CN103170665B

CN103170665B - 一种数控螺杆铣床

Info

Publication number: CN103170665B
Application number: CN201310094031.3A
Authority: CN
Inventors: 梁圣文; 艾家骥
Original assignee: HUBEI WEISI LINGKE EQUIPMENT MANUFACTURE CO Ltd
Current assignee: HUBEI WEISI LINGKE EQUIPMENT MANUFACTURE CO Ltd
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2033-03-22
Also published as: CN103170665A

Abstract

本发明涉及一种铣床，具体涉及一种加工汽车转向器螺杆螺纹的数控螺杆铣床。它由床身、防护罩、操控箱、排屑器、数控滑台、数控头架、气动尾架和铣切装置构成，床身上通过丝杆电机、丝杆装置和直线滑轨装有数控滑台，数控滑台上装有数控头架，数控头架一侧安装有气动尾架，数控滑台后端安装有立柱。该数控螺杆铣床可自动准确地控制汽车转向器螺杆螺纹的铣削尺寸和控制辅助动作，能快速、方便的改变铣削螺纹尺寸参数。解决了现有螺杆铣床加工效率低、工人的劳动强度大、一致性差，且需要为后续预留磨削余量，从而增加了磨削工作量的问题的，特别适用于螺杆工件加工使用，对提高企业效益和产品质量具有积极的意义。

Description

一种数控螺杆铣床

技术领域

本发明涉及一种铣床，具体涉及一种加工汽车转向器螺杆螺纹的数控螺杆铣床。

背景技术

现有用于加工汽车转向器螺杆螺纹的螺杆铣床，大多为普通车床改制的螺杆铣床，其加工效率低、工人的劳动强度大、质量不稳定、一致性很差。因此，在转向器螺杆螺纹的生产加工过程中，需要为后续预留很大的磨削余量，从而增加了磨削的工作量。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种加工效率高、螺杆螺纹加工质量稳定精度高，一致性好，以解决现有螺杆铣床加工效率低、工人的劳动强度大、一致性差，且需要为后续预留磨削余量，从而增加了磨削工作量问题的数控螺杆铣床。

本发明的技术方案是：

一种数控螺杆铣床，它由床身、防护罩、操控箱、排屑器、数控滑台、数控头架、气动尾架和铣切装置构成，其特征在于：床身上安装有防护罩，防护罩一侧设置有观察窗，防护罩前端面的活动护罩门一侧安装有操控箱，防护罩内的床身上通过丝杆电机、丝杆装置和直线滑轨倾斜状安装有数控滑台，数控滑台上固定安装有数控头架，数控头架一侧的数控滑台上通过直线导轨安装有气动尾架，数控滑台后端的床身上通过伺服电机A和丝杆进给装置活动安装有立柱，立柱一侧固装有配重气压缸，立柱另一侧的端面上设置有安装槽，铣切装置通过安装槽安装在立柱上，配重气压缸通过连接绳与铣切装置连接；立柱与数控滑台之间的床身上装有排屑器，排屑器端头下方设置有铁屑收集箱，所述的丝杆电机、数控头架、气动尾架、排屑器和铣切装置分别通过导线与操控箱连接。

所述的数控头架由头架体、伺服电机B、主轴、同步带轮A、同步带轮B和工件夹持器构成，头架体一侧安装有伺服电机B，伺服电机B的输出轴端头安装有同步带轮A，头架体内通过对称状设置的滚珠轴承A装有主轴，滚珠轴承A之间的主轴上装有同步带轮B，同步带轮A与同步带轮B之间通过同步带A连接，头架体一端的主轴端头安装有工件夹持器。

所述的气动尾架由推进气缸、尾架体、固定安装板和顶针构成，尾架体的一端设置有推进气缸，尾架体的一侧通过固定安装板安装有顶针，所述的推进气缸与数控滑台固定连接。

所述的铣切装置由伺服电机C、回转架、同步带轮C、同步带轮D、机架、安装固定板、铣刀盘和铣刀构成，安装固定板上通过机架安装有伺服电机C，伺服电机C的输出轴端头安装有同步带轮C，伺服电机C一侧装有回转架，回转架内通过对称状设置的滚珠轴承B装有传动轴，传动轴的一端装有同步带轮D，同步带轮D与同步带轮C之间通过同步带B连接，传动轴的另一端通过防护板装有铣刀盘，所述的铣刀盘的圆周上间隔状安装有铣刀，铣切装置由安装固定板通过固定螺栓安装在立柱的安装槽内。

