CN103878409A - 数控钻床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数控钻床，它包括底座、Y向伺服电机、Y向滚动直线导轨副、Y向滚珠丝杠、Y向驱动螺母、Y向滑台、X向伺服电机、X向滚动直线导轨副、X向滚珠丝杠、X向驱动螺母、工作台板、Z向伺服电机、Z向滚珠丝杠、驱动螺母、Z向主轴箱体、Z向滚动直线导轨副和立柱，立柱安装在底座上，Z向伺服电机通过传动机构与Z向滚珠丝杠活动连接以便驱动Z向滚珠丝杠旋转，Z向滚珠丝杠可旋转地支承在立柱上，驱动螺母通过螺纹活动连接在Z向滚珠丝杠上，Z向主轴箱体与驱动螺母固定连接，Z向滚动直线导轨副设置在立柱和Z向主轴箱体之间，工作台板位于Z向主轴箱体的下方。本发明不仅能够增加X向、Y向和Z向的移动行程，增加工件的加工范围，而且能够降低电力损耗量，节约成本，实现工件的精确定位加工。

Description

数控钻床
技术领域
本发明涉及一种数控钻床，属于钻床技术领域。
背景技术
目前，现有技术的数控钻床，主要功能以钻孔为主，铣削及攻丝功能难以实现，并且使用的是硬性滑动导轨，硬性滑动导轨摩擦阻力大，需要在床台导轨适当位置钻孔供油，若润滑不足，将会造成接触面金属直接摩擦，损耗床台。而且原来的数控钻床Z向主轴箱体在Z轴方向不能上下自由移动，仅依靠莫氏主轴的运动实现上下移动，Z轴行程只有240mm ，Z向主轴的行程受到限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种数控钻床，它不仅能够增加X向、Y向和Z向的移动行程，增加工件的加工范围，而且能够降低电力损耗量，节约成本，实现工件的精确定位加工。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：一种数控钻床，它包括底座、Y向伺服电机、Y向滚动直线导轨副、Y向滚珠丝杠、Y向驱动螺母、Y向滑台、X向伺服电机、X向滚动直线导轨副、X向滚珠丝杠、X向驱动螺母、工作台板、Z向伺服电机、Z向滚珠丝杠、驱动螺母、Z向主轴箱体、Z向滚动直线导轨副和立柱，立柱安装在底座上，Z向伺服电机通过传动机构与Z向滚珠丝杠活动连接以便驱动Z向滚珠丝杠旋转，Z向滚珠丝杠可旋转地支承在立柱上，驱动螺母通过螺纹活动连接在Z向滚珠丝杠上，Z向主轴箱体与驱动螺母固定连接，Z向滚动直线导轨副设置在立柱和Z向主轴箱体之间，Y向伺服电机通过传动机构与Y向滚珠丝杠活动连接以便驱动Y向滚珠丝杠旋转，Y向滚珠丝杠可旋转地支承在底座上，Y向驱动螺母通过螺纹活动连接在Y向滚珠丝杠上，Y向滑台与Y向驱动螺母固定连接，Y向滚动直线导轨副设置在底座和Y向滑台之间，X向伺服电机通过传动机构与X向滚珠丝杠活动连接以便驱动X向滚珠丝杠旋转，X向滚珠丝杠可旋转地支承在Y向滑台上，X向驱动螺母通过螺纹活动连接在X向滚珠丝杠上，工作台板与X向驱动螺母固定连接，X向滚动直线导轨副设置在Y向滑台和工作台板之间，工作台板位于Z向主轴箱体的下方。
进一步，Z向主轴箱体具有外壳、主轴、打刀缸、主电机以及与主轴相配套的夹头和刀具，主电机驱动主轴旋转，打刀缸安装在外壳上以便装卸与主轴相配套的夹头和刀具。
进一步为了能够实现无极变速功能以便数控钻床除了具备钻孔功能外还具备镗孔、攻丝和铣削功能，主轴为BT-40主轴或BT-50主轴。
进一步为了在Z向主轴箱体移动过程中平衡Z向主轴箱体使其运动平稳以便增加其加工精度，立柱上还设置有平衡装置，平衡装置包括平衡配重块、平衡绳和滑轮组件，滑轮组件安装在立柱上，平衡绳的一端与Z向主轴箱体相固定连接，平衡绳的另一端与滑轮组件活动连接后与平衡配重块相固定连接。
