專利名稱：一種高性價比的重載型數(shù)控臥式車床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)控臥式車床技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種高性價比的重載型數(shù)控臥式車床。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有臥式數(shù)控車床，其導(dǎo)軌的組合形式基本采用“三角形-矩形”、“雙三角形”等導(dǎo)軌組合形式，這類導(dǎo)軌組合形式剛性差、承載力小、制造復(fù)雜、刮研或磨削工藝比較困難?，F(xiàn)有臥式數(shù)控車床的床腳，采用分體床腳或普車結(jié)構(gòu)的整體床腳，其分體床腳結(jié)構(gòu)剛性差、生產(chǎn)困難、防水性差，普車結(jié)構(gòu)的整體床腳排屑困難、生產(chǎn)難度大?，F(xiàn)有獨立主軸結(jié)構(gòu)的數(shù)控臥式車床，其主軸箱部件多數(shù)是主軸通過軸承與主軸箱體裝配在一起，其加工困難、互換性差、模塊化程度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可實現(xiàn)高剛性、高穩(wěn)定性、重切肖|J、提高加工效率、提高防水性、便于排屑、提高模塊程度的高性價比的重載型數(shù)控臥式車床。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)為雙矩形組合結(jié)構(gòu)、整體床腳、自動換檔變速箱通過皮帶與重載套筒主軸連接。本發(fā)明的高性價比的重載型數(shù)控臥式車床，包括床腳、安裝于床腳內(nèi)的主電機(jī)、安裝于床腳上的自動換檔變速箱、安裝于床腳上的床身、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、安裝于床身上的主軸箱、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，主軸電機(jī)上的皮帶輪通過皮帶與自動換檔變速箱上的輸入軸皮帶輪連接，自動換檔變速箱的輸出軸皮帶輪通過皮帶與主軸箱上的皮帶輪連接；其特征在于:床鞍和床身配合的導(dǎo)軌為雙矩形導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)；尾座的導(dǎo)軌為三角形一矩形結(jié)構(gòu)，主導(dǎo)軌為三角形結(jié)構(gòu)，副導(dǎo)軌為矩形結(jié)構(gòu)；主軸箱采用重載套筒主軸結(jié)構(gòu)，即主軸單元為一個獨立的整體；床腳為整體床腳結(jié)構(gòu)。所述的雙矩形組合形式導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，床身上的雙矩形導(dǎo)軌副通過磨削和淬火之后，床鞍上的雙矩形槽內(nèi)貼塑并刮研后結(jié)與床身上的雙矩形導(dǎo)軌副配合，床鞍前壓板和床鞍后壓板通過螺釘與床鞍連接；鑲條安裝于床鞍矩形槽與床身矩形導(dǎo)軌之間的間隙內(nèi)，通過刮研鑲條調(diào)整間隙尺，使得床鞍的X向具有均勻且極小的間隙，以滿足床鞍在Z向滑動需要并保證長期平穩(wěn)滑動。尾座底板上對應(yīng)的V形槽與床身配合裝配，轉(zhuǎn)動尾座手柄，通過鎖緊螺桿拉緊壓板，實現(xiàn)將尾座鎖緊在床身導(dǎo)軌上任意位置。所述重載套筒主軸結(jié)構(gòu)為:由主軸前端蓋、角接觸球軸承、深溝球軸承、隔套、主軸螺母和圓柱滾子軸承順序安裝到主軸上，并且位于套筒孔內(nèi)相應(yīng)位置，套筒前端法蘭結(jié)構(gòu)通過螺釘連接到重載套筒主軸箱上，主軸前端蓋通過螺釘連接至重載套筒主軸箱上，通過調(diào)整主軸螺母預(yù)緊，主軸皮帶輪通過鍵連接至主軸上，主軸壓蓋通過螺釘聯(lián)結(jié)至皮帶輪上定位主軸皮帶輪位置。套筒主軸與主軸箱體裝配只需要通過設(shè)計的連接孔裝配即可。
所述整體床腳結(jié)構(gòu)為:排屑口結(jié)構(gòu)將床腳連接為一個整體，床身連接螺孔、地腳安裝孔、防護(hù)安裝螺孔、滑門軌道安裝螺孔、床腳起吊孔、整機(jī)起吊的吊環(huán)安裝螺孔集于一體，除了必須的開孔外，其余結(jié)構(gòu)封閉。
