專利名稱：臥式機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種臥式機(jī)床。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的臥式機(jī)床，功能均較為單一且驅(qū)動(dòng)功率消耗較大。例如習(xí)知臥式銑床的主 軸裝置呈水平布置，承載工件的工作臺(tái)呈水平設(shè)置，且?guī)?dòng)工件在水平面的兩個(gè)正交方向 運(yùn)動(dòng)，其主軸旋轉(zhuǎn)中心線與兩個(gè)工作臺(tái)面平行。一種臥式銑床，其主軸裝置設(shè)置在一套豎直的升降滑臺(tái)上，配合承載工件的工作 臺(tái)，實(shí)現(xiàn)刀具相對(duì)于工件的三維運(yùn)動(dòng)，完成空間切削作業(yè)。如果工件的重量與承載工件的工 作臺(tái)的重量之和小于主軸重量與帶動(dòng)主軸運(yùn)動(dòng)的滑臺(tái)重量之和，尤其是加工一些塑料、石 墨或輕金屬小工件的場(chǎng)合，此種臥式銑床在垂直驅(qū)動(dòng)功率布局上就顯得不盡合理。還有一種臥式銑床，其設(shè)有主軸及工作臺(tái)。該種臥式銑床的主軸固定在機(jī)架上，工 件固定于工作臺(tái)，工件相對(duì)于刀具沿豎直方向的上下移動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)需要依靠與工作臺(tái)垂直 的升降滑臺(tái)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。因此驅(qū)動(dòng)機(jī)床的動(dòng)力除需要克服摩擦阻力、慣性力和切削阻力之 外，對(duì)于垂直運(yùn)動(dòng)的部件還需要提供克服重力的動(dòng)力。由于承載工件的工作臺(tái)的重量一般 都較大，因此驅(qū)動(dòng)其上下移動(dòng)所需的功率也較大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)尺寸小，體積小，垂直方向驅(qū) 動(dòng)功率較小的臥式機(jī)床結(jié)構(gòu)。一種臥式機(jī)床，包括機(jī)座，工作滑臺(tái)以及主軸裝置。工作滑臺(tái)包括安裝于機(jī)座的第 一工作滑臺(tái)、第二工作滑臺(tái)及第三工作滑臺(tái)；所述第三工作滑臺(tái)設(shè)置于第二工作滑臺(tái)上，所 述第三工作滑臺(tái)的滑塊用于支撐工件并帶著工件一起運(yùn)動(dòng)，所述第三工作滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向大 致呈鉛垂設(shè)置并隨著第二滑臺(tái)的滑塊一起運(yùn)動(dòng)；所述第二工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向垂直于第三 工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向，第三工作滑臺(tái)設(shè)置于第二工作滑臺(tái)并隨第二工作滑臺(tái)一起運(yùn)動(dòng)，所 述第一工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向同時(shí)垂直于第二工作滑臺(tái)及第三工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向，所述主 軸裝置臥式設(shè)置于所述第一工作滑臺(tái)，所述主軸裝置上設(shè)置有主軸，主軸上設(shè)置有刀具夾 頭，所述主軸的旋轉(zhuǎn)中心線平行于第一工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向，所述第一工作滑臺(tái)帶動(dòng)主軸 裝置沿主軸的旋轉(zhuǎn)中心線方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)刀、退刀作業(yè)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的臥式機(jī)床通過驅(qū)動(dòng)第一工作滑臺(tái)、第二工作滑臺(tái) 和第三工作滑臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)刀具相對(duì)于工件的三維運(yùn)動(dòng)。當(dāng)工件的重量小于主軸的重量時(shí)，將 支撐工件的第三工作滑臺(tái)設(shè)置成豎直方向，致使鉛垂方向的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量小，所需的鉛垂方向 驅(qū)動(dòng)功率較小。本發(fā)明結(jié)構(gòu)有利于輕量化，甚至可做成可攜帶的機(jī)床，便于教學(xué)示范，也可 應(yīng)用于工業(yè)用途。且本發(fā)明的臥式機(jī)床可裝夾銑刀、鉆頭，使該臥式機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)銑、鉆等 功能。本發(fā)明減少了用于克服鉛垂方向載荷的動(dòng)力需求，優(yōu)化了驅(qū)動(dòng)功率布局，減少了冗余 重量，調(diào)整、變換、使用方便，功能擴(kuò)展?jié)摿Υ?，適用性廣。


