專利名稱：一種輕型數(shù)控銑床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械加工機(jī)床的技術(shù)領(lǐng)域，涉及輕型銑床結(jié)構(gòu)及機(jī)床的數(shù)控技 術(shù)，更具體地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種輕型數(shù)控銑床。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，普通銑床一般包括床身、主軸箱、簡(jiǎn)易走刀箱、工作臺(tái)、電機(jī)。電機(jī) 在主軸箱后面，通過(guò)電機(jī)、主軸箱驅(qū)動(dòng)銑頭主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不同轉(zhuǎn)速通過(guò)變換主軸箱內(nèi)齒 輪嚙合獲得。普通銑床不足之處1、機(jī)床主軸箱重量大，使導(dǎo)軌和絲桿阻力大，磨損加劇，影響 加工精度；2、通過(guò)齒輪變速，需頻繁地更換齒輪以達(dá)到變速走刀的目的；3、沒有縱、橫向及 垂直聯(lián)動(dòng)走刀功能，影響了零件的加工精度；4、主軸轉(zhuǎn)速范圍小，不利于高、低速切削加工。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問題是提供一種輕型數(shù)控銑床，其目的是結(jié)合普通銑床和 輕型銑床的優(yōu)點(diǎn)，并充分運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，滿足對(duì)輕型銑床的性能要求。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為本實(shí)用新型所提供的輕型數(shù)控銑床，包括主運(yùn)動(dòng)部分、立柱、底柜、工作臺(tái)進(jìn)給部 分以及數(shù)控系統(tǒng)，所述的主運(yùn)動(dòng)部分包括主軸箱、主軸電機(jī)及設(shè)在主軸箱中的主軸，所述的 工作臺(tái)進(jìn)給部分包括工作臺(tái)，所述的立柱上設(shè)有主軸箱配重機(jī)構(gòu)，所述的主軸箱配重機(jī)構(gòu) 在所述的立柱的上端設(shè)配重塊滑輪座；設(shè)配重吊索繞在所述的配重塊滑輪座的兩個(gè)滑輪 上，所述的配重吊索的一端連接在主軸箱箱體的上端，另一端通過(guò)配重塊吊環(huán)連接在配重 塊的上端。為使本實(shí)用新型更加完善，還進(jìn)一步提出了以下更為詳盡和具體的技術(shù)方案，以 獲得最佳的技術(shù)效果，更好地實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，并充分體現(xiàn)了本實(shí)用新型的新穎性和創(chuàng)造 性所述的配重塊設(shè)在所述的立柱內(nèi)，在所述的立柱內(nèi)設(shè)鉛垂布置的配重塊導(dǎo)桿，所 述的配重塊通過(guò)中間的通孔套在所述的配重塊導(dǎo)桿上，形成間隙配合。所述的主軸電機(jī)為變頻器調(diào)速驅(qū)動(dòng)的調(diào)速電機(jī)，所述的變頻器通過(guò)電路與所述的 數(shù)控系統(tǒng)連接。所述的主軸電機(jī)與所述的主軸采用同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，即通過(guò)兩個(gè)同步帶輪、和同 步帶傳動(dòng)。所述的主軸箱通過(guò)直線導(dǎo)軌安裝在所述的立柱上，所述的主軸箱的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為滾 珠絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的滾珠絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有滾珠絲桿和絲桿螺母。所述的珠絲桿由安裝在所述的立柱上端的主軸進(jìn)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述的主軸進(jìn)給電 機(jī)為數(shù)控步進(jìn)電機(jī)，并通過(guò)電路與所述的數(shù)控系統(tǒng)連接。所述的工作臺(tái)通過(guò)導(dǎo)軌副安裝在拖板上，所述的工作臺(tái)由縱向絲桿和縱向絲桿螺母驅(qū)動(dòng)，所述的縱向絲桿通過(guò)同步聯(lián)軸器與縱向數(shù)控電機(jī)連接，所述的縱向數(shù)控電機(jī)通過(guò) 電路與所述的數(shù)控系統(tǒng)連接。