專利名稱：數(shù)控立式車床的c軸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立式車床，特別涉及數(shù)控立式車床的一種C軸裝置，該C軸裝置使得數(shù)控立式車床可以實(shí)現(xiàn)一次夾裝完成車、銑、鉆動(dòng)作的加工操作。
背景技術(shù)：
立式車床是一種主軸豎直布置，工作臺(tái)在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，刀架作垂直或斜向進(jìn)給的車床，用于加工質(zhì)量較大的盤類零件。而數(shù)控立式車床是通過數(shù)控原理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工的高精度立式車床。這種車床通常由底座、工作臺(tái)、立柱、橫梁、滑柱、刀架和數(shù)控系統(tǒng)等組成， 其中，滑柱連接在橫梁上并且豎直布置，刀架設(shè)在滑柱的下端，刀架可以沿X軸方向和Z軸方向移動(dòng)，主軸與Z軸同軸，工作時(shí)電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而刀架相對(duì)工件作切割運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)車削加工功能。但由于驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)使用的是普通電機(jī)，而且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的第一級(jí)為皮帶傳動(dòng)，第二級(jí)為齒輪傳動(dòng)，因此這種設(shè)計(jì)只適合驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，且定位精度低，所以目前現(xiàn)有的數(shù)控立式車床只能完成車削加工，而無法實(shí)現(xiàn)定位精度要求高的鉆、銑功能。為此，在現(xiàn)有數(shù)控立式車床車削加工的基礎(chǔ)上，如何開發(fā)鉆和銑的功能是本發(fā)明研究的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種數(shù)控立式車床的C軸裝置，旨在現(xiàn)有數(shù)控立式車床車削加工的基礎(chǔ)上開發(fā)鉆和銑的功能，從而實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用的目的。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是在驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)且與主軸固定相連的第一齒輪旁設(shè)置一所述的C軸裝置，該C軸裝置主要由伺服電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、滑軌、滑座和直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，其中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由一對(duì)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和一組齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，伺服電機(jī)的輸出軸與蝸桿一端傳動(dòng)連接，蝸輪的一端與齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端傳動(dòng)連接，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端設(shè)有第二齒輪，該第二齒輪與所述第一齒輪配合；所述伺服電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均安裝在所述滑座上，滑座安裝在滑軌上，并沿滑軌方向滑動(dòng)配合，直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用端與滑座傳動(dòng)連接，當(dāng)直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)帶動(dòng)滑座沿滑軌滑動(dòng)，同時(shí)迫使所述第二齒輪與所述第一齒輪分離或者嚙合。上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下
1、上述方案中，所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用油缸、氣缸或直線電機(jī)。2、上述方案中，所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用端通過一撥叉與滑座傳動(dòng)連接，撥叉為一杠桿元件，杠桿元件上具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)以及一個(gè)主動(dòng)端和一個(gè)從動(dòng)端，主動(dòng)端與直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用端連接，從動(dòng)端與滑座連接。3、上述方案中，所述C軸裝置與光學(xué)尺配合控制第一齒輪的旋轉(zhuǎn)角度。本發(fā)明工作原理是將C軸裝置安裝在第一齒輪旁，實(shí)現(xiàn)車的加工操作時(shí)，不需要使用C軸功能，直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)C軸裝置的第二齒輪與第一齒輪分離；實(shí)現(xiàn)鉆、銑的加工操作時(shí)，需要使用C軸功能，此時(shí)直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)整個(gè)C軸裝置向第一齒輪靠近，使C軸裝置的第二齒輪與第一齒輪嚙合，C軸裝置帶動(dòng)第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，與滑柱運(yùn)動(dòng)配合完成鉆、銑的加工操作。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明設(shè)計(jì)一種數(shù)控立式車床的C軸裝置，使得數(shù)控立式車床不僅能完成車的加工操作，并且能實(shí)現(xiàn)鉆、銑功能，可一次夾裝完成車、鉆、銑動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用，加工效率與精度全面提升。2、由于本發(fā)明使用光學(xué)尺與C軸裝置共同配合以控制主軸箱內(nèi)齒輪旋轉(zhuǎn)角度，以達(dá)到高精度要求。


附圖1為本發(fā)明C軸裝置與主軸箱內(nèi)第一齒輪嚙合的示意圖； 附圖2為本發(fā)明C軸裝置與主軸箱內(nèi)第一齒輪分離的示意附圖3為本發(fā)明橫梁、滑柱、工作臺(tái)、主軸箱內(nèi)第一齒輪與C軸裝置相互關(guān)系示意圖。以上附圖中1、第一齒輪；2、直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；3、撥叉；4、伺服電機(jī)；5、第二齒輪； 6、第三齒輪；7、普通電機(jī)；8、皮帶；9、工作臺(tái)；10、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；11、皮帶輪；12、滑柱；13、 刀架；14、橫梁；15、滑軌；16、底座；17、滑座；18、蝸輪；19、蝸桿；20、主軸。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述 實(shí)施例一種數(shù)控立式車床的C軸裝置
如圖1、圖2和圖3所示，該C軸裝置設(shè)置在驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)9轉(zhuǎn)動(dòng)且與主軸20固定相連的第一齒輪1旁。C軸裝置主要由伺服電機(jī)4、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、滑軌15、滑座17和直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2 組成。其中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由一對(duì)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和一組齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10構(gòu)成，伺服電機(jī)4的輸出軸與蝸桿19 一端傳動(dòng)連接，蝸輪18的一端與齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10的輸入端傳動(dòng)連接，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10的輸出端設(shè)有第二齒輪5，該第二齒輪5與所述第一齒輪1配合。所述伺服電機(jī)4和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均安裝在所述滑座17上，滑座17安裝在滑軌15上，并沿滑軌15方向滑動(dòng)配合。直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的作用端通過一撥叉3與滑座17傳動(dòng)連接，撥叉3為一杠桿元件， 杠桿元件上具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)以及一個(gè)主動(dòng)端和一個(gè)從動(dòng)端，主動(dòng)端與直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2的作用端連接，從動(dòng)端與滑座17連接(本方案也可以省略撥叉3，而直接將直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2與滑座17連接來實(shí)現(xiàn)第二齒輪5與第一齒輪1的分離或者嚙合)。