待切削工序完成后，才能进行，不能在切削的同时完成打中心、钻孔和攻牙的动作。
[0004] 因此，亟需提供一种使切削刀具既能独立运动又能互相配合，实现在切削的同时完成打中心、钻孔或者攻牙动作的多种功能的同步组合加工，且工作效率高的数控车床。实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种使切削刀具既能独立运动又能互相配合，实现在切削的同时完成打中心、钻孔或者攻牙动作的多种功能的同步组合加工，且工作效率高的数控车床。
[0006] 本实用新型的目的通过以下技术措施实现：
[0007] 提供一种数控车床，包括有床身、
主轴箱及数控装置，其中，
[0008] 所述主轴箱设置于所述床身，所述主轴箱设置有主轴通孔，主轴穿设于所述主轴通孔，并由所述主轴箱
支撑，
[0009] 所述数控车床设置有刀具安装板，所述刀具安装板垂直设置于所述主轴箱，[0010] 所述主轴的轴线方向为Z坐标轴方向，所述刀具安装板垂直设置的方向为Y坐标轴方向，在所述床身的工作
台面的平面内与Z坐标轴方向垂直的方向为X坐标轴方向，[0011] 所述刀具安装板设置有沿Y坐标轴方向往复移动的第一切削工具，[0012] 在所述主轴的两侧设置有沿Z坐标轴方向和X坐标轴方向往复移动的第二切削工具以及沿Z坐标轴方向和X坐标轴方向往复移动的第三切削工具，
[0013] 在与所述主轴相对的
位置设置有用于对所述主轴夹持的工件进行打中心、钻孔或者攻牙动作的三轴座，
[0014] 所述三轴座与设置于所述床身的
尾轴组件和攻牙机驱动连接。
[0015] 加工过程中，由数控装置控制第一切削工具、第二切削工具和第三切削工具同步联动，使得每把刀具既能独立运动又能互相配合实现对同一产品的不同部位的加工。同时将钻孔、攻牙装置与主轴按比例同步，在切削的同时可在无需正反转的情况下进行打中心、钻孔或者攻牙的动作，可以实现对较复杂的产品同步加工的功能，提高了数控车床对较复杂产品的加工效率。
[0016] 优选的，上述第一切削工具包括有第一刀具、第二刀具和第三刀具，所述第一刀具、所述第二刀具和所述第三刀具以所述主轴为轴心的半径方向设置。
[0017] 另，第一切削工具也可以设置有一个刀具，或者二个刀具，从刀具空间的布置、实现功能的
角度以及加工时相互之间不产生干涉等情况综合考虑，设置三个刀具为较优选的方案。而且，第一刀具、第二刀具和第三刀具以主轴为圆心的半径方向设置，这里的设置包括均匀设置和不均匀设置两种，但均匀设置为较优选的方案，不仅使得加工产品的部位对称，而且使得数控车床的外型具有美观装饰的效果。
[0018] 更加优选的，上述第一刀具、所述第二刀具和所述第三刀具分别包括有固定于所述刀具安装板的滑轨、设置于所述滑轨并沿Y坐标轴方向往复移动的滑
块以及
丝杠，所述丝杠的一端通过所述滑块尾部设置的
螺纹连接孔与所述滑块相连接，其另一端连接于伺服
电动机，所述滑块设置有用于夹持刀片的刀片夹。刀具采用滑轨式设计，不仅结构简单、轻巧，而且动作快捷灵活、加工
精度高的特点。每个刀具都设置有各自独立的伺服电动机作为动
力驱动，使得各个刀具之间的运动不会造成相互干涉，既可以独立运动，又可以相互之间组合运动，使得加工效率大大提高。
[0019] 另一优选的，上述第二切削工具和所述第三切削工具以所述主轴的轴线方向为中心，对称地设置于所述主轴的两侧，所述第二切削工具包括有沿Z坐标轴方向往复移动的第一进给单元和沿X坐标轴方向往复移动的第二进给单元，所述第二进给单元固设于所述第一进给单元的下部，所述第一进给单元设置有用于夹持刀片的第一刀具架，所述第三切削工具包括有沿Z坐标轴方向往复移动的第三进给单元和沿X坐标轴方向往复移动的第四进给单元，所述第四进给单元固设于所述第三进给单元的下部，所述第三进给单元设置有用于夹持刀片的第二刀具架。第一刀具架的刀具和第二刀具架的刀具既可以实现X坐标轴方向的运动，又可以实现Z坐标轴方向的运动，同时还可以实现在X坐标轴和Z坐标轴组合方向上的运动。