所述的安装槽呈圆弧形。

所述的安装槽一侧的立柱上设置有角度值。

所述的排屑器由支撑架、传动电机、传动链、排屑器护箱、磁铁柱、铁屑滑板构成，排屑器的排屑器护箱整体呈S形，其截面呈U形，排屑器护箱顶部装有铁屑滑板，排屑器护箱内两端分别安装有传动主轴和副传动轴，传动主轴上方通过支撑架装有传动电机，传动主轴通过传动带与传动电机连接，副传动轴与传动主轴之间通过传动链连接，所述的传动链上间隔状安装有磁铁柱。

本发明的优点在于：

该数控螺杆铣床可自动准确地控制铣削螺纹槽尺寸和控制辅助动作，能快速、方便的改变铣削螺纹槽尺寸参数。数控滑台采用倾斜状安装能使铣床结构更加紧凑，并提高刚性适合重切，同时通过排屑器方便铁屑的排出，以保证工作环境的整洁。本发明采用伺服电机驱动铣刀盘，在断续切削时可保持平稳强劲的切削力，通过安装槽可调整铣刀盘相对于数控头架传动主轴的入刀角度，便于加工不同螺旋角的螺杆工件，且加工效率高、螺杆工件加工质量稳定精度高，一致性好，解决了现有螺杆铣床加工效率低、工人的劳动强度大、一致性差，且需要为后续预留磨削余量，从而增加了磨削工作量的问题的，特别适用于螺杆工件加工使用。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的数控滑台的俯视结构示意图；

图3为本发明的数控头架的结构示意图；

图4为本发明的气动尾架的立体结构示意图；

图5为本发明去掉防护罩和的侧视截面结构示意图；

图6为本发明的铣切装置的结构示意图；

图7为本发明的排屑器的结构示意图；

图中：1、床身，2、防护罩，3、操控箱，4、排屑器，5、数控滑台，6、数控头架，7、气动尾架，8、铣切装置，9、观察窗，10、活动护罩门，11、丝杆电机，12、丝杆装置，13、直线滑轨，14、头架体，15、伺服电机B，16、主轴，17、同步带轮A，18、同步带轮B，19、工件夹持器，20、滚珠轴承A，21、同步带A，22、直线导轨，23、推进气缸，24、尾架体，25、固定安装板，26、顶针，27、伺服电机A，28、丝杆进给装置，29、立柱，30、配重气压缸，31、安装槽，32、角度值,33、伺服电机C，34、回转架，35、同步带轮C，36、同步带轮D，37、机架，38、安装固定板，39、铣刀盘，40、铣刀，41、滚珠轴承B，42、传动轴，43、同步带B，44、防护板，45、固定螺栓，46、连接绳，47、支撑架，48、传动电机，49、传动链，50、排屑器护箱，51、磁铁柱，52、铁屑滑板，53、传动主轴，54、副传动轴，55、顶盖，56、铁屑收集箱。

具体实施方式

该数控螺杆铣床由床身1、防护罩2、操控箱3、排屑器4、数控滑台5、数控头架6、气动尾架7和铣切装置8构成。床身1上安装有防护罩2，防护罩2一侧设置有观察窗9，防护罩2前端面的活动护罩门10一侧安装有操控箱3。防护罩2内的床身1上通过丝杆电机11、丝杆装置12和直线滑轨13倾斜状安装有数控滑台5，数控滑台5上固定安装有数控头架6（参见附图1—2）。

数控头架6由头架体14、伺服电机B15、主轴16、同步带轮A17、同步带轮B18和工件夹持器19构成，头架体14一侧安装有伺服电机B 15，伺服电机B15的输出轴端头安装有同步带轮A17，头架体14内通过对称状设置的滚珠轴承A20装有主轴16，滚珠轴承A20之间的主轴16上装有同步带轮B18，同步带轮A17与同步带轮B18之间通过同步带A21连接，头架体14一端的主轴16端头安装有工件夹持器19（参见附图3）。

数控头架6一侧的数控滑台5上通过直线导轨22安装有气动尾架7。气动尾架7由推进气缸23、尾架体24、固定安装板25和顶针26构成，尾架体24的一端设置有推进气缸23，尾架体24的一侧通过固定安装板25安装有顶针26，推进气缸23与数控滑台5固定连接（参见附图4）。

数控滑台5后端的床身1上通过伺服电机A27和丝杆进给装置28活动安装有立柱29，立柱29一侧固装有配重气压缸30，立柱29另一侧的端面上设置有圆弧形的安装槽31，安装槽31一侧的立柱29上设置有角度值32，铣切装置8通过安装槽31安装在立柱29上。

