專利名稱：一種銑床自動(dòng)進(jìn)給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械加工設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種帶動(dòng)銑床工作臺(tái)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的銑床自動(dòng)進(jìn)給裝置。
背景技術(shù)：
目前銑床實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)自動(dòng)進(jìn)給裝置有三種方式，一是采用普通電機(jī)加變速箱(俗稱機(jī)械式)通過齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)工作臺(tái)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的進(jìn)給，這種方式制造成本高， 操作繁瑣，可靠性地，不能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速；二是采用有刷交直流兩用電機(jī)加減速器的機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)(俗稱電子式)，通過齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)工作臺(tái)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的進(jìn)給，這種傳動(dòng)方式可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，操作簡單，但由于電機(jī)存在碳刷及換向器導(dǎo)致電機(jī)的使用壽命短，從而導(dǎo)致整個(gè)進(jìn)給裝置的使用成本較高；三是采用低速無刷直流電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)絲杠 (俗稱直驅(qū)式)，這種方式既結(jié)構(gòu)簡單，又可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，而使用壽命及可靠性都很高，但由于省掉了減速機(jī)構(gòu)，從而導(dǎo)致低速大切削加工時(shí)進(jìn)給無力或不能加工，只適用于輕切削加工，適用范圍小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理，安裝方便，操作直觀簡單，可靠性高，使用壽命長，噪音低、力矩大、轉(zhuǎn)速高、運(yùn)行平穩(wěn)的智能化的銑床自動(dòng)進(jìn)給裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種銑床自動(dòng)進(jìn)給裝置，其包括有高速無刷直流電機(jī)、數(shù)碼控制箱和行程開關(guān)，數(shù)碼控制箱通過線纜與行程開關(guān)相連接，其特征在于所述高速無刷直流電機(jī)固定于銑床工作臺(tái)側(cè)端面，與銑床絲杠連接，其包括有機(jī)座、機(jī)殼、定子、杯形轉(zhuǎn)子和與杯形轉(zhuǎn)子相連接的行星減速器；所述定子由定子鐵心和安放在定子鐵心槽內(nèi)的三相定子繞組及位置傳感器以及與定子鐵心相連的定子套組成，三相定子繞組及位置傳感器通過引出線纜與數(shù)碼控制箱連接，定子通過定子套內(nèi)壁的軸承與杯形轉(zhuǎn)子相連接，并通過定子套端部的螺紋連接固定于機(jī)座上；所述杯形轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子杯蓋、轉(zhuǎn)子殼及粘在其內(nèi)壁上的永久磁鋼組成，轉(zhuǎn)子杯蓋通過螺釘與轉(zhuǎn)子殼進(jìn)行連接，杯形轉(zhuǎn)子罩于定子之外，轉(zhuǎn)子杯蓋的內(nèi)圈軸套通過軸承與定子相連接；所述行星減速器由一個(gè)中心輪、三個(gè)行星輪、一個(gè)行星支架和一個(gè)內(nèi)齒圈組成，中心輪通過螺釘固定于杯形轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子杯蓋上，三個(gè)行星輪通過軸承及行星輪軸固定于行星支架上，并均勻分布；行星支架通過軸承與機(jī)殼連接，并通過內(nèi)孔上的鍵與銑床絲杠連接，驅(qū)動(dòng)絲杠帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)，內(nèi)齒圈直接固定于機(jī)殼內(nèi)壁上。本發(fā)明所述機(jī)殼外側(cè)套有刻度盤，刻度盤通過鎖緊螺母固定于行星支架上。本發(fā)明所述的數(shù)碼控制箱由控制盒、操作顯示面板、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、顯示控制板，后蓋板組成，通過連接螺釘固定于機(jī)殼的底角上，并通過后蓋板上的引出線纜分別與高速無刷直流電機(jī)及行程開關(guān)相連接。
