[发明专利]一种卧式车铣复合加工中心

说明书

技术领域

本发明涉及机床设备领域，更具体的说，尤其涉及一种通用型卧式车铣复合加工中心。

背景技术

目前机床行业中，5轴联动高档卧式车铣复合加工中心大多采用单个摆头，无法更换摆头，而且大多采用单一工件主轴，无法在低速高扭矩的铣削主轴和高速大功率的车削主轴之间更换，使其无法适应多种复杂形状工件的加工。

由电机本身性能和其制造业所达到的水平决定了一定体积的电机很难同时具有高转速和大扭矩两种特性。在制造业漫长的发展过程中，市场上的机床电主轴逐渐的发展演变为高速高效的大功率电主轴和低速大扭矩电主轴。通常情况下，低速大扭矩主轴电机的体积比高速大功率主轴电机的体积大。

由电主轴特性不同，其所能达到的加工效果也不相同。按照这一思路，相应的划分出更适合高速加工的高效机床和更适合大扭矩加工的低速机床。随着制造业的发展对工件的工艺要求不断增加，大多机械的部件同时需要高速加工和大扭矩的加工。甚至在同一零件的不同工艺顺序上，同时出现了高速和大扭矩这样不同的加工要求。若要制造这种零件，生产者必须同时拥有高速机床和大扭矩机床。在加工过程中造成极大的不便与资源浪费。因此若能开发出一种既能满足于进行高速又可以进行大扭矩加工要求的电主轴。必将极大的提高设备利用率节约生产成本。

通过对目前常见的主轴电机结构的分析和研究发现。目前电机材料的使用限制了电主轴的发展。暂时无法从重提高电机性能上达到同时满足高速大功率和低速大扭矩的加工工艺要求。

如图1所示现有技术的主轴电机组件与其电主轴的结构图。其中，芯轴4的外侧套有主轴电机组件1，主轴电机组件1的左右两侧分别设置主轴后端轴承组合2、主轴前端轴承组合3。也就是说，出于定位与运行稳定等原因，现有技术下电主轴的主轴电机多设计在位于电主轴芯轴的中心处。这一结构存在的最大问题在于，非常不便于拆装更换。因为，与拆换主轴电机组件需要退下两侧的轴承组合，这一操作不但繁琐，更重要的对于精密的电机设备来说，轴承组合的安装精度是影响电机输出精度的重要因素。而上述拆卸轴承组合的方式，往往会损毁轴承组合，进而使得整套设备报废。因此若能改变主轴电机组件安装位置，则可以有效的进行拆装。

发明内容

本发明旨在提供一种卧式车铣复合加工中心，具备普通车铣复合机功能的同时，可以转变成叶片专用加工设备，从而扩展现有技术的卧式车铣复合加工中心的功能，降低叶片加工厂商的设备投入成本，达到一机多用的目的。尤其本发明的加工中心可以便捷地更换电机驱动电主轴，从而能够满足高速和大扭矩多规格多类型电主轴输出的工艺要求。

为了达到上述目的，本发明提供了一种卧式车铣复合加工中心，包括底座以及底座上的立柱。其中，立柱上设置水平方向的Z轴导轨，Z轴导轨设置有床鞍，床鞍上设置有竖向X轴导轨；X轴导轨上设置有滑枕和滑枕座；滑枕中间开口设置垂直于X轴、Z轴导轨沿Y轴导轨动作的刀具部件。此外，位于刀具部件前方的加工区在底座上设置有水平方向的W2轴导轨。W2轴导轨上左右两侧分别设置驱动被加工工件的主轴电机组件、输出芯轴、主轴箱及卡盘组件。本发明的重大改进在于，刀具部件包括绕Y轴方向动作的C轴摆头组件和绕X轴方向动作的B轴摆头组件；B轴摆头组件通过快换接头组件和紧固螺钉连接于C轴摆头组件的端部。而B轴摆头组件可以利用下端刀具设置成90度直角铣头的B轴摆头组件与下端刀具设置带车削功能90度直角刀头的B轴摆头组件实现互换。

本发明卧式车铣复合加工中心，其改进还在于，上述主轴箱中包括辅助芯轴转动的后端轴承组合和前端轴承组合。主轴电机组件固定于后端轴承组合的后侧。而主轴电机组件包括定子、定子内径处套接的转子，以及转子内径处套接的转子衬套。转子衬套内圈设置有凹形槽，使得转子衬套与中心套接的芯轴之间形成环形间隙；转子衬套上开设有连通至间隙的注油孔。

优选方式下，注油孔开设于转子衬套的端面处。此外，主轴电机组件通过连接法兰依靠螺栓固定于后端轴承组合后端面处的机壳端面上。上述主轴电机组件可以通过低速大扭矩电机或高速大功率电机等多款不同功率不同扭矩电机的互换使用，实现电主轴不同功率不同扭矩的输出。具体使用方法，包括如下步骤：

1、拆卸方法

拆开主轴电机组件与机壳端面的固定端，以及主轴电机组件的后侧端盖组件，拆下定子，露出转子衬套上的注油孔；通过注油孔注入高压液压油，使得转子衬套与芯轴之间产生装配间隙，实现主轴电机组件的更换。

2、安装方法

主轴电机组件欲安装到电主轴上，本发明主要以热装方式将主轴电机组件中的转子和转子衬套安装于芯轴上，而后装入定子，并固定端面的螺栓，实现安装。