圖1是本發(fā)明臥式機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是直線電機(jī)3-4的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明的主軸裝置4的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是第一工作滑臺(tái)2另一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是第二工作滑臺(tái)3另一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是第三工作滑臺(tái)6另一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明臥式機(jī)床的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合

及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。請(qǐng)參見圖1，本發(fā)明臥式機(jī)床包括機(jī)座1，第一工作滑臺(tái)2，第二工作滑臺(tái)3以及主 軸裝置4，第一工作滑臺(tái)2，第二工作滑臺(tái)3均呈水平布置。本發(fā)明的臥式機(jī)床還設(shè)有第三 工作滑臺(tái)6。第三工作滑臺(tái)6設(shè)置在第二工作滑臺(tái)3上用于支撐工件。第三工作滑臺(tái)6運(yùn) 動(dòng)方向呈鉛垂設(shè)置，其運(yùn)動(dòng)平面垂直于主軸裝置4的旋轉(zhuǎn)中心線。第二工作滑臺(tái)3的運(yùn)動(dòng) 方向垂直于第三工作滑臺(tái)6的運(yùn)動(dòng)方向。第一工作滑臺(tái)2采用滾動(dòng)導(dǎo)軌2-2支撐并采用直 線電機(jī)2-3驅(qū)動(dòng)。第二工作滑臺(tái)3采用滾動(dòng)導(dǎo)軌3-3支撐并采用直線電機(jī)3-4驅(qū)動(dòng)。主軸 裝置4設(shè)置在第一工作滑臺(tái)2上，呈臥式布置。第一工作滑臺(tái)2的運(yùn)動(dòng)方向同時(shí)垂直于第 二工作滑臺(tái)3及第三工作滑臺(tái)6的運(yùn)動(dòng)方向。本實(shí)施例中，臥式機(jī)床的機(jī)座的上端面水平 設(shè)置，第三工作滑臺(tái)6垂直于水平面，第一工作滑臺(tái)2及第二工作滑臺(tái)3的運(yùn)動(dòng)平面平行于 水平面。主軸裝置4是電主軸，主軸裝置4包括主軸5，主軸5設(shè)有旋轉(zhuǎn)中心線且主軸5繞 所述旋轉(zhuǎn)中心線轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸5旋轉(zhuǎn)中心線與第一工作滑臺(tái)2的運(yùn)動(dòng)方向平行。在本實(shí)施例 中，旋轉(zhuǎn)中心線為主軸5的軸線。所述第一工作滑臺(tái)2水平設(shè)置，其運(yùn)動(dòng)方向與所述主軸5 的旋轉(zhuǎn)中心線平行，所述第二工作滑臺(tái)3水平設(shè)置。第一工作滑臺(tái)2帶動(dòng)主軸裝置4沿主 軸5的旋轉(zhuǎn)中心線方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)刀、退刀作業(yè)。第一工作滑臺(tái)2包括滑塊2-1，滾動(dòng)導(dǎo)軌2-2，直線電機(jī)2_3?；瑝K2_1通過滾動(dòng) 導(dǎo)軌2-2支撐在機(jī)座1上，直線電機(jī)2-3驅(qū)動(dòng)滑塊2-1相對(duì)于機(jī)座1作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，滑塊
2-1的運(yùn)動(dòng)方向即為第一工作滑臺(tái)2的運(yùn)動(dòng)方向。第二工作滑臺(tái)3包括滑臺(tái)基座3-1，滑塊3-2，滾動(dòng)導(dǎo)軌3-3以及直線電機(jī)3_4。滑 臺(tái)基座3-1設(shè)置在機(jī)座1上，滑塊3-2通過滾動(dòng)導(dǎo)軌3-3支撐在滑臺(tái)基座3-1上，與滑塊