所述的拖板通過(guò)導(dǎo)軌副安裝在底座上，所述的拖板由橫向絲桿和橫向絲桿螺母驅(qū) 動(dòng)，所述的橫向絲桿通過(guò)同步聯(lián)軸器與橫向數(shù)控電機(jī)連接，所述的橫向數(shù)控電機(jī)通過(guò)電路 與所述的數(shù)控系統(tǒng)連接。所述的工作臺(tái)的臺(tái)面尺寸長(zhǎng)X寬彡750mmX220mm。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，利用整體式立柱加配重塊機(jī)構(gòu)，配合直線導(dǎo)軌和 高精度滾珠絲桿螺母，可使主軸箱體作高精度的升、降運(yùn)動(dòng)；超輕型主軸箱采用有限元法優(yōu) 化抗振設(shè)計(jì)；高速主軸采用無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)，調(diào)速方便，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳動(dòng)精度高；工作臺(tái)規(guī)格 大，滿足加工要求；可靠的手動(dòng)機(jī)構(gòu)使機(jī)床操作方便、快捷。

下面對(duì)本說(shuō)明書各幅附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的正面示意圖；圖2為圖1所示結(jié)構(gòu)的側(cè)面示意圖；圖3為本實(shí)用新型中的立柱及主軸箱的外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3所示的立柱及主軸箱的剖視示意圖；圖5為本實(shí)用新型中的工作臺(tái)進(jìn)給部分的正面剖視圖；圖6圖5所示結(jié)構(gòu)的側(cè)面剖視圖。圖中標(biāo)記為1、前擋板，2、工作臺(tái)圍板，3、底柜，4、縱向數(shù)控電機(jī)，5、主軸進(jìn)給電機(jī)，6、配重塊滑 輪座，7、數(shù)控柜，8、立柱，9、工作臺(tái)，10、主軸箱，11、主軸電機(jī)，12、配重吊索，13、配重塊吊 環(huán)，14、配重塊導(dǎo)桿，15、滾珠絲桿，16、絲桿螺母，17、配重塊，18、直線導(dǎo)軌，19、同步帶輪， 20、同步帶輪，21、同步帶，22、主軸軸承，23、主軸，24、橫向手柄，25、縱向手柄，26、縱向絲 桿，27、縱向絲桿螺母，28、同步聯(lián)軸器，29、橫向數(shù)控電機(jī)，30、電機(jī)安裝座，31、同步聯(lián)軸器， 32、橫向絲桿，33、底座，34、拖板，35、橫向絲桿螺母。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如所涉及的 各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造 工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的 發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。如圖1至圖6所表達(dá)的本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，為一種輕型數(shù)控銑床，是集普通銑床基 本功能又具備數(shù)控銑床特點(diǎn)的二、三維加工切削機(jī)械設(shè)備。它包括主運(yùn)動(dòng)部分、立柱8、底柜 3、工作臺(tái)進(jìn)給部分以及數(shù)控系統(tǒng)，所述的主運(yùn)動(dòng)部分包括主軸箱10、主軸電機(jī)11及設(shè)在主 軸箱10中的主軸23。所述的工作臺(tái)進(jìn)給部分包括工作臺(tái)9，數(shù)控系統(tǒng)集中設(shè)置在數(shù)控柜7 中，如圖2所示，將其安裝在立柱8的后側(cè)。如圖4所示，主軸23通過(guò)主軸軸承22垂直地安裝在主軸箱10中。如圖1和圖2所示，在工作臺(tái)9的正面，設(shè)前擋板1，用來(lái)?yè)踝★w濺的油液對(duì)操作人員的侵襲；在工作臺(tái)9的四周，設(shè)工作臺(tái)圍板2，使切削液不會(huì)流出工作臺(tái)，而能流回油箱， 保持工作環(huán)境的清潔。 本實(shí)用新型提供的數(shù)控輕型銑床，能實(shí)現(xiàn)二、三維零件的機(jī)械切削加工功能。可以 銑削內(nèi)外表面、曲面等二、三維零件；可以對(duì)金屬及非金屬材料進(jìn)行切削加工。廣泛適用于 模具、汽配、摩配、儀器儀表、家電、微型電機(jī)、學(xué)校、醫(yī)院、科研單位以及家庭制作教具、試驗(yàn) 裝置和工藝品，也非常適用于個(gè)體加工業(yè)、小型企業(yè)等制造工業(yè)的模具、零部件加工。 在數(shù)控系統(tǒng)的支持下，可加工各種二三維零件。