一种带交换工作台的铣镗床以及其使用方法与流程

1.本发明涉及机床领域，尤其是涉及一种带交换工作台的铣镗床以及其使用方法。


背景技术：

2.铣镗床是一种结构性能优良、工艺范围广泛、生产效率高的通用型机械加工设备，广泛应用于车辆、船舶、能源、化工、冶金等相关的机械加工领域。目前的铣镗床均配一套回转工作台结构，其具有唯一的工作台面，该结构决定了机床的使用方式为间歇式工作，即当一件工件加工完成后，机床需停机等待已完工工件的拆卸及新工件的装夹，机床主轴利用率不高。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种带交换工作台的铣镗床，该机床能消除工件拆卸及装夹时机床主机的停机等待时间，实现机床主轴的连续式工作，提高生产效率。
4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之二在于提供一种带交换工作台的铣镗床使用方法，该使用方法能消除工件拆卸及装夹时机床主机的停机等待时间，实现机床主轴的连续式工作，提高生产效率。
5.本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
6.一种带交换工作台的铣镗床，包括主机以及回转工作台，所述回转工作台位于所述主机一侧，所述回转工作台包括床身以及滑动结构，所述滑动结构能够沿所述床身移动，所述带交换工作台的铣镗床还包括两交换装置以及两工作台面，两所述交换装置位于所述回转工作台一侧并沿所述滑动结构的滑动方向设置，每一所述交换装置包括支架、滑动安装于所述支架的移动座以及安装于所述移动座的拉动结构，所述滑动结构沿所述床身移动直至与所述交换装置对齐，所述移动座能够相对所述支架往复移动使所述拉动结构伸出或复位以便于所述回转工作台上的工作台面移动至所述交换装置或所述交换装置上的工作台面移动至所述回转工作台。
7.进一步的，所述工作台面包括挂钩，所述交换装置还包括导向柱，所述导向柱安装于所述拉动结构，所述拉动结构带动所述导向柱进入所述挂钩或脱离所述挂钩。
8.进一步的，所述拉动结构包括第一链轮、第二链轮以及链条，所述第一链轮与所述第二链轮转动安装于所述移动座，所述链条套设于所述第一链轮与所述第二链轮之间，所述导向柱固定于所述链条。
9.进一步的，所述交换装置还包括位置检测装置，所述位置检测装置包括限位开关以及碰块，所述限位开关以及所述碰块分别安装于所述移动座以及所述链条，所述碰块与所述限位开关碰撞以检测所述工作台面的位置。
10.进一步的，所述滑动结构包括上滑座、导轨以及夹紧油缸，所述导轨用于安装所述工作台面，所述导轨通过所述夹紧油缸安装于所述上滑座，所述夹紧油缸带动所述导轨相
对所述上滑座上下移动，以便于所述工作台面相对所述回转工作台升降。
11.进一步的，所述滑动结构还包括定位油缸，所述定位油缸安装于所述上滑座，所述定位油缸能够与所述工作台面配合使所述上滑座与所述工作台面定位。
12.进一步的，所述滑动结构还包括下滑座、芯轴、圆光栅尺以及回转驱动件，所述上滑座通过所述芯轴转动安装于所述下滑座，所述回转驱动件带动所述上滑座相对所述下滑座转动，所述圆光栅尺使所述上滑座定位。
13.进一步的，所述交换装置还包括导向结构，所述导向结构包括滑轨以及若干导向轮，所述滑轨安装于所述支架，若干所述导向轮转动安装于所述滑轨内部并凸出于所述滑轨表面，所述导向轮位于所述滑轨上表面及侧表面，所述导向轮使所述工作台面与所述滑轨之间形成滚动摩擦。
14.进一步的，所述导向结构还包括防倾覆滚轮，所述防倾覆滚轮转动安装于所述滑轨内部并从所述滑轨伸出，所述防倾覆滚轮位于所述滑轨内侧，所述防倾覆滚轮与所述工作台面底部接触，防止所述工作台面在所述交换装置内倾覆或翻转。
15.本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
16.一种基于上述任意一种带交换工作台的铣镗床的使用方法，包括以下步骤：
17.两工作台面分别安装于两交换装置上，在一工作台面上装夹工件；
18.回转工作台的滑动结构相对床身移动直至与安装工件的交换装置对齐；
19.夹紧油缸带动导轨相对上滑座升起以准备承接工作台面，此时定位油缸处于回缩状态；
20.与滑动结构对齐的交换装置通过第一驱动件以及第二驱动件带动工作台面以及工件伸出至滑动结构正上方；
21.滑动结构的定位油缸升起，夹紧油缸回缩，使工作台面与滑动结构定位并被夹紧；
22.主机对回转工作台上的工件进行加工，同时对另一工作台面进行装夹工件；
23.当回转工作台上的工件加工完成后，将加工好的工件以及安装该工件的工作台面转移至交换装置中；
24.将另一交换装置上的工作台面以及装夹好的工件转移至回转工作台，主机对工件进行加工实现连续作业，同时拆卸加工好的工件并安装下一待加工工件。
