專利名稱：一種自動(dòng)換擋變速數(shù)控臥式車床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于數(shù)控臥式車床技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種自動(dòng)換擋變速數(shù)控臥式車床。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有獨(dú)立主軸結(jié)構(gòu)的數(shù)控臥式車床，其多數(shù)采用伺服或變頻電機(jī)通過皮帶直接與獨(dú)立主軸箱直聯(lián)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，輸出扭矩小。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自動(dòng)換擋變速箱通過皮帶與獨(dú)立主軸箱連接的自動(dòng)換擋變速數(shù)控臥式車床，可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立主軸大扭矩輸出、溫升低、精度高、節(jié)能降耗、提高勞動(dòng)效率。本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的自動(dòng)換擋變速數(shù)控臥式車床包括前床腳、后床腳、安裝于前床腳內(nèi)的主軸電機(jī)、安裝于前床腳和后床腳上的床身、安裝于床身前部的Z軸電機(jī)座、安裝于Z軸電機(jī)座上的Z軸電機(jī)、安裝于Z軸電機(jī)座上的Z軸絲桿、連接Z軸電機(jī)和絲桿的連軸器、安裝于床身上的獨(dú)立主軸箱、安裝于獨(dú)立主軸上的卡盤、安裝于床身上的床鞍、安裝于床鞍上的滑板、安裝于滑板上的刀架、安裝于床身后端的尾座、安裝于床鞍上的X軸電機(jī)座、安裝于X 軸電機(jī)座上的X軸電機(jī)、安裝于床鞍上的X軸、連接X軸電機(jī)和X軸絲桿的連軸器；其特征在于主軸電機(jī)上的皮帶輪通過皮帶與自動(dòng)換擋變速箱上的輸入軸皮帶輪連接，自動(dòng)換擋變速箱的輸出軸皮帶輪通過皮帶與獨(dú)立主軸箱上的皮帶輪連接。所述自動(dòng)換擋變速箱內(nèi)依次設(shè)置有傳動(dòng)一軸、傳動(dòng)二軸、傳動(dòng)三軸、傳動(dòng)絲桿、導(dǎo)桿；在傳動(dòng)一軸上順序安裝有皮帶輪、固定齒輪、固定內(nèi)齒輪、固定外齒輪，固定內(nèi)齒輪和外齒輪做成連體齒輪；傳動(dòng)二軸上順序安裝有固定大齒輪、固定齒輪、固定齒輪；傳動(dòng)三軸上順序安裝有用于高速擋的內(nèi)齒和用于中速擋的外齒一體的連體齒輪、大齒輪、輸出皮帶輪， 連體齒輪和大齒輪通過連接在傳動(dòng)三軸上形成滑移齒輪；傳動(dòng)絲桿上順序安裝有用于變速的撥叉、小齒輪；減速電機(jī)和減速器安裝于變速箱體上；小齒輪安裝于減速電機(jī)和減速器的軸上；導(dǎo)桿直接安裝于箱體上，并與撥叉形成滑動(dòng)導(dǎo)向作用；傳動(dòng)一軸上的固定齒輪與傳動(dòng)二軸上的固定大齒輪嚙合，把傳動(dòng)一軸上的動(dòng)力傳遞到傳動(dòng)二軸；傳動(dòng)一軸上的固定齒輪與傳動(dòng)一軸上的固定內(nèi)齒輪嚙合帶動(dòng)固定外齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)；傳動(dòng)三軸上的連體齒輪的內(nèi)齒輪與傳動(dòng)一軸上的固定外齒輪嚙合是高速擋；傳動(dòng)三軸上的連體齒輪的外齒輪與傳動(dòng)二軸上的固定齒輪嚙合是中速擋；傳動(dòng)三軸上的大齒輪與傳動(dòng)二軸上的固定齒輪嚙合是低速擋；當(dāng)中速擋齒輪和低速擋齒輪都沒有嚙合，在其中間形成的是空擋。