數(shù)控機(jī)床z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種數(shù)控機(jī)床Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括立柱、沿著垂直方向與立柱相滑動(dòng)設(shè)置的主軸頭、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于主軸頭上的主軸、驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸馬達(dá)，立柱上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有Z軸螺桿，主軸頭上固定設(shè)置滑塊，滑塊上設(shè)置有與升降螺桿相配合的螺紋孔，Z軸螺桿由Z軸馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸頭與立柱之間設(shè)置有配重氣缸，配重氣缸的缸體與主軸頭相固定連接，配重氣缸的活塞桿通過(guò)萬(wàn)向接頭與立柱相連接，立柱上固定設(shè)置有儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐與配重氣缸之間通過(guò)高壓氣管相連通，主軸頭與立柱之間還設(shè)置有配重調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，儲(chǔ)氣罐上還設(shè)置有協(xié)調(diào)氣體冷熱溫差的協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，保證加工精度，減小Z軸馬達(dá)負(fù)載變化量，而且提高移動(dòng)速度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
數(shù)控機(jī)床Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控加工中心，特別涉及一種數(shù)控機(jī)床Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上的數(shù)控立式加工中心，Z軸配重均采用加裝配重塊來(lái)達(dá)到平衡機(jī)器頭部重量，減少Z軸馬達(dá)負(fù)載，從而減小Z軸馬達(dá)功率，但此種設(shè)計(jì)方式存在隨著主軸馬達(dá)功率大小的改變配重塊重量無(wú)法隨時(shí)更改、Z軸快速移動(dòng)時(shí)配重塊產(chǎn)生的晃動(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)器的加工效果、配置鏈條使用一段時(shí)間后會(huì)伸長(zhǎng)等弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，從而提供一種數(shù)控加工中心Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，保證加工精度，減小Z軸馬達(dá)負(fù)載變化量，而且提高移動(dòng)速度。
[0004]發(fā)明所采用的技術(shù)方案是這樣的:數(shù)控機(jī)床Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括立柱、沿著垂直方向與所述立柱相滑動(dòng)設(shè)置的主軸頭、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于所述主軸頭上的主軸、驅(qū)動(dòng)所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸馬達(dá)，所述立柱上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有Z軸螺桿，所述主軸頭上固定設(shè)置滑塊，所述滑塊上設(shè)置有與所述升降螺桿相配合的螺紋孔，所述Z軸螺桿由Z軸馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述主軸頭與所述立柱之間設(shè)置有配重氣缸，所述配重氣缸的缸體與所述主軸頭相固定連接，所述配重氣缸的活塞桿通過(guò)萬(wàn)向接頭與所述立柱相連接，所述立柱上固定設(shè)置有儲(chǔ)氣罐，所述儲(chǔ)氣罐與所述配重氣缸之間通過(guò)高壓氣管相連通；
所述主軸頭與所述立柱之間還設(shè)置有配重調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述配重調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置于所述主軸頭底部的第一電磁鐵、固定設(shè)置于所述立柱上的第二電磁鐵，所述第二電磁鐵位于所述第一電磁鐵的正下方，所述第一電磁鐵與所述第二電磁鐵為同性磁極，所述第一電磁鐵與所述第二電磁鐵之間連接有磁力通道，所述磁力通道由柔性電磁隔離布圍設(shè)而成；