本發(fā)明所述的行程開關(guān)為無接觸式接近開關(guān)，由開關(guān)支架、感應(yīng)開關(guān)、永久磁鋼、 行程塊組成，通過線纜與數(shù)碼控制箱相連。本發(fā)明所述高速無刷直流電機(jī)與數(shù)碼控制箱為一整體部件。本發(fā)明所述轉(zhuǎn)子殼的內(nèi)側(cè)粘有一圈永久磁鋼。本發(fā)明采用上述組成結(jié)構(gòu)，對(duì)照現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明銑床智能型數(shù)碼式自動(dòng)進(jìn)給裝置，是一款新型銑床動(dòng)力進(jìn)給機(jī)構(gòu)(俗稱走刀器)，用于銑床自動(dòng)進(jìn)給。通過數(shù)碼控制箱內(nèi)的微電腦程序智能控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并可將電機(jī)的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給線速度以及進(jìn)給距離通過操作顯示面板上方的數(shù)碼顯示窗口直接顯示出來，便于操作者實(shí)時(shí)了解目前的加工狀態(tài)；在加工上避免了直驅(qū)式走刀器低速加工無力現(xiàn)象，在任何轉(zhuǎn)速下電機(jī)都會(huì)根據(jù)不同的負(fù)荷給出相應(yīng)的扭矩直至最大扭矩；本發(fā)明由于采用微電腦智能控制，使電機(jī)的扭矩輸出自動(dòng)隨負(fù)載的變化而變化，從而避免了帶減速走刀器的低速加工時(shí)扭矩過大而導(dǎo)致的逼刀及齒輪壽命短的現(xiàn)象；由于采用了微電腦控制，便于與機(jī)床系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接；由于采用了無刷直流電機(jī)和無碰觸式接近開關(guān)，使整個(gè)裝置的可靠性和使用壽命得到了大大提高，避免了前三代走刀器可靠性差、壽命短、維修麻煩等缺陷。本發(fā)明主要用于銑床工作臺(tái)在X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)方向上的工作運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)正反換向和無級(jí)調(diào)速及可視化操作，可完全替代傳統(tǒng)機(jī)械式走刀器、電子走刀器以及直驅(qū)式走刀器， 是銑床從整體型向分立單元化發(fā)展的一次革命性創(chuàng)新，具有體積小、噪音低、力矩大、轉(zhuǎn)速高、安裝方便、操作直觀簡單、機(jī)構(gòu)緊湊、外形美觀、運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn)，僅需按壓相應(yīng)的功能按鍵就可實(shí)現(xiàn)各種功能，符合人機(jī)工程學(xué)要求。本發(fā)明主要使用于高速萬能搖臂銑床、鉆鏜床、小型磨床及專用機(jī)床等設(shè)備。其供電系統(tǒng)采用獨(dú)立的供電方式，由單相交流電通過整流穩(wěn)壓后變?yōu)?6V人體安全電壓供電， 從而避免操作工人操作不當(dāng)導(dǎo)致觸電事故發(fā)生。本發(fā)明既保留了帶減速器走刀器低速加工扭矩大的特點(diǎn)，又保留了直驅(qū)式走刀器無刷直流電機(jī)可靠新高、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。由于本裝置采用無刷直流電機(jī)和微電腦智能控制以及無碰觸式行程開關(guān)，從而降低了裝置的故障率，減少了維修成本，大大提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1本發(fā)明組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明高速無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明行程開關(guān)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的標(biāo)號(hào)是1.