铣切装置8由伺服电机C33、回转架34、同步带轮C35、同步带轮D36、机架37、安装固定板38、铣刀盘39和铣刀40构成，安装固定板38上通过机架37安装有伺服电机C33，伺服电机C33的输出轴端头安装有同步带轮C35，伺服电机C33一侧装有回转架34，回转架34内通过对称状设置的滚珠轴承B41装有传动轴42，传动轴42的一端装有同步带轮D36，同步带轮D36与同步带轮C35之间通过同步带B43连接，传动轴42的另一端通过防护板44装有铣刀盘39，铣刀盘39的圆周上间隔状安装有铣刀40，铣切装置由安装固定板38通过固定螺栓45安装在立柱29的安装槽31内。

配重气压缸30通过连接绳46与铣切装置8的安装固定板38连接，配重气压缸30的作用是减轻铣切装置8的自身重量，增加铣切装置8的安装稳定性。立柱29顶部设置有顶盖55，用于防护连接绳46缠绕异物（参见附图5—6）。

铣切装置8下方，立柱29与数控滑台5之间的床身1上装有排屑器4，排屑器4一端延伸至床身1外端一侧，排屑器4端头下方设置有铁屑收集箱56。排屑器4由支撑架47、传动电机48、传动链49、排屑器护箱50、磁铁柱51、铁屑滑板52构成。排屑器4的排屑器护箱50整体呈S形，其截面呈U形，排屑器护箱50顶部装有铁屑滑板52，排屑器护箱50内两端分别安装有传动主轴53和副传动轴54，传动主轴53上方通过支撑架47装有传动电机48，传动主轴53通过传动带与传动电机48连接，副传动轴54与传动主轴53之间通过传动链49连接，传动链49上间隔状安装有磁铁柱51（参见附图7）。

丝杆电机11、伺服电机B15、推进气缸23、伺服电机A27、配重气压缸30、伺服电机C33和传动电机48分别通过导线与操控箱3连接。

该数控螺杆铣床立柱29上的角度值32，其作用是加工不同角度的汽车转向器螺杆（工件）螺纹时，方便铣切装置8在安装槽31内的定位，使铣切装置8依据不同数值的角度值32，对应安装在与角度值32相应的安装槽31内，可加工不同角度的汽车转向器螺杆（工件）螺纹。

该数控螺杆铣床工作时，待加工螺纹的汽车转向器螺杆（工件）首先将一端通过数控头架6的工件夹持器19上，然后依据转向器螺杆的螺纹角度要求，通过安装槽31一侧的角度值32将铣切装置8在安装槽31内定位，然后通过操控箱3启动工作，在操控箱3的控制下，气动尾架7的推进气缸23推动尾架体24沿直线导轨22前行，并带动固定安装板25上的顶针26顶持在汽车转向器螺杆的另一端，从而达到将汽车转向器螺杆加紧的目的。

汽车转向器螺杆加紧后，操控箱3控制伺服电机A27和丝杆进给装置28推动立柱29前行，由此带动铣切装置8前行，从而使铣刀盘39上的铣刀40与汽车转向器螺杆接触。在此过程中，铣刀盘39在伺服电机C33的带动下旋转，通过铣刀40安设定角度对汽车转向器螺杆进行螺纹加工。与此同时，在操控箱3的控制下，丝杆电机11和丝杆装置12带动数控滑台5沿直线滑轨13运行，从而使汽车转向器螺杆在数控头架6和气动尾架7的夹持下运行。数控滑台5运行过程中，伺服电机B15带动主轴16转动，并通过工件夹持器19带动汽车转向器螺杆转动，由此通过与铣刀40的配合，完成汽车转向器螺杆连续不断的螺纹加工。加工过程产生的铁屑可通过排屑器4排出并通过铁屑收集箱56进行收集。排屑器4的工作原理是在传动电机48的带动下，传动链49绕副传动轴54和传动主轴53转动，加工过程产生的铁屑落至铁屑滑板52表面后，被磁铁柱51吸住，由于磁铁柱51随传动链49运动，因此铁屑随磁铁柱51的运动而在铁屑滑板52表面滑行，铁屑滑行至铁屑滑板52端头后，由于铁屑滑板52的端头呈卷曲状，且与磁铁柱51的间距逐步增大，导致磁铁柱51的吸附力逐步消失，从而使铁屑滑落至排屑器4端头下方的铁屑收集箱56内。

该数控螺杆铣床可自动准确地控制汽车转向器螺杆螺纹的铣削尺寸和控制辅助动作，能快速、方便的改变铣削螺纹尺寸参数。具有加工效率高、螺杆工件加工质量稳定精度高，一致性好的特点，解决了现有螺杆铣床加工效率低、工人的劳动强度大、一致性差，且需要为后续预留磨削余量，从而增加了磨削工作量的问题的，特别适用于螺杆工件加工使用，对提高企业效益和产品质量具有积极的意义。

