本發(fā)明涉及機械加工技術領域，尤其涉及一種復合加工中心。

背景技術：

加工中心(computerizednumericalcontrolmachine，cnc)是一種由機械設備和數(shù)控系統(tǒng)組成的用于加工復雜形狀工件的自動化機床。加工中心配備具有自動換刀功能的刀庫，通過自動功能的刀庫能夠實現(xiàn)對工件的多次加工。工件夾裝完畢后，數(shù)控系統(tǒng)根據預先設定的程序控制機械設備完成同一工件的鉆、鏜、銑、鉸以及攻絲等多種工序，因而對于同一工件的加工，加工中心能夠大大減少工件夾裝時間、測量和機床調整等輔助工序時間等，同時還具有較高的加工精度。

加工中心按照主軸與工作臺相對位置的不同分為立式加工中心和臥式加工中心。立式加工中心的主軸軸線與工作臺垂直設置。立式加工中心用于對頂面進行加工，主要適用于加工板類、盤類、模具以及小型殼體類復雜零件。臥式加工中心的主軸軸線與工作臺平行設置。臥式加工中心用于對工件的各側面進行加工，主要適用于加工箱體、柱形體類零件。立式加工中心和臥式加工中心為兩個獨立的加工中心。當一件工件需要用到立式加工中心和臥式加工中心時，則需要將工件夾裝到立式加工中心或臥式加工中心上，以完成第一次加工。當?shù)谝淮渭庸ね瓿珊?，將已加工的工件拆卸并夾裝到另一加工中心，以進行第二次加工。在夾裝過程中，所有的定位基準均需要人工校準，且校準存在一定的誤差，因而兩次夾裝過程會增大誤差，使得加工精度降低。

為解決上述問題，將立式加工中心和臥式加工中心組合為復合式加工中心。復合式加工中心能夠在工件夾裝一次的情況下完成所有加工。然而，目前現(xiàn)有的復合式加工中心部件繁多、結構復雜，多個部件在工件加工過程中易出現(xiàn)動作不協(xié)調、無動作現(xiàn)象，甚至由于部件動作的不協(xié)調導致原校準后的部件出現(xiàn)偏差，進而導致加工精度降低。另外，現(xiàn)有的復合式加工中心操作空間較小，不利于工件裝卸。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種復合加工中心，以解決現(xiàn)有復合式加工中心加工精度低的問題。

本發(fā)明提供一種復合加工中心，所述復合加工中心包括床身和鞍座，所述鞍座滑動設置在所述床身的上表面上；所述床身上表面還設置有臥式立柱和立式立柱；

所述臥式立柱上并行設置臥式刀庫和臥式主軸箱；所述臥式刀庫固定設置在所述臥式立柱上；所述臥式主軸箱相對所述臥式立柱上下滑動；

所述立式立柱上并行設置立式刀庫和立式主軸箱；所述立式刀庫固定設置在所述臥式立柱上；所述立式主軸箱相對所述立式立柱上下滑動；

所述鞍座的上表面滑動設置工作臺，所述工作臺的滑動方向垂直于所述鞍座的滑動方向。

優(yōu)選地，所述床身上表面設置第一線性導軌，所述鞍座的下表面和上表面分別設置第一線軌滑塊和第二線性導軌；所述第一線軌滑塊和所述第二線性導軌的軌道垂直；所述第一線性導軌與所述第一線軌滑塊相匹配；所述工作臺的下表面設置第二線軌滑塊，所述第二線軌滑塊與所述第二線性導軌相匹配。

優(yōu)選地，所述第一線性導軌與所述第一線軌滑塊之間設置第一絲杠，且所述第一絲杠設置在兩條所述第一線性導軌之間；所述第二線性導軌與所述第二線軌滑塊之間設置第二絲杠，且所述第二絲杠設置在兩條所述第二線性導軌之間。

優(yōu)選地，所述床身上表面設置第一矩形硬導軌，所述鞍座的下表面和上表面分別設置第一硬導軌副和第二矩形硬導軌，所述工作臺的下表面設置第二硬導軌副；所述第一矩形硬導軌貫穿所述第一硬導軌副，所述第二矩形硬導軌貫穿所述第二硬導軌副。