高速無刷直流電機(jī)，11.機(jī)座，12.機(jī)殼，13.杯形轉(zhuǎn)子，131.轉(zhuǎn)子殼，132.永久磁鋼，133.轉(zhuǎn)子杯蓋，14.行星減速器，141.內(nèi)齒圈，142.行星輪，143.彈性擋圈，144.行星輪軸，145.行星支架，146.中心輪，15.鎖緊螺母，16.刻度盤，17.定子， 171.定子鐵心，172.三相定子繞組及位置傳感器，173.定子套，18.螺母，2.數(shù)碼控制箱， 3.行程開關(guān)，31.開關(guān)支架，32.感應(yīng)開關(guān)，33.永久磁鋼，34.行程塊。
具體實(shí)施方式
從圖1中可以看出，一種銑床自動(dòng)進(jìn)給裝置，其包括有高速無刷直流電機(jī)1、數(shù)碼控制箱2和行程開關(guān)3，數(shù)碼控制箱2通過線纜與行程開關(guān)3相連接。從圖1、圖2中可以看出，所述高速無刷直流電機(jī)1固定于銑床工作臺(tái)側(cè)端面，與銑床絲杠連接，其包括有機(jī)座11、機(jī)殼12、定子17、杯形轉(zhuǎn)子13和與杯形轉(zhuǎn)子相連接的行星減速器14 ；所述定子17由定子鐵心171和安放在定子鐵心槽內(nèi)的三相定子繞組及位置傳感器172以及與定子鐵心171相連的定子套173組成，三相定子繞組及位置傳感器172通過引出線纜與數(shù)碼控制箱2連接，整個(gè)定子17通過定子套173內(nèi)壁的軸承與杯形轉(zhuǎn)子13相連接，并通過定子套173端部的螺紋和螺母18連接固定于機(jī)座11上；所述杯形轉(zhuǎn)子13由轉(zhuǎn)子杯蓋133、轉(zhuǎn)子殼131及粘在其內(nèi)壁上的永久磁鋼132組成，轉(zhuǎn)子杯蓋133通過螺釘與轉(zhuǎn)子殼131進(jìn)行連接，杯形轉(zhuǎn)子13通過轉(zhuǎn)子杯蓋133上的空心軸和定子套173內(nèi)的軸承相連接，杯形轉(zhuǎn)子13罩于定子17之外，轉(zhuǎn)子杯蓋133的內(nèi)圈軸套通過軸承與定子17相連接； 所述轉(zhuǎn)子殼131的內(nèi)側(cè)粘有一圈永久磁鋼132。所述行星減速器14由一個(gè)中心輪146、三個(gè)行星輪142、一個(gè)行星支架145和一個(gè)內(nèi)齒圈141組成，中心輪146通過螺釘固定于杯形轉(zhuǎn)子13的轉(zhuǎn)子杯蓋133上，三個(gè)行星輪142通過軸承及行星輪軸144和彈性擋圈143固定于行星支架145上，并均勻分布；行星支架145通過軸承與機(jī)殼12連接，并通過內(nèi)孔上的鍵與銑床絲杠連接，驅(qū)動(dòng)絲杠帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)，內(nèi)齒圈141直接固定于機(jī)殼12內(nèi)壁上。行星減速器14與電機(jī)通過機(jī)座11和機(jī)殼12組成一整體。本發(fā)明所述機(jī)殼12外側(cè)套有刻度盤16，刻度盤16通過鎖緊螺母15固定于行星支架145上。具體是刻度盤16套在行星支架145露出機(jī)殼部分的軸上并通過其上的螺紋和鎖緊螺母15固定，使刻度盤16隨行星支架145的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，刻度盤16用于記錄工作臺(tái)行進(jìn)距離，方便加工尺寸測量，從而便于操作者了解進(jìn)給距離。本發(fā)明所述的數(shù)碼控制箱2由控制盒、操作顯示面板、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、顯示控制板， 后蓋板組成，通過連接螺釘固定于機(jī)殼12的底角上，并通過后蓋板上的引出線纜分別與高速無刷直流電機(jī)1及行程開關(guān)3相連接。數(shù)碼控制箱2其前端放有操作顯示面板，用于走刀器的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給線速度的顯示，后端蓋板部分放有電源插座、電源開關(guān)、與電機(jī)及行程開關(guān)相連接的引出線纜及電源保險(xiǎn)絲座和保險(xiǎn)絲，其內(nèi)部放有微電腦控制的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、直流電源板、操作及顯示控制板。