所述儲(chǔ)氣罐上還設(shè)置有協(xié)調(diào)氣體冷熱溫差的協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，所述儲(chǔ)氣罐的罐壁為雙層結(jié)構(gòu)，所述協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)為設(shè)置于罐壁內(nèi)腔內(nèi)的相變材料。
[0005]進(jìn)一步改進(jìn)的是:所述立柱的兩側(cè)固定設(shè)置有線(xiàn)性軌道，所述主軸頭上設(shè)置有與所述線(xiàn)性軌道相配合的導(dǎo)向件。
[0006]進(jìn)一步改進(jìn)的是:所述主軸頭上開(kāi)設(shè)有安裝穿孔，所述配重氣缸的缸體穿過(guò)所述安裝穿孔，所述配重氣缸的缸體底部固定設(shè)置有氣缸底板，所述氣缸底板與所述主軸頭相固定連接。
[0007]進(jìn)一步改進(jìn)的是:所述立柱上固定設(shè)置有配重氣缸支架，所述配重氣缸支架上固定設(shè)置有氣缸支撐板，所述配重氣缸的活塞桿與所述氣缸支撐板通過(guò)所述萬(wàn)向接頭相連接。
[0008]進(jìn)一步改進(jìn)的是:所述Z軸螺桿與所述Z軸馬達(dá)之間通過(guò)聯(lián)軸器相連接。
[0009]進(jìn)一步改進(jìn)的是:所述儲(chǔ)氣罐的底部設(shè)置有排水球閥。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)的是:所述儲(chǔ)氣罐內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，所述儲(chǔ)氣罐外設(shè)置有空心的調(diào)溫罩，所述調(diào)溫罩的空腔分別與熱風(fēng)接頭以及冷風(fēng)接頭相連接，所述熱風(fēng)接頭以及所述冷風(fēng)接頭上均設(shè)置有電磁閥，所述溫度傳感器與所述電磁閥的控制器相連接。
[0011]通過(guò)采用前述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
1、z軸向下移動(dòng)時(shí)，消除配重塊產(chǎn)生的震動(dòng)源，機(jī)器在下刀時(shí)不會(huì)出現(xiàn)過(guò)沖而產(chǎn)生的刀痕，保證工件表面的加工精度及光澤度；
2、由于主軸頭位于最高位置以及最低位置時(shí)，由于氣缸內(nèi)的活塞腔發(fā)生變化，無(wú)法達(dá)到氣壓推力與主軸頭的重力始終保持平衡，通過(guò)設(shè)置配重調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，即第一電磁鐵與第二電磁鐵之間的同性相斥的磁力，由于第一電磁鐵隨著主軸頭一同上下滑動(dòng)，即第一電磁鐵與第二電磁鐵之間的相互位置隨著主軸頭的運(yùn)動(dòng)而改變，而兩者之間的磁力同樣是變化的，當(dāng)主軸頭位于最高位置時(shí)，氣體壓縮率最大，從而產(chǎn)生的氣壓推力最大，而第一電磁鐵與第二電磁鐵的距離最遠(yuǎn)，兩者產(chǎn)生的磁力最小，當(dāng)主軸頭位于最低點(diǎn)時(shí)，氣體壓縮率最小，從而產(chǎn)生的氣壓推力最小，而第一電磁鐵與第二電磁鐵的距離最近，兩者產(chǎn)生的磁力最大，從而能夠協(xié)調(diào)配重平衡穩(wěn)定；
3、當(dāng)主軸頭重量變化時(shí)，可以通過(guò)控制電磁鐵的電壓改變兩者的磁力進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方便；
4、此外通過(guò)設(shè)置協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，由于氣溫同樣對(duì)氣壓造成影響，從而造成數(shù)控機(jī)床在日夜、夏冬工作時(shí)，配重力同樣會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)設(shè)置相變材料，利用其蓄熱保溫的性能用于協(xié)調(diào)氣體溫度，使得氣體溫度保持平衡，從而使得氣壓推力不受外界溫度影響而改變；
5、Z軸快速移動(dòng)的速度由20m/min提高到48m/min。
【附圖說(shuō)明】
[0012I圖1是本發(fā)明示意圖；
圖2是圖1的A-A處剖視圖。
[0013]其中:1、立柱;2、主軸頭;3、Z軸螺桿;4、滑塊;5、配重氣缸;6、儲(chǔ)氣罐;7、高壓氣管；
8、萬(wàn)向接頭;9、第一電磁鐵;10、第二電磁鐵;11、線(xiàn)性軌道;12、安裝穿孔;13、氣缸底板;14、配重氣缸支架；15、氣缸支撐板;16、排水球閥；17、聯(lián)軸器;18、Z軸馬達(dá);19、電磁隔離布;20、相變材料。