3-2運(yùn)動(dòng)方向垂直的側(cè)面安裝有直線電機(jī)3-4。直線電機(jī)3-4驅(qū)動(dòng)滑塊3-2相對(duì)于滑臺(tái)基 座3-1作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，滑塊3-2的運(yùn)動(dòng)方向即為第二工作滑臺(tái)3的運(yùn)動(dòng)方向。請(qǐng)一并參見圖2，如圖2所示為直線電機(jī)3-4的結(jié)構(gòu)，包括電機(jī)3-4-1，絲桿3_4_2 和螺母3-4-3，絲桿3-4-2加工在電機(jī)3-4-1軸的外伸部位。直線電機(jī)2_3與直線電機(jī)3_4 具有相同的結(jié)構(gòu)。第三工作滑臺(tái)6包括滑臺(tái)基座6-1，滑塊6-2，滾動(dòng)導(dǎo)軌6_3以及直線電機(jī)6_4，直
4線電機(jī)6-4與直線電機(jī)3-4具有相同的結(jié)構(gòu)。滑塊6-2通過滾動(dòng)導(dǎo)軌6-3支撐在滑臺(tái)基座 6-1上，與滑塊6-2運(yùn)動(dòng)方向垂直的側(cè)面安裝有直線電機(jī)6-4。直線電機(jī)6-4驅(qū)動(dòng)滑塊6_2 相對(duì)于滑臺(tái)基座6-1作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，滑塊6-2的運(yùn)動(dòng)方向即為第三工作滑臺(tái)6的運(yùn)動(dòng)方 向。第三工作滑臺(tái)6的滑臺(tái)基座6-1設(shè)置于第二工作滑臺(tái)3的滑塊3-2。第三工作滑臺(tái)6 在第二工作滑臺(tái)3的滑塊3-2帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)。主軸裝置4上設(shè)置有夾頭7，可以用于夾持銑刀或鉆頭。請(qǐng)參照?qǐng)D3，可以理解的是，所述的主軸裝置4能夠使用分體式主軸。所述的主軸 裝置4包括箱體4-1，主軸電機(jī)4-2，主軸電機(jī)支架4-3，皮帶輪4-4，皮帶4_5，皮帶輪4_6以 及主軸5。箱體4-1上設(shè)有主軸電機(jī)支架4-3，主軸電機(jī)支架4-3上安裝有主軸電機(jī)4-2。 主軸5貫通箱體4-1，主軸電機(jī)4-2的輸出軸的旋轉(zhuǎn)中心線與主軸5的旋轉(zhuǎn)中心線平行設(shè) 置。設(shè)置在主軸5上的皮帶輪4-6與設(shè)置在主軸電機(jī)4-2輸出軸上的皮帶輪4-4通過皮帶 4-5聯(lián)接，主軸5繞自身旋轉(zhuǎn)中心線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過主軸電機(jī)4-2的帶動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)一并參見圖4、圖5及圖6，第一工作滑臺(tái)2還設(shè)有手輪2-4。手輪2_4設(shè)置在電 機(jī)2-3軸上，手輪2-4轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)滑塊2-1的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。第二工作滑臺(tái)3還設(shè)有手 輪3-5。手輪3-5設(shè)置在電機(jī)3-4-1軸上，手輪3-5轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)滑塊3_2的直線往復(fù)運(yùn) 動(dòng)。第三工作滑臺(tái)6還設(shè)有手輪6-5。手輪6-5設(shè)置在電機(jī)6-4-1軸上，手輪6-5轉(zhuǎn)動(dòng)從 而帶動(dòng)滑塊6-2的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)10由電機(jī)10-1驅(qū)動(dòng)，手輪10-2設(shè)置在電機(jī) 10-1軸上，手輪10-2轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)10的轉(zhuǎn)動(dòng)。請(qǐng)參照?qǐng)D7本發(fā)明的另一實(shí)施例。該實(shí)施例與前一實(shí)施例結(jié)構(gòu)大致相同，其區(qū)別 在于在本實(shí)施例中機(jī)座1的上端面與水平面具有一定傾角，第一工作滑臺(tái)2、第二工作滑臺(tái) 3的運(yùn)動(dòng)平面相對(duì)于水平面繞主軸的中心線旋轉(zhuǎn)了一定角度，第一工作滑臺(tái)2及第二工作 滑臺(tái)3的運(yùn)動(dòng)方向與水平面之間具有夾角，第三工作滑臺(tái)6的運(yùn)動(dòng)方向略偏離鉛垂方向。