專利名稱：機床的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機床，尤其涉及一種可進行粗加工和精加工的機床。
技術背景加工機床相對傳統(tǒng)手工加工工具具有自動化程度高、產(chǎn)品一致性好、加工精度高的優(yōu)點 ，其已被廣泛應用于機械加工領域。為使產(chǎn)品具有較高的加工精度，通常需采用精加工機床對產(chǎn)品進行精加工，但精加工時 ，切削量較小，故需加工較長時間才能獲得所需的產(chǎn)品，因此，現(xiàn)有機械加工工藝通常將加 工工序分為粗加工和精加工兩段，其中，粗加工工序用于加工出與預制產(chǎn)品的形狀及尺寸大 致相同的毛坯，精加工工序用于加工出與預制產(chǎn)品的形狀及尺寸一致的產(chǎn)品。該粗加工工序 和精加工工序分別由相應的粗加工機床及精加工機床完成。請參閱圖l， 一種現(xiàn)有粗加工機 床10，其包括一個C形床身ll，該C形床身11由基座111及設置于該基座111一側的支撐臂112 組成。該支撐臂112的頂端活動連接有一個切削機構13，該切削機構13可沿平行于Z軸的方向 運行。該切削機構13包括一個滑臺131，該滑臺131端部裝設有一個主軸132。刀具134安裝于 主軸132底端，且可隨主軸132旋轉。基座111相對滑臺131的部位設有導軌15，滑鞍16設于該 導軌15上，并可沿平行于X軸的方向運動。工作臺17設于該滑鞍16上，并可相對該滑鞍16運 動。粗加工時，將待加工件裝卡并定位于工作臺17后，即可啟動切削機構13對工件進行粗加 工以形成與預制產(chǎn)品的形狀及尺寸大致相同的毛坯。粗加工完成后，需將該毛坯從粗加工機床10的工作臺17卸下，然后重新將毛坯裝夾并定 位于精加工機床上，該精加工機床具有與上述粗加工機床10相似的結構，但其切削機構對毛 坯的平均切削量較小以獲得較高的加工精度。之后，啟動精加工機床的切削機構對毛坯進行 精加工以形成與預制產(chǎn)品的形狀及尺寸一致的產(chǎn)品。由于現(xiàn)有機械加工工藝需采用一臺粗加工機床10及一臺精加工機床以完成對待加工件的 加工，故該機械加工工藝需要將粗加工形成的毛坯從粗加工機床10卸下后，重新裝夾并定位 于精加工機床上。然而，該毛坯的重新裝夾并定位過程，通常耗時較長，工作效率較低，而 且工件重新裝夾和定位于精加工機床后，易發(fā)生位置的偏差，從而產(chǎn)生累積誤差，也會導致 加工精度降低。發(fā)明內容鑒于上述內容，有必要提供一種工作效率高、加工精度高的機床。一種機床，其包括床身及設置于該床身上的切削機構，該切削機構包括一個第一轉軸和 一個第二轉軸，且該第一轉軸和第二轉軸分別以不同的轉速旋轉。相對于現(xiàn)有技術，所述機床設置有兩個轉速不同的轉軸，轉速較低的轉軸上裝配刀具后 可對工件進行粗加工，轉速較高的轉軸上裝配刀具后可對工件進行精加工，從而實現(xiàn)了在同 一機床對工件進行粗加工和精加工，故將工件一次裝卡和定位于機床上即可，因此本發(fā)明的 機床具有工作效率高、加工精度高的優(yōu)點。


圖1是一種現(xiàn)有機床的側視圖。 圖2是本發(fā)明較佳實施例機床的立體示意圖。 圖3是本發(fā)明較佳實施例機床的主機立體示意圖。 圖4是圖3所示機床的主機除去罩體后的立體示意圖。 圖5是圖4所示主機的切削機構除去主體部后的立體示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明的機床做進一步詳細說明。請參閱圖2，本發(fā)明較佳實施例的機床20為一種銑床，其包括一個主機30、 一個電柜40 、 一個吸塵裝置50、 一個空氣壓縮機60及一個冰柜70。