本發(fā)明涉及機(jī)床領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)床的雙主軸結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、在機(jī)械加工領(lǐng)域，數(shù)控機(jī)床是實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)加工的關(guān)鍵設(shè)備。然而，當(dāng)前多數(shù)數(shù)控機(jī)床僅配置單個(gè)主軸，在加工效率與復(fù)雜加工需求適配性方面存在顯著不足。當(dāng)需對工件進(jìn)行雙面加工時(shí)，傳統(tǒng)單主軸機(jī)床需多次裝夾工件：先加工工件一側(cè)，再手動或借助輔助裝置翻轉(zhuǎn)工件、重新裝夾，以加工另一側(cè)。這一過程存在裝夾誤差累積問題，多次裝夾易導(dǎo)致工件定位偏差，影響加工精度，尤其對高精度要求的零件，誤差可能超出允許范圍；同時(shí)，加工周期長，裝夾、調(diào)整環(huán)節(jié)耗費(fèi)大量時(shí)間，降低生產(chǎn)效率，難以滿足批量生產(chǎn)的高效需求。

2、為解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了可實(shí)現(xiàn)主軸對接加工的斜床身雙主軸雙排刀數(shù)控機(jī)床，其配置左、右z軸主軸，通過一體式結(jié)構(gòu)的左、右x軸床鞍，左、右x向滑板及相應(yīng)驅(qū)動電機(jī)，配合左、右z軸電主軸與床頭箱，還在左、右x向滑板上配套左、右y軸動力頭，借助y軸驅(qū)動電機(jī)實(shí)現(xiàn)y軸位移，可達(dá)成雙主軸對接換面掉頭加工，一定程度上提升了雙面加工效率。

3、但該現(xiàn)有技術(shù)在y?軸設(shè)計(jì)及應(yīng)用中還存在明顯缺陷：

4、其一，現(xiàn)有技術(shù)采用垂直布局的直線y軸，與斜床身角度難以適配，直線y軸在斜床身環(huán)境中，與床身、主軸等部件的角度協(xié)同性差，運(yùn)動時(shí)易受斜床身結(jié)構(gòu)干擾，加工中進(jìn)行復(fù)雜異型軌跡聯(lián)動插補(bǔ)時(shí)，多軸運(yùn)動同步性、軌跡擬合精度降低。

5、其二，在斜床身布局下，因重力、裝配應(yīng)力等作用，導(dǎo)軌實(shí)際輪廓易偏離理想直線，加工異型件時(shí)，y?軸插補(bǔ)軌跡精度受干擾，導(dǎo)致工件型面加工誤差。

6、其三，直線y軸依靠單純直線插補(bǔ)實(shí)現(xiàn)y向運(yùn)動，加工三維曲面、大角度傾斜輪廓等復(fù)雜異型件時(shí)，需與x、z軸高頻聯(lián)動插補(bǔ)。但直線y軸結(jié)構(gòu)剛性分布、運(yùn)動特性單一，面對復(fù)雜軌跡動態(tài)響應(yīng)不足，易出現(xiàn)圓角過切、欠切等輪廓誤差；且因與斜床身適配性問題，加工時(shí)排屑易卡滯y?軸導(dǎo)軌，影響加工連續(xù)性與精度。

7、綜上，現(xiàn)有技術(shù)采用直線y軸，在斜床身雙主軸機(jī)床中，存在精度控制難、適配性差、復(fù)雜加工能力弱等缺陷，限制了異型件加工的精度與效率，難以充分滿足高端制造對復(fù)雜零件高效、精密加工的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明意在提供一種機(jī)床的雙主軸結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)在異型件加工時(shí)精度和效率受限的問題。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種機(jī)床的雙主軸結(jié)構(gòu)，包括相對設(shè)置的正主軸和副主軸，正主軸和副主軸均滑動設(shè)置在機(jī)床的床身上，機(jī)床的床身為斜床身，正主軸和副主軸均通過主軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動在z向上滑動，正主軸和副主軸之間設(shè)置有刀塔安裝座，床身頂部設(shè)置有刀塔移動機(jī)構(gòu)，刀塔移動機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動刀塔安裝座在x向上移動，刀塔移動機(jī)構(gòu)包括底板，底板固定在機(jī)床頂部，底板的頂部傾斜設(shè)置且低端朝向正主軸和副主軸，底板上滑動設(shè)置有托板，托板連接有第一驅(qū)動組件，托板的頂面傾斜設(shè)置且低端朝向正主軸和副主軸，刀塔安裝座滑動設(shè)置在托板上，刀塔安裝座連接有第二驅(qū)動組件，水平面與底板的頂面之間的夾角等于底板的頂面與托板的頂面之間的夾角。

4、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，夾角為30°。

5、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，床身頂部相對設(shè)置有主軸導(dǎo)軌，正主軸和副主軸分別安裝在正主軸座和副主軸座上，正主軸座和副主軸座均通過設(shè)置在底部的主軸滑塊與主軸導(dǎo)軌滑動連接。