Claims

1.一种数控螺杆铣床，它由床身（1）、防护罩（2）、操控箱（3）、排屑器（4）、数控滑台（5）、数控头架（6）、气动尾架（7）和铣切装置（8）构成，其特征在于：床身（1）上安装有防护罩（2），防护罩（2）一侧设置有观察窗（9），防护罩（2）前端面的活动护罩门（10）一侧安装有操控箱（3），防护罩（2）内的床身上通过丝杆电机（11）、丝杆装置（12）和直线滑轨（13）倾斜状安装有数控滑台（5），数控滑台（5）上固定安装有数控头架（6），数控头架（6）一侧的数控滑台（5）上通过直线导轨（22）安装有气动尾架（7），数控滑台（5）后端的床身（1）上通过伺服电机A（27）和丝杆进给装置（28）活动安装有立柱（29），立柱（29）一侧固装有配重气压缸（30），立柱（29）另一侧的端面上设置有安装槽（31），铣切装置（8）通过安装槽（31）安装在立柱（29）上，配重气压缸（30）通过连接绳（46）与铣切装置（8）连接；立柱（29）与数控滑台（5）之间的床身（1）上装有排屑器（4），排屑器（4）端头下方设置有铁屑收集箱（56），所述的丝杆电机（11）、数控头架（6）、气动尾架（7）、排屑器（4）和铣切装置（8）分别通过导线与操控箱（3）连接。

2.根据权利要求1所述的一种数控螺杆铣床，其特征在于：所述的数控头架（6）由头架体（14）、伺服电机B（15）、主轴（16）、同步带轮A（17）、同步带轮B（18）和工件夹持器（19）构成，头架体（14）一侧安装有伺服电机B（15），伺服电机B（15）的输出轴端头安装有同步带轮A（17），头架体（14）内通过对称状设置的滚珠轴承A（20）装有主轴（16），滚珠轴承A（20）之间的主轴（16）上装有同步带轮B（18），同步带轮A（17）与同步带轮B（18）之间通过同步带A（21）连接，头架体（14）一端的主轴（16）端头安装有工件夹持器（19）。

3.根据权利要求1所述的一种数控螺杆铣床，其特征在于：所述的气动尾架（7）由推进气缸（23）、尾架体（24）、固定安装板（25）和顶针（26）构成，尾架体（24）的一端设置有推进气缸（23），尾架体（24）的一侧通过固定安装板（25）安装有顶针（26），所述的推进气缸（23）与数控滑台（5）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种数控螺杆铣床，其特征在于：所述的铣切装置（8）由伺服电机C（33）、回转架（34）、同步带轮C（35）、同步带轮D（36）、机架（37）、安装固定板（38）、铣刀盘（39）和铣刀（40）构成，安装固定板（38）上通过机架（37）安装有伺服电机C（33），伺服电机C（33）的输出轴端头安装有同步带轮C（35），伺服电机C（33）一侧装有回转架（34），回转架（34）内通过对称状设置的滚珠轴承B（41）装有传动轴（42），传动轴（42）的一端装有同步带轮D（36），同步带轮D（36）与同步带轮C（35）之间通过同步带B（43）连接，传动轴（42）的另一端通过防护板（44）装有铣刀盘（39），所述的铣刀盘（39）的圆周上间隔状安装有铣刀（40），铣切装置（8）由安装固定板（38）通过固定螺栓（45）安装在立柱（29）的安装槽（31）内。

5.根据权利要求1所述的一种数控螺杆铣床，其特征在于：所述的安装槽（31）呈圆弧形。

6.根据权利要求1所述的一种数控螺杆铣床，其特征在于：所述的安装槽（31）一侧的立柱（29）上设置有角度值（32）。

7.根据权利要求1所述的一种数控螺杆铣床，其特征在于：所述的排屑器（4）由支撑架（47）、传动电机（48）、传动链（49）、排屑器护箱（50）、磁铁柱（51）、铁屑滑板（52）构成，排屑器（4）的排屑器护箱（50）整体呈S形，其截面呈U形，排屑器护箱（50）顶部装有铁屑滑板（52），排屑器护箱（50）内两端分别安装有传动主轴（53）和副传动轴（54），传动主轴（53）上方通过支撑架（47）装有传动电机（48），传动主轴（53）通过传动带与传动电机（48）连接，副传动轴（54）与传动主轴（53）之间通过传动链（49）连接，所述的传动链（49）上间隔状安装有磁铁柱（51）。