專利名稱：雙支承刨床的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種金屬切削加工設(shè)備，具體的說是一種雙支承刨床。
二背景技術(shù)：
刨床是一種常見的金屬切削加工設(shè)備，通常分為龍門刨床和牛頭刨床兩種。其中龍門刨床主要用于大型零件的刨削加工，而牛頭刨床多用于中小型零件的刨削加工。由于牛頭刨床體積小、價(jià)格低，因此應(yīng)用面較為廣泛?，F(xiàn)有的牛頭刨床結(jié)構(gòu)形式是刨頭設(shè)置在滑枕的頂端，滑枕以懸臂支承方式安裝并進(jìn)行往復(fù)滑動(dòng)，該懸臂支承方式帶來的缺點(diǎn)就是支承剛性較差，刨削時(shí)振動(dòng)較大，因而加工精度較低，而且滑枕容易磨損。當(dāng)機(jī)械或液壓驅(qū)動(dòng)裝置推動(dòng)滑枕由起始位置運(yùn)動(dòng)至最大行程時(shí)，滑枕受刨頭重力或切削力的影響逐漸遞增，刨頭處的撓度也不斷增大。并且由于滑枕與導(dǎo)軌之間存在間隙，在重力作用下，滑枕前端還存在下壓的趨勢，更加劇了刨頭在垂直方向上的位移；當(dāng)?shù)竭_(dá)最大行程時(shí)，刨頭在該位置的偏移達(dá)到最大值，在這一運(yùn)動(dòng)過程中，安裝在刨頭上的刀具在空間中的運(yùn)行軌跡并不是一條直線，而是一條逐漸變形彎曲的曲線，這樣就導(dǎo)致零件的加工誤差較大，而且這種狀況隨懸臂的長度也即滑枕行程的加長而更加嚴(yán)重，這就限制了所加工零件的軸向長度。又由于滑枕采用懸臂結(jié)構(gòu)，即使導(dǎo)軌產(chǎn)生少量的磨損也會大大降低產(chǎn)品加工精度。此外，為了支承懸伸的刨頭，床身導(dǎo)軌面必須制造得較長，這樣也增加了材料費(fèi)用和制造成本。
三
發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的本實(shí)用新型的目的是提供一種剛性好、強(qiáng)度高的雙支承結(jié)構(gòu)的刨床，其加工精度高，適用范圍廣，結(jié)構(gòu)緊湊、制造成本低。
2、技術(shù)方案本實(shí)用新型所述的雙支承刨床，其特征是它包括床身、左右支座、滑枕、導(dǎo)軌、導(dǎo)軌滑塊、刨刀機(jī)構(gòu)、垂直運(yùn)動(dòng)拖板、工件夾持進(jìn)給機(jī)構(gòu)，所述左右支座垂直固定在床身上的兩端，導(dǎo)軌滑塊固定在左右支座上，導(dǎo)軌固定在滑枕的下方，并與導(dǎo)軌滑塊構(gòu)成導(dǎo)軌副，導(dǎo)軌設(shè)置在導(dǎo)軌滑塊上，垂直運(yùn)動(dòng)拖板固定在滑枕的中部，刨削零件的刨刀機(jī)構(gòu)固定在垂直運(yùn)動(dòng)拖板上。
所述工件夾持進(jìn)給機(jī)構(gòu)有兩種結(jié)構(gòu)形式，為模塊化組合方式，一種是設(shè)置在床身上位于兩支座之間的橫向運(yùn)動(dòng)工作臺；另一種是設(shè)置在左右支座上的回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)頂尖機(jī)構(gòu)。分別采用兩種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以大大提高加工的靈活性，擴(kuò)大刨床的應(yīng)用范圍。
本專利的驅(qū)動(dòng)方式有兩種一是液壓驅(qū)動(dòng)，一是數(shù)控驅(qū)動(dòng)。采用現(xiàn)有的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級，并通過數(shù)控計(jì)算機(jī)控制滑枕、垂直運(yùn)動(dòng)拖板和橫向運(yùn)動(dòng)工作臺或回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)頂尖機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，使得機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單，還擴(kuò)大了刨床的加工范圍，使其不僅可以加工平面，還能加工斜面、軸向曲面、橫向曲面及螺旋面、柱面等具有特形面的復(fù)雜零件。由于這兩種驅(qū)動(dòng)方式均可通過現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，故在本專利中不再詳述。