優(yōu)選地，所述工作臺上固定設置回轉工作臺。

優(yōu)選地，所述臥式主軸箱通過絲杠、滑動軸承或回型傳動鏈相對所述臥式立柱上下滑動。

優(yōu)選地，所述立式主軸箱通過絲杠、滑動軸承或回型傳動鏈相對所述立式立柱上下滑動。

本發(fā)明的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：

本發(fā)明提供一種復合加工中心，該加工中心包括床身和鞍座。床身的上表面設置有臥式立柱和立式立柱。臥式立柱用于設置相互配合使用的臥式刀庫和臥式主軸箱。立式立柱用于設置相互配合使用的立式刀庫和立式主軸箱。臥式刀庫和立式刀庫分別為臥式主軸箱和立式主軸箱中的主軸提供工件加工所需的刀具。臥式主軸箱和立式主軸箱分別相對于臥式立柱和立式立柱上下滑動，以便于通過主軸所攜帶的刀具對工件鉆、鏜、銑、鉸以及攻絲等多種工序。鞍座滑動設置在床身的上表面，以便于鞍座帶動夾裝有待加工工件滑動，進而便于臥式主軸箱和立式主軸箱對待加工工件的加工。在本發(fā)明提供的復合加工中心中，將待加工工件夾裝到工作臺上后，控制鞍座與工作臺的移動，使得待加工工件置于臥式主軸箱或立式主軸箱的下方，通過控制帶有刀具的臥式主軸箱或立式主軸箱向下移動，進而完成一次加工。臥式主軸箱或立式主軸箱完成加工后，再次控制鞍座與工作臺的移動，使得待加工工件置于另一主軸箱的下方，完成最后的工件加工。由于待加工工件僅進行一次夾裝工序，因而校準后的誤差較低，提高加工精度。另外，由于本發(fā)明提供的復合加工中心結構簡單，各部件之間的協(xié)調動作較少，因而不會出現(xiàn)因部件動作不協(xié)調而導致原校準后的部件出現(xiàn)偏差的問題，因此，本發(fā)明提供的復合加工中心具有較高的加工精度。

應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的復合加工中心的立體結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的鞍座、工作臺的立體結構圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的第一線軌滑塊與第一線性導軌的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的第二線軌滑塊與第二線性導軌的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的第一矩形硬導軌與第一硬導軌副的結構示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的第二矩形硬導軌與第二硬導軌副的結構示意圖；

符號表示：

1-床身，2-鞍座，3-臥式立柱，4-立式立柱，5-臥式刀庫，6-臥式主軸箱，7-立式刀庫，8-立式主軸箱，9-工作臺，10-第一線性導軌，11-第一線軌滑塊，12-第二線性導軌，13-第二線軌滑塊，14-第一絲杠，15-第二絲杠，16-第一矩形硬導軌，17-第一硬導軌副，18-第二矩形硬導軌，19-第二硬導軌副，20-回轉工作臺，21-第一絲杠螺母，22-第二絲杠螺母。

具體實施方式

這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

請參考附圖1，附圖1示出了本發(fā)明實施例提供的復合加工中心的立體結構示意圖。

本發(fā)明實施例提供一種復合加工中心，該復合加工中心包括床身1和鞍座2。床身1為復合加工中心的主體部件，用于設置鞍座2、臥式立柱3和立式立柱4。床身1主要位于復合加工中心的底層。根據復合加工中心的空間占用，床身1可以設置為兩部分或三部分，以便于床身1的加工。當床身1設置為兩部分時，兩部分的面積可以根據鞍座2、臥式立柱3和立式立柱4占用面積的大小設置。如將鞍座2和臥式立柱3設置在面積較大的床身1上表面，將立式立柱4設置在另一部分床身1上表面。當床身1設置為三部分時，三部分的面積可以根據鞍座2、臥式立柱3和立式立柱4占用面積的大小設置。如將鞍座2、臥式立柱3和立式立柱4分別設置到床身1的每一部分上。當床身1設置為兩部分或三部分時，各部分床身1通過螺栓或其他方式連為一體，以便于鞍座2、臥式立柱3和立式立柱4的設置。