6、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，主軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括主軸驅(qū)動電機(jī)，主軸驅(qū)動電機(jī)的輸出軸連接有主軸驅(qū)動絲桿，正主軸座和副主軸座底部均通過轉(zhuǎn)動設(shè)置在底部的主軸驅(qū)動螺母與主軸驅(qū)動絲桿傳動連接。

7、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，底板頂部固定有第一導(dǎo)軌，托板通過固定在底部的第一滑塊與第一導(dǎo)軌滑動連接，第一驅(qū)動組件包括第一驅(qū)動電機(jī)，第一驅(qū)動電機(jī)的輸出軸連接有第一驅(qū)動絲桿，托板通過轉(zhuǎn)動設(shè)置在底部的第一驅(qū)動螺母與第一驅(qū)動絲桿傳動連接。

8、優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，托板頂部固定有第二導(dǎo)軌，刀塔安裝座通過設(shè)置在底部的第二滑塊與第二導(dǎo)軌滑動連接，第二驅(qū)動組件包括第二驅(qū)動電機(jī)，第二驅(qū)動電機(jī)的輸出軸連接有第二驅(qū)動絲桿，刀塔安裝座通過轉(zhuǎn)動設(shè)置在底部的第二驅(qū)動螺母與第二驅(qū)動絲桿傳動連接。

9、本方案的原理和有益效果為：

10、1、在工件加工流程中，正主軸與副主軸借助主軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，可獨(dú)立或協(xié)同在?z?向靈活移動，按需調(diào)整與工件、刀塔的相對位置。當(dāng)對工件進(jìn)行換面加工時(shí)，控制正、副主軸沿z?向靠近，利用主軸夾持功能完成工件對接傳遞以實(shí)現(xiàn)換面。對接加工階段，雙主軸協(xié)同?z向移動，配合刀塔動作對工件兩端或不同部位連續(xù)加工。若需要雙通道同時(shí)加工，雙主軸各自裝夾工件，依托獨(dú)立?z?向移動能力，配合刀塔安裝座運(yùn)動同步作業(yè)，如正主軸加工工件外圓、副主軸同步加工另一工件端面。而刀塔安裝座的?y?向插補(bǔ)，由刀塔移動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，30°傾斜的底板固定于機(jī)床頂部，托板通過第一滑塊沿底板第一導(dǎo)軌，在第一驅(qū)動組件作用下?x?向移動，刀塔安裝座借第二滑塊沿托板第二導(dǎo)軌，經(jīng)第二驅(qū)動組件移動，托板頂面傾斜30°，其移動結(jié)合?x?向運(yùn)動，經(jīng)插補(bǔ)算法換算達(dá)成?y?向插補(bǔ)，加工曲面等復(fù)雜軌跡工件時(shí)，通過?x、y?向運(yùn)動聯(lián)動擬合輪廓，全方位滿足工件多樣化加工需求，提升加工效率與精度。

11、2、相較于單主軸或僅有一側(cè)主軸移動的機(jī)床，本方案采用雙主軸均可在?z?向滑動的設(shè)計(jì)，支持雙通道同時(shí)加工。單主軸機(jī)床加工雙面需多次裝夾，單側(cè)主軸移動機(jī)床存在協(xié)同短板，而本方案可同時(shí)裝夾兩個(gè)工件，分別進(jìn)行外圓車削與端面銑削等不同工序，減少等待時(shí)間；在換面加工時(shí)，雙主軸快速對接傳遞工件，避免傳統(tǒng)重復(fù)裝夾的耗時(shí)過程，有效提高加工效率。

12、另外，單主軸多次裝夾易產(chǎn)生誤差累積，單側(cè)主軸移動易導(dǎo)致機(jī)床受力不平衡。本方案雙主軸對稱布局，協(xié)同運(yùn)動時(shí)受力均勻，配合斜床身增強(qiáng)整體剛性，減少振動變形；且雙主軸獨(dú)立定位，避免因單側(cè)移動導(dǎo)致的機(jī)械磨損不均，長期運(yùn)行下的加工精度穩(wěn)定性遠(yuǎn)超傳統(tǒng)單主軸或單側(cè)主軸移動結(jié)構(gòu)。

13、3、在斜床身上設(shè)置大角度插補(bǔ)?y?軸，需解決導(dǎo)軌布局角度適配、重力對運(yùn)動精度的影響、多軸聯(lián)動坐標(biāo)變換復(fù)雜等難題。本方案通過優(yōu)化底板與托板角度一致性設(shè)計(jì)，配合高精度絲桿螺母傳動與伺服控制系統(tǒng)，抵消重力影響，確保運(yùn)動精度。

14、相較于小角度插補(bǔ)?y?軸結(jié)構(gòu)，例如下15度上30度的，本技術(shù)中底板與托板頂部均傾斜30°的設(shè)計(jì)，在重載切削或高頻插補(bǔ)運(yùn)動中，本方案的結(jié)構(gòu)剛性更強(qiáng)，振動幅度降低，確保加工過程中刀具與工件相對位置穩(wěn)定，提升復(fù)雜曲面加工的表面光潔度與尺寸精度。

