一種板式立式加工機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控加工機(jī)械，特別是一種板式立式加工機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]加工機(jī)現(xiàn)已廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造、航空航天、汽車(chē)制造等領(lǐng)域。加工機(jī)主要包括機(jī)床底座、位于底座上的工作臺(tái)、立柱，以及位于工作臺(tái)上方且設(shè)置于立柱上的加工主軸頭。在工作時(shí)加工主軸頭通過(guò)對(duì)安裝在y軸軌道上的工作臺(tái)和其安裝在立柱上的X軸軌道的滑座移動(dòng)和安裝在滑板上的滑枕沿z軸軌道的移動(dòng)，從而對(duì)工作臺(tái)上的零件進(jìn)行精準(zhǔn)的加工。
[0003]現(xiàn)有加工機(jī)的工作臺(tái)既要實(shí)現(xiàn)Y軸方向上的移動(dòng)，也要實(shí)現(xiàn)X軸方向的移動(dòng)，這種加工機(jī)存在以下缺點(diǎn):(I)由于工作臺(tái)要在一個(gè)平面上實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向的移動(dòng)，因此驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的電機(jī)工作動(dòng)力扭矩高，負(fù)載大，不利于高速小型加工機(jī)的高速要求和使用；(2)由于工作臺(tái)兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)會(huì)形成相互干擾，影響工作臺(tái)的移動(dòng)速度和穩(wěn)定度，從而造成機(jī)械加工時(shí)的誤差。
[0004]如果限定加工機(jī)的工作臺(tái)只沿y軸移動(dòng)，安裝加工主軸頭的滑枕沿X軸移動(dòng)，這種方案可以解決上述問(wèn)題，但現(xiàn)有的加工機(jī)的立柱多數(shù)采用圓柱形或人字形，缺少足夠的面積和強(qiáng)度以保證加工主軸頭沿y軸橫向移動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種板式三軸聯(lián)動(dòng)立式加工機(jī)，該加工機(jī)的工作臺(tái)只沿y軸軌道高速、穩(wěn)定、精確的移動(dòng)，提升了加工精度。
[0006]一種板式立式加工機(jī)，包括機(jī)床底座、y軸軌道、工作臺(tái)、y軸伺服驅(qū)動(dòng)總成、板式立柱、X軸軌道、滑板、X軸伺服驅(qū)動(dòng)總成、Z軸軌道、滑枕、Z軸伺服驅(qū)動(dòng)總成、加工主軸頭。所述I軸軌道設(shè)置于機(jī)床底座上表面，所述工作臺(tái)與I軸直線導(dǎo)軌的滑塊連接，所述I軸伺服驅(qū)動(dòng)總成與工作臺(tái)連接，所述板式立柱設(shè)置于機(jī)床底座上表面后部，所述X軸直線軌道設(shè)置于立柱前表面上部，所述滑板與X軸直線導(dǎo)軌的滑塊連接，所述X軸伺服驅(qū)動(dòng)總成與滑板連接，所述Z軸直線導(dǎo)軌設(shè)置于滑板前表面上，所述滑枕與Z軸直線導(dǎo)軌的滑塊連接，所述Z軸伺服驅(qū)動(dòng)總成與滑枕連接，所述加工主軸頭設(shè)置于滑枕上。
[0007]采用上述描述的板式立式加工機(jī)，其中X軸伺服驅(qū)動(dòng)總成、y軸伺服驅(qū)動(dòng)總成、z軸伺服驅(qū)動(dòng)總成均包括一個(gè)伺服電機(jī)、與伺服電機(jī)的輸出軸連接的滾珠絲杠副，與滾珠絲杠螺母配合的螺母座，螺母座分別與工作臺(tái)、滑板、滑枕連接。