如圖1、圖2、圖5和圖6所示，在工 作臺(tái)9上裝上零件，就可實(shí)現(xiàn)切削功能，主軸23上裝上鉆頭、絲攻、銑刀或其它專用刀具，可 對(duì)工件進(jìn)行鉆孔、攻絲、銑鍵槽加工；或加工各種二、三維模具或二、三維凸輪等異型件。具 備X、Y、Z向聯(lián)動(dòng)走刀功能。為了解決在本說(shuō)明書背景技術(shù)部分所述的目前公知技術(shù)存在的問題并克服其缺 陷，實(shí)現(xiàn)結(jié)合普通銑床和輕型銑床的優(yōu)點(diǎn)，并充分運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，滿足對(duì)輕型銑床的性能要 求的發(fā)明目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為如圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)用新型所提供的輕型數(shù)控銑床，所述的立柱8上設(shè)有 主軸箱配重機(jī)構(gòu)，所述的主軸箱配重機(jī)構(gòu)在所述的立柱8的上端設(shè)配重塊滑輪座6 ；設(shè)配重 吊索12繞在所述的配重塊滑輪座6的兩個(gè)滑輪上，所述的配重吊索12的一端連接在主軸 箱10箱體的上端，另一端通過(guò)配重塊吊環(huán)13連接在配重塊17的上端。本實(shí)用新型克服了普通銑床和輕型銑床的缺陷，吸收普通銑床和輕型銑床的優(yōu) 點(diǎn)，將二者揉合在一起，并運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，組合成數(shù)控輕型銑床。，利用整體式立柱加配重塊 機(jī)構(gòu)，配合直線導(dǎo)軌和高精度滾珠絲桿螺母，可使主軸箱體作高精度的升、降運(yùn)動(dòng)。超輕型 主軸箱10，采用有限元法優(yōu)化抗振設(shè)計(jì)。如圖4所示，本實(shí)用新型所述的配重塊17設(shè)在所述的立柱8內(nèi)，在所述的立柱8內(nèi) 設(shè)鉛垂布置的配重塊導(dǎo)桿14，所述的配重塊17通過(guò)中間的通孔套在所述的配重塊導(dǎo)桿14 上，形成間隙配合。采用上述技術(shù)方案，使配重塊17沿著配重塊導(dǎo)桿14上下運(yùn)動(dòng)，不會(huì)發(fā)生擺動(dòng)，使 機(jī)床穩(wěn)定。本實(shí)用新型所述的主軸電機(jī)11為變頻器調(diào)速驅(qū)動(dòng)的調(diào)速電機(jī)，所述的變頻器通 過(guò)電路與所述的數(shù)控系統(tǒng)連接。采用變頻器調(diào)速驅(qū)動(dòng)的調(diào)速電機(jī)，在機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)的控制下，主軸23實(shí)現(xiàn)大調(diào) 速范圍的調(diào)速，且速度的穩(wěn)定性好，避免頻繁變速的麻煩，機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳動(dòng)精度高。如圖4所示，本實(shí)用新型所述的主軸電機(jī)11與所述的主軸23采用同步帶傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)，即通過(guò)兩個(gè)同步帶輪19和同步帶輪20，以及同步帶21傳動(dòng)。無(wú)級(jí)變速式銑頭的傳動(dòng)部分見圖4所示主軸23傳動(dòng)由裝在底板后面的主軸電機(jī) 11通過(guò)同步帶輪19、同步帶21、同步帶輪20，運(yùn)動(dòng)傳遞至主軸23，由機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)控制變 頻器調(diào)速電機(jī)，可得到0-6000rpm轉(zhuǎn)速。主軸23為無(wú)齒輪變速，省去頻繁更換的麻煩，運(yùn)轉(zhuǎn) 平穩(wěn)，傳動(dòng)精度高。主軸轉(zhuǎn)速范圍大，達(dá)到0 6000rpm，使加工件表面精度比普通銑床提高2 3級(jí)。如圖4所示，本實(shí)用新型所述的主軸箱10通過(guò)直線導(dǎo)軌18安裝在所述的立柱8 上，所述的主軸箱10的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為滾珠絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的滾珠絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有滾珠絲桿15和絲桿螺母16。