床身1的上表面設置鞍座2、臥式立柱3和立式立柱4，其中，鞍座2滑動設置在床身1上，臥式立柱3和立式立柱4固定設置在床身1上。在本發(fā)明實施例中，部件放置于水平面后，沿y軸方向，數(shù)值大的一側面為部件的上表面，數(shù)值小的一側面為部件的下表面。臥式立柱3和立式立柱4一般位于鞍座2的兩側，以便于臥式立柱3和立式立柱4上設置的刀具對設置于鞍座2上的工件進行加工。臥式立柱3距離床身1中心的連線與立式立柱4距離床身1中心的連線之間的夾角為60-135°。即相對于床身1的中心，臥式立柱3和立式立柱4之間存在夾角，且夾角的數(shù)值為60-135°。對于體積較大或長度較長的待加工工件，上述設置方式能夠給鞍座2提供較大的活動空間，進而便于將工件夾裝到設置于鞍座2上的工作臺9上，同時還便于工件加工過程中工件的旋轉。另外，還能夠便于操作者檢查工件的加工情況。進一步，臥式立柱3和立式立柱4之間的夾角數(shù)值為90°。當鞍座2在床身1上發(fā)生移動時，若臥式立柱3和立式立柱4之間的夾角較小或較大，則鞍座2不宜移動至臥式主軸箱6或立式主軸箱8的下方，進而不利于刀具對工件的加工。為提高工件的加工精度，臥式立柱3和立式立柱4之間的夾角數(shù)值為90°。在本發(fā)明實施例提供的復合加工中心中，臥式立柱3距離床身1中心的連線與立式立柱4距離床身1中心的連線之間的夾角并不限定于60-135°或90°，只要本發(fā)明實施例提供的復合加工中心中各部件的工作互不影響即可。

臥式立柱3上設置有臥式刀庫5和臥式主軸箱6。臥式刀庫5中放置有不同型號、不同種類的刀具，能夠為工件的各種加工提供相應的刀具。臥式主軸箱6中設置有主軸，主軸的端部能夠攜帶刀具，進而通過所攜帶的刀具對工件進行加工。臥式刀庫5和臥式主軸箱6設置于臥式立柱3的不同側面，其中，臥式刀庫5固定設置在臥式立柱3的一個側面，臥式主軸箱6滑動設置在臥式立柱3的另一側面，且兩側面相連。臥式刀庫5和臥式主軸箱6并行設置，即臥式刀庫5和臥式主軸箱6的朝向相同，這樣的設置方式能夠便于臥式主軸箱6中的主軸取用臥式刀庫5中的刀具。當臥式主軸箱6需要更換刀具時，臥式主軸箱6滑動到與臥式刀庫5相同的高度，同時，臥式刀庫5將需要使用的刀具轉動到替換位置。臥式主軸箱6將不用的刀具放置于臥式刀庫5內，并從臥式刀庫5中選取所需要的刀具，完成刀具替換。

臥式主軸箱6在具體設置時，設置在臥式立柱3面向鞍座2的一側面，這樣設置能夠便于臥式主軸箱6中的主軸所攜帶的刀具對工件進行加工。臥式主軸箱6相對于臥式立柱3的滑動通過絲杠、滑動軸承或回型傳動鏈等方式實現(xiàn)，但并不僅限于上述方式，只要能夠實現(xiàn)臥式主軸箱6相對于臥式立柱3的滑動即可。當實現(xiàn)方式為絲杠時，絲杠上設置有螺母。將絲杠設置在臥式立柱3上，將臥式主軸箱6設置在螺母。當螺母在絲杠上滑動時，螺母帶動臥式主軸箱6在臥式立柱3上發(fā)生相對滑動。當實現(xiàn)方式為滑動軸承時，臥式立柱3上設置橫桿，臥式主軸箱6設置在滑動軸承上，橫桿穿過滑動軸承?；瑒虞S承在橫桿上滑動時，滑動軸承帶動臥式主軸箱6在臥式立柱3上發(fā)生相對滑動。當實現(xiàn)方式為回型傳動鏈時，臥式立柱3上設置回型傳動鏈，將臥式主軸箱6固定設置在回型傳動鏈的某一鏈節(jié)上?；匦蛡鲃渔渹鲃訒r，臥式主軸箱6隨著回型傳動鏈的傳動發(fā)生上下移動。

