CN104827305A - 与数控走心机正轴配合的第三轴组机构 - Google Patents

Abstract

一种数控走心式车铣机床正轴配合的第三轴组机构，由Z3、X3、Y3轴组组成；Z3轴组包括Z3轴丝杆、Z3轴滑板、Z3轴伺服电机，Z3轴滑板用于滑动安装在机床床身上，Z3轴丝杆与Z3轴滑板螺纹连接并穿过Z3轴滑板、与Z3轴伺服电机的传动轴相接；X3轴组包括X3轴滑板、X3轴丝杆、X3轴伺服电机，X3轴滑板滑动安装在Z3轴滑板上，X3轴丝杆与X3轴滑板螺纹连接并穿过X3轴滑板、与X3轴伺服电机的传动轴相连；所述Y3轴组包括刀具安装座、Y3轴丝杆、Y3轴伺服电机，刀具安装座滑动安装在X3轴滑板上，Y3轴丝杆与刀具安装座螺纹连接并与Y3轴伺服电机的传动轴相连。本发明可实现复杂零件的一次加工成型，且生产效率高。

Description

与数控走心机正轴配合的第三轴组机构

技术领域

本发明涉及一种与数控走心式车铣机床正轴配合的第三轴组机构。

背景技术

在现有的走心机市场上，对于机床的运动轴这一技术一直有所研究，而当下应用最为广泛的就是包括由X1轴组、Y1轴组、Z1轴组组成的正轴组的三轴走心式车铣机床，其中机床正主轴安装在Z1轴滑板上，机床正主轴内为通孔，工件原材料直接送入机床正主轴内，为方便加工，机床正主轴尾端连接送料机，送料机可持续不间断向机床正主轴送料，机床主轴夹持工件材料，带动材料在Z轴方向来回运动，操作人员编辑好程序后，主轴配合机床的导套结构(此处导套可与同步电导套、联动导套等互换)或者无导套结构，将工件送到接近刀排，刀排上的刀具按程序先后顺序分别对工件的相应的工序进行先后加工：分别完成工件能在正轴结构完成的车削、铣削、钻孔、攻丝、偏心孔成型、斜孔成型等工序。当正轴结构结束切断工件后，如工件切断端面需要再加工，则主轴结构无法实现，需要增加副轴结构以避免工件因二次装夹带来的误差。机床的副轴组与正轴组相向安装，位于机床的副轴位置，副轴组由X2轴组、Y2轴组、Z2轴组构成，或者由X2轴组、Z2轴组组成，或者由Z2轴组组成，主要针对工件加工时正轴组无法完成的切断端面加工。机床副主轴安装在Z2轴组的滑板上，配合机床正主轴加工，接应由机床正主轴传出的工件，工件被切断后，机床副主轴夹持工件，配合刀排，对工件的背面进行加工，也可代替机床正主轴完成一部分加工，节省加工时间。当工件成型后，机床副主轴可将加工好的零件自动送出，该副轴结构同样可以完成零件车削、铣削、钻孔、攻丝、雕刻、斜孔成型、偏心孔成型等工艺。根据待加工工件的工艺安排，可确定是否需要增加副轴组，或者单独增加副轴组中的Z2轴组，与正轴结构组成四轴走心式车铣机床；或者增加副轴组中Z2轴组和X2轴组，与正轴结构组成五轴走心式车铣机床；或者增加副轴中的Z2轴组、X2轴组、Y2轴组，与正轴结构组成六轴走心式车铣机床。

正轴组中的Y1轴组的Y1轴滑板通常安装两排刀具，两排刀具在X方向上相向存在，由于Y1轴滑板是一个完整零件，因此所有刀具在X、Y、Z三方向上运动时为同步动作，所需加工的工艺只能在一把刀具完成行程后才能由下一把刀具进行下一个工艺的加工。这就造成机床在加工工件时机床正轴有弊端，刀具相互局限导致工件成型时间没有得到很好的优化，影响工件的成型效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是就现有走心式车铣机床无法实现复杂零件的一次加工成型，且效率不高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种与走心式车铣机床正轴结构配使用的第三轴组机构，该第三轴组机构由Z3轴组、X3轴组、Z3轴组组成。