將現(xiàn)有牛頭刨床上滑枕的懸臂式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為兩端支承結(jié)構(gòu)，即將支座分為左右兩個(gè)，分別固定在床身的兩端，帶有導(dǎo)軌的滑枕橫跨安裝在左右支座上。當(dāng)刨頭處于起始端和最大行程這兩個(gè)位置時(shí)，其撓度最小，即使當(dāng)刨頭位于撓度最大位置即導(dǎo)軌跨度的中間位置時(shí)，其撓度的大小相對于同樣行程的牛頭刨床要小的多。而且其受行程變化的影響也小，即滑枕的剛性較好，這樣刀具的運(yùn)行軌跡就更趨近于一條直線，加工出的零件精度也更高。同時(shí)，滑枕和導(dǎo)軌的長度在滿足同樣使用要求的基礎(chǔ)上也可以相應(yīng)的短一些，既節(jié)省了材料和生產(chǎn)成本，又減少了刨床的體積。其中導(dǎo)軌可以采用運(yùn)動(dòng)精度較高的滾動(dòng)導(dǎo)軌副，也可以采用滑動(dòng)導(dǎo)軌副。
所述刨刀機(jī)構(gòu)采用本申請人的另一項(xiàng)專利，專利號為200420026963.0，名稱為雙向刨刀機(jī)構(gòu)，可以使現(xiàn)有牛頭刨床單向切削，空程返回的低效率工作過程變成雙向切削的高效率工作過程，能使加工效率提高一倍。
本實(shí)用新型的工作原理將待加工零件固定在橫向運(yùn)動(dòng)工作臺上或者回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)頂尖機(jī)構(gòu)上。刨削時(shí)，由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的滑枕作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，滑枕上的垂直運(yùn)動(dòng)拖板帶動(dòng)刨刀機(jī)構(gòu)對工件進(jìn)行刨削。當(dāng)該刨床采用數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以通過數(shù)控系統(tǒng)預(yù)先編制的加工程序，控制滑枕、垂直拖板與橫向運(yùn)動(dòng)工作臺或回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)頂尖機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，完成對零件的加工。其中滑枕在驅(qū)動(dòng)裝置的作用下左右往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，而設(shè)置在滑枕上的垂直運(yùn)動(dòng)拖板根據(jù)控制信號并由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)，從而能精確控制安裝在拖板上的刨刀機(jī)構(gòu)的高度位置，橫向運(yùn)動(dòng)工作臺根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的控制信號帶動(dòng)工件實(shí)施精確進(jìn)給。并且該橫向運(yùn)動(dòng)工作臺為可拆裝式，拆卸后或配上墊板加高橫向運(yùn)動(dòng)工作臺，可減少垂直拖板懸伸距離，提高加工剛性；或在左右支座上安裝回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)頂尖機(jī)構(gòu)，可擴(kuò)大回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)頂尖機(jī)構(gòu)加工零件的半徑范圍。而對于加工回轉(zhuǎn)體零件，則可由減速機(jī)構(gòu)、伺服電機(jī)或直接采用手動(dòng)分度控制方式控制回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)頂尖機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對回轉(zhuǎn)體零件或螺旋面的加工。
