CN106392669A - 斜床身平导轨式数控车床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及斜床身数控机床，具体是一种斜床身平导轨式数控车床，包括液压站、冷却系统、防护罩和斜床身，布置在斜床身上的主轴组件、尾座组件、床鞍组件和刀塔组件；其中：所述斜床身的导轨安装面上设置有两条尾座导轨和两条床鞍导轨，所述两条尾座导轨的顶滑面和两条床鞍导轨的顶滑面均与导轨安装面形成相同的夹角a，所述导轨安装面与斜床身的基准面形成夹角b，该夹角b与夹角a相等，使得两条尾座导轨和两条床鞍导轨形成以基准面为参照的平导轨结构；所述刀塔组件导轨的顶滑动面与基准面形成夹角c。本发明由于所述结构而具有的优点是：延长了使用寿命、降低了能耗、扩大了加工范围、降低了使用成本、不易污染车间和降低了工人劳动强度。

Description

斜床身平导轨式数控车床

技术领域

本发明涉及斜床身数控车床，尤其是一种延长使用寿命、降低能耗、扩大加工范围、降低使用成本、不易污染车间和降低工人劳动强度的斜床身平导轨式数控车床。

背景技术

斜床身布局的车床【导轨倾斜角度通常选择45°、60°和75°】，不仅可以在同等条件下，改善受力情况；而且还可通过整体封闭式截面设计，提高床身的刚度，特别是自动换刀装置的布置较方便。 因此，斜床身布局的车床【无论是普通车床，还是数控车床。】被广泛应用于机械加工行业中，用于精密复杂各种回转体零件的多品种加工。

现有技术斜床身布局的车床，导轨的顶平面与导轨安装面是平行的，也就是说导轨的顶平面与床体的底部位置处的定位基面具有夹角，就造成斜床身的床体的底部基面具有夹角，造成使用该类的斜床身的车床在加工零件时受到制约，例如一些异性多工艺的零件加工，需要多次装夹，造成加工的零件精度低；该类斜床身布局的车床想将车铣复合为一体，难度大，即使勉强将车铣复合为一体，所使用的附加的零件多，结构复杂；该类斜床身布局的车床刚性相对而言较低，导轨需要承受安装在其上的床鞍以及刀塔组件，随加工时间的推移，容易形变，使用寿命短。

在使用时，导轨以及安装在导轨的床鞍部件使用的润滑油直接通过床身的低点位置流入位于床身下方的水箱中，与刀具冷却水在水箱中混合后泵入废水排液系统。废水排液系统中的废液还需另外的油水分离装置和滤油机进行油水分离，使得企业的使用成本高，能耗大。安装在导轨上的床鞍部件使用的冷却水一般通过斜床身上的冷却水低点自流部自然流入位于斜床身中部下方的水箱中，由于高速运行的刀盘带动冷却水高速射向水箱或高速射向中斜床身的低点，使得冷却水很容易飞溅出水箱，飞溅出水箱的水很快污染车间的底板，因为该飞溅出水箱的水一般都含有油污，很难清洗，严重影响车间的整洁度，同时工人需要对车间进行污水清理，增强了工人的劳动强度。

各运行部件是通过其电机的刚性实现制动，随使用时间的延长，电机的刚性难于保证加工精度需求，往往造成产品精度低、无法保证指令所需要的制动需求，静态刚性差；一旦；电机出现静态刚性降低，就会将整个对应的运行部件更换，无形中提高了企业的使用成本。

纵观整个机床行业，无法将平导轨应用在斜床身上进行机床的布局，以优化机床布局，这也是行业的技术瓶颈。

综上所述，现有技术的斜床身布局的机床存在的缺点是：运行部件使用寿命短、能耗大、使用成本高、容易污染车间和工人劳动强度大。

发明内容

本发明的目的是提供一种延长使用寿命、降低能耗、扩大加工范围、降低使用成本、不易污染车间和降低工人劳动强度的斜床身平导轨式数控车床。

为实现上述目的而采用的技术方案是这样的，即一种斜床身平导轨式数控车床，包括液压站、冷却系统、防护罩，位于防护罩上可启闭的门和可编程控制板，位于防护罩内的照明装置和斜床身，布置在斜床身上的主轴组件、尾座组件、床鞍组件，位于床鞍组件上的刀塔组件；其中：