所述Z3轴组包括Z3轴丝杆、Z3轴滑板、Z3轴电机，Z3轴滑板用于滑动安装在机床床身上，Z3轴丝杆与Z3轴滑板螺纹连接，Z3轴丝杆的一端与Z3轴电机的传动轴相接。启动Z3电机，Z3轴电机的传动轴带动Z3轴丝杆旋转，由于Z3轴丝杆与Z3轴滑板螺纹连接，因此，Z3轴滑板在Z3轴丝杆转动的同时沿现Z轴方向移动，实现第三轴组中的Z轴方向的运动。

所述X3轴组包括X3轴滑板、X3轴丝杆、X3轴电机，X3轴滑板滑动安装在Z3轴滑板上，X3轴丝杆与X3轴滑板螺纹连接，X3轴丝杆的一端与X3轴电机的传动轴相连。启动X3电机，X3轴电机的传动轴带动X3轴丝杆旋转，由于X3轴丝杆与XZ3轴滑板螺纹连接，因此，X3轴滑板在X3轴丝杆转动的同时沿现X轴方向移动，实现第三轴组中X轴方向运动；

所述Y3轴组包括刀具安装座、Y3轴丝杆、Y3轴电机，刀具安装座滑动安装在X3轴滑板上，Y3轴丝杆与刀具安装座螺纹连接，Y3轴丝杆的一端与Y3轴电机的传动轴相连。当Y3轴电机启动时，Y3轴丝杆在其带动下转动，由于Y3轴丝杆与刀具安装座螺纹连接，进而带动刀具安装座实现Y轴方向的移动，实现第三轴组中Y轴方向的运动。

作为本发明的进一步改进，所述的刀具安装座是Y3轴滑板。将刀具安装在Y3轴滑板上，可根据不同需求安排刀具。

作为本发明的进一步改进，所述的刀具安装座是刀塔。在刀塔上安装刀具，利用刀塔的360度旋转实现自动换刀。

作为本发明的进一步改进，所述的刀具安装座由Y3轴滑板和安装在Y3轴滑板上的刀塔构成，所述的Y3轴滑板滑动安装在X3轴滑板上，所述的Y3轴丝杆与Y3轴滑板螺纹连接。Y3轴滑板滑动安装在X3轴滑板上较方便，刀塔安装在Y3轴滑板上也较容易实现，且刀塔的360度旋转实现自动换刀。

作为本发明的进一步改进，所述的Z3轴丝杆与Z3轴滑板螺纹连接，伸入并穿过Z3轴滑板；所述的X3轴丝杆与X3轴滑板螺纹连接，伸入并穿过X3轴滑板；所述的Y3轴丝杆与刀具安装座螺纹连接，伸入并穿过刀具安装座。这样一来，各轴滑板与刀具安装座上只需 单独加工一小段，精确成型螺纹将可实现各轴滑板的平稳运行，大大降低了加工成本，同时减小由于加工面过大带来的零件误差，降低由于零件加工误差带来的精度不准的现象。

作为本发明的进一步改进，所述的Z3轴滑板上开有Z3轴螺纹盲孔，所述的Z3轴丝杆的一端伸入Z3轴螺纹盲孔内并与Z3轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的X3轴滑板上开有X3轴螺纹盲孔，所述的X3轴丝杆的一端伸入X3轴螺纹盲孔内并与X3轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的刀具安装座上开有Y3轴螺纹盲孔，所述的Y3轴丝杆的一端伸入Y3轴螺纹盲孔并与Y3轴螺纹盲孔螺纹连接。在合理的行程内，将各滑板与刀具安装座上丝杆穿过的螺纹孔加工成盲孔，丝杆在盲孔中来回运动，避免丝杆直接与外界接触，更大程度上优化了丝杆的工作环境，有利于丝杆的维护。