[0020] 更加优选的，上述第一进给单元、所述第二进给单元、所述第三进给单元和所述第四进给单元是由伺服电动机驱动的丝杠传动的滑轨滑块机构。第一进给单元、第二进给单元、第三进给单元和第四进给单元的驱动构成方式与第一切削工具中的第一刀具、第二刀具和第三刀具的构成相同，都是由各自独立的伺服电动机驱动丝杠，丝杠带动滑块在滑轨上运动，从而使得其上安装的刀具对夹持的工件完成在
指定方向的切削。
[0021] 另，以上的第一切削工具中的第一刀具、第二刀具、第三刀具，第二切削工具的第一进给单元、第二进给单元，以及第三切削工具的第三进给单元和第四进给单元之间，既可以单独独立运动，又可以相互之间进行组合运动，组合方式包括有两两组合、三个之间的组合、四个之间的组合、五个之间的组合、六个之间的组合以及七个之间的组合，可以实现对主轴夹持工件的不同部位同时进行加工。
[0022] 另一优选的，上述三轴座设置有传动杆组件和工作杆组件，所述传动杆组件和所述工作杆组件沿所述主轴轴线的方向穿设于所述三轴座，所述传动杆组件和所述工作杆组件的两端分别设置于所述三轴座的外侧，位于所述主轴夹持工件的一侧的工作杆组件安装
钻头加工工具或者攻牙加工工具，位于所述主轴夹持工件的另一侧的所述传动杆组件和所述工作杆组件之间设置有连接块。传动杆组件用于带动工作组件运动，同时起到复位的作用。传动杆组件可以设置有三根
传动轴，与之相对应的工作杆组件设置有三根工作轴，其中三根工作轴中可以有一根攻牙轴、两根攻牙轴以及三根攻牙轴，攻牙轴的设置是可以根据用户的需求来设置的。传动杆组件中的传动轴以及工作杆组件中的工作轴的数量还可以是除三根外的其它数量。
[0023] 更加优选的，上述攻牙机包括有主
齿轮和驱动齿轮，所述攻牙机由攻牙电动机驱动，所述攻牙电动机的电动机齿轮通过皮带与所述攻牙机的主齿轮连接，所述主齿轮与所述驱动齿轮同轴设置，所述工作杆组件包括有攻牙轴，所述攻牙轴设置有
小齿轮和与所述小齿轮相
啮合的大齿轮。当所述攻牙机的驱动齿轮与所述大齿轮啮合时，所述工作杆组件的攻牙轴旋转。
[0024] 另一更加优选的，上述尾轴组件包括有滑轨、设置于所述滑轨并沿Z坐标轴方向往复移动的滑块以及丝杠，所述丝杠的一端通过所述滑块尾部设置的
螺纹连接孔与所述滑块相连接，其另一端连接于伺服电动机，所述滑块设置有用于安装尾轴的尾轴座，所述伺服电动机驱动所述尾轴，所述尾轴推动所述传动杆组件，所述传动杆组件通过所述连接块推动所述工作杆组件运动。尾轴组件的驱动构成方式与上述的第一切削工具的第一刀具、第二刀具、第三刀具，第二切削工具的进给单元，以及第三切削工具的进给单元的驱动构成方式相同。
[0025] 以上的，上述三轴座的下部设置有沿X坐标轴方向往复移动的第五进给单元，所述第五进给单元是由伺服电动机驱动的丝杠传动的滑轨滑块机构。该第五进给单元由其设置的伺服电动机驱动三轴座沿X坐标轴方向往复移动，使得可以实现对主轴夹持工件的端面的不同部位进行打中心、钻孔或者攻牙动作。
[0026] 另一优选的，上述刀具安装板为扇形的刀具安装板。与第一切削工具中刀具的排列方式相匹配。
[0027] 本实用新型的数控车床，其第一切削工具、第二切削工具和第三切削工具之间既能独立运动又能互相配合对同一产品进行加工，同时设置钻孔、攻牙装置与主轴按比例同步，在切削同时可在无需正反转的情况下进行打中心、钻孔或者攻牙动作，实现对较复杂的产品同步加工，大大提高了数控车床的加工效率。
附图说明