本實(shí)用新型自動(dòng)換擋變速箱換擋是通過減速電機(jī)和減速器驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪帶動(dòng)傳動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)撥叉左右移動(dòng)，撥叉再帶動(dòng)滑移齒輪左右移動(dòng)，同時(shí)通過變頻器使主電機(jī)小角度正反轉(zhuǎn)動(dòng)，變速箱上的輸入軸皮帶輪使變速箱內(nèi)的固定齒輪也小角度正反轉(zhuǎn)動(dòng)，方便高速擋、中速擋、低速擋齒輪的嚙合。擋位到位后變頻器輸出不同的頻率控制主電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)高速擋、中速擋、低速擋位上的變頻調(diào)速。本實(shí)用新型主電機(jī)采用普通電機(jī)或變頻電機(jī)，變速箱的輸出皮帶輪與主軸皮帶輪通過皮帶傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)主軸的調(diào)速和大扭矩輸出。本實(shí)用新型的自動(dòng)換擋變速數(shù)控臥式車床主軸的輸出扭矩大，精度高，電機(jī)選用功率小，節(jié)能降耗。不采用液壓換擋實(shí)現(xiàn)低成本換擋。換擋效率高，減少勞動(dòng)強(qiáng)度。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步的闡述。


圖1為本實(shí)用新型的自動(dòng)換擋變速箱傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡圖。圖2為本實(shí)用新型的自動(dòng)換擋變速數(shù)控臥式車床結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2的A-A (X軸進(jìn)給)剖視圖。圖4為本實(shí)用新型的自動(dòng)換擋變速數(shù)控臥式車床傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖。圖中，1 一前床腳，Ia—后床腳，Ib —床身，2 —獨(dú)立主軸箱，2b—皮帶輪，3 —尾座， 4一刀架，5—床鞍，一滑板，釙一 X軸，5c—連軸器，5d— X軸電機(jī)座，^一 X軸電機(jī)，6—溜板箱，7 — Z軸電機(jī)座，7a— Z軸電機(jī)，7b—連軸器，7c — Z軸絲桿，9一卡盤，15—主軸電機(jī)， 1 一皮帶輪，21 —自動(dòng)換擋變速箱，21a —減速電機(jī)和減速器，21a-5 —小齒輪，21_1—傳動(dòng)一軸，21-la—皮帶輪，21-lb—固定齒輪，21-lc —固定內(nèi)齒輪，21_ld —固定外齒輪， 21-2—傳動(dòng)二軸，21- —固定大齒輪，21-2b—固定齒輪，21-2c-固定齒輪，21_3 —傳動(dòng)三軸，21-3a —連體齒輪，21-3b 一大齒輪，21_3c —輸出皮帶輪，21-4—傳動(dòng)絲桿，21- —撥叉，21-4b—小齒輪，21-6 —導(dǎo)桿。
具體實(shí)施方式
如圖2和圖3所示，本實(shí)用新型由前床腳1、后床腳la、安裝于前床腳內(nèi)的主軸電機(jī)15、安裝于主軸電機(jī)上的皮帶輪15a、安裝于前床腳上的自動(dòng)換擋變速箱21、安裝于自動(dòng)換擋變速箱上的輸入軸皮帶輪21-la、安裝于自動(dòng)換擋變速箱上的輸出軸皮帶輪21-3c、安裝于自動(dòng)換擋變速箱上的減速電機(jī)和減速器21a、安裝于前床腳1和后床腳Ia上的床身 lb、安裝于床身前部的Z軸電機(jī)座7、安裝于Z軸電機(jī)座上的Z軸電機(jī)7a、安裝于Z軸電機(jī)座上的Z軸絲桿7c、連接Z軸電機(jī)和絲桿的連軸器7b、安裝于床身上的獨(dú)立主軸箱2、安裝于獨(dú)立主軸箱上的皮帶輪2b、安裝于獨(dú)立主軸上的卡盤9、安裝于床身上的床鞍5、安裝于床鞍上的溜板箱6、安裝于床鞍上的滑板5a、安裝于滑板上的刀架4、安裝于床身后端的尾座3、安裝于床鞍上的X軸電機(jī)座5d、安裝于X軸電機(jī)座上的X軸電機(jī)k、安裝于床鞍上的 X軸恥、連接X軸電機(jī)和X軸絲桿的連軸器5c等構(gòu)成。主軸電機(jī)15輸出的動(dòng)力通過皮帶輪1 輸入到自動(dòng)換擋變速箱輸入軸21-la，自動(dòng)換擋變速箱輸出軸皮帶輪21-3c通過皮帶連接到獨(dú)立主軸箱上的皮帶輪2b。