作为进一步的技术方案，Z3轴组还包括由Z3轴线轨和Z3轴滑块构成的Z3轴滑动副，所述Z3轴线轨用于安装在机床床身上，Z3轴滑块安装在Z3轴滑板座底部。线轨与滑块配合，实现Z3轴滑板在Z轴方向来回运动。

X3轴组还包括由X3轴线轨、X3轴滑块构成的X3轴滑动副，所述X3轴线轨安装在Z3轴滑板座上，X3轴滑块安装在X3轴滑板上。线轨与滑块配合，实现X3轴滑板在X轴方向上的来回运动；

Y3轴组还包括由Y3轴线轨、Y3轴滑块构成的Y3轴滑动副，所述Y3轴线轨安装在刀具安装座上，Y3轴滑块安装在X3轴滑板上。线轨与滑块配合，实现刀具安装座在Y轴方向上的来回运动。

上述线轨与滑块的配合安装结构大大提高各轴在平面上的运动精度，能实现机床各轴的高速来回运动，而且安装方便，更容易达到高速运转。

作为进一步的技术方案，本发明Z3轴组还包括Z3轴联轴器、Z3轴电机座，Z3轴电机座使用时固定在机床床身上，用于安装Z3轴电机，其内装有轴承，Z3轴丝杆的一端穿过轴承，并通过Z3轴联轴器与Z3轴电机的传动轴连接。

X3轴组还包括X3轴联轴器、X3轴电机座，X3轴电机座固定在Z3轴滑板的侧面，用于安装X3轴电机，其内装有轴承，X3轴丝杆的一端穿过轴承，并通过X3轴联轴器与X3轴电机的传动轴连接。

Y3轴组还包括Y3轴联轴器、Y3轴电机座，Y3轴电机座固定在X3轴滑板上，用于安装Y3轴电机，其内装有轴承，Y3轴丝杆的一端穿过轴承，并通过Y3轴联轴器与Y3轴电机的传动轴连接。

如此一来，每一轴组中的电机都可通过电机座固定，每一轴组内的轴承安装作用为一方 面支撑丝杆，另一方面使丝杆实现无限旋转，丝杆带动轴承内圈旋转，利用轴承的滚珠带来的滚动摩擦代替丝杆直接装在电机座内形成的滑动摩擦，避免滑动摩擦带来的阻力，减少发热量，保证丝杆高精度旋转。联轴器的使用，巧妙的避免了电机轴与丝杆连接时由于零件加工误差导致的同心度偏差大的问题，通过联轴器的连接，使丝杆与电机转轴同步高精度旋转，提高机床自身精度。

由于Z3轴丝杆较长，为保证了丝杆的运动精度，进一步提高了机床的稳定性，避免由于丝杆过长造成的机床自身误差，作为进一步的技术方案，Z3轴组还包括Z3轴座，其内装有轴承，Z3轴丝杆的另一端穿过Z3轴滑板后伸入Z3轴座的轴承内。这样，Z3轴座与Z3轴电机座相配合，使丝杆两端均被轴承支撑，实现丝杆的预拉，且轴承滚动体的滚动摩擦可以很大程度上减少了丝杆旋转过程中的发热。

作为本发明的进一步改进，Z3轴组还包括与Z3轴丝杆相配合的螺母，所述螺母安装在Z3轴滑板的底部，Z3轴丝杆穿过该螺母，Z3轴滑板通过该螺母实现与Z3轴丝杆的螺纹连接；X3轴组还包括与X3轴丝杆配合的螺母，所述螺母安装在X3轴滑板上，X3轴丝杆穿过该螺母，X3轴滑板通过该螺母实现与X3轴丝杆的螺纹连接；Y3轴组还包括与Y3轴丝杆相配合的螺母，所述螺母安装在刀具安装座上，Y3轴丝杆穿过该螺母，刀具安装座通过该螺母实现与Y3轴丝杆的螺纹连接。