床鞍在床身上的運動通過“雙矩形導(dǎo)軌副”結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，增強(qiáng)承載能力，加強(qiáng)機(jī)床切削剛性、增強(qiáng)穩(wěn)定性、提高加工效率、降低加工成本；尾座在床身上的運動通過“三角形-矩形導(dǎo)軌副”結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，保證尾座、中心架的導(dǎo)向精度。主軸采用重載套筒主軸結(jié)構(gòu)，模塊化程度及可擴(kuò)展性高，提高裝配效率及維修速度。床腳采用整體床腳結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了防護(hù)和鑄件成本占比，增強(qiáng)了床腳的剛性和穩(wěn)定性的同時，提高機(jī)床防水性能。
本發(fā)明的重載型數(shù)控臥式車床，整機(jī)切削剛性好，精度穩(wěn)定，主軸輸出扭矩大，力口工效率高，精度高，電機(jī)選用功率小，節(jié)能降耗。特別適合汽車、船舶、軸承、軍工等機(jī)械行業(yè)零件使用大切削量、高效率、大批量加工。


下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步的闡述。
圖1為本發(fā)明的雙矩形組合形式導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡圖。
圖2為本發(fā)明的三角形-矩形組合形式導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡圖。
圖3為本發(fā)明的重載套筒主軸結(jié)構(gòu)簡圖。
圖4為本發(fā)明的重載型數(shù)控臥式車床結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明的重載型數(shù)控臥式車床傳動系統(tǒng)示意圖。
圖6為本發(fā)明的重載型數(shù)控臥式車床整體床腳結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，Ia —床身，Ib —床腳，Ic一排屑口，Id—床身連接螺孔，Ie —地腳安裝孔，If 一防護(hù)安裝螺孔，Ig—滑門軌道安裝螺孔，Ii一床腳起吊孔，Ih—吊環(huán)安裝螺孔，2—重載套筒主軸箱，2a—主編碼器支架,2b—主軸皮帶輪,2c—主軸后端蓋,2d—主軸前端蓋,2e —主軸，2f —主軸套筒，2g—角接觸球軸承，2h—圓柱滾子軸承，2i—角接觸球軸承，2j—主軸壓蓋，2k-主軸螺母，2m-隔套，3 —尾座，3a—尾座底板，3b—尾座壓板，3c—鎖緊螺釘，3d—轉(zhuǎn)動手柄，4一刀架，5 —床鞍，5a—滑板，5b — X軸絲杠，5c — X軸聯(lián)軸器，5d—X軸電機(jī)座，5e— X軸電機(jī),5f—鑲條,5g一床鞍前壓板，5h一床鞍后壓板，6 —溜板箱,7 — Z軸電機(jī)座，7a — Z軸電機(jī)，7b—聯(lián)軸器，7c — Z軸絲杠，15—主軸電機(jī)，15a —電機(jī)皮帶輪，21 —自動換檔變速箱，21a —減速電機(jī)和減速器，21a-5 —小齒輪，21_1—傳動一軸，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—傳動二軸，21~2a一固定大齒輪，21~2b一固定齒輪，21~2c一固定齒輪，21-3一傳動二軸，21~3a 一連體齒輪，21_3b—大齒輪，21_3c —皮帶輪,21-4—傳動絲桿，21_4a—撥叉，21_4b—小齒輪，21~6一導(dǎo)桿。
具體實施方式
如圖所示，本發(fā)明的重載型數(shù)控臥式車床由床腳lb、安裝于床腳內(nèi)的主電機(jī)15、安裝于床腳上的自動換檔變速箱21、安裝于自動變速箱上的輸入軸皮帶輪21-la，安裝于自動換檔變速箱上的輸出軸皮帶輪21-3c、安裝于自動換檔變速箱上的減速電機(jī)和減速器21a、安裝于床腳上的床身la、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、安裝于床身上的重載套筒主軸箱2、安裝于重載套筒主軸箱上的皮帶輪2b、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等組成；主軸電機(jī)15上的皮帶輪15a通過皮帶與自動換檔變速箱上的輸入軸皮帶輪連接，自動換檔變速箱的輸出軸皮帶輪通過皮帶與主軸箱上的皮帶輪連接。主電機(jī)15上的皮帶輪15a通過電機(jī)皮帶與自動換檔變速箱上的輸入軸皮帶輪通過窄V型皮帶傳遞扭矩，自動換檔變速箱的輸出軸皮帶輪通過皮帶與主軸箱上的主軸皮帶輪通過成組窄V帶傳遞扭矩；變速箱內(nèi)的齒輪系變換傳動比，最終得到三種不同的傳動比，實現(xiàn)主軸輸出高、中、低三檔轉(zhuǎn)速范圍和扭矩范圍。