主軸電機(jī)15用普通電機(jī)，也可使用變頻電機(jī)，換擋時(shí)減速電機(jī)和減速器驅(qū)動(dòng)絲桿通過變頻器使主電機(jī)小角度正反轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)換擋通過變頻器實(shí)現(xiàn)主電機(jī)的擺動(dòng)和實(shí)現(xiàn)主軸電機(jī)的變頻。所述的自動(dòng)換擋變速箱21內(nèi)依次設(shè)置有傳動(dòng)一軸21-1、傳動(dòng)二軸21-2、傳動(dòng)三軸21-3、傳動(dòng)絲桿21-4、導(dǎo)桿21-6 ；在傳動(dòng)一軸21_1上順序安裝有皮帶輪21_la、固定齒輪21-lb、固定內(nèi)齒輪21-lc、固定外齒輪21-ld，固定內(nèi)齒輪21-lc和外齒輪21_ld做成連體齒輪；傳動(dòng)二軸21-2上順序安裝有固定大齒輪21-2a、固定齒輪21_2b、固定齒輪21_2c ；傳動(dòng)三軸21-3上順序安裝有用于高速擋的內(nèi)齒和用于中速擋的外齒一體的連體齒輪21-3a、 大齒輪21-3b、輸出皮帶輪21-3c，連體齒輪21-3a和大齒輪21- 通過連接在傳動(dòng)三軸 21-3上形成滑移齒輪；傳動(dòng)絲桿21-4上順序安裝有用于變速的撥叉21-4a、小齒輪21_4b ； 減速電機(jī)和減速器21a安裝于變速箱體上；小齒輪21a_5安裝于減速電機(jī)和減速器21a的軸上；導(dǎo)桿21-6直接安裝于箱體上，并與撥叉21- 形成滑動(dòng)導(dǎo)向作用；傳動(dòng)一軸21-1上的固定齒輪21-lb與傳動(dòng)二軸21-2上的固定大齒輪21- 嚙合，把傳動(dòng)一軸21-1上的動(dòng)力傳遞到傳動(dòng)二軸21-2。傳動(dòng)一軸21-1上的固定齒輪21-lb與傳動(dòng)一軸21-1上的固定內(nèi)齒輪21-lc嚙合帶動(dòng)固定外齒輪21-ld同步轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)三軸21-3上的連體齒輪21_3a的內(nèi)齒輪與傳動(dòng)一軸21-1上的固定外齒輪21-ld嚙合；傳動(dòng)三軸21-3上的連體齒輪21-3a 的外齒輪與傳動(dòng)二軸21-2上的固定齒輪21-2b嚙合；傳動(dòng)三軸21-3上的大齒輪21- 與傳動(dòng)二軸21-2上的固定齒輪21-2c嚙合。本實(shí)用新型工作時(shí)，可實(shí)現(xiàn)如下四擋(含空擋)變速①主電機(jī)15上的皮帶輪15a與變速箱傳動(dòng)一軸21_1上的皮帶輪21_la通過皮帶連接，皮帶輪21-la輸入的動(dòng)力通過傳動(dòng)一軸21-1上的固定齒輪21-lb與固定內(nèi)齒輪 21-lc嚙合帶動(dòng)固定外齒輪21-ld同步轉(zhuǎn)動(dòng)，減速電機(jī)和減速器21a帶動(dòng)安裝于減速器軸上的小齒輪21a-5同步轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪21a-5帶動(dòng)傳動(dòng)絲桿21_4上的小齒輪21_4b轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪21-4b帶動(dòng)傳動(dòng)絲桿21-4轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)絲桿21-4的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)撥叉21- 移動(dòng)，撥叉21- 的移動(dòng)帶動(dòng)連體齒輪21-3a的內(nèi)齒輪與傳動(dòng)一軸21-1上的固定外齒輪21_ld嚙合，此狀態(tài)為高速擋。