CN105563210A - 旋转切削型数控车床 - Google Patents

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/34—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
    • B23Q5/38—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
    • B23Q5/40—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw
    • B23Q5/402—Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously by feed shaft, e.g. lead screw in which screw or nut can both be driven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/24—Tool holders for a plurality of cutting tools, e.g. turrets
    • B23B29/32—Turrets adjustable by power drive, i.e. turret heads

Abstract

一种旋转切削型数控车床，它主要由主轴单元、Z向数控滑台、数控回转刀塔、控制系统、刀具组成；其特征在于：主轴单元安装在主轴座中，Z向数控滑台安装在主轴座上，并且Z向数控滑台的运动轨线与主轴轴线相平行；数控回转刀塔安装在Z向数控滑台上，数控回转刀塔的回转轴线与主轴单元的回转轴线相平行；Z向数控滑台采用悬伸结构，回转刀架上安装有刀尖高度在以数控回转刀塔为中心到主轴单元轴心的圆周线上的各式数控刀具，每把刀具在回转刀架上开有对应大于需加工工件的避空区；本数控车床结构简单，排屑方便，刀具可安装数多，维护方便，经济适用，结构新颖，空间占地小。

Description

旋转切削型数控车床
技术领域
本发明涉及一种机械加工设备，尤其是一种数控车削设备。
背景技术
随着国家装备制造业的振兴与发展，数控机床作为机床工业的主流产品，已成为实现装备制造业现代化的关键设备。数控车床作为机械加工重要的一环，然而其主体结构一直是上百年不变的传统架构；在这创新社会我们迫切需要改变传统结构，用更加合理结构为传统工业添彩。
发明内容
本发明的目的是提供结构简单，排屑方便的经济适用型数控车床。
为了达到上述的发明目的，本发明所采用的技术方案为：它主要由主轴单元、Z向数控滑台、数控回转刀塔、控制系统、刀具组成；其特征在于：主轴单元安装在主轴座中，Z向数控滑台安装在主轴座上，并且Z向数控滑台的运动轨线与主轴轴线相平行；数控回转刀塔安装在Z向数控滑台上，数控回转刀塔的回转轴线与主轴单元的回转轴线相平行；Z向数控滑台采用悬伸结构，即鞍座固定安装在主轴座上，导轨进行移动；该结构可更好的排屑和简化车削空间；Z轴数控滑台包括Z轴导轨、Z轴螺杆、鞍座、Z轴数控电机；鞍座安装在主轴座上，Z轴导轨安装在鞍座中，Z轴螺杆套入鞍座，Z轴螺杆与Z轴数控电机连接；Z轴导轨优选滑动硬轨，次选滚动导轨，Z轴螺杆优选滚动丝杆。数控回转刀塔主要由回转刀架、回转轴承、减速机构、数控电机、刀塔座体组成，回转刀架通过回转轴承安装在刀塔座体中。数控电机通过减速机构带动回转刀架做360度任意旋转；减速机构优选无隙或调隙减速机构；回转刀架上安装有刀尖高度在以数控回转刀塔为中心到主轴单元轴心的圆周线上的各式数控刀具，每把刀具在回转刀架上开有对应大于需加工工件的避空区，从而方便刀具进行工件的内外圆切削；刀具除可安装外圆刀、内孔刀，钻头外，还可安装动力钻、铣、磨回转工具，另外还可安装汽动手指进行辅助自动上下料。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的减速机构首选蜗轮减速机构，该结构可更有效的提高经济性；蜗轮减速机构优选蜗杆弹性摆动紧贴蜗轮的无隙蜗轮机构，次选蜗杆移动式调隙蜗轮机构。为防止意外撞机时，损伤蜗轮，蜗轮安装有力矩保护机构。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的回转轴承首选圆锥滚子轴承，该结构可增强刚性；靠回转刀架端的圆锥滚子轴承优选内外圈均过盈配合的方式，另一端圆锥滚子轴承优选外圈过盈配合，内圈过渡配合的装配方式，这样可更大程序增强机构刚性。
本发明的有益效果是：结构简单，排屑方便，刀具可安装数多，维护方便，经济适用，结构新颖，空间占地小。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是图1的左视图。
图3是图1的A-A剖示图。
图4是图1的K部放大图。
图中：1为合金钢滑动导轨，2为滚珠丝杆，3为Z轴伺服电机，4为鞍座，5为主轴座，6为滚珠丝杆螺母，7为螺母座，8为滚珠丝杆的安装座，9为联轴器，10为空槽，11为回转刀架，12为大号圆锥滚子轴承，13为蜗轮，14为蜗杆，15为小号圆锥滚子轴承，16为X轴伺服电机，17为刀塔座体，18为回转刀架中心轴，19为碟簧，20为垫圈，21为拉紧螺栓，22为弹性胶垫，23为钢板，24为定位销，25为主轴单元，26为刀具，27为避空区。
具体实施方式
参照图1~4所示，本实施例中Z轴数控滑台主要由GCr15轴承硬化处理的合金钢滑动导轨1、滚珠丝杆2、Z轴伺服电机3、和主轴座5制造为一体的鞍座4组成；本实施例中合金钢滑动导轨1安装在主轴座5正上方，具体应用中可根据空间需要安装在主轴座5的其它方位，如斜置、侧置、下置。如图1、2所示本实施中滚珠丝杆2的螺母6安装在和主轴座5连成一体的螺母座7中，滚珠丝杆2的安装座8固定在合金钢滑动导轨1上，滚珠丝杆2通过联轴器9与Z轴伺服电机3相联，合金钢滑动导轨1靠螺母座7处开有一条空槽10方便移动。
参照图1~4所示，本实施例中数控回转刀塔主要由回转刀架11、大号圆锥滚子轴承12、蜗轮13、蜗杆14、小号圆锥滚子轴承15、X轴伺服电机16、刀塔座体17组成，刀塔座体17固定安装在合金钢滑动导轨1上，回转刀架11通过大号和小号圆锥滚子轴承12、15安装在刀塔座体17中，本实施例中蜗轮13、蜗杆14组合的减速机构没有无隙和调隙机构，但安装了力矩保护机构和阻尼机构；力矩保护机构采用蜗轮13上加工有和回转刀架中心轴18相配合的锥孔，再通过碟簧19和垫圈20使蜗轮13和回转刀架中心轴18的锥面有个恒定的压力贴合，从而限定蜗轮13和回转刀架11间的回转力，垫圈20的厚薄可微调力矩大小。阻尼机构采用在拉紧螺栓21和小号圆锥滚子轴承15的外圈间安装弹性胶垫22和钢板23，其原理是通过弹性胶垫22使钢板23和小号圆锥滚子轴承15的外圈有个恒定的摩擦力来产生回转阻尼，拉紧螺栓21与回转刀架中心轴18间安装有定位销24来防止它们间的回转运动；阻尼机构主要是为防止蜗轮蜗杆间的间隙在回转刀架高速运转中惯量对切削精度造成的影响。蜗杆14与X轴伺服电机16相联带动回转刀架11做360度任意旋转；回转刀架11上安装有刀尖高度在以数控回转刀塔为中心到主轴单元25轴心的圆周线上的各式数控刀具26，每把刀具在回转刀架上开有对应大于需加工工件的避空区27。
工作时，控制系统控制Z轴和X轴伺服电机使得刀具和对主轴单元上的工件进行轴向、径向或联动车削；换刀时，Z向数控滑台带着回转刀架离开工件干涉区进行回转刀架转位换刀；该结构可安装刀具数多，换刀快，结构简单、经济实用。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员，在本发明的领域内所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (7)