立式立柱4上設置有立式刀庫7和立式主軸箱8。立式刀庫7中放置有不同型號、不同種類的刀具，能夠為工件的各種加工提供相應的刀具。立式主軸箱8中設置有主軸，主軸的端部能夠攜帶刀具，進而通過所攜帶的刀具對工件進行加工。立式刀庫7和立式主軸箱8設置于立式立柱4的不同側面，其中，立式刀庫7固定設置在立式立柱4的一個側面，立式主軸箱8滑動設置在立式立柱4的另一側面，且兩側面相連。立式刀庫7和立式主軸箱8并行設置，即立式刀庫7和立式主軸箱8的朝向相同，這樣的設置方式能夠便于立式主軸箱8中的主軸取用立式刀庫7中的刀具。當立式刀庫7需要更換刀具時，立式主軸箱8滑動到與立式刀庫7相同的高度，同時，立式刀庫7將需要使用的刀具轉動到替換位置。立式主軸箱8將不用的刀具放置于立式刀庫7內，并從立式刀庫7中選取所需要的刀具，完成刀具替換。

立式主軸箱8在具體設置時，設置在立式立柱4面向鞍座2的一側面，這樣設置能夠便于立式主軸箱8中的主軸所攜帶的刀具對工件進行加工。立式主軸箱8相對于立式立柱4的滑動通過絲杠、滑動軸承或回型傳動鏈等方式實現(xiàn)。具體的設置方式同臥式主軸箱6的設置方式，此處不再贅述。

鞍座2能夠在床身1上相對滑動。如附圖1所示，鞍座2能夠沿x軸方向在床身1上相對滑動。鞍座2的上表面滑動設置工作臺9，以使工作臺9能夠沿y軸方向滑動。在本發(fā)明實施例中不限定鞍座2和工作臺9的具體滑動方向，只限定鞍座2的滑動方向垂直于工作臺9的滑動方向。鞍座2和工作臺9的滑動通過機床導軌或滑動軸承實現(xiàn)。在本發(fā)明實施例提供的復合加工中心中，鞍座2和工作臺9之間的滑動并不僅限于通過機床導軌或滑動軸承實現(xiàn)，還可以通過其它滑動方式實現(xiàn)。

具體地，鞍座2和工作臺9的滑動通過機床導軌實現(xiàn)的方式中，床身1上表面設置有第一線性導軌10，鞍座2的下表面和上表面分別設置第一線軌滑塊11和第二線性導軌12，工作臺9的下表面設置第二線軌滑塊13。第一線性導軌10、第一線軌滑塊11、第二線性導軌12和第二線軌滑塊13的數(shù)量可以根據床身1的大小具體設置，具體請參考附圖2。第一線性導軌10與第一線軌滑塊11相匹配，即第一線軌滑塊11能夠在第一線性導軌10上滑動。由于第一線軌滑塊11頂部設置有鞍座2，因而當?shù)谝痪€軌滑塊11在第一線性導軌10上滑動時能夠帶動鞍座2在床身1上滑動。第二線性導軌12和第二線軌滑塊13相匹配，即第二線軌滑塊13能夠在第二線性導軌12上滑動。由于第二線軌滑塊13頂部設置有工作臺9，因而當?shù)诙€軌滑塊13在第二線性導軌12上滑動時能夠帶動工作臺9在床身1上滑動。第一線軌滑塊11的開槽方向和第二線性導軌12的導軌方向相垂直，以便于實現(xiàn)工作臺9在x軸、y軸兩個方向的滑動。

第一線軌滑塊11在第一線性導軌10上的滑動可以通過第一線軌滑塊11和第一線性導軌10之間設置絲杠或鞍座2上設置控制鞍座2滑動的控制器實現(xiàn)。當?shù)谝痪€軌滑塊11在第一線性導軌10上的滑動通過絲杠實現(xiàn)時，兩條第一線性導軌10之間設置第一絲杠14，第一絲杠14上設置有第一絲杠螺母21。第一線軌滑塊11滑動設置在第一線性導軌10上，鞍座2固定設置在第一絲杠螺母21上，此時，第一線軌滑塊11和第一絲杠螺母21并行設置在鞍座2上，具體請參考附圖3，其中，附圖3為附圖2沿y軸方向的剖視圖。驅動電機帶動第一絲杠14轉動，第一絲杠14的轉動帶動第一絲杠螺母21滑動，進而使得第一線軌滑塊11相對第一線性導軌10發(fā)生滑動。當?shù)谝痪€軌滑塊11在第一線性導軌10上的滑動通過控制器實現(xiàn)時，鞍座2上設置有控制鞍座2滑動的控制器。當鞍座2需要發(fā)生滑動時，通過控制鞍座2上的控制器控制鞍座2滑動。