25.相比现有技术，本发明带交换工作台的铣镗床的回转工作台包括床身以及滑动结构，滑动结构能够沿床身移动，带交换工作台的铣镗床还包括两交换装置以及两工作台面，两交换装置位于回转工作台一侧并沿滑动结构的滑动方向设置，每一交换装置包括支架、滑动安装于支架的移动座以及安装于移动座的拉动结构，滑动结构沿床身移动直至与交换装置对齐，移动座能够相对支架往复移动使拉动结构伸出或复位以便于回转工作台上的工作台面移动至交换装置或交换装置上的工作台面移动至回转工作台，通过采用两交换装置以及两工作台面设计，其中一件装有工件的工作台面处于加工过程中时，另一工作台面在交换装置上处于闲置状态，可趁机对其完成下一工件的装夹，消除工件拆卸及装夹时主机的停机等待时间，实现机床主轴的连续式工作，大幅提升机床的利用率。
附图说明
26.图1为本发明带交换工作台的铣镗床的立体图；
27.图2为图1的带交换工作台的铣镗床的回转工作台的立体图；
28.图3为图2的回转工作台的剖视图；
29.图4为图1的带交换工作台的铣镗床的交换装置的立体图；
30.图5为图4的交换装置的俯视图；
31.图6为图4的交换装置的使用状态示意图。
32.图中：10、主机；11、机身；12、底座；13、立柱；14、主轴箱；15、主轴结构；20、回转工作台；21、床身；22、滑动结构；220、下滑座；221、回转驱动件；222、上滑座；223、夹紧油缸；224、导轨；225、芯轴；226、芯轴轴承；227、圆光栅尺；228、齿圈；229、定位油缸；30、工作台面；31、本体；32、挂钩；40、交换装置；41、支架；410、主体；411、支座；42、导向结构；420、滑轨；421、导向轮；422、防倾覆滚轮；43、移动座；44、第一驱动件；45、拉动结构；450、第二驱动件；451、第一链轮；452、第二链轮；453、链条；46、导向柱；47、位置检测装置；470、限位开关；471、碰块；50、排屑机；60、控制器。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
36.图1至图6为本发明带交换工作台的铣镗床，包括主机10、回转工作台20、两工作台面30、两交换装置40、两排屑机50以及控制器60。
37.主机10包括机身11、底座12、立柱13、主轴箱14以及主轴结构15。立柱13通过底座12前后滑动安装于机身11。主轴结构15通过主轴箱14上下滑动安装于立柱13。
38.回转工作台20位于主机10一侧，回转工作台20与主机10呈t形排布。回转工作台20包括床身21以及滑动结构22。滑动结构22能够相对床身21沿第一方向滑动。滑动结构22包括下滑座220、回转驱动件221、上滑座222、夹紧油缸223、导轨224、芯轴225、芯轴轴承226、圆光栅尺227、齿圈228以及定位油缸229。
39.上滑座222通过芯轴225转动安装于下滑座220。回转驱动件221以及齿圈228通过芯轴225驱动上滑座222转动，第一轴承226安装于芯轴225以及上滑座222之间。圆光栅尺227能够对上滑座222进行精确定位。夹紧油缸223安装于上滑座222，导轨224安装于夹紧油
缸223的输出部。夹紧油缸223能够带动导轨224相对上滑座222升降以便于承接工作台面30。定位油缸229安装于上滑座222并且定位油缸229能够伸出与工作台面30配合使工作台面30定位。
40.工作台面30包括本体31以及挂钩32。挂钩32位于本体31边缘，挂钩32上设有凹槽。
41.交换装置40包括支架41、导向结构42、移动座43、第一驱动件44、拉动结构45、导向柱46以及位置检测装置47。
42.支架41包括主体410以及支座411。主体410与支座411通过螺栓连接。
43.导向结构42的数量为两个，两导向结构42分别安装于支座411两侧。每一导向结构42包括滑轨420、若干导向轮421以及若干防倾覆滚轮422。若干导向轮421转动安装于滑轨420的内部并沿滑轨420的延伸方向均匀间隔设置。若干导向轮421凸出于滑轨420表面，导向轮421位于滑轨420上表面及侧表面，导向轮421使工作台面30与滑轨420之间由滑动摩擦变为滚动摩擦，减小摩擦阻力。若干防倾覆滚轮422转动安装于滑轨420的内部并沿滑轨420的延伸方向均匀间隔设置。若干防倾覆滚轮422从滑轨420伸出，防倾覆滚轮422位于滑轨420内侧，防倾覆滚轮422与工作台面30底部接触，防止工作台面30在交换装置40内倾覆或翻转。
44.移动座43滑动安装于支架41，第一驱动件44固定于支架41并且第一驱动件44的输出部与移动座43连接。第一驱动件44驱使移动座43相对支架41滑动。具体的，第一驱动件44为油缸。