[0008]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)工作臺(tái)僅沿y軸方向移動(dòng)，降低了伺服電機(jī)的負(fù)載，進(jìn)而減小了加工機(jī)的能耗和尺寸；(2)工作臺(tái)僅沿y軸方向移動(dòng)，消除了工作臺(tái)兩個(gè)方向移動(dòng)之間的相互干擾，移動(dòng)速度更快，定位精度更高；(3)板式立柱的設(shè)計(jì)可以增加承載強(qiáng)度外，可以提供更大的面積以設(shè)計(jì)滑板沿X軸和滑枕沿z軸的移動(dòng)，進(jìn)而更好的實(shí)現(xiàn)加工主軸頭快速穩(wěn)定的移動(dòng)。
[0009]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的立體圖。
[0011]圖2為本實(shí)用新型的主視圖。
[0012]圖3為本實(shí)用新型的側(cè)視圖。
[0013]圖4為本實(shí)用新型的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]結(jié)合圖1至圖4，一種板式立式加工機(jī)，包括機(jī)床底座1、y軸導(dǎo)軌11、工作臺(tái)4、y軸伺服驅(qū)動(dòng)總成、板式立柱2、X軸導(dǎo)軌21、滑板3、X軸伺服驅(qū)動(dòng)總成、z軸導(dǎo)軌31、z軸伺服驅(qū)動(dòng)總成、加工主軸頭5。
[0015]所述機(jī)床底座I上表面靠近邊緣處沿I軸方向設(shè)置兩條自動(dòng)排肩槽，廢料收納進(jìn)自動(dòng)排肩槽之內(nèi)并自動(dòng)排出機(jī)外，設(shè)有y軸軌道安裝平臺(tái)。為保證機(jī)床底座I的整體剛性和穩(wěn)定性，機(jī)床底座I的下底面尺寸大于上表面面積，在下底面和側(cè)壁之間設(shè)有三角形的加強(qiáng)筋板。
[0016]所述y軸直線導(dǎo)軌11設(shè)置于機(jī)床底座I上表面的y軸導(dǎo)軌安裝平臺(tái)上，y軸導(dǎo)軌11為兩條重載直線滾柱導(dǎo)軌。
[0017]在y軸導(dǎo)軌11之間于y軸導(dǎo)軌安裝平臺(tái)上設(shè)置有y軸滾珠絲杠的支撐部件，兩個(gè)y軸滾珠絲杠部件分別位于I軸導(dǎo)軌安裝平臺(tái)的前端和尾端。
[0018]y軸伺服驅(qū)動(dòng)總成包括:y軸伺服電機(jī)、y軸精密滾珠絲杠副和y軸螺母座；所述y軸精密滾珠絲杠副與I軸伺服電機(jī)的輸出軸連接，且I軸精密滾珠絲杠副的螺桿與兩個(gè)I軸滾珠絲杠支撐部件連接；y軸螺母座與y軸滾珠絲杠螺母配合連接。
[0019]所述工作臺(tái)4下底面設(shè)有與y軸直線導(dǎo)軌11相配合的四個(gè)滑塊接觸面41，接觸面41設(shè)有承靠安裝面，滑塊的承靠安裝面與y軸導(dǎo)軌11間無(wú)間隙配合。所述工作臺(tái)4還與y軸螺母座固定連接。在I軸伺服驅(qū)動(dòng)總成的驅(qū)動(dòng)下，工作臺(tái)4沿y軸軌道做直線運(yùn)動(dòng)。
[0020]所述板式立柱2設(shè)置于基座I上底面的尾端與基座I固定連接；板式立柱2的上平面及左右兩側(cè)壁面設(shè)有加強(qiáng)筋以增加剛性。
[0021]所述X軸導(dǎo)軌21固定于立柱2前平面的上部，X軸導(dǎo)軌21為兩條直線滾柱導(dǎo)軌。
[0022]在X軸導(dǎo)軌21之間于板式立柱2前平面上設(shè)置有兩個(gè)X軸滾珠絲杠支撐部件，兩個(gè)X軸滾珠絲杠支撐部件分別位于板式立柱2前平面的左右兩側(cè)。
[0023]X軸伺服驅(qū)動(dòng)總成包括X軸伺服電機(jī)、X軸精密滾珠絲杠副和X軸螺母座；所述X軸精密滾珠絲杠副與X軸伺服電機(jī)的輸出軸連接，且X軸精密滾珠絲杠副的螺桿與兩個(gè)X軸滾珠絲杠支撐部件連接；X軸螺母座與X軸滾珠絲杠螺母配合連接。