采用了上述技术方案后，本发明的Z向伺服电机旋转，带动Z向滚珠丝杠旋转，驱动螺母Z向移动，使Z向主轴箱体在Z向滚动直线导轨副的导向作用下也跟着Z向移动，最终使Z向主轴箱体Z向移动，从而能够增加Z向主轴箱体的Z向移动行程，本发明的Y向伺服电机旋转，带动Y向滚珠丝杠旋转，Y向驱动螺母Y向移动，使Y向滑台在Y向滚动直线导轨副的导向作用下也跟着Y向移动，最终使工件Y向移动，从而能够增加工件的Y向移动行程，本发明的X向伺服电机旋转，带动X向滚珠丝杠旋转，X向驱动螺母X向移动，使工作台板在X向滚动直线导轨副的导向作用下也跟着X向移动，最终使工件X向移动，从而能够增加工件的X向移动行程，从而总体上增加工件的加工范围，另外，本发明采用的X向滚动直线导轨副、Y向滚动直线导轨副、Z向滚动直线导轨副不仅摩擦系数小，约为硬性滑动导轨的1/10，动摩擦力与静摩擦力的差距亦变得很小，因此当工作台板、Y向滑台和Z向主轴箱体运行时，不会有打滑的现象发生，可达到0.001毫米的定位精度，由于滚动直线导轨副摩擦力非常小，只需较小动力(约为原动力的1/8)就可使相应的工作台板、Y向滑台和Z向主轴箱体运行，明显降低了电力损耗量，大大节约了工件加工成本。从而增加了经济效益。
附图说明
图1为本发明的数控钻床的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种数控钻床，它包括底座18、Y向伺服电机19、Y向滚动直线导轨副16、Y向滚珠丝杠17、Y向驱动螺母17-1、Y向滑台15、X向伺服电机、X向滚动直线导轨副13、X向滚珠丝杠14、X向驱动螺母14-1、工作台板12、Z向伺服电机1、Z向滚珠丝杠7、驱动螺母7-1、Z向主轴箱体11、Z向滚动直线导轨副6和立柱5，立柱5安装在底座上，Z向伺服电机1通过传动机构与Z向滚珠丝杠7活动连接以便驱动Z向滚珠丝杠7旋转，Z向滚珠丝杠7可旋转地支承在立柱5上，驱动螺母7-1通过螺纹活动连接在Z向滚珠丝杠7上，Z向主轴箱体11与驱动螺母7-1固定连接，Z向滚动直线导轨副6设置在立柱5和Z向主轴箱体11之间，Y向伺服电机19通过传动机构与Y向滚珠丝杠17活动连接以便驱动Y向滚珠丝杠17旋转，Y向滚珠丝杠17可旋转地支承在底座18上，Y向驱动螺母17-1通过螺纹活动连接在Y向滚珠丝杠17上，Y向滑台15与Y向驱动螺母17-1固定连接，Y向滚动直线导轨副16设置在底座18和Y向滑台15之间，X向伺服电机通过传动机构与X向滚珠丝杠14活动连接以便驱动X向滚珠丝杠14旋转，X向滚珠丝杠14可旋转地支承在Y向滑台15上，X向驱动螺母14-1通过螺纹活动连接在X向滚珠丝杠14上，工作台板12与X向驱动螺母14-1固定连接，所述的X向滚动直线导轨副13设置在Y向滑台15和工作台板12之间，工作台板12位于Z向主轴箱体11的下方。
如图1所示，Z向主轴箱体11具有外壳11-1、主轴10、打刀缸9、主电机8以及与主轴10相配套的夹头和刀具，主电机8驱动主轴10旋转，打刀缸9安装在外壳上以便装卸与主轴相配套的夹头和刀具。
为了能够实现无极变速功能以便数控钻床除了具备钻孔功能外还具备镗孔、攻丝和铣削功能，主轴10为BT-40主轴或BT-50主轴。
为了在Z向主轴箱体11移动过程中平衡Z向主轴箱体11使其运动平稳以便增加其加工精度，如图1所示，立柱5上还设置有平衡装置，平衡装置包括平衡配重块4、平衡绳2和滑轮组件3，滑轮组件3安装在立柱5上，平衡绳2的一端与Z向主轴箱体11相固定连接，平衡绳2的另一端与滑轮组件3活动连接后与平衡配重块4相固定连接。
本发明的工作原理如下：底座18、Y向伺服电机19、Y向滚动直线导轨副16、Y向滚珠丝杠17、Y向驱动螺母17-1、Y向滑台15、X向伺服电机、X向滚动直线导轨副13、X向滚珠丝杠14、X向驱动螺母14-1、工作台板12、Z向伺服电机1、Z向滚珠丝杠7、驱动螺母7-1、Z向主轴箱体11、Z向滚动直线导轨副6和立柱5