[0028] 利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的
实施例不构成对本实用新型的任何限制。
[0029] 图1是本实用新型的一种数控车床的结构示意图；
[0030] 图2是本实用新型的一种数控车床的另一视角的结构示意图；
[0031] 图3是本实用新型的一种数控车床的攻牙机的分解结构示意图；
[0032] 图4是本实用新型的一种数控车床的尾轴组件的分解结构示意图；
[0033] 图5是本实用新型的一种数控车床的三轴座的分解结构示意图。
[0034] 图1、图2、图3、图4和图5中包括：11——第一刀具、12——第二刀具、13——第三刀具、20——第一刀具架、21——第一进给单元、211——第一滑块、212——第一滑轨、213——第一丝杠、214——第一伺服电动机
外壳、22——第二进给单元、221——第二滑块、
30——第二刀具架、31——第三进给单元、32——第四进给单元、4——三轴座、41——传动杆组件、42——工作杆组件、43——连接块、44——小齿轮、45——大齿轮、46——复位
弹簧、5——第五进给单元、6——尾轴组件、61——尾轴滑块、62——尾轴滑轨、63——尾轴丝杠、64——尾轴伺服电动机、66——尾轴、67——尾轴座、7——攻牙机、71——主齿轮、
72——驱动齿轮、8——主轴箱、81——主轴、9——刀具安装板、10——床身的工作平面。
具体实施方式
[0035] 结合以下实施例对本实用新型作进一步描述：
[0036] 本实用新型的一种数控车床的具体实施方式如图1和图2所示，包括有床身、主轴箱8及数控装置，其中，所述主轴箱8设置于所述床身，所述主轴箱8设置有主轴通孔，主轴81穿设于所述主轴通孔，并由所述主轴箱8支撑，主轴81上设置有夹持工件的工具，可以是卡盘或者是缩套等夹持工件，在与主轴箱8垂直的方向设置有刀具安装板9，用于安装切削刀具。
[0037] 为了清晰地表述数控车床上各个刀具的移动方向，故在数控车床中以所述主轴81的轴线方向为Z坐标轴方向，所述刀具安装板9垂直设置的方向为Y坐标轴方向，在所述床身的
工作台面10的平面内与Z坐标轴方向垂直的方向为X坐标轴方向。
[0038] 所述刀具安装板9设置有沿Y坐标轴方向往复移动的第一切削工具，在所述主轴81的两侧设置有沿Z坐标轴方向和X坐标轴方向往复移动的第二切削工具以及沿Z坐标轴方向和X坐标轴方向往复移动的第三切削工具，在与所述主轴81相对的位置设置有用于对所述主轴81夹持的工件进行打中心、钻孔或者攻牙动作的三轴座4，所述三轴座4与设置于所述床身的尾轴组件6和攻牙机7驱动连接，使得安装于所述三轴座4的钻头加工工具和攻牙加工工具沿Z坐标轴方向运动，实现对所述主轴81夹持的工件进行打中心、钻孔或者攻牙的动作，加工过程中，由数控装置控制第一切削工具、第二切削工具和第三切削工具同步联动，使得每把刀具既能独立运动又能互相配合实现对同一产品的不同部位的切削加工。同时设定钻孔、攻牙装置与主轴81按比例同步，在切削的同时可在无需正反转的情况下进行打中心、钻孔或者攻牙的动作，可以实现对较复杂的产品同步加工的功能，提高了数控车床对较复杂产品的加工效率。
[0039] 另，数控装置是利用计算机及其
软件来“指挥”数控车床，数控装置接收由加工程序送来的各种信息，并经处理和调配后，向驱动机构发出执行命令；在执行过程中，其驱动、检测等机构同时将有关信息反馈给数控装置，以便经处理后发出新的执行命令。
[0040] 具体的，上述第一切削工具包括有第一刀具11、第二刀具12和第三刀具13，所述第一刀具11、所述第二刀具12和所述第三刀具13以所述主轴81为轴心的半径方向设置。第一切削工具是对工件的外周面进行切削加工。