但 第一工作滑臺(tái)2、第二工作滑臺(tái)3、第三工作滑臺(tái)6的運(yùn)動(dòng)方向仍保持正交關(guān)系，此時(shí)，運(yùn)動(dòng) 質(zhì)量比第三工作滑臺(tái)6大的第二工作滑臺(tái)3，也需要鉛垂方向的驅(qū)動(dòng)力才能運(yùn)動(dòng)，當(dāng)傾角較 小時(shí)，第二工作滑臺(tái)3新增加的鉛垂方向驅(qū)動(dòng)力需求較小，第三工作滑臺(tái)6沿鉛垂方向的驅(qū) 動(dòng)力需求略有減少，整機(jī)沿鉛垂方向所需驅(qū)動(dòng)力仍然維持較小的水平?？梢岳斫獾氖牵瑸榱藴p輕整機(jī)的重量，一種較優(yōu)的設(shè)計(jì)是將第二工作滑臺(tái)3和第 三工作滑臺(tái)6采用交叉滾子導(dǎo)軌?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明的臥式機(jī)床可根據(jù)實(shí)際加工情況 安裝銑刀、鉆頭或雕刻刀等多重不同加工刀具，從而實(shí)現(xiàn)銑、鉆、雕等功能，一機(jī)多用。由于 主軸裝置采用臥式布置，當(dāng)機(jī)床處于銑床工作狀態(tài)時(shí)，僅由夾持工件的第三工作滑臺(tái)作上 下運(yùn)動(dòng)，且因由工件和第三工作滑臺(tái)自重之和構(gòu)成的鉛垂方向運(yùn)動(dòng)重量比另外兩個(gè)工作滑 臺(tái)的運(yùn)動(dòng)重量輕，因此這種結(jié)構(gòu)布局所需的鉛垂方向驅(qū)動(dòng)功率較小。由于該機(jī)床具有以上 結(jié)構(gòu)特征，易于輕量化，甚至做成可攜帶的機(jī)床，便于教學(xué)示范，也可應(yīng)用于工業(yè)用途。可以 理解的是，本發(fā)明的臥式機(jī)可使用其他結(jié)構(gòu)形式的電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。可以理解的是，本發(fā)明的臥式機(jī)床的第三工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置成大致鉛垂的 狀態(tài)，同時(shí)將第一滑臺(tái)和第二滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向做相應(yīng)的調(diào)整，使之與第一滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向 構(gòu)成正交關(guān)系，也可明顯減小整機(jī)在鉛垂方向的驅(qū)動(dòng)功率。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種臥式機(jī)床，包括機(jī)座，工作滑臺(tái)以及主軸裝置，其特征在于所述工作滑臺(tái)包括 安裝于機(jī)座的第一工作滑臺(tái)、第二工作滑臺(tái)及第三工作滑臺(tái)；所述第三工作滑臺(tái)設(shè)置于第 二工作滑臺(tái)上，所述第三工作滑臺(tái)的滑塊用于支撐工件并帶著工件一起運(yùn)動(dòng)，所述第三工 作滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向大致呈鉛垂設(shè)置并隨著第二滑臺(tái)的滑塊一起運(yùn)動(dòng)；所述第二工作滑臺(tái)的運(yùn) 動(dòng)方向垂直于第三工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向，第三工作滑臺(tái)設(shè)置于第二工作滑臺(tái)并隨第二工作 滑臺(tái)一起運(yùn)動(dòng)，所述第一工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向同時(shí)垂直于第二工作滑臺(tái)及第三工作滑臺(tái)的 運(yùn)動(dòng)方向，所述主軸裝置臥式設(shè)置于所述第一工作滑臺(tái)，所述主軸裝置上設(shè)置有主軸，主軸 上設(shè)置有刀具夾頭，所述主軸的旋轉(zhuǎn)中心線平行于第一工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向，所述第一工 作滑臺(tái)帶動(dòng)主軸裝置沿主軸的旋轉(zhuǎn)中心線方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)刀、退刀作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述臥式機(jī)床，其特征在于所述第一工作滑臺(tái)、第二工作滑臺(tái)及 