1.一种旋转切削型数控车床，它主要由主轴单元、Z向数控滑台、数控回转刀塔、控制系统、刀具组成；其特征在于：主轴单元安装在主轴座中，Z向数控滑台安装在主轴座上，并且Z向数控滑台的运动轨线与主轴轴线相平行；数控回转刀塔安装在Z向数控滑台上，数控回转刀塔的回转轴线与主轴单元的回转轴线相平行；Z向数控滑台采用悬伸结构，即鞍座固定安装在主轴座上，导轨进行移动；Z轴数控滑台包括Z轴导轨、Z轴螺杆、鞍座、Z轴数控电机；鞍座安装在主轴座上，Z轴导轨安装在鞍座中，Z轴螺杆套入鞍座，Z轴螺杆与Z轴数控电机连接；数控回转刀塔主要由回转刀架、回转轴承、减速机构、数控电机、刀塔座体组成，回转刀架通过回转轴承安装在刀塔座体中，数控电机通过减速机构带动回转刀架做360度任意旋转；回转刀架上安装有刀尖高度在以数控回转刀塔为中心到主轴单元轴心的圆周线上的各式数控刀具，每把刀具在回转刀架上开有对应大于需加工工件的避空区，从而方便刀具进行工件的内外圆切削。
2.根据权利要求1所述的旋转切削型数控车床，其特征在于：所述的减速机构为蜗轮减速机构。
3.根据权利要求2所述的旋转切削型数控车床，其特征在于：所述的蜗轮减速机构为蜗杆弹性摆动紧贴蜗轮的无隙蜗轮机构。
4.根据权利要求2所述的旋转切削型数控车床，其特征在于：所述的蜗轮减速机构为蜗杆移动式调隙蜗轮机构。
5.根据权利要求2至4所述的任一项旋转切削型数控车床，其特征在于：所述的蜗轮减速机构的蜗轮安装有力矩保护机构。
6.根据权利要求1所述的旋转切削型数控车床，其特征在于：所述的回转轴承采用圆锥滚子轴承。
7.根据权利要求6所述的旋转切削型数控车床，其特征在于：所述的圆锥滚子轴承靠回转刀架端的内外圈均过盈配合的方式，另一端圆锥滚子轴承优选外圈过盈配合，内圈过渡配合的装配方式。
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