床身垂直導(dǎo)軌采用高精度直線導(dǎo)軌，X、Y、Z向采用高精度滾柱絲桿，使定位精度和 重復(fù)達(dá)定位精度到0. 02mm和0. 01mm。本實(shí)用新型所述的珠絲桿15由安裝在所述的立柱8上端的主軸進(jìn)給電機(jī)5驅(qū)動(dòng)， 所述的主軸進(jìn)給電機(jī)5為數(shù)控步進(jìn)電機(jī)，并通過(guò)電路與所述的數(shù)控系統(tǒng)連接。如圖1、圖2和圖4所示，主軸箱10的升、降運(yùn)動(dòng)由主軸進(jìn)給電機(jī)5號(hào)驅(qū)動(dòng)。配合 立柱8中的配重塊6、直線導(dǎo)軌18、高精度的滾珠絲桿15，可在機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)的控制下，使 主軸箱10作高精度的升、降運(yùn)動(dòng)。如圖5所示，本實(shí)用新型所述的工作臺(tái)9通過(guò)導(dǎo)軌副安裝在拖板34上，所述的工 作臺(tái)9由縱向絲桿26和縱向絲桿螺母27驅(qū)動(dòng)，所述的縱向絲桿26通過(guò)同步聯(lián)軸器28與 縱向數(shù)控電機(jī)4連接，所述的縱向數(shù)控電機(jī)4通過(guò)電路與所述的數(shù)控系統(tǒng)連接。轉(zhuǎn)動(dòng)縱向手柄25，可實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)9作縱向手動(dòng)進(jìn)給?；蛘咴跈C(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的控制 下，縱向數(shù)控電機(jī)4驅(qū)動(dòng)縱向絲桿26和縱向絲桿螺母27，使工作臺(tái)9按要求作縱向進(jìn)給。如圖6所示，本實(shí)用新型所述的拖板34通過(guò)導(dǎo)軌副安裝在底座33上，所述的拖板 34由橫向絲桿32和橫向絲桿螺母35驅(qū)動(dòng)，所述的橫向絲桿32通過(guò)同步聯(lián)軸器31與橫向 數(shù)控電機(jī)29連接，所述的橫向數(shù)控電機(jī)29通過(guò)電路與所述的數(shù)控系統(tǒng)連接。橫向數(shù)控電機(jī)29通過(guò)電機(jī)安裝座30安裝在底座33上。轉(zhuǎn)動(dòng)橫向手柄24，可實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)9作橫向手動(dòng)進(jìn)給。或者在機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的控制 下，橫向數(shù)控電機(jī)29驅(qū)動(dòng)橫向絲桿32和橫向絲桿螺母35，使工作臺(tái)9按要求作橫向進(jìn)給?；蛘?，在機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)的控制下，主軸23、工作臺(tái)9的縱向和橫向作三軸聯(lián)動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)三維加工。本實(shí)用新型所述的工作臺(tái)9的臺(tái)面尺寸長(zhǎng)X寬彡750mmX220mm。加工范圍更大，工作臺(tái)尺寸可達(dá)220mmX 750mm，同類產(chǎn)品僅為160X 500mm毫米左
右。滿足更大范圍的加工要求。本實(shí)用新型具備小型加工中心的一切功能；工作臺(tái)9、主軸23轉(zhuǎn)速等參數(shù)較大；因 而在工件可加工規(guī)格范圍、操作靈活性方面比一般加工中心更具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受 上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改 進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種輕型數(shù)控銑床，包括主運(yùn)動(dòng)部分、立柱(8)、底柜(3)、工作臺(tái)進(jìn)給部分以及數(shù)控系統(tǒng)，所述的主運(yùn)動(dòng)部分包括主軸箱(10)、主軸電機(jī)(11)及設(shè)在主軸箱(10)中的主軸(23)，所述的工作臺(tái)進(jìn)給部分包括工作臺(tái)(9)，其特征在于所述的立柱(8)上設(shè)有主軸箱配重機(jī)構(gòu)，所述的主軸箱配重機(jī)構(gòu)在所述的立柱(8)的上端設(shè)配重塊滑輪座(6)；設(shè)配重吊索(12)繞在所述的配重塊滑輪座(6)的兩個(gè)滑輪上，所述的配重吊索(12)的一端連接在主軸箱(10)箱體的上端，另一端通過(guò)配重塊吊環(huán)(13)連接在配重塊(17)的上端。