45.拉动结构45包括第二驱动件450、第一链轮451、第二链轮452以及链条453。第二驱动件450固定于移动座43，第一链轮451以及第二链轮452分别转动安装于移动座43。第二链轮452套设于第一链轮451以及第二链轮452之间。第二驱动件450的输出端与第一链轮451连接，第二驱动件450带动第一链轮451转动，从而使链条453运转。第二链轮452能够通过腰孔调节安装在移动座43上的位置，从而使链条453保持张紧。具体的，第二驱动件450为电机。
46.导向柱46固定安装于链条453，链条453带动导向柱46移动使导向柱46与工作台面30的本体31卡扣，以便于链条453带动工作台面30。
47.位置检测装置47包括限位开关470以及碰块471。限位开关470固定于移动座43，碰块471固定于链条453，链条453带动碰块471移动与限位开关470碰触，实现工作台面30的位置的确定。具体的，限位开关470的位置可以为多个，多个限位开关470设置于不同位置，以便于工作台面30在不同位置时都能被检测到。
48.排屑机50的数量为两个，两排屑机50分别位于回转工作台20的两侧边。
49.控制器60与主机10、回转工作台20、两交换装置40以及两排屑机50电性连接，以控制卧式铣镗床工作。
50.使用带交换工作台的铣镗床时，初始状态下，主机10处于待加工状态，一工作台面30在左边的交换装置40内，另一工作台面30在右边交换装置40内。在左边的交换装置40上的工作台面30上装夹工件；回转工作台20的滑动结构22相对床身21移动直至与左边的交换装置40对齐；回转工作台20的夹紧油缸223带动导轨224相对上滑座222升起以准备承接工作台面30，此时定位油缸229处于回缩状态；与滑动结构22对齐的左边交换装置40通过第一驱动件44带动移动座43伸出，使工作台面30初步移出左边交换装置40。控制第二驱动件
450，使链条453旋转，工作台面30被导向柱46带动移至回转工作台20的正上方。滑动结构22的定位油缸229升起，夹紧油缸223回缩，使工作台面30与滑动结构22定位并被夹紧；主机10对回转工作台20上的工件进行加工，同时对右边的交换装置40上的工作台面30进行装夹下一待加工工件；当回转工作台20上的工件加工完成后，将加工好的工件以及安装该工件的工作台面30转移至左边交换装置40中；回转工作台20的滑动结构22相对床身21移动直至与右边的交换装置40对齐；回转工作台20的夹紧油缸223带动导轨224相对上滑座222升起以准备承接工作台面30，此时定位油缸229处于回缩状态；与滑动结构22对齐的右边交换装置40通过第一驱动件44带动移动座43伸出，使工作台面30初步移出右边交换装置40。控制第二驱动件450，使链条453旋转，工作台面30被导向柱46带动移至回转工作台20的正上方。滑动结构22的定位油缸229升起，夹紧油缸223回缩，使工作台面30与滑动结构22定位并被夹紧；主机10对回转工作台20上的工件进行加工。同时拆卸左边的交换装置40上的工作台面30上的工件，并装夹下一待加工工件。重复上述步骤，即可实现机床主机10连续作业，消除工件拆卸及装夹的停机等待时间。
51.本技术还涉及上述带交换工作台的铣镗床的使用方法，带交换工作台的铣镗床的使用方法具体包括以下步骤：
52.两工作台面30分别安装于两交换装置40上，在一工作台面30上装夹工件；
53.回转工作台20的滑动结构22相对床身21移动直至与安装工件的交换装置40对齐；
54.夹紧油缸223带动导轨224相对上滑座222升起以准备承接工作台面30，此时定位油缸229处于回缩状态；
55.与滑动结构22对齐的交换装置40的通过第一驱动件44以及第二驱动件450带动工作台面30以及工件伸出至滑动结构22正上方；
56.滑动结构22的定位油缸229升起，夹紧油缸223回缩，使工作台面30与滑动结构22定位并被夹紧；
57.主机10对回转工作台20上的工件进行加工，同时对另一工作台面30进行装夹工件；
58.当回转工作台20上的工件加工完成后，将加工好的工件以及安装该工件的工作台面30转移至空的交换装置40中；
59.将另一交换装置40上的工作台面30以及装夹好的工件转移至回转工作台20，主机10对工件进行加工实现连续作业，同时拆卸加工好的工件并安装下一待加工工件。
60.本发明带交换工作台的机床能消除工件拆卸及装夹时机床主机10的停机等待时间，实现机床主轴的连续式工作，大幅提升铣镗床主机10的利用率。
61.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进演变，都是依据本发明实质技术对以上实施例做的等同修饰与演变，这些都属于本发明的保护范围。