請同時參閱圖3和圖4，該主機30包括一個床身31、 一個滑鞍32、 一個工作臺33、 一個切 削機構34、 一個罩體35及一個控制器36。該床身31包括一個基座311、兩個立柱312、 一個第一導軌313、 一個第二導軌314。該基 座311呈方形體狀，且其一側垂直該基座311延伸有兩個相互平行的立柱312。第一導軌313的 兩端分別連接于該兩個立柱312上，且該第一導軌313與兩立柱312相垂直，以使該第一導軌 313的延伸方向平行于X軸方向。該基座311頂面中部還設置有一個沿平行于Y軸方向延伸的第 二導軌314。該滑鞍32設置于第一導軌313上，且可在線性馬達的驅動下沿平行于X軸方向運動，其表 面設置有沿平行于Z軸方向延伸的第三導軌315。該工作臺33由鋁合金制成，該鋁合金的密度在2. 7X10S千克/立方米至3. 3Xl()S千克/立 方米之間。工作臺33包括一個圓柱形的底座331及設置于該底座331上的兩長方體形的卡合塊 332，該兩卡合塊332可在氣壓驅動下閉合以夾緊工件。該工作臺33設置于第二導軌314上， 并可在線性馬達的驅動下沿平行于Y軸方向運動。由于機床20的工作臺33是由密度在2. 7X 1()3千克/立方米至3. 3X 1(^千克/立方米之間的 鋁合金制成，其密度要小于鑄鐵的密度，故該工作臺33相較于現(xiàn)有鑄鐵制成的等體積的工作 臺，其質量較小。該工作臺33相對床身31運動時，對床身31造成的沖擊力較小，因此本發(fā)明 的機床20相對現(xiàn)有機床減小床身31的體積與質量后，仍可使床身31在加工過程中保持穩(wěn)定而 不振動，從而實現(xiàn)機床20的小型化，而小型化的機床尤其適用于精密加工中。另外，由于工 作臺33的質量較小，可增大工作臺33運動的靈敏度，從而提高加工精度。請同時參閱圖4和圖5，該切削機構34包括一個滑臺340、 一個第一轉軸344、 一個第二轉 軸345、 一個第一刀架346、 一個第二刀架347、 一個粗加工刀具348a及一個精加工刀具348b滑臺340設置于第三導軌315上，且可在線性馬達的驅動下沿第三導軌315運動。該滑臺 340包括主體部342及設置于該主體部342底端的軸鞍343。該軸鞍343包括一個連接塊3431及 設置于該連接塊3431上的第一主軸3432和第二主軸3433，該第二主軸3433上連接有一根通氣 管349。第一轉軸344裝設于第一主軸3432的底端，其在電機的驅動下進行旋轉；第二轉軸 345裝設于第二主軸3433的底端，其通過氣壓驅動進行旋轉。由于第一轉軸344及第二轉軸345均設置于軸鞍343上，故第一轉軸344及第二轉軸345旋 轉產(chǎn)生的熱量易集中于軸鞍343上，而較高的溫度又會使第一轉軸344及第二轉軸345發(fā)生形 變或使第二主軸3433內的氣壓發(fā)生變化，從而導致機床20的加工精度降低。因此，本發(fā)明機 床20的軸鞍343是由導熱性較好的密度在2. 7X 103千克/立方米至3. 3X 103千克/立方米之間 鋁合金制成，以利于第一轉軸344及第二轉軸345產(chǎn)生的熱量快速散出。當然，采用鋁合金制 成軸鞍343也可提高滑臺340運動的靈敏度，及使機床20進一步小型化。該第一轉軸344的底端安裝有第一刀架346及由該第一刀架346夾持的進行粗加工的刀具 348a，該粗加工刀具348a的直徑在l毫米至6毫米之間。該第二轉軸345底端安裝有第二刀架 347及由該第二刀架347夾持的進行精加工的刀具348b，該精加工刀具348b的直徑在0. 05毫米 至1毫米之間。該第一轉軸344的轉速在3000轉/分鐘至50000轉/分鐘之間。第二轉軸345的轉速在 50000轉/分鐘至160000轉/分鐘之間，較佳范圍為12000轉/分鐘至160000轉/分鐘。