一种用于 3C产品的小型精密零配件的加工专用机床 技术领域

本发明属于机械制造领域，具体涉及一种用于 3C产品的小型精密零配件的加工专用机床。

背景技术

" 3C 产品" 是计算机 （ Computer )、 通信 （Communication ) 和消费类电子产品 (ConsumerElectronics )三者结合， 亦称 "信息家电"。 由于 3C产品的体积一般都不大， 所 以往往在中间加一个 "小"字， 故往往统称为 " 3C小家电"。

3C 电子产品需求量较大， 导致生产 3C 电子产品所需的小型精密零配件供不应求， 目前 常见 3C产品小型精密零配件的加工机床为攻钻机、� ��铣机等， 此类产品采用单主轴单方向加 工， 加工效率较低。

因此需要提供一种可提高加工效率的适用于加 工 3C电子产品小型精密零配件或其他小 型精密零配件的加工专用机床， 申请人申请的专利 201210310597. 0提供了一种 3C产品加工 专用机， 它利用双加工系统， 并且搭配双刀库， 可以在同样的占地面积内， 实现双倍的加工 效率。 但是该专用机存在一下技术问题： （1 ) 随着电子产品的应用越来越广泛， 机床的加工 精度及稳定性是开发过程中最重要的一个环节 ， 支撑座的使用直接影响了机床的动态性能。 现有大部分机床均采用宽大的一体式底座来支 撑， 并搭配铸件制成的支撑脚垫， 不仅成本高， 且机床高速运行时振动大， 加工精度较难保证。 （2 ) 机床使用加工过程中会产生较为微细的 铝屑等， 为避免影响工作环境， 需要对碎屑进行收集。 目前常见的此类产品加工机床， 集屑 箱为后置式， 为满足较多的容量的集屑效果， 都会尽量加大集屑箱， 因此， 当集屑箱满进行 清理式， 机床暂停时间较长影响效率， 且后置式占用空间， 导致机床占地面积大。 （3 ) 现有 的双主轴卧式加工机的基座采用分离式结构， Y轴基座固定座和基座在紧固件的固定下相配 合， Y轴基座固定座和基座之间就产生了多个结合� �； 其缺点是： ①由于是多结合面， 造成 了精度调整、 安装和稳定性比较差； ②多结合面增加了机床自身重量， 更提高了制造成本。 因此需要针对该装置进行技术改进而提供一种 新型用于小型精密零配件的 3C加工专用机床。 发明内容

本发明的目的在于改变目前传统技术上的不足 ，而提供一种用于 3C产品的小型精密零配 件的加工专用机床。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

一种用于 3C产品的小型精密零配件的加工专用机床， 它包括基座， 基座的两侧分别设有 一个通过导轨固定于基座侧边的 Y轴； 每个 Y轴上端通过导轨固定一个 X轴； 每个 X轴上端 通过导轨固定一个 Z轴； 形成两套独立的 XYZ轴系统； 每个 Z轴上安装有一个主轴， 基座的 上顶面中间安装有一个转台， 两个主轴侧向正对转台， 基座上安装有刀库支架， 通过刀库支 架分别安装有两套相互独立的刀库， 两套刀库安装于转台上方， 所述的基座为上顶面的四角 分别对称设有四个凸台的一体成型箱体式结构 ， 且该基座的一个侧面上开设有方槽， 所述的 方槽内安装有自上而下设置的积屑抽屉和溢流 抽屉， 所述的积屑抽屉和溢流抽屉的底部分别 设置有过滤网， 所述溢流抽屉的下方设有水箱， 位于上顶面的转台上设置有通孔， 所述通孔 的位置对应积屑抽屉。

该机床内部设置有抽屉式积屑机构， 所述的抽屉式积屑机构由积屑抽屉、 溢流抽屉和水 箱组成， 所述的积屑抽屉和溢流抽屉安装在方槽内， 所述的水箱设置在溢流抽屉的下方； 加 工主轴产生的铝或其它材质的碎屑以及加工中 起冷却效果的切削液， 从机床中间转台上的通 孔向集屑抽屉流动， 集屑抽屉主要目的是收集大部分碎屑， 实现第一层过滤防线， 由于切屑 液需要形成回路， 因此， 集屑抽屉底部布置过滤网， 将碎屑隔离于集屑抽屉中， 切屑液下流 至溢流抽屉； 溢流抽屉的目的是防止集屑抽屉收集满后， 操作人员无意识， 碎屑及切削液溢 流至抽屉外， 流至水箱或地面， 导致集屑效果差或切屑液对操作环境的造成影 响； 溢流抽屉 也布置过滤网， 当集屑抽屉未过滤完全干净或外溢切屑液中所 夹带的碎屑流至溢流抽屉时， 可实现第二道过滤防线， 起到更好的过滤效果； 通过前面 2道防线， 切屑液流至水箱时就相 对较为干净， 对后续的回路切削使用起到更好的重复利用效 果； 另外， 抽屉式结构， 当集屑 抽屉装满时， 可将集屑抽屉抽出到外面清理， 并将已清理完的其他集屑抽屉放进去， 不会影 响机床的工作时间， 能够达到更快、 更有过滤效率的集屑效果。 该集屑系统设置在机床内部， 不仅不会加大机床占地面积， 还可实现更快速的清理效果。