主軸箱采用重載套筒主軸結(jié)構(gòu)，即主軸單元為一個獨立的整體；主軸電機(jī)15用普通電機(jī)，也可使用變頻電機(jī)，換檔時減速電機(jī)和減速器驅(qū)動絲桿通過變頻器使主電機(jī)小角度正反轉(zhuǎn)動實現(xiàn)換檔通過變頻器實現(xiàn)主電機(jī)的擺動和實現(xiàn)主軸電機(jī)的變頻。床鞍和床身配合的導(dǎo)軌為雙矩形導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)；尾座3的導(dǎo)軌為三角形一矩形結(jié)構(gòu)，主導(dǎo)軌為三角形結(jié)構(gòu)，副導(dǎo)軌為矩形結(jié)構(gòu)；床腳Ib為整體床腳結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了主機(jī)成本配比，提高整機(jī)切削剛性及穩(wěn)定性，提高機(jī)床防水性能。其中:床鞍5和床身Ia配合的導(dǎo)軌為雙矩形導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，同時作為Z軸向?qū)蚪Y(jié)構(gòu)和承載結(jié)構(gòu)，床身Ia上的雙矩形導(dǎo)軌副通過磨削和淬火之后，床鞍5上的雙矩形槽內(nèi)貼塑并刮研后結(jié)與床身Ia上的雙矩形導(dǎo)軌副配合，鑲條5f安裝于床鞍5矩形槽與床身Ia矩形導(dǎo)軌之間的間隙內(nèi)，通過刮研，可固定床鞍與床身之間的間隙，床鞍前壓板5g和床鞍后壓板5h通過螺釘與床鞍5連接；以滿足床鞍在Z向滑動需要并保證長期平穩(wěn)滑動。尾座3的導(dǎo)軌為三角形一矩形結(jié)構(gòu)，主導(dǎo)軌為矩形結(jié)構(gòu)，副導(dǎo)軌為三角形結(jié)構(gòu)。尾座底板3a上對應(yīng)的V形槽與床身配合裝配，轉(zhuǎn)動尾座手柄3d，通過鎖緊螺桿拉緊壓板3b，實現(xiàn)將尾座鎖緊在床身導(dǎo)軌上任意位置。重載型套筒主軸結(jié)構(gòu)由由主軸前端蓋2d、角接觸球軸承21、深溝球軸承2g、隔套2m、主軸螺母2k和圓柱滾子軸承2h順序安裝到主軸上，并且位于套筒2f孔內(nèi)相應(yīng)位置，套筒2f前端法蘭結(jié)構(gòu)通過螺釘連接到重載套筒主軸箱2上，主軸前端蓋2c通過螺釘連接至重載套筒主軸箱2上，主軸皮帶輪2b通過鍵連接至主軸2e上，主軸壓蓋2 j通過螺釘聯(lián)結(jié)至皮帶輪上定位主軸皮帶輪位置。通過調(diào)整主軸螺母2k預(yù)緊，使得主軸套件正常運轉(zhuǎn)，編碼器支架2a通過螺釘連接至主軸后端蓋2c上，通過磁性編碼器檢測主軸轉(zhuǎn)速并反饋至電氣系統(tǒng)，使得主軸轉(zhuǎn)速精確。主軸皮帶輪2b通過鍵連接至主軸2e上，主軸壓蓋2j通過螺釘聯(lián)結(jié)至皮帶輪上定位主軸皮帶輪位置。另外，主軸套筒2f及內(nèi)部結(jié)構(gòu)可作為模塊，根據(jù)不同使用要求，配置不同檔次的套筒主軸套件。套筒主軸與主軸箱體2裝配只需要通過設(shè)計的連接孔裝配即可。整體床腳結(jié)構(gòu)，通過有限元優(yōu)化設(shè)計，合理布局床腳結(jié)構(gòu)，排屑口 Ic結(jié)構(gòu)將床腳連接為一個整體，提高機(jī)床的切削剛性和穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)和管理成本；將床身鏈接螺孔Id、地腳安裝孔le、防護(hù)安裝螺孔If、滑門軌道安裝螺孔lg、床腳起吊孔l1、整機(jī)起吊的吊環(huán)安裝螺孔Ih集于一體，并且具有確定的尺寸，保證床腳與其他零件(包括防護(hù)零件)的裝配有確定的加工基準(zhǔn)和安裝基準(zhǔn)，極大的提聞生廣效率；除了必須的開孔外，其余結(jié)構(gòu)封閉，在增加剛性，優(yōu)化成本配比的同時，極大的提高了機(jī)床的防水性。本發(fā)明的X軸進(jìn)給用交流伺服驅(qū)動電機(jī)5e驅(qū)動，該伺服驅(qū)動電機(jī)通過聯(lián)軸器直聯(lián)把旋轉(zhuǎn)運動傳遞給X軸5b，由X軸通過配裝的螺母帶動滑板5a移動，實現(xiàn)刀架4的橫向進(jìn)給。Y軸進(jìn)給用Z軸交流伺服驅(qū)動電機(jī)7a驅(qū)動，該伺服驅(qū)動電機(jī)通過聯(lián)軸器直聯(lián)把旋轉(zhuǎn)運動傳遞給Z軸7c，由Z軸7c通過配裝的螺母帶動床鞍5移動，實現(xiàn)刀架4的縱向進(jìn)給。
權(quán)利要求