丝杆与螺母为标准件，两者成组出现，保证精度，使滑板在各轴上实现无障碍运动。

本发明与包括由X1轴组、Y1轴组和Z1轴组构成的正轴组的三轴走心式车铣机床配合，可形成六轴数控走心式车铣机床(如图9所示)，配合方式是将第三轴组沿正轴组的X方向布置在正轴组的左侧或右侧。这样将避免由于各刀具结构安排在同一Y轴滑板上，使得刀排相互牵连，无法实现独立运作造成的不必要的时间浪费。机床正轴结构上的刀排对工件加工时，第三轴组上的独立刀具可同时对工件进行同时不同工序的加工。例如，当正轴结构的刀具在给工件外径切削时，第三轴组结构的刀具同时可在同一时间内实现对同一工件端面打孔或车削外径等工序，诸如此类，大大提高工件的成型速度。

本发明与包括由X1轴组、Y1轴组和Z1轴组构成的正轴组、由Z2轴组构成的副轴组的现有四轴走心式车铣机床配合，可形成七轴走心式车铣机床(如图10所示)，配合方式是将第三轴组沿正轴组的X方向布置在正轴组的左侧或右侧，这样可更大程度上完成零件背面工艺的成型要求。

本发明与包括由X1轴组、Y1轴组和Z1轴组构成的正轴组、由Z2轴组、X2轴组构成的副轴组的现有的五轴走心式车铣机床配合，可形成八轴走心式车铣机床(如图11图所 示)，配合方式是将第三轴组沿正轴组的X方向布置在正轴组的左侧或右侧，这样可更大程度上实现零件背面更多工艺的成型要求。

本发明与包括由X1轴组、Y1轴组和Z1轴组构成的正轴组、由Z2轴组、X2轴组、Y2轴组构成的副轴组的现有六轴走心式车铣机床配合，可形成九轴走心式车铣机床(如图12图所示)，配合方式是将第三轴组沿正轴组的X方向布置在正轴组的左侧或右侧，这样可更大程度上实现零件背面更多工艺的成型要求。

本发明与现有走心式车铣机床配合相配合，可实现复杂零件的一次加工成型，且生产效率高。例如，当将本发明与现有机床配合时，正轴轴组机构上的机床正主轴加持工件，机床正主轴不转动，也不沿着Z轴方向前后移动时，正轴轴组可对工件侧面钻孔加工，第三轴组上安装端铣动力头，可对工件进行端面打孔加工；正轴轴组中的机床正主轴转动，且沿着Z轴方向前后运动时，正轴轴组上的刀具可对工件进行车外圆的加工，第三轴组上安装镗刀，可以对工件的端面做打孔加工。

附图说明

图1为本发明的分体图结构示意图。

图2为本发明之Z3轴组的结构示意图。

图3为本发明之X3轴组的结构示意图。

图4为本发明之Y3轴组的结构示意图。

图5为本发明与现有三轴走心式车铣机床组合形成的六轴走心式车铣机床结构示意图(第三轴组机构右置)。

图6为本发明与现有三轴走心式车铣机床组合形成的六轴走心式车铣机床结构示意图(第三轴组机构左置)。

图7为本与现有四轴走心式车铣机床组合形成的七轴走心式车铣机床结构示意图(第三轴组机构右置)。

图8为本发明与现有四轴走心式车铣机床组合形成的七轴走心式车铣机床结构示意图(第三轴组机构左置)。

图9为本发明与现有五轴走心式车铣机床组合形成的八轴走心式车铣机床结构示意图(第三轴组机构右置)。

图10为本发明与现有五轴走心式车铣机床组合形成的八轴走心式车铣机床结构示意图(第三轴组机构左置)。

图11为本发明与现有六轴走心式车铣机床组合形成的九轴走心式车铣机床结构示意图 (第三轴组机构右置)。

图12为本发明与现有六轴走心式车铣机床组合形成的九轴走心式车铣机床结构示意图(第三轴组机构左置)。

图13是本发明和现有走心式车铣机床组成的六轴走心式车铣机床中安装刀塔的示意图。图14是反映本发明组合成十轴走心式车铣机床的示意图一。图15是反映本发明组合成十轴走心式车铣机床的示意图二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。本发明中的电机为可实现正反转的电机，例如私服电机或变频电机等。