[0041] 另，第一切削工具也可以设置有一个刀具，或者二个刀具，从刀具空间的布置、实现功能的角度以及加工时相互之间不产生干涉等情况综合考虑，设置有三个刀具为较优选的方案。而且第一刀具11、第二刀具12和第三刀具13以主轴为轴心的半径方向设置，这里的设置包括均匀设置和不均匀设置两种，但均匀设置为较优选的方案，不仅使得加工产品的部位对称，而且使得数控车床的外型具有美观装饰的效果。
[0042] 更具体的，上述第一刀具11、所述第二刀具12和所述第三刀具13分别包括有固定于所述刀具安装板9的滑轨、设置于所述滑轨并沿Y坐标轴方向往复移动的滑块以及丝杠，所述丝杠的一端通过所述滑块尾部设置的螺纹连接孔与所述滑块相连接，其另一端连接于伺服电动机，所述滑块设置有用于夹持刀片的刀片夹。刀具采用滑轨式设计，不仅结构简单、轻巧，而且动作快捷灵活、加工精度高。每个刀具都设置有各自独立的伺服电动机作为动力驱动，使得各个刀具之间的运动不会造成相互干涉，既可以独立运动，又可以相互之间组合运动，使得加工效率大大提高。
[0043] 另一具体的，上述第二切削工具和所述第三切削工具以所述主轴81的轴线方向为中心，对称地设置于所述主轴81的两侧，所述第二切削工具包括有沿Z坐标轴方向往复移动的第一进给单元21和沿X坐标轴方向往复移动的第二进给单元22，所述第二进给单元22固定设置于所述第一进给单元21的下部，所述第一进给单元21设置有用于夹持刀片的第一刀具架20，所述第三切削工具包括有沿Z坐标轴方向往复移动的第三进给单元31和沿X坐标轴方向往复移动的第四进给单元32，所述第四进给单元32固设于所述第三进给单元
31的下部，所述第三进给单元31设置有用于夹持刀片的第二刀具架30。由伺服电动机驱动的所述第一进给单元21带动第一刀具架20上的刀片沿Z坐标轴方向往复移动，实现切削功能。第一刀具架20的刀具和第二刀具架30的刀具既可以实现X坐标轴方向的运动，又可以实现Z坐标轴方向的运动，同时还可以实现在X坐标轴和Z坐标轴组合方向上的运动。
[0044] 更加具体的，上述第一进给单元21、所述第二进给单元22、所述第三进给单元31和所述第四进给单元32是由伺服电动机驱动的丝杠传动的滑轨滑块机构。以下详细描述第一进给单元21和第二进给单元22。第一进给单元21包括第一滑块211、第一滑轨212、第一丝杠213、第一伺服电动机以及第一伺服电动机外壳214，第一丝杠213的一端通过所述第一滑块211尾部设置的第一螺纹连接孔与所述第一滑块211相连接，其另一端连接于第一伺服电动机，所述第一滑块211设置有用于夹持刀片的第一刀具架20。所述第二进给单元22包括第二滑块221、第二滑轨、第二丝杠、第二伺服电动机以及第二伺服电动机外壳，其中，第二丝杠的一端通过第二滑块221尾部设置的第二螺纹连接孔与第二滑块221相连接，其另一端连接于第二伺服电动机，第一进给单元21的第一滑轨212固定于第二进给单元22的第二滑块221上。第三进给单元31和第四进给单元32的驱动构成方式与第一进给单元21和第二进给单元22相同，都是由各自独立的伺服电动机驱动丝杠，丝杠带动滑块在滑轨上运动，从而使得其上安装的刀具对夹持的工件完成在指定方向的切削，同时第三进给单元31的第三滑轨固定于第四进给单元32的第四滑块上。
[0045] 另一具体的，如图1和图5所示，上述三轴座4设置有传动杆组件41和工作杆组件42，所述传动杆组件41和所述工作杆组件42沿所述主轴81轴线的方向穿设于所述三轴座4，并将传动杆组件41和工作杆组件42的两端分别设置于所述三轴座4的外侧，位于所述主轴81夹持工件的一侧的工作杆组件42用于安装钻头加工工具或者攻牙加工工具，位于所述主轴81夹持工件的另一侧的所述传动杆组件41和所述工作杆组件42之间设置有连接块43。传动杆组件41用于带动工作杆组件42运动，在传动杆组件41上设置有