所述斜床身的导轨安装面上设置有两条尾座导轨和两条床鞍导轨，所述两条尾座导轨的顶滑面和两条床鞍导轨的顶滑面均与导轨安装面形成相同的夹角a，所述导轨安装面与斜床身的基准面形成夹角b，该夹角b与夹角a相等，使得两条尾座导轨和两条床鞍导轨形成以基准面为参照的平导轨结构；

所述两条尾座导轨上设置有尾座滑块，该尾座滑块的滑槽与尾座导轨相互匹配，该尾座滑块的背板与尾座组件的底部固定为一体，所述尾座组件的底部固定有丝杆螺母a，尾座伺服电机的丝杆a穿入丝杆螺母a，该尾座伺服电机固定在斜床身上并由可编程控制板控制启闭，所述尾座伺服电机驱动丝杆a在丝杆螺母a中转动，使得与丝杆螺母a一体的尾座组件沿尾座导轨左右移动；

所述两条床鞍导轨上设置有床鞍滑块，该床鞍滑块的滑槽与床鞍导轨相互匹配，该床鞍滑块的背板与床鞍组件的底部固定为一体，所述床鞍组件的底部固定有丝杆螺母b，床鞍伺服电机的丝杆b穿入丝杆螺母b，该床鞍伺服电机固定在斜床身上并由可编程控制板控制启闭，所述床鞍伺服电机驱动丝杆b在丝杆螺母b中转动，使得位于床鞍组件上的刀塔组件随丝杆螺母b一体沿床鞍导轨左右移动；

所述床鞍组件的床鞍的顶部设置有两条刀塔组件导轨，该两条刀塔组件导轨上设置有刀塔滑块，该刀塔滑块的滑槽与刀塔组件导轨相互匹配，该刀塔滑块的背板与拖板的底部固定为一体，该拖板的顶部与刀塔组件的底部固定为一体；所述拖板的底部固定有丝杆螺母c，刀塔伺服电机的丝杆c穿入丝杆螺母c，该刀塔伺服电机固定在床鞍组件的床鞍上并由可编程控制板控制启闭，所述刀塔伺服电机驱动丝杆c在丝杆螺母c中转动，使得与丝杆螺母c一体的拖板以及位于拖板上的刀塔组件沿刀塔组件导轨上下移动；

所述刀塔组件导轨的顶滑动面与基准面形成夹角c。

本发明由于上述结构而具有的优点是：延长了使用寿命、降低了能耗、扩大了加工范围、降低了使用成本、不易污染车间和降低了工人劳动强度。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明各组件在斜床身上的局部结构示意图。

图3为本发明主轴组件的结构示意图。

图4为本发明床鞍组件的结构示意图。

图5为本发明尾座组件的结构示意图。

图6为本发明尾座组件的顶针锥度调节机构的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参见附图1至6，图中的斜床身平导轨式数控车床，包括液压站、冷却系统、防护罩1，位于防护罩1上可启闭的门2和可编程控制板3，位于防护罩1内的照明装置和斜床身4，布置在斜床身4上的主轴组件5、尾座组件6、床鞍组件7，位于床鞍组件7上的刀塔组件8；其中：

所述斜床身4的导轨安装面9上设置有两条尾座导轨10和两条床鞍导轨11，所述两条尾座导轨10的顶滑面和两条床鞍导轨11的顶滑面均与导轨安装面9形成相同的夹角a，所述导轨安装面9与斜床身4的基准面12形成夹角b，该夹角b与夹角a相等，使得两条尾座导轨10和两条床鞍导轨11形成以基准面12为参照的平导轨结构；