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0015]如圖1、圖2所示，本發(fā)明公開(kāi)一種數(shù)控機(jī)床Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括立柱1、沿著垂直方向與所述立柱I相滑動(dòng)設(shè)置的主軸頭2、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于所述主軸頭2上的主軸、驅(qū)動(dòng)所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸馬達(dá)，所述立柱I上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有Z軸螺桿2，所述主軸頭2上固定設(shè)置滑塊4，所述滑塊4上設(shè)置有與所述升降螺桿相配合的螺紋孔，所述Z軸螺桿2由Z軸馬達(dá)18驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述主軸頭2與所述立柱I之間設(shè)置有配重氣缸5，所述配重氣缸5的缸體與所述主軸頭2相固定連接，所述配重氣缸5的活塞桿通過(guò)萬(wàn)向接頭8與所述立柱I相連接，所述立柱I上固定設(shè)置有儲(chǔ)氣罐6，所述儲(chǔ)氣罐6與所述配重氣缸5之間通過(guò)高壓氣管7相連通，所述主軸頭2與所述立柱I之間還設(shè)置有配重調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述配重調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置于所述主軸頭2底部的第一電磁鐵9、固定設(shè)置于所述立柱I上的第二電磁鐵10，所述第二電磁鐵9位于所述第一電磁鐵10的正下方，所述第一電磁鐵9與所述第二電磁鐵10為同性磁極，所述第一電磁鐵9與所述第二電磁鐵10之間連接有磁力通道，所述磁力通道由柔性電磁隔離布19圍設(shè)而成;所述儲(chǔ)氣罐6上還設(shè)置有協(xié)調(diào)氣體冷熱溫差的協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，所述儲(chǔ)氣罐6的罐壁為雙層結(jié)構(gòu)，所述協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)為設(shè)置于罐壁內(nèi)腔內(nèi)的相變材料20，所述儲(chǔ)氣罐6內(nèi)空氣壓力為0.8mp。
[0016]工作原理:Z軸馬達(dá)18帶動(dòng)Z軸螺桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)滑塊4上下移動(dòng)，繼而使主軸頭2實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)的動(dòng)作，儲(chǔ)氣罐6里面有0.Smpa的空氣壓力，經(jīng)高壓氣管7將壓強(qiáng)輸送至配重氣缸5，使其產(chǎn)生向上的推力，推力與主軸頭2的重力相互抵消，達(dá)到重量平衡的作用，由于主軸頭2在上下移動(dòng)的過(guò)程中，主軸頭2在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間由于配重氣缸5的活塞桿進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，配重氣缸5內(nèi)的容積發(fā)生變化，從而造成推力有變化，無(wú)法到達(dá)恒定效果，通過(guò)設(shè)置配重調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，即第一電磁鐵9與第二電磁鐵10之間的同性相斥的磁力，由于第一電磁鐵9隨著主軸頭一同上下滑動(dòng)，即第一電磁鐵9與第二電磁鐵10之間的相互位置隨著主軸頭2的運(yùn)動(dòng)而改變，而兩者之間的磁力同樣是變化的，當(dāng)主軸頭2位于最高位置時(shí)，氣體壓縮率最大，從而產(chǎn)生的氣壓推力最大，而第一電磁鐵9與第二電磁鐵10的距離最遠(yuǎn)，兩者產(chǎn)生的磁力最小，當(dāng)主軸頭2位于最低點(diǎn)時(shí)，氣體壓縮率最小，從而產(chǎn)生的氣壓推力最小，而第一電磁鐵9與第二電磁鐵10的距離最近，兩者產(chǎn)生的磁力最大，從而能夠協(xié)調(diào)配重平衡穩(wěn)定，從而避免由于氣壓變化，造成主軸頭2在移動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)，當(dāng)主軸頭2重量變化時(shí)，可以通過(guò)控制電磁鐵的電壓改變兩者的磁力進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方便，此外通過(guò)設(shè)置協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，由于氣溫同樣對(duì)氣壓造成影響，從而造成數(shù)控機(jī)床在日夜、夏冬工作時(shí)，配重力同樣會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)設(shè)置相變材料20，利用其蓄熱保溫的性能用于協(xié)調(diào)氣體溫度，使得氣體溫度保持平衡，從而使得氣壓推力不受外界溫度影響而改變。
[0017]為了減小主軸頭2在移動(dòng)過(guò)程中的摩擦力，降低Z軸馬達(dá)18的負(fù)載，所述立柱I的兩側(cè)固定設(shè)置有線(xiàn)性軌道11，所述主軸頭2上設(shè)置有與所述線(xiàn)性軌道11相配合的導(dǎo)向件。
[0018]為了方便安裝固定，而且提高配重氣缸5與主軸頭2之間的連接穩(wěn)定性，所述主軸頭2上開(kāi)設(shè)有安裝穿孔12，所述配重氣缸5的缸體穿過(guò)所述安裝穿孔12，所述配重氣缸5的缸體底部固定設(shè)置有氣缸底板13，所述氣缸底板13與所述主軸頭2相固定連接。
