[发明专利]一种多功能石材加工中心用复合工作头

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械设备，特别是涉及一种用于石材车削、雕铣和磨削加工的复合工作头。

背景技术

石材一般都为硬脆性材料，相对于普通的金属切削具有不同的切削特性和切削工艺要求，比如对于石材的车削加工，由于石材属于脆性材料而且一般质量较大，不适合高速旋转，所以并不使用普通的金属车削车刀，而是使用圆盘锯片刀具，通过锯片的高速旋转来获得切削所需要的切削速度，一般是由一个三项异步电机通过带传动来实现车削锯片的高速旋转的。而石材的雕铣加工中为使加工刀具获得必需的切削速度，通常需要加工工作头具有6000r/min～12000r/min左右的高速转速，所以一般使用高速电机或高速电主轴来实现。这就使得用于车削加工的车削工作头和用于雕铣加工的雕铣工作头必需分别使用不同的功能部件。因而在现有加工技术中，对于石材的车削加工与雕铣加工通常是由不同的加工设备来完成的，无法实现对工件的连续加工。或者在同一机床上，采用两组垂直滑鞍来分别带动这两个不同的功能部件，这样就使机床增加两根控制主轴，不但使机械结构更加复杂，而且增加了控制系统的设计难度，往往很难实现同时联动。国外少数设备能实现车削工作头和雕铣工作头的复合，但是对于具有高附加值的异性石材制品，如各种回转面柱体、罗马柱、柱头、柱帽、柱体花纹、碑石、复杂的平面浮雕、人体相等异型石材制品，通常需要车削工作头能够绕B轴的旋转分度，雕铣工作头绕C轴、B轴的旋转分度，这一点是国外设备也无法做到的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石材加工用复合工作头。该复合工作头能够将石材加工的车削工作头与雕铣工作头集中在同一个垂直滑鞍下，在只多占用垂直滑鞍80～150毫米进给空间的情况下，实现车削工作头的B轴旋转分度和雕铣头的B轴、C轴的旋转分度，同时车削工作头和雕铣工作头又都能够独立地工作而不发生干涉。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多功能石材加工中心用复合工作头，包括工作底座部件、车削部件及雕铣部件，其工作底座部件的工作头底座为倒置L型结构，工作头底座的上表面通过主支撑轴与颈向滑动轴承相连，滑动轴承坐落在安装该复合工作头的垂直滑鞍的下板上，通过蜗杆与安装该复合工作头的滑鞍下的涡轮配合驱动其B轴旋转分度，滑动轴承上面安装有角位移编码器，工作头底座侧板内侧与车削部件的车削主轴相连接，工作头底座侧板的外侧安装雕铣部件的雕铣滑鞍，工作头底座的侧板上安装有定位光杠和丝杠螺母，在雕铣滑鞍的主体与复合工作头侧板之间安装有光钎检测设备。

如上所述的一种多功能石材加工中心用复合工作头，其工作头底座侧板内侧与车削部件的车削主轴的相连接，车削主轴上安装有车削锯片；安装在工作头底座上板下方的车削电机的带轮与安装在工作头底座侧板内侧的车削主轴的带轮通过V型带相连接。

如上所述的一种多功能石材加工中心用复合工作头，其雕铣滑鞍的主体为一长方形薄板，其内侧安装有与定位光杠配合的光杠孔和与丝杠螺母配合的丝杠，丝杠的一端的齿轮与伺服电机上的齿轮相配合，伺服电机安装在雕铣滑鞍的主体的外侧。

如上所述的一种多功能石材加工中心用复合工作头，其雕铣滑鞍上的工作部件为雕铣电主轴，它通过一根支撑轴固定在雕铣滑鞍的主体上，同时与涡轮连接在一起，通过伺服电机驱动前端的蜗杆驱动涡轮，在涡轮轴的后侧与雕铣滑鞍之间安装有角位移编码器，雕铣头上安装有液压卡具。

如上所述的一种多功能石材加工中心用复合工作头，其车削电机安装在工作头底座的左后方，工作头部件的B轴驱动电机安装在工作头底座的右后方，雕铣滑鞍的主体的伺服电机安装在工作头底座的左前方，雕铣电主轴及其C轴驱动电机安装在工作头底座的右前方。

本发明的优点与效果是：

1.本发明的复合工作头能够将石材加工的车削工作头与雕铣工作头集中在同一个垂直滑鞍下，在只多占用垂直滑鞍80～150毫米进给空间的情况下，实现工作头部件的B轴旋转分度和雕铣头独立的C轴旋转分度，同时车削工作头和雕铣工作头又都能够独立地工作而不发生干涉。

2.本发明雕铣滑鞍的丝杠通过一对齿轮副由伺服电机驱动，伺服电机安装在雕铣滑鞍的主体的外侧，有效利用了空间，增强了整个机构的紧密性。