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：
本實用新型涉及立式車床，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)控立式車床可以實現(xiàn)一次夾裝完成車、銑、鉆動作的加工操作。
背景技術(shù)：
立式車床是一種主軸豎直布置，工作臺在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，刀架作垂直或斜向進給的車床，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)控原理實現(xiàn)自動加工的高精度立式車床。這種車床通常由底座、工作臺、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，主軸與Z軸同軸，工作時電機通過傳動機構(gòu)帶動工作臺繞主軸轉(zhuǎn)動，而刀架相對工件作切割運動，從而實現(xiàn)車削加工功能。但由于驅(qū)動工作臺旋轉(zhuǎn)的電機使用的是普通電機，而且傳動機構(gòu)的第一級為皮帶傳動，第二級為齒輪傳動，因此這種設(shè)計只適合驅(qū)動工作臺高速轉(zhuǎn)動，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)鉆和銑的功能是本實用新型研究的課題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種數(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，從而實現(xiàn)一機多用的目的。為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是在驅(qū)動工作臺轉(zhuǎn)動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、傳動機構(gòu)、滑軌、 滑座和直線驅(qū)動機構(gòu)組成，其中，傳動機構(gòu)由一對蝸輪蝸桿機構(gòu)和一組齒輪傳動機構(gòu)構(gòu)成， 伺服電機的輸出軸與蝸桿一端傳動連接，蝸輪的一端與齒輪傳動機構(gòu)的輸入端傳動連接， 齒輪傳動機構(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；所述伺服電機和傳動機構(gòu)均安裝在所述滑座上，滑座安裝在滑軌上，并沿滑軌方向滑動配合，直線驅(qū)動機構(gòu)的作用端與滑座傳動連接，當直線驅(qū)動機構(gòu)動作時帶動滑座沿滑軌滑動，同時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)動機構(gòu)采用油缸、氣缸或直線電機。2、上述方案中，所述直線驅(qū)動機構(gòu)的作用端通過一撥叉與滑座傳動連接，撥叉為一杠桿元件，杠桿元件上具有一個轉(zhuǎn)動支點以及一個主動端和一個從動端，主動端與直線驅(qū)動機構(gòu)的作用端連接，從動端與滑座連接。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。本實用新型工作原理是將C軸裝置安裝在第一齒輪旁，實現(xiàn)車的加工操作時，不需要使用C軸功能，直線驅(qū)動機構(gòu)帶動C軸裝置的第二齒輪與第一齒輪分離；實現(xiàn)鉆、銑的加工操作時，需要使用C軸功能，此時直線驅(qū)動機構(gòu)帶動整個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軸裝置帶動第一齒輪轉(zhuǎn)動，與滑柱運動配合完成鉆、 銑的加工操作。由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1、本實用新型設(shè)計一種數(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，并且能實現(xiàn)鉆、銑功能，可一次夾裝完成車、鉆、銑動作，實現(xiàn)了一機多用，加工效率與精度全面提升。2、由于本實用新型使用光學(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，以達到高精度要求。

附圖1為本實用新型C軸裝置與主軸箱內(nèi)第一齒輪嚙合的示意圖；附圖2為本實用新型C軸裝置與主軸箱內(nèi)第一齒輪分離的示意圖；附圖3為本實用新型橫梁、滑柱、工作臺、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)動機構(gòu)；3、撥叉；4、伺服電機；5、第二齒輪； 6、第三齒輪；7、普通電機；8、皮帶；9、工作臺；10、齒輪傳動機構(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。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一種數(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)動工作臺9轉(zhuǎn)動且與主軸20固定相連的第一齒輪1旁。C軸裝置主要由伺服電機4、傳動機構(gòu)、滑軌15、滑座17和直線驅(qū)動機構(gòu)2組成。其中，傳動機構(gòu)由一對蝸輪蝸桿機構(gòu)和一組齒輪傳動機構(gòu)10構(gòu)成，伺服電機4 的輸出軸與蝸桿19 一端傳動連接，蝸輪18的一端與齒輪傳動機構(gòu)10的輸入端傳動連接， 齒輪傳動機構(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4和傳動機構(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方向滑動配合。