[0019]為了方便連接配重氣缸5，所述立柱I上固定設(shè)置有配重氣缸支架14，所述配重氣缸支架14上固定設(shè)置有氣缸支撐板15，所述配重氣缸5的活塞桿與所述氣缸支撐板15通過(guò)所述萬(wàn)向接頭8相連接。
[0020]本實(shí)施例中優(yōu)選的實(shí)施方式為，所述Z軸螺桿2與所述Z軸馬達(dá)18之間通過(guò)聯(lián)軸器17相連接。
[0021]本實(shí)施例中優(yōu)選的實(shí)施方式為，所述儲(chǔ)氣罐6的底部設(shè)置有排水球閥16。
[0022]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及其優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.數(shù)控機(jī)床Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括立柱、沿著垂直方向與所述立柱相滑動(dòng)設(shè)置的主軸頭、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于所述主軸頭上的主軸、驅(qū)動(dòng)所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸馬達(dá)，所述立柱上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有Z軸螺桿，所述主軸頭上固定設(shè)置滑塊，所述滑塊上設(shè)置有與所述升降螺桿相配合的螺紋孔，所述Z軸螺桿由Z軸馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述主軸頭與所述立柱之間設(shè)置有配重氣缸，所述配重氣缸的缸體與所述主軸頭相固定連接，所述配重氣缸的活塞桿通過(guò)萬(wàn)向接頭與所述立柱相連接，所述立柱上固定設(shè)置有儲(chǔ)氣罐，所述儲(chǔ)氣罐與所述配重氣缸之間通過(guò)高壓氣管相連通； 所述主軸頭與所述立柱之間還設(shè)置有配重調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述配重調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括固定設(shè)置于所述主軸頭底部的第一電磁鐵、固定設(shè)置于所述立柱上的第二電磁鐵，所述第二電磁鐵位于所述第一電磁鐵的正下方，所述第一電磁鐵與所述第二電磁鐵為同性磁極，所述第一電磁鐵與所述第二電磁鐵之間連接有磁力通道，所述磁力通道由柔性電磁隔離布圍設(shè)而成； 所述儲(chǔ)氣罐上還設(shè)置有協(xié)調(diào)氣體冷熱溫差的協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，所述儲(chǔ)氣罐的罐壁為雙層結(jié)構(gòu)，所述協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)為設(shè)置于罐壁內(nèi)腔內(nèi)的相變材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述立柱的兩側(cè)固定設(shè)置有線(xiàn)性軌道，所述主軸頭上設(shè)置有與所述線(xiàn)性軌道相配合的導(dǎo)向件。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述主軸頭上開(kāi)設(shè)有安裝穿孔，所述配重氣缸的缸體穿過(guò)所述安裝穿孔，所述配重氣缸的缸體底部固定設(shè)置有氣缸底板，所述氣缸底板與所述主軸頭相固定連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述立柱上固定設(shè)置有配重氣缸支架，所述配重氣缸支架上固定設(shè)置有氣缸支撐板，所述配重氣缸的活塞桿與所述氣缸支撐板通過(guò)所述萬(wàn)向接頭相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述Z軸螺桿與所述Z軸馬達(dá)之間通過(guò)聯(lián)軸器相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機(jī)床Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述儲(chǔ)氣罐的底部設(shè)置有排水球閥。
【文檔編號(hào)】B23Q5/32GK106041601SQ201610674567
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年8月17日 公開(kāi)號(hào)201610674567.6, CN 106041601 A, CN 106041601A, CN 201610674567, CN-A-106041601, CN106041601 A, CN106041601A, CN201610674567, CN201610674567.6
【發(fā)明人】張江湖
【申請(qǐng)人】福建新恒裕機(jī)械科技有限公司