3、有益效果本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1)將懸臂式滑枕改為雙支承滑枕，大大提高了支承剛性及滑枕的運(yùn)動(dòng)精度，滑枕的運(yùn)動(dòng)精度可達(dá)0.01/300毫米，大大高于牛頭刨床精度標(biāo)準(zhǔn)的0.04/300毫米，并由此減少了材料、減輕了重量、降低了成本、減少了尺寸。
2)可采用數(shù)控系統(tǒng)，擴(kuò)大了刨床加工形狀范圍?？杉庸て矫?、斜面、軸向或橫向曲面等。
3)在采用了回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)頂尖機(jī)構(gòu)后，還可以加工螺旋面、柱面等特形面的復(fù)雜零件。
4)可采用雙向刨刀機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)雙向刨削，加工效率成倍提高，并可減少空磨損，延長刨床的有效使用壽命。
5)導(dǎo)軌和床身的長度在滿足同樣使用要求的基礎(chǔ)上，可以相應(yīng)的短一些，既節(jié)省了材料和生產(chǎn)成本，也減少了刨床的占地面積。
四

圖1是裝有橫向運(yùn)動(dòng)工作臺的雙支承刨床的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的側(cè)視圖。
圖3是裝有回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)頂尖機(jī)構(gòu)的雙支承刨床的結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型所述雙支承刨床，它包括床身1、左右支座2、導(dǎo)軌滑塊3、滑枕4、導(dǎo)軌5、刨刀機(jī)構(gòu)6、垂直運(yùn)動(dòng)拖板7、橫向運(yùn)動(dòng)工作臺8、調(diào)節(jié)墊塊11、齒條12、減速機(jī)構(gòu)13和驅(qū)動(dòng)滑枕4的伺服電機(jī)14。床身1是整體式床身，以保證刨床工作時(shí)的穩(wěn)定性，支座2為左右兩個(gè)，分別垂直固定在床身1的兩端。導(dǎo)軌滑塊3固定在左右支座2的兩端，其截面形狀為“凹”字形。導(dǎo)軌5固定在滑枕4的下方。導(dǎo)軌5與導(dǎo)軌滑塊3之間構(gòu)成滾動(dòng)式導(dǎo)軌副。采用滾動(dòng)導(dǎo)軌副，可提高運(yùn)動(dòng)精度，減少導(dǎo)軌的磨損，延長使用壽命。當(dāng)然也可以采用滑動(dòng)導(dǎo)軌副。整個(gè)機(jī)床為“口”字形狀，該結(jié)構(gòu)具有良好的剛性和運(yùn)動(dòng)精度。由液壓驅(qū)動(dòng)或數(shù)控系統(tǒng)對機(jī)床進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和控制。伺服電機(jī)14安裝在支座2的一側(cè)，并通過減速機(jī)構(gòu)13上的齒輪帶動(dòng)固定在滑枕4上的齒條12，驅(qū)動(dòng)滑枕4做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。垂直運(yùn)動(dòng)拖板7安裝在滑枕4的中部，刨削零件的刨刀機(jī)構(gòu)6安裝在垂直運(yùn)動(dòng)拖板7上，該刨刀機(jī)構(gòu)6采用專利號為200420026963.0專利所公開的雙向刨刀機(jī)構(gòu)，從而使加工效率提高一倍。當(dāng)然也可以采用通常的單向刨刀機(jī)構(gòu)。橫向運(yùn)動(dòng)工作臺8設(shè)置在床身1上位于左右支座2之間，并可以通過調(diào)節(jié)墊塊11來改變高度。
所述機(jī)床也可以組合成如圖3所示的結(jié)構(gòu)，它由設(shè)置在一個(gè)支座上的回轉(zhuǎn)分度機(jī)構(gòu)9以及設(shè)置在另一個(gè)支座上的與其相配合的回轉(zhuǎn)分度頂尖10組成回轉(zhuǎn)軸，并由回轉(zhuǎn)分度伺服電機(jī)15驅(qū)動(dòng)。圖3中設(shè)計(jì)了滑枕4采用油缸來驅(qū)動(dòng)的另一種驅(qū)動(dòng)方式，可以用于不含軸向曲面的加工領(lǐng)域。