2.按照權(quán)利要求1所述的輕型數(shù)控銑床，其特征在于所述的配重塊(17)設(shè)在所述的 立柱(8)內(nèi)，在所述的立柱(8)內(nèi)設(shè)鉛垂布置的配重塊導(dǎo)桿(14)，所述的配重塊(17)通過(guò) 中間的通孔套在所述的配重塊導(dǎo)桿(14)上，形成間隙配合。
3.按照權(quán)利要求1所述的輕型數(shù)控銑床，其特征在于所述的主軸電機(jī)(11)為變頻器 調(diào)速驅(qū)動(dòng)的調(diào)速電機(jī)，所述的變頻器通過(guò)電路與所述的數(shù)控系統(tǒng)連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的輕型數(shù)控銑床，其特征在于所述的主軸電機(jī)(11)與所述的 主軸(23)采用同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，即通過(guò)兩個(gè)同步帶輪(19、20)和同步帶(21)傳動(dòng)。
5.按照權(quán)利要求1所述的輕型數(shù)控銑床，其特征在于所述的主軸箱(10)通過(guò)直線導(dǎo) 軌(18)安裝在所述的立柱(8)上，所述的主軸箱(10)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為滾珠絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所 述的滾珠絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有滾珠絲桿(15)和絲桿螺母(16)。
6.按照權(quán)利要求5所述的輕型數(shù)控銑床，其特征在于所述的珠絲桿(15)由安裝在所 述的立柱(8)上端的主軸進(jìn)給電機(jī)(5)驅(qū)動(dòng)，所述的主軸進(jìn)給電機(jī)(5)為數(shù)控步進(jìn)電機(jī)，并 通過(guò)電路與所述的數(shù)控系統(tǒng)連接。
7.按照權(quán)利要求1所述的輕型數(shù)控銑床，其特征在于所述的工作臺(tái)(9)通過(guò)導(dǎo)軌副 安裝在拖板(34)上，所述的工作臺(tái)(9)由縱向絲桿(26)和縱向絲桿螺母(27)驅(qū)動(dòng)，所述 的縱向絲桿(26)通過(guò)同步聯(lián)軸器(28)與縱向數(shù)控電機(jī)(4)連接，所述的縱向數(shù)控電機(jī)(4) 通過(guò)電路與所述的數(shù)控系統(tǒng)連接。
8.按照權(quán)利要求7所述的輕型數(shù)控銑床，其特征在于所述的拖板(34)通過(guò)導(dǎo)軌副安 裝在底座(33)上，所述的拖板(34)由橫向絲桿(32)和橫向絲桿螺母(35)驅(qū)動(dòng)，所述的橫 向絲桿(32)通過(guò)同步聯(lián)軸器(31)與橫向數(shù)控電機(jī)(29)連接，所述的橫向數(shù)控電機(jī)(29) 通過(guò)電路與所述的數(shù)控系統(tǒng)連接。
9.按照權(quán)利要求7或8所述的輕型數(shù)控銑床，其特征在于所述的工作臺(tái)(9)的臺(tái)面 尺寸長(zhǎng)X寬彡750mmX220mm。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種輕型數(shù)控銑床，立柱(8)上設(shè)有主軸箱配重機(jī)構(gòu)，主軸箱配重機(jī)構(gòu)在立柱(8)的上端設(shè)配重塊滑輪座(6)；設(shè)配重吊索(12)繞在配重塊滑輪座(6)的兩個(gè)滑輪上，配重吊索(12)的一端連接在主軸箱(10)箱體的上端，另一端通過(guò)配重塊吊環(huán)(13)連接在配重塊(17)的上端。采用上述技術(shù)方案，利用整體式立柱加配重塊機(jī)構(gòu)，配合直線導(dǎo)軌和高精度滾珠絲桿螺母，可使主軸箱體作高精度的升、降運(yùn)動(dòng)；超輕型主軸箱采用有限元法優(yōu)化抗振設(shè)計(jì)；高速主軸采用無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)，變速方便，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳動(dòng)精度高；工作臺(tái)規(guī)格大，滿足加工要求；可靠的手動(dòng)機(jī)構(gòu)使機(jī)床操作方便、快捷。
文檔編號(hào)B23Q1/01GK201720503SQ20102020012
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者吳建中, 徐長(zhǎng)友, 曹飛, 朱世進(jìn), 胡幼凡, 陳解生 申請(qǐng)人:安徽省海安機(jī)械制造有限公司