该一体成型箱体式基座结构， 强度高、 功能性强， 基座下底面主要用于基座与支撑架结 合， 能起到基座水平及稳定性调整的作用； 基座上顶面用于转台的固定， 可达到工件双面加 工的多功能性要求； 基座一个侧面上开方槽， 用于积屑抽屉和溢流抽屉的安放， 可有效收集 加工中的所有碎屑， 使机床的环境及使用性能得到提高， 从而保证了了周围环境影响不受污 染， 具有更好的环保功效。 所述基座的下底面安装有挠性支撑座结构。 所述的挠性支撑座结构包括 4个独立的支撑 座， 每个支撑座底部安装有防震脚垫。 所述的防震脚垫包括调整螺栓， 调整螺栓的底端安装 有铸件， 铸件的底端安装有与铸件形状相吻合的橡胶垫 。

该挠性支撑座结构将传统的一体式底座更改为 4个独立的支撑座， 每个独立的支撑座优 选采用 Q235钢材焊接， Q235含碳适中， 综合性能较好， 其强度、 塑性和焊接等性能得到较 好配合， 因此， 使用 Q235使支撑座具有足够的挠性。 由于基座采用箱体式结构， 刚性较强， 挠性支撑座结构可有效保证基座上加工件及运 动体的稳定性， 为了不因应力或受力点对基座 造成干扰， 支撑座拥有稳定的挠性变形， 可有效吸收此部分应力点， 保证基座的强度； 由于 机床采用钢件及铸件的组合体， 为保证机床的加工精度， 需对机床的动态及静态水平进行调 整， 所以在支撑座底部增加 4个防震脚垫。 传统的支撑脚垫均采用铸铁进行支撑及调整， 虽 然调整效果不错， 但是吸振效果差。 所以， 机床在正常运行中的振动以及外界运动所造成 的 振动， 均会透过支撑脚垫在机床及地面中进行传递， 因此对机床加工精度存在着较大的影响。 本发明采用的防震脚垫， 包括铸件及橡胶垫， 防震脚垫的铸件具有较高的刚性强度， 单个支 撑座可支撑 1吨重量的物件； 防震脚垫底部采用防震橡胶垫， 能够吸收机床运行中的振动， 并能够隔绝外界经地面传导造成机床振动的因 素。 因而， 本挠性支撑座结构稳定性好、 防震 效果佳、 具有优越挠性效果。

所述的刀库优选为机夹式刀库， 所述的刀库能够上下左右移动。 该刀库可根据加工工件 的大小进行自动调整， 提高工作效率。

所述基座的材料为树脂混凝土。 基座的材料采用树脂混凝土代替铸铁件， 树脂混凝土的 震动阻尼性能是铸铁的 10倍， 热传导系数是铸铁的十分之一， 具有更好的表面精度， 节能环 保。 采用树脂混凝土制成的基座光滑平整， 外观漂亮； 平衡性好， 采用树脂混凝土一次性一 体化挤压成型稳定性好； 铸铁件易被腐蚀， 而树脂混凝土制成的基座抗酸碱腐蚀性能和抗 震 性能显著提高。

所述的机床设置在箱体内， 所述的箱体采用前后双开门结构。极大减少机 床的占地面积， 实现 1人操作两台机床， 一台机器人控制两台机床的高效技术， 并实现立体化产业加工需求 以及搭配机器人实现自动生产线的能力， 利用最少的资源实现最高的应用价值。

本发明的机床包括基座， 基座放置于支撑座上， 起支撑机床的作用； 两侧 Y轴利用导轨 固定于基座侧边， 实现主轴上下走动功能； 每个 Y轴上端通过导轨固定一个 X轴， 实现主轴 前后走动功能； 每个 X轴上端均固定一个 Z轴， 实现主轴进给功能； 形成两套独立的 XYZ轴 系统； 每个 Z轴上安装一个主轴， 形成双主轴结构， 这样， 基座两侧均能实现 XYZ进给及定 位功能； 为实现工件多功能及多方向加工效率， 在 XYZ轴及主轴包围的基座的中间位置固定 一个转台， 转台可根据加工需要， 实现 4个方向的定位转动； 为实现两侧 XYZ的独立加工性 能， 从而提高效率， 采用西门子 840D双系统进行控制， 此系统最多可实现 32轴向的操作需 求， 为此， 双主轴再搭配双刀库， 单机就可实现双向独立换刀系统。 本发明一台加工机床包 括双主轴、 双 XYZ轴、 单转台还有一个转轴， 合计 9轴。