數(shù)碼控制箱2是由微電腦芯片根據(jù)負(fù)載大小自動(dòng)調(diào)整電機(jī)的輸出，以保持輸出轉(zhuǎn)速恒定不變且符合設(shè)定，并由顯示面板直接顯示電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速和輸出線速度以及進(jìn)給距離等參數(shù)。數(shù)碼控制箱2的功能控制由傳統(tǒng)的分離元件改為觸摸式按鍵，增加了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。本發(fā)明所述的數(shù)碼控制箱是市購產(chǎn)品，其具體組成、 結(jié)構(gòu)屬于現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述。本發(fā)明所述的行程開關(guān)3為無接觸式接近開關(guān)，由開關(guān)支架31、感應(yīng)開關(guān)32、永久磁鋼33、行程塊34組成，通過線纜與數(shù)碼控制箱2相連，用于工作臺(tái)的行程控制。如圖3所示。所述的行程開關(guān)3摒棄了傳統(tǒng)碰觸式有觸點(diǎn)開關(guān)，采用無接觸式接近開關(guān)，從而增加了行程開關(guān)的可靠性和使用壽命，并簡化了行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)，
本發(fā)明所述高速無刷直流電機(jī)1與數(shù)碼控制箱2可為一整體部件，也可為單獨(dú)的分離部件，通過線纜或無線通訊相聯(lián)系。本發(fā)明的工作過程是銑床整機(jī)完成后，將絲杠上的連接鍵對(duì)準(zhǔn)本發(fā)明高速無刷直流電機(jī)1內(nèi)孔上的鍵槽靠到工作臺(tái)的安裝面上，然后通過機(jī)座11上的4個(gè)固定孔及連接螺釘將本發(fā)明固定于銑床工作臺(tái)側(cè)端面，然后順序安放機(jī)床手把及軸端鎖緊螺母；走刀器主體安放結(jié)束后，再安放行程開關(guān)，將開關(guān)支架31安放到機(jī)床的行程開關(guān)安裝孔位上，將行程塊34安放到工作臺(tái)的行程塊安裝槽內(nèi)，完成行程開關(guān)的安裝；然后將行程開關(guān)的連接線與數(shù)碼控制箱2上的引出線纜連接，最后將電源線連接到機(jī)床電源箱上，完成整個(gè)安裝過程。使用時(shí)，打開電源開關(guān)，接通電源，供電電源為AC220V 50/60HZ。通過數(shù)碼控制箱 2操作顯示面板上的速度給定功能按鈕設(shè)定好高速無刷直流電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速后，按動(dòng)方向按鈕，高速無刷直流電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)機(jī)床絲杠進(jìn)給，直到行程開關(guān)動(dòng)作后高速無刷直流電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；此時(shí)需按動(dòng)相反方向控制按鈕，高速無刷直流電機(jī)反方向才能退出，如需快速退出，可按住快速移動(dòng)按鈕，高速無刷直流電機(jī)以最高轉(zhuǎn)速帶動(dòng)工作臺(tái)迅速退出，松開快速移動(dòng)按鈕，高速無刷直流電機(jī)恢復(fù)到設(shè)定速度運(yùn)轉(zhuǎn)；如遇緊急情況，可迅速按下停止按鈕，高速無刷直流電機(jī)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免事故發(fā)生，保障操作工人的安全。其調(diào)速范圍為0460rpm。最大速度為^Orpm。最大輸出鈕矩為18N. M。重量為6. O kg。本發(fā)明安裝方便，操作簡單，是銑床最理想的自動(dòng)進(jìn)給裝置。
權(quán)利要求
1.一種銑床自動(dòng)進(jìn)給裝置，其包括有高速無刷直流電機(jī)、數(shù)碼控制箱和行程開關(guān)，數(shù)碼控制箱通過線纜與行程開關(guān)相連接，其特征在于所述高速無刷直流電機(jī)固定于銑床工作臺(tái)側(cè)端面，與銑床絲杠連接，其包括有機(jī)座、機(jī)殼、定子、杯形轉(zhuǎn)子和與杯形轉(zhuǎn)子相連接的行星減速器；所述定子由定子鐵心和安放在定子鐵心槽內(nèi)的三相定子繞組及位置傳感器以及與定子鐵心相連的定子套組成，三相定子繞組及位置傳感器通過引出線纜與數(shù)碼控制箱連接，定子通過定子套內(nèi)壁的軸承與杯形轉(zhuǎn)子相連接，并通過定子套端部的螺紋