直線驅(qū)動機構(gòu)2的作用端通過一撥叉3與滑座17傳動連接，撥叉3為一杠桿元件，杠桿元件上具有一個轉(zhuǎn)動支點以及一個主動端和一個從動端，主動端與直線驅(qū)動機構(gòu)2 的作用端連接，從動端與滑座17連接(本方案也可以省略撥叉3，而直接將直線驅(qū)動機構(gòu)2 與滑座17連接來實現(xiàn)第二齒輪5與第一齒輪1的分離或者嚙合)。當直線驅(qū)動機構(gòu)2動作時帶動滑座17沿滑軌15滑動，同時迫使第二齒輪5與第一齒輪1分離或者嚙合。所述直線驅(qū)動機構(gòu)2可以采用油缸、氣缸或直線電機來實現(xiàn)。當實現(xiàn)車的操作時，不需要使用C軸功能，機床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令，直線驅(qū)動機構(gòu) 2 (油缸)做放松動作，撥叉3帶動滑座17沿滑軌15滑動，同時迫使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。此時普通電機7帶動皮帶輪11轉(zhuǎn)動，皮帶輪11通過皮帶8帶動第三齒輪6轉(zhuǎn)動，第三齒輪6與第一齒輪1嚙合，從而帶動工作臺9高速運轉(zhuǎn)，同時滑柱12在X軸方向上做直線運動，兩者配合完成車的動作。當實現(xiàn)鉆的操作時，需要使用C軸功能，機床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令，普通電機7停止運轉(zhuǎn)，直線驅(qū)動機構(gòu)2 (油缸)做夾緊動作，撥叉3帶動滑座17沿滑軌15滑動，同時迫使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。當伺服電機4轉(zhuǎn)動時，帶動蝸桿19 轉(zhuǎn)動，蝸桿19與蝸輪18嚙合，蝸輪18帶動齒輪傳動機構(gòu)10轉(zhuǎn)動，齒輪傳動機構(gòu)10帶動第二齒輪5轉(zhuǎn)動，第二齒輪5帶動第一齒輪1轉(zhuǎn)動，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4停止運轉(zhuǎn)，同時第二齒輪5停止運轉(zhuǎn)，進而使得第一齒輪1和工作臺9停止運轉(zhuǎn)，此時，滑柱12開始在X軸方向上做直線運動，運動至需鉆孔處時定位，滑柱12在Z軸方向上做直線運動，進行鉆的動作。當實現(xiàn)銑的操作時，需要使用C軸功能，機床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令，普通電機7停止運轉(zhuǎn)，直線驅(qū)動機構(gòu)2 (油缸)做夾緊動作，撥叉3帶動滑座17沿滑軌15滑動，同時迫使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。當伺服電機4轉(zhuǎn)動時，帶動蝸桿19 轉(zhuǎn)動，蝸桿19與蝸輪18嚙合，蝸輪18帶動齒輪傳動機構(gòu)10轉(zhuǎn)動，齒輪傳動機構(gòu)10帶動第二齒輪5轉(zhuǎn)動，第二齒輪5帶動第一齒輪1轉(zhuǎn)動，并配合海德漢光學(xué)尺控制旋轉(zhuǎn)角度，同時滑柱12先在Z軸方向向下運動至工件上，接著在X軸方向上做直線運動，兩者配合在工件上確定一條軌跡，從而完成銑的動作。上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。 凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(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)動工作臺轉(zhuǎn)動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、傳動機構(gòu)、滑軌、滑座和直線驅(qū)動機構(gòu)組成，其中，傳動機構(gòu)由一對蝸輪蝸桿機構(gòu)和一組齒輪傳動機構(gòu)構(gòu)成，伺服電機的輸出軸與蝸桿一端傳動連接，蝸輪的一端與齒輪傳動機構(gòu)的輸入端傳動連接，齒輪傳動機構(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；所述伺服電機和傳動機構(gòu)均安裝在所述滑座上，滑座安裝在滑軌上，并沿滑軌方向滑動配合，直線驅(qū)動機構(gòu)的作用端與滑座傳動連接，當直線驅(qū)動機構(gòu)動作時帶動滑座沿滑軌滑動，同時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)動機構(gòu)采用油缸、氣缸或直線電機。
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)動機構(gòu)的作用端通過一撥叉與滑座傳動連接，撥叉為一杠桿元件，杠桿元件上具有一個轉(zhuǎn)動支點以及一個主動端和一個從動端，主動端與直線驅(qū)動機構(gòu)的作用端連接，從動端與滑座連接。
專利摘要一種數(shù)控立式車床的C軸裝置，其特征在于在驅(qū)動工作臺轉(zhuǎn)動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、傳動機構(gòu)、滑軌、滑座和直線驅(qū)動機構(gòu)組成，可實現(xiàn)一次裝夾完成車、鉆、銑的動作，實現(xiàn)了一機多用，使得加工效率全面提升，尤其對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B23Q16/02GK202180378SQ201120244209
公開日2012年4月4日 申請日期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 申請人:油機機械工業(yè)(昆山)有限公司