該第一轉 軸344及第二轉軸345轉速的優(yōu)選方式為第一轉軸344以50000轉/分鐘的轉速旋轉，第二轉軸 345以160000轉/分鐘的轉速旋轉。由于精加工工序相比粗加工工序，需要使用的切削力相對較小，故對刀具的強度要求相 對較低，因此精加工工序通常采用直徑較小的刀具，但為保證刀具對工件的加工效率，隨著刀具直徑的減小，精加工工序通常還要求刀具具備較高的轉速。所以轉速較低的第一轉軸 344端部裝配的是直徑較大的粗加工刀具348a以進行粗加工，轉速較高的第二轉軸345端部裝 配的是直徑較小的精加工刀具348b以進行精加工。另外，將粗加工刀具348a裝配于第一轉軸 344的底端后，該粗加工刀具348a端部至連接塊3431的距離Ll要大于精加工刀具348b裝配于 第二轉軸345的底端后，該精加工刀具348b的端部至連接塊3431的距離L2。故本發(fā)明機床20 的切削機構34可先采用粗加工刀具348a對工件進行粗加工，然后將粗加工刀具348a從第一轉 軸344底端卸下后，再使用精加工刀具348b對工件進行精加工。請再參閱圖3，罩體35包括由基座311的四條側邊垂直該基座311延伸形成的四個側壁 351， 一個與該四個側壁351頂端分別相連的頂蓋352。該側壁351及頂蓋352共同形成一腔體 ，將切削機構34、工作臺33及床身31除基座311外的部分容置于其內。該罩體35遠離立柱312 的側壁351上還設置有一個活動門353，該活動門353上設置有多個用于觀察罩體35內情況的 玻璃窗354。控制器36設置于該罩體35的一側，其用于控制滑鞍32、工作臺33及切削機構34的運動， 以完成對工件的精密加工。該控制器36包括一塊顯示面板361，用于顯示位移及轉速等參數(shù) 值。請再參閱圖2，該電柜40、吸塵裝置50、空氣壓縮機60及冰柜70均與主機30間隔一定距 離設置。該電柜40通過電纜401與主機30相連，以輸出特定頻率的電流驅動主機30上的線性 馬達。該吸塵裝置50延伸出一根導管501，該導管501連接至主機30的罩體35上，該吸塵裝置 50可將罩體35內的屑末及油霧從罩體35內導出?？諝鈮嚎s機60通過一根輸氣管601與主機30 相連，其可向工作臺33、第二轉軸345等提供壓縮空氣。該冰柜70延伸出一根冷卻管701，該 冷卻管701繞設于主機30內部，通過向該冷卻管701內輸入冷卻液體，可對主機30上的發(fā)熱件 ，如線性馬達及軸鞍343進行冷卻。由于電柜40內通常設置有繼電器等電子元件，發(fā)熱量較大，故將電柜40設置于主機30上 易導致主機30內的溫度過高，從而導致加工精度降低。因此，本發(fā)明將電柜40與主機30分離 設置，可消除電柜40發(fā)出的熱量對主機30影響，從而提高加工精度。另外，吸塵裝置50在吸 氣以帶出屑末和油霧，空氣壓縮機60在壓縮空氣，以及冰柜70在制冷時，其振動通常較大， 故將吸塵裝置50、空氣壓縮機60及冰柜70與主機30—體設置易引起主機30的振動，從而導致 加工精度的降低。因此，本發(fā)明將吸塵裝置50、空氣壓縮機60及冰柜70與床身31分離設置， 可消除吸塵裝置50、空氣壓縮機60及冰柜70的振動對床身31的影響，從而提高加工精度?？?以理解，該種分離式設計也可避免吸塵裝置50、空氣壓縮機60及冰柜70在工作過程中產(chǎn)生的熱量對主機加工的影響。此外，由于該冰柜70輸出的冷卻液體可對軸鞍343進行冷卻，故鋁 合金制成的軸鞍343上的熱量可被快速帶走，以使第一轉軸344及第二轉軸345始終在常規(guī)溫 度下旋轉，可使切削機構34的切削精度得到進一步提高。當然，將電柜40、吸塵裝置50、空 氣壓縮機60及冰柜70與床身31分離設置，也有利于機床20整體的搬運。