[0024]所述滑板3呈柵格狀結(jié)構(gòu)，其后端平面上設(shè)有與X軸導(dǎo)軌21相配合的滑塊311，滑塊311設(shè)有承靠安裝面，滑塊311的承靠安裝面與X軸導(dǎo)軌21無(wú)間隙配合。所述滑板3后端平面還與X軸螺母座固定連接。在X軸伺服驅(qū)動(dòng)總成的驅(qū)動(dòng)下，滑板3沿X軸軌道做直線運(yùn)動(dòng)。
[0025]所述z軸導(dǎo)軌31固定于滑板3前端平面上的，z軸導(dǎo)軌31為兩條直線滾柱導(dǎo)軌且?guī)в谐锌堪惭b面。
[0026]在z軸軌道31之間于滑板3前側(cè)平面上設(shè)置有兩個(gè)z軸滾珠絲杠支撐部件，兩個(gè)z軸滾珠絲杠支撐部件分別位于滑板3前側(cè)平面的上下兩側(cè)。
[0027]z軸伺服驅(qū)動(dòng)總成包括z軸伺服電機(jī)、z軸精密滾珠絲杠副和z軸螺母座；所述z軸精密滾珠絲杠副與Z軸伺服電機(jī)的輸出軸連接，且Z軸精密滾珠絲杠副的螺桿與兩個(gè)Z軸滾珠絲杠支撐部件連接；z軸螺母座與Z軸滾珠絲杠螺母配合連接。
[0028]加工主軸頭5包括主軸伺服電機(jī)51、機(jī)械主軸單元52和主軸頭安裝架6:
[0029]所述主軸頭安裝架6的底座61、頂板62、前底板63和兩條側(cè)板64圍成一方形主軸頭凹槽，底座61與z軸伺服驅(qū)動(dòng)總成連接，兩條側(cè)板64與底座61之間設(shè)置三角形加強(qiáng)筋板，頂板62設(shè)有加工主軸頭孔，前底板63設(shè)有觀察窗口 631 ;
[0030]機(jī)械主軸單元52置于主軸頭凹槽中；
[0031]主軸伺服電機(jī)51輸出軸穿過(guò)主軸頭安裝架6頂板62與機(jī)械主軸單元52連接。
[0032]所述主軸頭安裝架6的底座61上設(shè)有與z軸導(dǎo)軌31安裝基準(zhǔn)面相配合的滑塊65，滑塊65置于z軸導(dǎo)軌31的安裝基準(zhǔn)面中且與z軸導(dǎo)軌31無(wú)間隙配合。所述滑枕6后側(cè)平面還與z軸螺母座固定連接。在z軸伺服驅(qū)動(dòng)總成的驅(qū)動(dòng)下，滑枕6沿z軸導(dǎo)軌做直線運(yùn)動(dòng)。
[0033]本實(shí)用新型的工作原理在于:加工機(jī)工作時(shí)，工作臺(tái)4在7軸伺服驅(qū)動(dòng)總成的驅(qū)動(dòng)下沿I軸導(dǎo)軌11做直線運(yùn)動(dòng)；滑板3在X軸伺服驅(qū)動(dòng)總成的驅(qū)動(dòng)下沿X軸軌道21做直線運(yùn)動(dòng)；滑枕6在z軸伺服驅(qū)動(dòng)總成的驅(qū)動(dòng)下沿z軸導(dǎo)軌31做直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)對(duì)xyz軸伺服電機(jī)發(fā)出移動(dòng)指令而移動(dòng)時(shí)，位于加工主軸頭5上的刀具對(duì)零部件進(jìn)行銑、鉆、絞、攻絲等的加工。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種板式立柱加工機(jī)，其特征在于，包括: 機(jī)床底座(I)， 設(shè)置于機(jī)床底座(I)上底面的y軸軌道(11)， 與y軸軌道(11)滑動(dòng)連接的工作臺(tái)(4)， 與工作臺(tái)(4)連接的y軸伺服驅(qū)動(dòng)總成， 設(shè)置于機(jī)床底座(I)上底面的板式立柱(2)， 設(shè)置于立柱(2)前端側(cè)壁上的X軸軌道(21)， 與X軸軌道(21)滑動(dòng)連接的滑板(3)， 與滑板(3)連接的X軸伺服驅(qū)動(dòng)總成， 設(shè)置于滑板(3)前端側(cè)壁上的z軸軌道(31)， 與z軸軌道(31)滑動(dòng)連接的加工主軸頭(5)， 與加工主軸頭(5)連接的z軸伺服驅(qū)動(dòng)總成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式立柱加工機(jī)，其特征在于，板式立柱(2)的上底面及左右兩側(cè)壁面設(shè)有加強(qiáng)筋。