实施例一：参见图1至图4，本发明所述的第三轴组机构由Z3轴组、Y3轴组、X3轴组三大部分组成。

所述Z3轴组包括Z3轴线轨、Z3轴滑块、Z3轴座、Z3轴滑板、Z3轴电机、Z3轴电机座、Z3轴联轴器。Z3轴线轨用于安装在机床床身C处，与Z3轴线轨相配合的Z3轴滑块安装在Z3轴滑板底部，Z3轴滑板通过Z3轴线轨和Z3轴滑块构成的滑动副滑动安装在机床上。Z3轴座固定的机床床身上，其内装有轴承，Z3轴滑板底部安装有螺母，Z3轴电机座也固定在机床床身上，用于安装Z3轴电机，其内也装有轴承。Z3轴丝杆穿过螺母，一端装在位于Z3轴座的轴承内，另一端穿过Z3轴电机座内的轴承，并通过Z3轴联轴器与Z3轴电机的传动轴连接。当Z3轴电机启动时，带动Z3轴丝杆传动，实现第三轴组中的Z3轴组运动。本发明中的Z3轴电机座4和Z3轴座均通过螺栓固定在机床床身上，也可以在制造机床床身时与机床床身一体制造成型。

所述X3轴组包括X3轴线轨、X3轴滑块、X3轴滑板、X3轴电机、X3轴电机座、X3轴联轴器。X3轴线轨安装在Z3轴滑板的上，与X3轴线轨配合的X3轴滑块安装在X3轴滑板上，与X3轴丝杆相配合的螺母安装在X3轴滑板的侧面，X3轴电机座固定在Z3轴滑板的侧面，用于安装X3轴电机，其内装有轴承，X3轴丝杆穿过X3轴滑板上的螺母，一端悬空，另一端穿过轴承、并通过X3轴联轴器与X3轴电机的传动轴连接。当X3轴电机启动时，带动X3轴丝杆传动，实现第三轴组中的X3轴组运动。本发明中X3轴电机座通过螺栓固定在Z3轴滑板3的的侧面，也可以在制造Z3轴滑板时与Z3轴滑板3一体制造成型。

所述Y3轴组包括Y3轴线轨、Y3轴滑块、由Y3轴滑板构成的刀具安装座、Y3轴电机、Y3轴电机座、Y3轴联轴器。Y3轴滑块安装在X3轴滑板上，Y3轴线轨安装在Y3轴 滑板上，Y3轴丝杆相配合的螺母安装在Y3轴滑板上，Y3轴电机座固定在X3轴滑板的上，用于安装X3轴电机，其内装有轴承，Y3轴丝杆穿过螺母，一端悬空，另一端穿过轴承、并通过Y3轴联轴器与Y3轴电机的传动轴连接。当Y3轴电机启动时，带动Y3轴丝杆传动，实现第三轴组中的Y3轴组运动。本发明中的Y3轴电机座通过螺栓固定在X3轴滑板顶部，也可以在制造X3轴滑板时与X3轴滑板一体制造成型。

实施例二： 

本实施例的结构与实施例一大体上相同，区别在于所述的Z3轴滑板3上开有Z3轴螺纹盲孔(图中未示出)，所述的Z3轴丝杆2的一端伸入Z3轴螺纹盲孔内并与Z3轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的X3轴滑板5上开有X3轴螺纹盲孔(图中未示出)，所述的X3轴丝杆6的一端伸入X3轴螺纹盲孔内并与X3轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的Y3轴滑板8上开有Y3轴螺纹盲孔(图中未示出)，所述的Y3轴丝杆9的一端伸入Y3轴螺纹盲孔并与Y3轴螺纹盲孔螺纹连接。

本实施例可以做一些等同的改进，如Z3轴螺纹盲孔、X3轴螺纹盲孔和Y3轴螺纹盲孔做成光孔，而在Z3轴滑板、X3轴滑板和Y3轴滑板上相应的设置螺母等，用螺母与丝杆螺纹连接实现相应的运动等。