工作時，將工件放置于主機30內工作臺33上，并通過氣壓驅動兩卡合塊332將工件夾緊 。然后控制器36控制滑鞍32、工作臺33、滑臺340分別沿第一導軌313、第二導軌314及第三 導軌315，即沿平行于X、 Y、 Z軸的方向運行，直至滑鞍32、工作臺33及裝配于滑臺340底端 的第一轉軸344運行至機床20的零點，接著啟動控制器36內預先編制的粗加工程序，滑鞍32 、工作臺33、滑臺340及第一轉軸344按各自接受的指令運行，通過滑鞍32、工作臺33、滑臺 340的三軸聯(lián)動和第一轉軸344的旋轉帶動刀具348a對工件進行粗加工。粗加工完成后，將第 一刀架346及由該第一刀架346夾持的粗加工刀具348a從第一轉軸344卸下，然后控制器36控 制工作臺33移動一預設距離(即第一轉軸344與第二轉軸345的中心間距)。接著啟動控制器 36內預先編制的精加工程序，滑鞍32、工作臺33、滑臺340及第二轉軸345分別按各自接受的 指令運行，通過滑鞍32、工作臺33、滑臺340的三軸聯(lián)動和第二轉軸345的旋轉帶動刀具 348b對工件進行精加工。由于機床20設置有兩個轉速不同的轉軸344、 345，且具較低轉速的第一轉軸344上裝配 粗加工刀具348a后可對工件進行粗加工，具較高轉速的第二轉軸345上裝配精加工刀具348b 后可對工件進行精加工，從而實現(xiàn)了在同一機床上對工件進行粗加工和精加工，故將工件一 次裝卡和定位于工作臺33上即可，因此本發(fā)明的機床20具有工作效率高、加工精度高的優(yōu)點 。另外，在上述加工過程中雖需拆卸粗加工刀具348a，但粗加工刀具348a的拆卸可采用自動 換刀裝置進行，無須人工操作，故耗時較短，不會影響機床20的工作效率，而且，本發(fā)明的 刀架或主軸可設計為具伸縮功能的可動結構，以使粗加工刀具348a或精加工刀具348b均可處 于距連接塊3431較遠的第一位置(加工位置)及距連接塊3431較近的第二位置(待機位置) ，該種設計相對采用拆卸粗加工刀具348a的設計可使機床具有更高的工作效率?？梢岳斫?，本發(fā)明機床20的主機30內除工作臺33及軸鞍343外的其它可動部件，如滑鞍 32，也可由密度在2. 7X10S千克/立方米至3. 3Xl()S千克/立方米之間的鋁合金制成，其可進 一步使該機床20小型化，以及使機床20的加工精度進一步提高。另外，這些可動部件也可由 其它輕金屬合金制成，如鎂合金，但需保證該金屬合金的密度在1.7乂103千克/立方米至 3. 3乂103千克/立方米之間?？梢岳斫猓景l(fā)明于同一機床的滑臺上設置兩個轉速不同的轉軸的設計也可應用于其它類型的機床，如磨床等，該種機床同樣具有工作效率高、加工精度高的優(yōu)點。
權利要求
1.一種機床，其包括床身及設置于該床身上的切削機構，其特征在于該切削機構包括一個第一轉軸和一個第二轉軸，且該第一轉軸和第二轉軸分別以不同的轉速旋轉。
10 如權利要求8所述的機床，其特征在于該機床還包括一個控制 器，其用于控制切削機構、滑鞍及工作臺的運動。
全文摘要
本發(fā)明公開一種機床，其包括床身及設置于該床身上的切削機構，該切削機構包括一個第一轉軸和一個第二轉軸，且該第一轉軸和第二轉軸分別以不同的轉速旋轉。該種機床具有工作效率高、加工精度高的優(yōu)點。
文檔編號B23Q1/00GK101332574SQ20071020091
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月28日 優(yōu)先權日2007年6月28日
發(fā)明者中川威雄, 中村文夫, 慶 劉, 李軍旗 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司