同樣的，第二線軌滑塊13在第二線性導軌12上的滑動可以通過第二線軌滑塊13和第二線性導軌12之間設置絲杠或工作臺9上的控制器實現(xiàn)控制工作臺9滑動。當?shù)诙€軌滑塊13在第二線性導軌12上的滑動通過絲杠實現(xiàn)時，兩條第二線性導軌12之間設置第二絲杠15，第二絲杠15上設置第二絲杠螺母22。第二線軌滑塊13滑動設置在第二線性導軌12上，工作臺9固定設置在第二絲杠螺母22上，此時，第二線軌滑塊13和第二絲杠螺母22并行設置在工作臺9上，具體請參考附圖4其中，附圖4為附圖2沿y軸方向的剖視圖。驅動電機帶動第二絲杠15轉動，第二絲杠15的轉動帶動第二絲杠螺母22滑動，進而使得第二線軌滑塊13相對第二線性導軌12發(fā)生滑動。當?shù)诙€軌滑塊13在第二線性導軌12上的滑動通過控制器實現(xiàn)時，工作臺9上設置有控制工作臺9滑動的控制器。當工作臺9需要發(fā)生滑動時，通過控制工作臺9上的控制器控制工作臺9滑動。

鞍座2和工作臺9的滑動通過滑動軸承實現(xiàn)的方式中，床身1上表面設置第一矩形硬導軌16，鞍座2的下表面和上表面分別設置第一硬導軌副17和第二矩形硬導軌18，工作臺9的下表面設置第二硬導軌副19，具體請參考附圖5、6。第一硬導軌副17設置在第一矩形硬導軌16上。由于第一硬導軌副17的頂部設置鞍座2，因而當?shù)谝挥矊к壐?7滑動時能夠帶動鞍座2在床身1上滑動。第二硬導軌副19設置在第二矩形硬導軌18上。由于第二硬導軌副19的頂部設置工作臺9，因而當?shù)诙矊к壐?9滑動時能夠帶動工作臺9在鞍座2上滑動。

進一步，工作臺9上固定設置回轉工作臺20?；剞D工作臺20能夠圍繞回轉工作臺20的軸線360°旋轉，即回轉工作臺20能夠在z軸方向上360°旋轉。回轉工作臺20用于夾裝工件。回轉工作臺20的設置更方便于工件的加工，而不需要反復夾裝工件，影響工件的加工精度。

在本發(fā)明提供的復合加工中心中，將待加工工件夾裝到工作臺9或回轉工作臺20上后，控制鞍座2與工作臺9的移動，使得待加工工件置于臥式主軸箱6或立式主軸箱8的下方，通過控制帶有刀具的臥式主軸箱8或立式主軸箱9向下移動，進而完成一次加工。臥式主軸箱6或立式主軸箱8完成加工后，再次控制鞍座2與工作臺9的移動，使得待加工工件置于另一主軸箱的下方，完成最后的工件加工。由于待加工工件僅進行一次夾裝工序，因而校準后的誤差較低，提高加工精度。另外，由于本發(fā)明提供的復合加工中心結構簡單，各部件之間的協(xié)調動作較少，因而不會出現(xiàn)因部件動作不協(xié)調而導致原校準后的部件出現(xiàn)偏差的問題，因此，本發(fā)明提供的復合加工中心具有較高的加工精度。工件一次加裝完成后，本發(fā)明提供的復合加工中心在能夠完成同一工件四個側面或五個側面的加工，提高加工精度及加工效率。

本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里發(fā)明的公開后，將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權利要求指出。

應當理解的是，諸如“第一”和“第二”等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。本發(fā)明并不局限于上面已經描述并在附圖中示出的精確結構，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權利要求來限制。