复位弹簧46，同时起到复位的作用。传动杆组件41可以设置有三根传动轴，与之相对应的工作杆组件42设置有三根工作轴，其中三根工作轴中可以有一根攻牙轴、两根攻牙轴以及三根攻牙轴，攻牙轴的设置是可以根据用户的需求来设置的。攻牙轴上设置有小齿轮44，以及在攻牙轴的下部设置有与小齿轮44相啮合的大齿轮45，传动杆组件41中的传动轴以及工作杆组件42中的工作轴的数量还可以是除三根外的其它数量。
[0046] 更加具体的，如图3和图5所示，上述攻牙机7包括有主齿轮71和驱动齿轮72，所述攻牙机7由攻牙电动机驱动，所述攻牙电动机的电动机齿轮通过皮带与所述攻牙机7的主齿轮71连接，所述主齿轮71驱动所述驱动齿轮72旋转，所述工作杆组件42包括有攻牙轴，所述攻牙轴设置有小齿轮44和与所述小齿轮44相啮合的大齿轮45，当所述攻牙机7的驱动齿轮72与所述大齿轮45啮合时，所述工作杆组件42的攻牙轴旋转。攻牙机7由攻牙电动机启动，通过皮带将动力传递给攻牙机7的主齿轮71，主齿轮71带动驱动齿轮72旋转，在攻牙时，通过三轴座4沿X方向的移动，使得驱动齿轮72与三轴座4的攻牙轴的大齿轮45啮合，从而将动力传递给小齿轮44，由此带动攻牙轴的旋转运动，攻牙轴的旋转使得安装于其前端的攻牙工具实现对夹持工件的攻牙动作。
[0047] 另一更加具体的，如图1和图4所示，上述尾轴组件6包括有尾轴滑轨62、设置于所述尾轴滑轨62并沿Z坐标轴方向往复移动的尾轴滑块61以及尾轴丝杠63，所述尾轴丝杠63的一端通过所述尾轴滑块61尾部设置的螺纹连接孔与所述尾轴滑块61相连接，其另一端连接于尾轴伺服电动机64，所述尾轴滑块61设置有用于安装尾轴66的尾轴座67，所述尾轴伺服电动机64驱动所述尾轴66，所述尾轴66推动所述传动杆组件41，所述传动杆组件41通过连接块43推动工作杆组件42的运动。尾轴组件6的驱动构成方式与上述的第一切削工具的第一刀具11、第二刀具12、第三刀具13，第二切削工具的进给单元，以及第三切削工具的进给单元的驱动构成方式相同。
[0048] 所述尾轴66通过尾轴伺服电动机64驱动所述三轴座4的传动杆组件41，传动杆组件41的传动轴将动力传递给安装于与工件相对的钻头或者攻牙加工工具，使得钻头或者攻牙加工工具沿Z坐标轴方向进给，从而对夹持的工件进行钻孔或者攻牙的作业。由于攻牙的动作需要攻牙轴的旋转，上面已经详细叙述了。
[0049] 以上的，上述三轴座4的下部设置有沿X坐标轴方向往复移动的第五进给单元5，所述第五进给单元5也是由伺服电动机驱动的丝杠传动的滑轨滑块机构。该第五进给单元5由其设置的伺服电动机驱动三轴座4沿X坐标轴方向往复移动，三轴座4固定于第五进给单元5的滑块，使得可以实现对主轴81夹持工件的端面的不同部位进行打中心、钻孔或者攻牙动作。
[0050] 另一优选的，上述刀具安装板9为扇形的刀具安装板。与第一切削工具中刀具的排列方式相匹配。
[0051] 本实用新型的数控车床主要用来对工件进行
车削、打中心、钻削、攻牙工序的加工，其中第一切削工具、第二切削工具和第三切削工具之间既能独立运动又能互相配合地对同一工件产品进行切削加工，使得各自之间的运动不会造成相互影响，同时设置钻孔、攻牙装置与主轴按比例同步，在切削同时可在无需正反转的情况下进行打中心、钻孔或者攻牙动作，可以实现对较复杂的产品同步加工，大大提高了数控车床的加工效率。
[0052] 最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行
修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