本发明的有益效果：

①本发明的机床在现有装置的基础上进一步提 高了工作效率， 降低了成本， 提高了加工 精度。 抽屉式积屑机构可有效收集加工中所有碎屑， 使机床的环境及使用性能得到提高， 同 时碎屑的收集及可靠性的回收， 不会影响周围环境的污染， 具有环保功效。

②挠性支撑座结构稳定性好、 防震效果佳、 具有优越挠性效果， 进一步提高了机床的稳 定性。

③创新研制并采用树脂混凝土床身构件， 不仅改进了阻尼特性， 而且还具有良好的抗振 性能和结构强度， 同时还可有效降低构件的热变形， 比铸铁件综合强度提高 30%以上。

④本发明的机床在现有装置的基础上进一步 提高了工作效率， 降低了生产成本， 提高了 加工精度， 稳定了产品质量。 附图说明

图 1为用于 3C产品的小型精密零配件的加工专用机床结构� ��。

图中箭头方向， 为切削液流动方向。

图 2为一体成型基座结构示意图。

图 3为挠性支撑座结构示意图。

图 4为防震脚垫结构示意图

图 5为透明箱体结构示意图。

A为正视图， B为俯视图， C为操作者与机器手搭配组合生产线示意图。

具体实施方式

如图 1所示的一种用于 3C产品的小型精密零配件的加工专用机床， 它包括基座 1， 基座 1两侧分别设置有一个通过导轨固定于基座 1侧边的 Y轴 2-1、 2-2；每个 Y轴上端通过导轨固 定一个 X轴 3-1、 3-2； 每个 X轴上端通过导轨固定一个 Z轴 4-1、 4-2； 形成两套独立的 XYZ 轴系统； 每个 Z轴上安装有一个主轴 5-1、 5-2, 基座的上顶面中间安装有一个转台 6， 两个主 轴侧向正对转台， 基座上安装有刀库支架 7， 通过刀库支架分别安装有两套相互独立的刀库 8-1、 8-2， 两套刀库安装于转台 6上方。 如图 2所示， 所述的基座为上顶面的四角分别对称设 有四个凸台的一体成型箱体式结构， 该基座的四个侧边安装有垂直于基座下底面和 上顶面的 四个线性导轨 15， 用于安装 Y轴 2-1、 2-2 基座 1上顶面设有用于安装转台 6的安装台 16。 且该基座 1的一个侧面上开设有方槽 9， 所述的方槽内安装有自上而下设置的积屑抽屉 10和 溢流抽屉 11， 所述的积屑抽屉 10和溢流抽屉 11的底部分别设置有过滤网 10-1、 11-1， 所述 溢流抽屉 11的下方设有水箱 12， 位于上顶面的转台 6上设置有通孔， 所述通孔的位置对应 积屑抽屉 10。

所述基座 1的下底面安装有挠性支撑座结构。 所述的挠性支撑座结构包括 4个独立的支 撑座 13， 每个支撑座底部安装有防震脚垫 14。所述的防震脚垫包括调整螺栓 14-1， 调整螺栓 的底端安装有铸件 14-2， 铸件的底端安装有与铸件形状相吻合的橡胶垫 14-3。

所述的刀库 8-1、 8-2为机夹式刀库， 所述的刀库能够上下左右移动。

所述基座 1的材料设计采用树脂混凝土构件。

所述的机床设置在透明箱体 17内， 所述的透明箱体 17采用前后双开门结构。 如图 5所 示透明箱体 17设有前操作门 18-1和后操作门 18-2，操作时，前操作门 18-1为站立操作者 19， 后操作门 18-2安装机械手， 极大减少机床的占地面积， 实现 1人操作两台机床， 一台机器人 控制两台机床的高效技术， 并实现立体化产业加工需求以及搭配机器人实 现自动生产线的能 力， 利用最少的资源实现最高的应用价值。

最后需要说明的是： 显然， 上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的 举例， 而并非 对实施方式的限定。 对于所属领域的普通技术人员来说， 在上述说明的基础上还可以做出其 它不同形式的变化或变动。 这里无需也无法对所有的实施方式都予以例举 ， 同时由此所引申 出的本用于 3C 产品的小型精密零配件的加工专用机床技术范 围内的变化或变动都仍处于本 发明的保护范围之内。