第三工作滑臺(tái)采用滾動(dòng)導(dǎo)軌支撐并采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述臥式機(jī)床，其特征在于所述第二工作滑臺(tái)包括滑臺(tái)基座、 滑塊、滾動(dòng)導(dǎo)軌、直線電機(jī)，所述直線電機(jī)由電機(jī)和絲桿螺母副組成，所述第二工作滑臺(tái)基 座設(shè)置在機(jī)座上，所述滑塊通過滾動(dòng)導(dǎo)軌支撐在滑臺(tái)基座上，與滑塊運(yùn)動(dòng)方向垂直的側(cè)面 安裝有直線電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述臥式機(jī)床，其特征在于所述第三工作滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向垂直 于水平面，第一工作滑臺(tái)、第二工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向平行于水平面，第一工作滑臺(tái)、第二工 作滑臺(tái)、第三工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向相互垂直，第三工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)平面與主軸的旋轉(zhuǎn)中心 線垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述臥式機(jī)床，其特征在于所述的第三工作滑臺(tái)包括滑臺(tái)基座、 滑塊、滾動(dòng)導(dǎo)軌、直線電機(jī)，直線電機(jī)由電機(jī)和絲桿螺母副組成，絲桿加工在電機(jī)軸的外伸 部位，所述的滑塊通過交叉滾子導(dǎo)軌支撐在滑臺(tái)基座上，與滑塊運(yùn)動(dòng)方向垂直的側(cè)面安裝 有直線電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述臥式機(jī)床，其特征在于所述主軸裝置是電主軸或者是主軸與 電機(jī)各自獨(dú)立的分體式主軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述臥式機(jī)床，其特征在于所述第一工作滑臺(tái)、第二工作滑臺(tái)及 第三工作滑臺(tái)均設(shè)有手輪，所述的手輪分別設(shè)置在每個(gè)工作滑臺(tái)及旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的電機(jī)軸 上。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述臥式機(jī)床，其特征在于所述第一工作滑臺(tái)、第二工作滑臺(tái)的 導(dǎo)軌平面大致呈水平設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種臥式機(jī)床，包括機(jī)座，工作滑臺(tái)以及主軸裝置。工作滑臺(tái)包括安裝于機(jī)座的第一工作滑臺(tái)、第二工作滑臺(tái)及第三工作滑臺(tái)；第三工作滑臺(tái)設(shè)置于第二工作滑臺(tái)上，第三工作滑臺(tái)的滑塊用于支撐工件并帶著工件一起運(yùn)動(dòng)，第三工作滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向大致呈鉛垂設(shè)置并隨著第二滑臺(tái)的滑塊一起運(yùn)動(dòng)；第二工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向垂直于第三工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向，第三工作滑臺(tái)設(shè)置于第二工作滑臺(tái)上并隨第二工作滑臺(tái)一起運(yùn)動(dòng)，第一工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向同時(shí)垂直于第二工作滑臺(tái)及第三工作滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向。該臥式機(jī)床結(jié)構(gòu)尺寸小，體積小，垂直方向驅(qū)動(dòng)功率較小，使用方便。
文檔編號(hào)B23Q1/25GK102133723SQ20111005892
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者王華權(quán) 申請(qǐng)人:深圳大學(xué)