所述機(jī)床分別通過兩軸，三軸數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)加工不同形狀零件的目的。例如橫向運(yùn)動(dòng)工作臺8和垂直運(yùn)動(dòng)拖板7用兩軸數(shù)控系統(tǒng)控制，而滑枕4采用油缸來驅(qū)動(dòng)，可以加工橫向的平面、斜面、曲面。又如將垂直運(yùn)動(dòng)拖板7和回轉(zhuǎn)分度機(jī)構(gòu)9、10用兩軸數(shù)控系統(tǒng)控制，而滑枕4采用油缸來驅(qū)動(dòng)，可以加工橫向的柱面、曲面等復(fù)雜特形面的零件。再如橫向運(yùn)動(dòng)工作臺8和垂直運(yùn)動(dòng)拖板7以及滑枕4用三軸數(shù)控系統(tǒng)控制，則可加工橫向和軸向的曲面。還可以將回轉(zhuǎn)分度機(jī)構(gòu)9、10、垂直運(yùn)動(dòng)拖板7以及滑枕4用三軸數(shù)控系統(tǒng)控制，又能加工螺旋面等復(fù)雜零件。采用不同組合方式，可以將刨床的加工領(lǐng)域充分?jǐn)U展，提高機(jī)床使用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種雙支承刨床，其特征是它包括床身(1)、左右支座(2)、導(dǎo)軌滑塊(3)、滑枕(4)、導(dǎo)軌(5)、刨刀機(jī)構(gòu)(6)、垂直運(yùn)動(dòng)拖板(7)、以及工件夾持進(jìn)給機(jī)構(gòu)；所述左右支座(2)固定在床身(1)上的兩端，導(dǎo)軌滑塊(3)固定在左右支座(2)上，導(dǎo)軌(5)固定在滑枕(4)的下方，并跨架在左右兩個(gè)支座上與導(dǎo)軌滑塊(3)構(gòu)成導(dǎo)軌副，滑枕(4)由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，垂直運(yùn)動(dòng)拖板(7)固定在滑枕(4)的中部，刨刀機(jī)構(gòu)(6)固定在垂直運(yùn)動(dòng)拖板(7)上，工件夾持進(jìn)給機(jī)構(gòu)安裝在位于左右支座(2)之間的床身(1)上或安裝在左右支座(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙支承刨床，其特征是所述工件夾持進(jìn)給機(jī)構(gòu)是設(shè)置在位于左右支座(2)之間的床身(1)上的橫向運(yùn)動(dòng)工作臺(8)，或是設(shè)置在左右支座(2)上的回轉(zhuǎn)分度運(yùn)動(dòng)頂尖機(jī)構(gòu)(9、10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙支承刨床，其特征是所述驅(qū)動(dòng)裝置為液壓驅(qū)動(dòng)，或數(shù)控驅(qū)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙支承刨床，其特征是所述刨刀機(jī)構(gòu)(6)是雙向刨刀機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙支承刨床，其特征是在所述橫向運(yùn)動(dòng)工作臺(8)的下方設(shè)有調(diào)節(jié)墊塊(11)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙支承刨床，它包括床身、左右支座、導(dǎo)軌滑塊、滑枕、導(dǎo)軌、刨刀機(jī)構(gòu)、垂直運(yùn)動(dòng)拖板、以及工件夾持進(jìn)給機(jī)構(gòu)；左右支座固定在床身上的兩端，導(dǎo)軌滑塊固定在左右支座上，導(dǎo)軌固定在滑枕的下方，并跨架在左右兩個(gè)支座上與導(dǎo)軌滑塊構(gòu)成導(dǎo)軌副，滑枕由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，垂直運(yùn)動(dòng)拖板固定在滑枕的中部，刨刀機(jī)構(gòu)固定在垂直運(yùn)動(dòng)拖板上，工件夾持進(jìn)給機(jī)構(gòu)安裝在位于左右支座之間的床身上或安裝在左右支座上。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是提高了加工精度，擴(kuò)大了適用范圍，提高了工作效率，延長了機(jī)床的使用壽命，簡化了結(jié)構(gòu)，減少了體積。
文檔編號B23D7/02GK2813173SQ20052007510
公開日2006年9月6日 申請日期2005年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月1日
發(fā)明者王寧 申請人:王寧