連接固定于機(jī)座上；所述杯形轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子杯蓋、轉(zhuǎn)子殼及粘在其內(nèi)壁上的永久磁鋼組成，轉(zhuǎn)子杯蓋通過螺釘與轉(zhuǎn)子殼進(jìn)行連接，杯形轉(zhuǎn)子罩于定子之外，轉(zhuǎn)子杯蓋的內(nèi)圈軸套通過軸承與定子相連接；所述行星減速器由一個(gè)中心輪、三個(gè)行星輪、一個(gè)行星支架和一個(gè)內(nèi)齒圈組成，中心輪通過螺釘固定于杯形轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子杯蓋上，三個(gè)行星輪通過軸承及行星輪軸固定于行星支架上，并均勻分布；行星支架通過軸承與機(jī)殼連接，并通過內(nèi)孔上的鍵與銑床絲杠連接，驅(qū)動(dòng)絲杠帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)，內(nèi)齒圈直接固定于機(jī)殼內(nèi)壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銑床自動(dòng)進(jìn)給裝置，其特征在于所述機(jī)殼外側(cè)套有刻度盤， 刻度盤通過鎖緊螺母固定于行星支架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銑床自動(dòng)進(jìn)給裝置，其特征在于所述的數(shù)碼控制箱由控制盒、操作顯示面板、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、顯示控制板，后蓋板組成，通過連接螺釘固定于機(jī)殼的底角上，并通過后蓋板上的引出線纜分別與高速無刷直流電機(jī)及行程開關(guān)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銑床自動(dòng)進(jìn)給裝置，其特征在于所述的行程開關(guān)為無接觸式接近開關(guān)，由開關(guān)支架、感應(yīng)開關(guān)、永久磁鋼、行程塊組成，通過線纜與數(shù)碼控制箱相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銑床自動(dòng)進(jìn)給裝置，其特征在于所述高速無刷直流電機(jī)與數(shù)碼控制箱為一整體部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銑床自動(dòng)進(jìn)給裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)子殼的內(nèi)側(cè)粘有一圈永久磁鋼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種銑床自動(dòng)進(jìn)給裝置，其包括有高速無刷直流電機(jī)、數(shù)碼控制箱和行程開關(guān)，數(shù)碼控制箱通過線纜與行程開關(guān)相連接，所述高速無刷直流電機(jī)包括有機(jī)座、機(jī)殼、定子、杯形轉(zhuǎn)子和與杯形轉(zhuǎn)子相連接的行星減速器；杯形轉(zhuǎn)子帶動(dòng)固定在其上的行星減速器中心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)行星減速器的行星支架轉(zhuǎn)動(dòng)，由行星支架通過鍵連接帶動(dòng)機(jī)床絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)銑床工作臺(tái)移動(dòng)。通過微電腦智能控制高速無刷直流電機(jī)，通過行星減速器減速后帶動(dòng)機(jī)床絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過無碰觸式行程開關(guān)控制工作臺(tái)移動(dòng)的范圍。本發(fā)明具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、噪音低、力矩大、轉(zhuǎn)速高、安裝方便、操作靈活簡單、外形美觀、運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23Q5/22GK102198601SQ201110126588
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者史晶偉, 史玉福, 孫元平, 畢玉山, 趙繼強(qiáng), 郜斌 申請(qǐng)人:史玉福