本发明的Z向伺服电机1旋转，带动Z向滚珠丝杠7旋转，驱动螺母7-1Z向移动，使Z向主轴箱体11在Z向滚动直线导轨副6的导向作用下也跟着Z向移动，最终使Z向主轴箱体11Z向移动，从而能够增加Z向主轴箱体11的Z向移动行程，本发明的Y向伺服电机19旋转，带动Y向滚珠丝杠17旋转，Y向驱动螺母17-1Y向移动，使Y向滑台15在Y向滚动直线导轨副16的导向作用下也跟着Y向移动，最终使工件Y向移动，从而能够增加工件的Y向移动行程，本发明的X向伺服电机旋转，带动X向滚珠丝杠14旋转，X向驱动螺母14-1X向移动，使工作台板12在X向滚动直线导轨副13的导向作用下也跟着X向移动，最终使工件X向移动，从而能够增加工件的X向移动行程，从而总体上增加工件的加工范围，另外，本发明采用的X向滚动直线导轨副13、Y向滚动直线导轨副16、Z向滚动直线导轨副6不仅摩擦系数小，约为硬性滑动导轨的1/10，动摩擦力与静摩擦力的差距亦变得很小，因此当工作台板12、Y向滑台15和Z向主轴箱体11运行时，不会有打滑的现象发生，可达到0.001毫米的定位精度，由于滚动直线导轨副摩擦力非常小，只需较小动力(约为原动力的1/8)就可使相应的工作台板、Y向滑台和Z向主轴箱体运行，明显降低了电力损耗量，大大节约了工件加工成本。从而增加了经济效益。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种数控钻床，其特征在于：它包括底座（18）、Y向伺服电机（19）、Y向滚动直线导轨副（16）、Y向滚珠丝杠（17）、Y向驱动螺母（17-1）、Y向滑台（15）、X向伺服电机、X向滚动直线导轨副（13）、X向滚珠丝杠（14）、X向驱动螺母（14-1）、工作台板（12）、Z向伺服电机（1）、Z向滚珠丝杠（7）、驱动螺母（7-1）、Z向主轴箱体（11）、Z向滚动直线导轨副（6）和立柱（5），立柱（5）安装在底座上，Z向伺服电机（1）通过传动机构与Z向滚珠丝杠（7）活动连接以便驱动Z向滚珠丝杠（7）旋转，Z向滚珠丝杠（7）可旋转地支承在立柱（5）上，驱动螺母（7-1）通过螺纹活动连接在Z向滚珠丝杠（7）上，Z向主轴箱体（11）与驱动螺母（7-1）固定连接，所述的Z向滚动直线导轨副（6）设置在立柱（5）和Z向主轴箱体（11）之间，Y向伺服电机（19）通过传动机构与Y向滚珠丝杠（17）活动连接以便驱动Y向滚珠丝杠（17）旋转，Y向滚珠丝杠（17）可旋转地支承在底座（18）上，Y向驱动螺母（17-1）通过螺纹活动连接在Y向滚珠丝杠（17）上，Y向滑台（15）与Y向驱动螺母（17-1）固定连接，所述的Y向滚动直线导轨副（16）设置在底座（18）和Y向滑台（15）之间，X向伺服电机通过传动机构与X向滚珠丝杠（14）活动连接以便驱动X向滚珠丝杠（14）旋转，X向滚珠丝杠（14）可旋转地支承在Y向滑台（15）上，X向驱动螺母（14-1）通过螺纹活动连接在X向滚珠丝杠（14）上，工作台板（12）与X向驱动螺母（14-1）固定连接，所述的X向滚动直线导轨副（13）设置在Y向滑台（15）和工作台板（12）之间，所述的工作台板（12）位于Z向主轴箱体（11）的下方。
2.根据权利要求1所述的数控钻床，其特征在于：所述的Z向主轴箱体（11）具有外壳（11-1）、主轴（10）、打刀缸（9）、主电机（8）以及与主轴（10）相配套的夹头和刀具，主电机（8）驱动主轴（10）旋转，打刀缸（9）安装在外壳上以便装卸与主轴相配套的夹头和刀具。
3.根据权利要求2所述的数控钻床，其特征在于：所述的主轴（10）为BT-40主轴或BT-50主轴。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的数控钻床，其特征在于：所述的立柱（5）上还设置有平衡装置，平衡装置包括平衡配重块（4）、平衡绳（2）和滑轮组件（3），滑轮组件（3）安装在立柱（5）上，所述的平衡绳（2）的一端与Z向主轴箱体（11）相固定连接，所述的平衡绳（2）的另一端与滑轮组件（3）活动连接后与平衡配重块（4）相固定连接。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140625

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