③傳動(dòng)一軸21-1上的固定齒輪21-lb與傳動(dòng)二軸21-2上的固定大齒輪21- 嚙合，帶動(dòng)傳動(dòng)二軸21-2轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)絲桿21-4的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)撥叉21- 移動(dòng)，撥叉21- 的移動(dòng)帶動(dòng)連體齒輪21-3a上的外齒輪與傳動(dòng)二軸21-2上的固定齒輪21_2b嚙合，此狀態(tài)為中速擋。Q傳動(dòng)一軸21-1上的固定齒輪21-lb與傳動(dòng)二軸21-2上的固定大齒輪21- 嚙合，帶動(dòng)傳動(dòng)二軸21-2轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)絲桿21-4的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)撥叉21- 移動(dòng)，撥叉21- 的移動(dòng)帶動(dòng)傳動(dòng)三軸21-3上的大齒輪21- 與傳動(dòng)二軸21-2上的固定齒輪21-2c嚙合，此狀態(tài)為低速擋。④連體齒輪21_3a和大齒輪21- 通過連接組成滑移齒輪，當(dāng)連體齒輪21_3a上的外齒輪不與固定齒輪21-2b嚙合，且大齒輪21- 不與固定齒輪21-2c嚙合，在這兩種狀態(tài)下形成的是空擋。上述高速擋、中速擋、低速擋和空擋的換擋都是通過減速電機(jī)和減速器21a驅(qū)動(dòng)小齒輪21a-5和小齒輪21-4b轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪21_4b驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)絲桿21_4轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿螺母副帶動(dòng)撥叉21- 移動(dòng)從而撥動(dòng)各擋位滑移齒輪換擋。通過變頻器控制主電機(jī)15正反轉(zhuǎn)動(dòng)，使各個(gè)擋位換擋時(shí)固定齒輪都在正反轉(zhuǎn)動(dòng)，方便各擋位齒輪的嚙合和控制換擋噪音。本實(shí)用新型X軸進(jìn)給用交流伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)k驅(qū)動(dòng)，該伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過聯(lián)軸器直聯(lián)把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給X軸5b，由X軸通過配裝的螺母帶動(dòng)滑板fe移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)刀架4的橫向進(jìn)給。Y軸進(jìn)給用ζ軸交流伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)7a驅(qū)動(dòng)，該伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過聯(lián)軸器直聯(lián)把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給Z軸7c，由Z軸7c通過配裝的螺母帶動(dòng)床鞍5移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)刀架4的縱向進(jìn)給。