实施例三： 

本实施例与实施例一的区别在于所述的刀具安装座8是刀塔。在刀塔上安装刀具，利用刀塔的360度旋转实现换刀。其他的结构与实施例一相同，此处不予详述。此时，刀塔360°旋转，刀塔各工位刀具灵活换刀，实现对工件的加工，这样的装配结构既节省空间，刀塔上不仅可安装原有标配的各种刀具，也一定程度上增加刀具、动力头等的品种及数量，且圆盘式的设计有利于刀具加工零件时的排屑，并在更大程度上加强了刀具加工零件时的钢性。这样的结构又增加了机床的实际操作性，也增大了机床的加工性能。

实施例四： 

本实施例与实施例二的区别在于所述的刀具安装座8是刀塔。在刀塔上安装刀具，利用刀塔的360度旋转实现换刀。其他的结构与实施例二相同，此处不予详述。此时，刀塔360°旋转，刀塔各工位刀具灵活换刀，实现对工件的加工，这样的装配结构既节省空间，刀塔上不仅可安装原有标配的各种刀具，也一定程度上增加刀具、动力头等的品种及数量，且圆盘式的设计有利于刀具加工零件时的排屑，并在更大程度上加强了刀具加工零件时的钢性。这样的结构又增加了机床的实际操作性，也增大了机床的加工性能。

实施例五： 

本实施例与实施例一的区别在于所述的刀具安装座8由Y3轴滑板和安装在Y3轴滑板上的刀塔构成，所述的Y3轴滑板滑动安装在X3轴滑板5上，所述的Y3轴丝杆9与Y3轴滑板螺纹连接。其他的结构与实施例一相同，在此不予赘述。

实施例六： 

本实施例与实施例二的区别在于所述的刀具安装座8由Y3轴滑板和安装在Y3轴滑板上的刀塔构成，所述的Y3轴滑板滑动安装在X3轴滑板5上，所述的Y3轴丝杆9与Y3轴滑板螺纹连接。其他的结构与实施例二相同，在此不予赘述。

如图5-图6所示，当本发明(以实施例一为例)应用到现有的三轴走心式车铣机床上时，可形成六轴走心式车铣机床。应用方式是将第三轴组机构沿正轴组的X方向布置在正轴组的左侧(参见图6)或右侧(参见图5)。此时，在原有的Y1轴滑板上安装一号刀排、一号侧铣、二号刀排，在新增的第三轴组机构中的Y3轴滑板上安装端铣机构、二号侧铣机构、三号刀排。该组装结构为标配刀排，其中端铣机构包含端铣动力头，可实现工件的端面钻孔、攻丝、斜孔成型等工序；侧铣机构包含侧铣动力头，实现对工件侧面钻孔、攻丝、斜孔成型等加工；刀排配有车刀分别用于实现工件的外圆、切断等工序。以上刀具结构非固定形式，可在客户的要求下随机选配镗刀座、旋风铣、动力头、镗刀柄等选配件。这样一来，正轴组分别由Z1轴组电机、X1轴组电机、Y1轴组电机带动各轴组实现X/Y/Z三方向的来回运动，位于正轴组上的刀具实现在X/Y/Z三方向上运动，从而对零件进行车削、铣削、钻孔、攻丝、雕刻、斜孔成型等工艺；第三轴组分别由Z3轴组电机、X3轴组电机、Y3轴组电机带动各轴组实现X/Y/Z三方向的来回运动，位于第三轴组上的刀具实现在X/Y/Z三方向上运动，从而对零件进行车削、铣削、钻孔、攻丝、雕刻、斜孔成型等工艺。此时，正轴轴组与第三轴组彼此独立，互不干涉。例如，当正轴结构的刀排在给工件外径切削时，第三轴组结构的刀排同时可在同一时间实现对同一工件端面打孔或外径切削，诸如此类，大大提高工件的成型速度。

如图7-图8所示，当本发明应用到现有的四轴走心式车铣机床上时，可形成七轴走心式车铣机床。应用方式是将第三轴组机构沿正轴组的X方向布置在正轴组的左侧(参见图8)或右侧(参见图7)，由副轴Z2构成的副轴组仍沿正轴组的Z方向安装在正轴组的对面，以解决工件成型无法在正轴全部实现的问题。