1.一種高性價比的重載型數(shù)控臥式車床，包括床腳、安裝于床腳內(nèi)的主電機(jī)、安裝于床腳上的自動換檔變速箱、安裝于床腳上的床身、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、安裝于床身上的主軸箱、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，主軸電機(jī)上的皮帶輪通過皮帶與自動換檔變速箱上的輸入軸皮帶輪連接，自動換檔變速箱的輸出軸皮帶輪通過皮帶與主軸箱上的皮帶輪連接；其特征在于:床鞍和床身配合的導(dǎo)軌為雙矩形導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)；尾座的導(dǎo)軌為三角形一矩形結(jié)構(gòu)，主導(dǎo)軌為三角形結(jié)構(gòu)，副導(dǎo)軌為矩形結(jié)構(gòu)；主軸箱采用重載套筒主軸結(jié)構(gòu)，即主軸單元為一個獨立的整體；床腳為整體床腳結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性價比的重載型數(shù)控臥式車床，其特征在于所述的雙矩形組合形式導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，床身(Ia)上的雙矩形導(dǎo)軌副通過磨削和淬火之后，床鞍(5)上的雙矩形槽內(nèi)貼塑并刮研后結(jié)與床身(Ia)上的雙矩形導(dǎo)軌副配合，床鞍前壓板(5g)和床鞍后壓板(5h)通過螺釘與床鞍(5)連接；鑲條(5f)安裝于床鞍(5)矩形槽與床身(Ia)矩形導(dǎo)軌之間的間隙內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性價比的重載型數(shù)控臥式車床，其特征在于所述重載套筒主軸結(jié)構(gòu)為:由主軸前端蓋(2d)、角接觸球軸承(2i )、深溝球軸承(2g)、隔套(2m)、主軸螺母(2k)和圓柱滾子軸承(2h)順序安裝到主軸上，并且位于套筒(2f)孔內(nèi)相應(yīng)位置，套筒(2f)前端法蘭結(jié)構(gòu)通過螺釘連接到重載套筒主軸箱(2 )上，主軸前端蓋(2c )通過螺釘連接至重載套筒主軸箱(2 )上，主軸皮帶輪(2b )通過鍵連接至主軸(2e )上，主軸壓蓋(2 j )通過螺釘聯(lián)結(jié)至皮帶輪上定位主軸皮帶輪位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性價比的重載型數(shù)控臥式車床，其特征在于所述整體床腳結(jié)構(gòu)為:排屑口(Ic)將床腳連接為一個整體，床身連接螺孔(Id)、地腳安裝孔(le)、防護(hù)安裝螺孔(If)、滑門軌道安裝螺孔(lg)、床腳起吊孔(li)、整機(jī)起吊的吊環(huán)安裝螺孔(Ih)集于一體，除了必須的開孔外，其余結(jié)構(gòu)封閉。
全文摘要
本發(fā)明是一種高性價比的重載型數(shù)控臥式車床。包括床腳、主電機(jī)、自動換檔變速箱、床身、Z軸電機(jī)座及電機(jī)、Z軸絲桿、連接Z軸電機(jī)和絲桿的連軸器、主軸箱、床鞍、床鞍上的滑板、滑板上的刀架、床身后端的尾座、床鞍上的X軸電機(jī)座及電機(jī)、床鞍上的X軸、連接X軸電機(jī)和X軸絲桿的連軸器等；床鞍和床身配合的導(dǎo)軌為雙矩形導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)；尾座的導(dǎo)軌為三角形—矩形結(jié)構(gòu)，主導(dǎo)軌為三角形結(jié)構(gòu)，副導(dǎo)軌為矩形結(jié)構(gòu)；主軸箱采用重載套筒主軸結(jié)構(gòu)，即主軸單元為一個獨立的整體；床腳為整體床腳結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的車床，整機(jī)切削剛性好，精度穩(wěn)定，主軸輸出扭矩大，加工效率高，節(jié)能降耗。特別適合汽車、船舶、軸承、軍工等機(jī)械行業(yè)零件的大批量加工。
文檔編號B23B7/00GK103143729SQ20131011489
公開日2013年6月12日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者吳俊勇, 劉興卓, 趙金川, 李銳, 劉飛, 劉笑庚, 陳浩, 沈曙東, 何芳, 李雁, 宋平, 趙建明, 王官云, 楊純飛, 張翔, 普立勝, 錢斌, 時圣璐, 曾開文, 普雪飛, 翁強(qiáng), 代刃, 丁韋暢, 呂俊, 王永剛, 李文祥, 羅忠, 郭志雄, 施靜, 翟星宇, 趙寒英 申請人:云南Cy集團(tuán)有限公司