當(dāng)直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2動(dòng)作時(shí)帶動(dòng)滑座17沿滑軌15滑動(dòng)，同時(shí)迫使第二齒輪5與第一齒輪1分離或者嚙合。所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2可以采用油缸、氣缸或直線電機(jī)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)實(shí)現(xiàn)車的操作時(shí)，不需要使用C軸功能，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令，直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 2 (油缸)做放松動(dòng)作，撥叉3帶動(dòng)滑座17沿滑軌15滑動(dòng)，同時(shí)迫使C軸裝置上的第二齒輪 5與主軸箱內(nèi)的第一齒輪1分離。此時(shí)普通電機(jī)7帶動(dòng)皮帶輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶輪11通過皮帶8帶動(dòng)第三齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，第三齒輪6與第一齒輪1嚙合，從而帶動(dòng)工作臺(tái)9高速運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)滑柱12在X軸方向上做直線運(yùn)動(dòng)，兩者配合完成車的動(dòng)作。當(dāng)實(shí)現(xiàn)鉆的操作時(shí)，需要使用C軸功能，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令，普通電機(jī)7停止運(yùn)轉(zhuǎn)，直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2 (油缸)做夾緊動(dòng)作，撥叉3帶動(dòng)滑座17沿滑軌15滑動(dòng)，同時(shí)迫使C
4軸裝置上的第二齒輪5與主軸箱內(nèi)的第一齒輪1嚙合。當(dāng)伺服電機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)蝸桿19 轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿19與蝸輪18嚙合，蝸輪18帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10帶動(dòng)第二齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，第二齒輪5帶動(dòng)第一齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)，并配合海德漢光學(xué)尺控制旋轉(zhuǎn)角度，將需鉆孔位置轉(zhuǎn)至X軸方向上，伺服電機(jī)4停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)第二齒輪5停止運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而使得第一齒輪1和工作臺(tái)9停止運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)，滑柱12開始在X軸方向上做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至需鉆孔處時(shí)定位，滑柱12在Z軸方向上做直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行鉆的動(dòng)作。當(dāng)實(shí)現(xiàn)銑的操作時(shí)，需要使用C軸功能，機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令，普通電機(jī)7停止運(yùn)轉(zhuǎn)，直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2 (油缸)做夾緊動(dòng)作，撥叉3帶動(dòng)滑座17沿滑軌15滑動(dòng)，同時(shí)迫使C 軸裝置上的第二齒輪5與主軸箱內(nèi)的第一齒輪1嚙合。當(dāng)伺服電機(jī)4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)蝸桿19 轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿19與蝸輪18嚙合，蝸輪18帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10帶動(dòng)第二齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，第二齒輪5帶動(dòng)第一齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)，并配合海德漢光學(xué)尺控制旋轉(zhuǎn)角度，同時(shí)滑柱12先在Z軸方向向下運(yùn)動(dòng)至工件上，接著在X軸方向上做直線運(yùn)動(dòng)，兩者配合在工件上確定一條軌跡，從而完成銑的動(dòng)作。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控立式車床的C軸裝置，其特征在于在驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)且與主軸固定相連的第一齒輪旁設(shè)置一所述的C軸裝置，該C軸裝置主要由伺服電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、滑軌、滑座和直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，其中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由一對(duì)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和一組齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，伺服電機(jī)的輸出軸與蝸桿一端傳動(dòng)連接，蝸輪的一端與齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端傳動(dòng)連接，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端設(shè)有第二齒輪，該第二齒輪與所述第一齒輪配合；所述伺服電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均安裝在所述滑座上，滑座安裝在滑軌上，并沿滑軌方向滑動(dòng)配合，直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用端與滑座傳動(dòng)連接，當(dāng)直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)帶動(dòng)滑座沿滑軌滑動(dòng)，同時(shí)迫使所述第二齒輪與所述第一齒輪分離或者嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的C軸裝置，其特征在于所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用油缸、氣缸或直線電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的C軸裝置，其特征在于所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用端通過一撥叉與滑座傳動(dòng)連接，撥叉為一杠桿元件，杠桿元件上具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)以及一個(gè)主動(dòng)端和一個(gè)從動(dòng)端，主動(dòng)端與直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用端連接，從動(dòng)端與滑座連接。
全文摘要
一種數(shù)控立式車床的C軸裝置，其特征在于在驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)且與主軸固定相連的第一齒輪旁設(shè)置一所述的C軸裝置，該C軸裝置主要由伺服電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、滑軌、滑座和直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，可實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成車、鉆、銑的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用，使得加工效率全面提升，尤其對(duì)一些薄壁及要求較高的零部件體現(xiàn)出非常優(yōu)越的加工性能。
文檔編號(hào)B23Q5/54GK102284880SQ20111019385
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者余海彬, 成軍鋒, 曾波 申請(qǐng)人:油機(jī)機(jī)械工業(yè)(昆山)有限公司