如图9-图10所示，当本发明应用到现有的五轴走心式车铣机床上时，可形成八轴走心式车铣机床。应用方式是将第三轴组机构沿正轴组的X方向布置在正轴组的左侧(参见图10)或右侧(参见图9)，由Z2轴组、X2轴组成的副轴组仍沿正轴组的Z方向安装在正轴 组的对面，以进一步解决工件成型无法在正轴全部实现的问题。

如图11-12所示，当本发明应用到现有的六轴走心式车铣机床上时，可形成九轴走心式车铣机床。应用方式是将第三轴组机构沿正轴组的X方向布置在正轴组的左侧(参见图12)或右侧(参见图11)，由Z2轴组、X2轴组、Y2轴组的副轴组仍沿正轴组的Z方向安装在正轴组的对面，这样可更进一步解决工件成型无法在正轴全部实现的问题。

本发明与现有的机床相结合，由于Z3轴滑板在Z轴方向上可以运动，因此可以在刀具安装板7上安装刀塔，利用刀塔的360度旋转实现换刀，节省换刀的时间，提高对工件加工的效率。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，如将本发明的线轨变换成硬轨、在滑板上开燕尾槽、同时取消滑块，利用燕尾槽和硬轨实现滑板的滑动；或者将电机与螺母位置互换，电机设置在滑板上并与滑板一起运动；或者将线轨与滑块的安装位置互换；或者将线轨由水平和竖立的设置方式变换为倾斜的设置方式；或者将各种刀具改为倾斜设置或者水平设置；或者在床身上设置滑座，将Z3轴滑板滑动安装在滑座上；或者将第三轴组中的Z3轴线轨安装在立柱侧面或者是床身侧面的立板上等等。凡采用上述等同替换或等效变换的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

本发明未涉及的部分均与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.与数控走心式车铣机床正轴配合的第三轴组机构，其特征在于：由Z3轴组、X3轴组、Y3轴组组成；

所述Z3轴组包括Z3轴丝杆(2)、Z3轴滑板(3)、Z3轴电机(4)，Z3轴滑板(3)用于滑动安装在机床床身上，Z3轴丝杆与Z3轴滑板螺纹连接，Z3轴丝杆的一端与Z3轴电机(4)的传动轴相接；

所述X3轴组包括X3轴滑板(5)、X3轴丝杆(6)、X3轴电机(7)，X3轴滑板(5)滑动安装在Z3轴滑板(3)上，X3轴丝杆(6)与X3轴滑板(3)螺纹连接，X3轴丝杆(6)的一端与X3轴电机(4)的传动轴相连；

所述Y3轴组包括刀具安装座(8)、Y3轴丝杆(9)、Y3轴电机(10)，刀具安装座(8)滑动安装在X3轴滑板(5)上，Y3轴丝杆(9)与刀具安装座(8)螺纹连接，Y3轴丝杆(9)的一端与Y3轴电机(10)的传动轴相连。

2.如权利要求1所述的与数控走心式车铣机床正轴配合的第三轴组机构，其特征在于：所述的刀具安装座(8)是Y3轴滑板。

3.如权利要求1所述的与数控走心式车铣机床正轴配合的第三轴组机构，其特征在于：所述的刀具安装座(8)是刀塔。

4.如权利要求1所述的与数控走心式车铣机床正轴配合的第三轴组机构，其特征在于：所述的刀具安装座(8)由Y3轴滑板和安装在Y3轴滑板上的刀塔构成，所述的Y3轴滑板滑动安装在X3轴滑板(5)上，所述的Y3轴丝杆(9)与Y3轴滑板螺纹连接。

5.如权利要求1至4任一项所述的与数控走心式车铣机床正轴配合的第三轴组机构，其特征在于：所述的Z3轴丝杆(2)伸入并穿过Z3轴滑板(3)；

所述的X3轴丝杆(6)伸入并穿过X3轴滑板(5)；

所述的Y3轴丝杆(9)伸入并穿过刀具安装座(8)。

6.如权利要求1至4任一项所述的与数控走心式车铣机床正轴配合的第三轴组机构，其特征在于：所述的Z3轴滑板(3)上开有Z3轴螺纹盲孔，所述的Z3轴丝杆(2)的一端伸入Z3轴螺纹盲孔内并与Z3轴螺纹盲孔螺纹连接；