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)換擋變速數(shù)控臥式車床，包括前床腳(1 )、后床腳(la)、安裝于前床腳內(nèi)的主軸電機(jī)(15)、安裝于前床腳(1)上的自動(dòng)換擋變速箱(21)、安裝于前床腳(1)和后床腳 (Ia)上的床身(lb)、安裝于床身前部的Z軸電機(jī)座(7)、安裝于Z軸電機(jī)座上的Z軸電機(jī) (7a)、安裝于Z軸電機(jī)座上的Z軸絲桿(7c)、連接Z軸電機(jī)和絲桿的連軸器(7b)、安裝于床身上的獨(dú)立主軸箱(2)、安裝于獨(dú)立主軸上的卡盤(9)、安裝于床身上的床鞍(5)、安裝于床鞍上的溜板箱(6)、安裝于床鞍上的滑板(5a)、安裝于滑板上的刀架(4)、安裝于床身后端的尾座(3)、安裝于床鞍上的X軸電機(jī)座(5d)、安裝于X軸電機(jī)座上的X軸電機(jī)(5e)、安裝于床鞍上的X軸(5b)、連接X軸電機(jī)和X軸絲桿的連軸器(5c)，其特征在于主軸電機(jī)(15) 上的皮帶輪(15a)通過皮帶與自動(dòng)換擋變速箱(21)上的輸入軸皮帶輪(21-la)連接，自動(dòng)換擋變速箱(21)的輸出軸皮帶輪(21-3c)通過皮帶與獨(dú)立主軸箱(2)上的皮帶輪(2b)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)換擋變速數(shù)控臥式車床，其特征在于所述自動(dòng)換擋變速箱(21)內(nèi)依次設(shè)置有傳動(dòng)一軸(21-1)、傳動(dòng)二軸(21-2)、傳動(dòng)三軸(21-3)、傳動(dòng)絲桿 (21-4)、導(dǎo)桿(21-6);在傳動(dòng)一軸(21-1)上順序安裝有皮帶輪(21-la)、固定齒輪(21-lb)、 固定內(nèi)齒輪(21-lc)、固定外齒輪(21-ld)，固定內(nèi)齒輪(21-lc)和外齒輪(21-ld)做成連體齒輪；傳動(dòng)二軸(21-2)上順序安裝有固定大齒輪(21- )、固定齒輪(21-2b)、固定齒輪(21-2c)；傳動(dòng)三軸(21-3)上順序安裝有用于高速擋的內(nèi)齒和用于中速擋的外齒一體的連體齒輪(21-3a)、大齒輪(21-北)、輸出皮帶輪(21-3c)，連體齒輪(21-3a)和大齒輪 (21-3b)通過連接在傳動(dòng)三軸(21-3)上組成滑移齒輪；傳動(dòng)絲桿(21-4)上順序安裝有用于變速的撥叉(21-如)、小齒輪(21-4b);減速電機(jī)和減速器(21a)安裝于變速箱體上；小齒輪(21a-5)安裝于減速電機(jī)和減速器的軸上；導(dǎo)桿(21-6)直接安裝于箱體上，并與撥叉形成滑動(dòng)導(dǎo)向作用；傳動(dòng)一軸(21-1)上的固定齒輪(21-lb)與傳動(dòng)二軸(21-2)上的固定大齒輪(21- )嚙合，傳動(dòng)一軸(21-1)上的固定齒輪(21-lb)與傳動(dòng)一軸(21-1)上的固定內(nèi)齒輪(21-lc)嚙合，傳動(dòng)三軸(21-3)上的連體齒輪(21-3a)的內(nèi)齒輪與傳動(dòng)一軸(21_1) 上的固定外齒輪(21-ld)嚙合；傳動(dòng)三軸(21-3)上的連體齒輪(21-3a)的外齒輪與傳動(dòng)二軸(21-2)上的固定齒輪(21-2b)嚙合；傳動(dòng)三軸(21-3)上的大齒輪(21- )與傳動(dòng)二軸 (21-2)上的固定齒輪(21-2c)嚙合。
專利摘要本實(shí)用新型是一種自動(dòng)換擋變速數(shù)控臥式車床。包括前床腳、后床腳、主軸電機(jī)、自動(dòng)換擋變速箱、減速電機(jī)和減速器、床身、Z軸電機(jī)、安裝于Z軸電機(jī)座上的Z軸絲桿、連軸器、獨(dú)立主軸箱、卡盤、床鞍、溜板箱、滑板、刀架、尾座、X軸電機(jī)座(5d)、安裝于X軸電機(jī)及絲桿連軸器等；其特征在于主軸電機(jī)上的皮帶輪通過皮帶與自動(dòng)換擋變速箱上的輸入軸皮帶輪連接，自動(dòng)換擋變速箱的輸出軸皮帶輪通過皮帶與獨(dú)立主軸箱上的皮帶輪連接。本實(shí)用新型的自動(dòng)換擋變速數(shù)控臥式車床主軸的輸出扭矩大，精度高，電機(jī)選用功率小，節(jié)能降耗。不采用液壓換擋實(shí)現(xiàn)低成本換擋。換擋效率高，減少勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)B23Q5/12GK202088019SQ201120117368
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者劉平, 普雪飛, 曾開文, 李雁, 蔣學(xué)才, 蔡昭藏, 趙建明, 趙江皓 申請(qǐng)人:云南Cy集團(tuán)有限公司