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式立柱加工機(jī)，其特征在于，y軸伺服驅(qū)動(dòng)總成包括: y軸伺服電機(jī)， 與I軸伺服電機(jī)的輸出軸連接的I軸精密滾珠絲杠副， 與y軸滾珠絲杠螺母配合的I軸螺母座； 所述y軸螺母座固定于工作臺(tái)(4)下底面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式立柱加工機(jī)，其特征在于，X軸伺服驅(qū)動(dòng)總成包括: X軸伺服電機(jī)， 與X軸伺服電機(jī)的輸出軸連接的I軸精密滾珠絲杠副， 與X軸滾珠絲杠螺母配合的X軸螺母座； 所述X軸螺母座固定于滑板(3)后端側(cè)壁上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板式立柱加工機(jī)，其特征在于，z軸伺服驅(qū)動(dòng)總成包括: z軸伺服電機(jī)， 與Z軸伺服電機(jī)的輸出軸連接的Z軸精密滾珠絲杠副， 與Z軸滾珠絲杠螺母配合的Z軸螺母座； 所述Z軸螺母座固定于滑枕(6)后端側(cè)壁上。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的板式立柱加工機(jī)，其特征在于，加工主軸頭(5)包括主軸伺服電機(jī)(51)、機(jī)械主軸單元(52)和主軸頭安裝架(6); 所述主軸頭安裝架(6)下底面設(shè)有主軸頭凹槽； 機(jī)械主軸單元(52)置于主軸頭凹槽中； 主軸伺服電機(jī)(51)輸出軸穿過(guò)主軸頭安裝架(6)上底面與機(jī)械主軸單元(52)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的板式立柱加工機(jī)，其特征在于，主軸頭安裝架(6)的前端側(cè)壁上設(shè)有觀察窗口(631)。8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的板式立柱加工機(jī)，其特征在于，所述滑板(3)呈柵格狀結(jié)構(gòu)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種板式立柱加工機(jī)，包括基座、y軸軌道、工作臺(tái)、y軸伺服驅(qū)動(dòng)總成、板式立柱、x軸軌道、滑板、x軸伺服驅(qū)動(dòng)總成、z軸軌道、滑枕、z軸伺服驅(qū)動(dòng)總成、加工主軸頭。本實(shí)用新型的立柱設(shè)計(jì)為板式立柱，將工作臺(tái)上零部件在x軸方向的移動(dòng)改變?yōu)榛逶诎迨搅⒅涎豿軸方向的移動(dòng)，該加工機(jī)的工作臺(tái)僅沿y軸方向移動(dòng)，可以提高工作臺(tái)的移動(dòng)速度和精度，同時(shí)完全保證了x及z軸的移動(dòng)的穩(wěn)定性、一致性、高速性，從而提升了整個(gè)機(jī)床加工的效率及精度。
【IPC分類(lèi)】B23Q37/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204686567
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520240949
【發(fā)明人】曹慶福, 丁章彪
【申請(qǐng)人】南京寶晉智能裝備制造有限公司, 曹慶福
【公開(kāi)日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年4月20日