15、4、相較于單一角度或常規(guī)垂直布局，雙?30°夾角使托板相對水平面形成復(fù)合傾斜角度（疊加后可達(dá)?60°），配合x向移動，可更靈活擬合復(fù)雜異型軌跡。加工曲面、傾斜輪廓等異型件時(shí)，刀塔安裝座沿托板傾斜面的y向插補(bǔ)，能精準(zhǔn)貼合工件型面，尤其適配航空發(fā)動機(jī)葉片、精密模具等高精度曲面加工。

16、雙?30°夾角讓刀塔安裝座運(yùn)動時(shí)，重力分量與切削力沿特定方向分解，避免垂直y軸布局的“力集中”問題。加工重載切削工序（如厚壁管件銑槽?），機(jī)床整體受力更均勻，床身、導(dǎo)軌變形量減少，保障長期加工的尺寸一致性，提升精密異型件的精度穩(wěn)定性。

17、5、底板?30°傾斜引導(dǎo)切屑自然滑落，托板?30°夾角進(jìn)一步拓寬排屑通道，切屑堆積概率降低。加工異型件時(shí)（如帶深腔、窄槽結(jié)構(gòu)），無需頻繁停機(jī)清理切屑，有效縮短輔助時(shí)間；且排屑順暢減少切屑對刀具的“二次切削”，刀具壽命延長，間接提升加工效率。另外，雙?30°夾角簡化斜床身坐標(biāo)系下的插補(bǔ)算法（角度疊加規(guī)律清晰?），數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算軌跡時(shí)，軸聯(lián)動響應(yīng)速度提升。加工多工序異型件（如車銑復(fù)合異形軸），刀塔安裝座x?-?y向聯(lián)動切換工序更迅速，整體加工周期縮短，適配批量異型件生產(chǎn)節(jié)奏。

18、6、針對超傾斜面（如夾角60°的?v?型槽）、多面異構(gòu)（如一側(cè)曲面、一側(cè)偏心孔）的異型件，雙?30°夾角使刀塔安裝座可通過y向插補(bǔ)?“主動適配”?工件角度。對比傳統(tǒng)布局需多次裝夾調(diào)整，本方案一次裝夾即可完成多特征加工，工藝兼容性提升，覆蓋航空、汽車模具等領(lǐng)域的復(fù)雜異型件需求。

19、雙主軸在z向移動時(shí)，刀塔安裝座借雙30°夾角的y向插補(bǔ)，可同步對雙主軸夾持的異型件進(jìn)行“差異化加工”（如正主軸工件銑曲面、副主軸工件鉆偏心孔）。雙軸協(xié)同+復(fù)合角度插補(bǔ)，讓機(jī)床具備“雙通道復(fù)雜加工”能力，較傳統(tǒng)單通道加工效率翻倍，滿足多品種、小批量異型件柔性生產(chǎn)。

20、7、雙30°夾角使底板、托板的傾斜結(jié)構(gòu)與斜床身剛性分布更契合，形成?“三角穩(wěn)定支撐”效應(yīng)。加工高頻振動工序（如異型件銑削），機(jī)床整體振動幅值降低，保障刀具切削穩(wěn)定性，減少因振動導(dǎo)致的表面粗糙度劣化。

21、角度標(biāo)準(zhǔn)化（雙30°）使導(dǎo)軌、絲桿等運(yùn)動部件的安裝、調(diào)試更簡便，維修時(shí)角度補(bǔ)償參數(shù)易計(jì)算。對比復(fù)雜角度組合，本方案維護(hù)耗時(shí)減少，降低設(shè)備運(yùn)維成本，保障生產(chǎn)連續(xù)性。

22、8、傳統(tǒng)垂直y軸僅能實(shí)現(xiàn)單一方向直線運(yùn)動，面對復(fù)雜異型件（如三維曲面、大角度傾斜輪廓）時(shí)，需依賴多軸高頻聯(lián)動，易出現(xiàn)動態(tài)響應(yīng)不足、輪廓誤差（如圓角過切/欠切）等問題。本技術(shù)的插補(bǔ)?y軸通過傾斜布局與x向運(yùn)動協(xié)同，結(jié)合插補(bǔ)算法，可靈活擬合復(fù)雜空間軌跡，軌跡精度提升，加工效率提高。

23、另外，垂直?y軸在高速運(yùn)動或重載切削時(shí)，易因慣性與重力作用產(chǎn)生振動。本技術(shù)插補(bǔ)?y軸的傾斜設(shè)計(jì)使刀塔安裝座運(yùn)動時(shí)重力分量與運(yùn)動方向形成有利夾角，減少慣性沖擊，運(yùn)動平穩(wěn)性顯著增強(qiáng)，特別適用于高精度、高速度的連續(xù)加工場景。