所述的X3轴滑板(5)上开有X3轴螺纹盲孔，所述的X3轴丝杆(6)的一端伸入X3轴螺纹盲孔内并与X3轴螺纹盲孔螺纹连接；

所述的刀具安装座(8)上开有Y3轴螺纹盲孔，所述的Y3轴丝杆(9)的一端伸入Y3轴螺纹盲孔并与Y3轴螺纹盲孔螺纹连接。

7.如权利要求5所述的与数控走心式车铣机床正轴配合的第三轴组机构，其特征在于：

Z3轴组还包括由Z3轴线轨(11)和Z3轴滑块(12)构成的Z3轴滑动副，所述Z3轴线轨(11)用于安装在机床床身上，Z3轴滑块(12)安装在Z3轴滑板(3)底部；

X3轴组还包括由X3轴线轨(13)、X3轴滑块(14)构成的X3轴滑动副，所述X3轴线轨(13)安装在Z3轴滑板(3)上，X3轴滑块(14)安装在X3轴滑板(5)上；

Y3轴组还包括由Y3轴线轨(15)、Y3轴滑块(16)构成的Y3轴滑动副，所述Y3轴线轨(15)安装在刀具安装座(8)上，Y3轴滑块(16)安装在X3轴滑板(5)上。

8.如权利要求7所述的与数控走心式车铣机床正轴配合的第三轴组机构，其特征在于：

Z3轴组还包括Z3轴联轴器(17)和Z3轴电机座(18)，Z3轴电机座(18)使用时固定在机床床身上，其中Z3轴电机座(18)用于安装Z3轴电机(4)，其内装有轴承；Z3轴丝杆(2)的一端穿过轴承，并通过Z3轴联轴器(17)与Z3轴电机(4)的传动轴连接，另一端穿过Z3轴滑板(3)；

X3轴组还包括X3轴联轴器(19)、X3轴电机座(20)，X3轴电机座(20)固定在Z3轴滑板(3)的侧面，用于安装X3轴电机(7)，其内装有轴承，X3轴丝杆(6)的一端穿过轴承，并通过X3轴联轴器(19)与X3轴电机(7)的传动轴连接，另一端穿过X3轴滑板(3)；

Y3轴组还包括Y3轴联轴器(21)、Y3轴电机座(22)，Y3轴电机座(22)固定在X3轴滑板(5)上，用于安装X3轴电机(10)，其内装有轴承，Y3轴丝杆(9)的一端穿过轴承，并通过Y3轴联轴器(21)与Y3轴电机(10)的传动轴连接，另一端穿过刀具安装座(5)。

9.如权利要求5所述的与数控走心式车铣机床正轴配合的第三轴组机构，其特征在于：

Z3轴组还包括与Z3轴丝杆(2)相配合的螺母，所述螺母安装在Z3轴滑板(3)的底部，Z3轴丝杆穿过该螺母，Z3轴滑板(3)通过该螺母实现与Z3轴丝杆的螺纹连接；

X3轴组还包括与X3轴丝杆(6)配合的螺母，所述螺母安装在X3轴滑板(5)上，X3轴丝杆(6)穿过该螺母，X3轴滑板(5)通过该螺母实现与X3轴丝杆(6)的螺纹连接；

Y3轴组还包括与Y3轴丝杆(9)相配合的螺母，所述螺母安装在刀具安装座(5)上，Y3轴丝杆(9)穿过该螺母，刀具安装座(5)通过该螺母实现与Y3轴丝杆(9)的螺纹连接。

10.采用权利要求1至9任意一项所述第三轴组机构的数控走心式车铣机床，其特征在于包括由X1轴组、Y1轴组和Z1轴组构成的正轴组，第三轴组沿正轴组的X方向布置在正轴组的左侧或右侧。