所述两条尾座导轨10上设置有尾座滑块601，该尾座滑块601的滑槽与尾座导轨10相互匹配，该尾座滑块601的背板与尾座组件6的底部固定为一体，所述尾座组件6的底部固定有丝杆螺母a，尾座伺服电机602的丝杆a穿入丝杆螺母a，该尾座伺服电机602固定在斜床身4上并由可编程控制板3控制启闭，所述尾座伺服电机602驱动丝杆a在丝杆螺母a中转动，使得与丝杆螺母a一体的尾座组件6沿尾座导轨10左右移动；

所述两条床鞍导轨11上设置有床鞍滑块701，该床鞍滑块701的滑槽与床鞍导轨11相互匹配，该床鞍滑块701的背板与床鞍组件7的底部固定为一体，所述床鞍组件7的底部固定有丝杆螺母b，床鞍伺服电机702的丝杆b穿入丝杆螺母b，该床鞍伺服电机702固定在斜床身4上并由可编程控制板3控制启闭，所述床鞍伺服电机702驱动丝杆b在丝杆螺母b中转动，使得位于床鞍组件7上的刀塔组件8随丝杆螺母b一体沿床鞍导轨11左右移动；

所述床鞍组件7的床鞍的顶部设置有两条刀塔组件导轨703，该两条刀塔组件导轨703上设置有刀塔滑块801，该刀塔滑块801的滑槽与刀塔组件导轨703相互匹配，该刀塔滑块801的背板与拖板15的底部固定为一体，该拖板15的顶部与刀塔组件8的底部固定为一体；所述拖板15的底部固定有丝杆螺母c，刀塔伺服电机802的丝杆c穿入丝杆螺母c，该刀塔伺服电机802固定在床鞍组件7的床鞍上并由可编程控制板3控制启闭，所述刀塔伺服电机802驱动丝杆c在丝杆螺母c中转动，使得与丝杆螺母c一体的拖板15以及位于拖板15上的刀塔组件8沿刀塔组件导轨703上下移动；

所述刀塔组件导轨703的顶滑动面与基准面12形成夹角c【该夹角c可以是与夹角b或夹角a相等，与也可以采用不等的，根据加工需要，采用不等时，可以进一步扩大加工范围，】。该实施例中，同一零件，一次装夹进行多工序加工，使得斜床身平导轨布局车床得以实现，克服了本领域长期存在的技术难题。斜床身平导轨布局的车床结构紧凑，运行平稳，提高了加工零件的精度，降低了工人劳动强和降低了使用成本。在该实施例中，所述刀塔组件导轨703的顶滑动面与导轨安装面9平行，该刀塔组件导轨703的顶滑动面与基准面12形成的夹角c与所述夹角b和夹角a相等。

为实现降低能耗，进一步降低企业使用成本和避免油污污染车间地板，上述实施例中，优选地：所述导轨安装面9的边部固定有与导轨安装面9一体的围板13，该围板13的内壁与两条尾座导轨10的侧壁和两条床鞍导轨11的侧壁之间形成一条封闭的回油槽14，在回油槽14最低点位置处通过管道与润滑油回油箱连通；

所述床鞍组件7的两条刀塔组件导轨703的下端固定有导流板a707,该导流板a707与床鞍组件7的中心槽a708之间形成的缝隙为刀塔组件导轨润滑油回流通道，该刀塔组件导轨润滑油回流通道的出油口位于回油槽14围合的区域上方。该实施例能够有效的形成油水分离结构，即润滑油与冷却水有效分离。

为保证冷却水不从水箱中溢至车间地板上，更进一步降低工人劳动强度，上述实施例中，优选地：在斜床身4上中部靠左的冷却水低点自流部16位置处设置有至少两块导流板b17，该两块导流板b17之间形成防溢槽18。

为便于调整顶针605的锥度，上述实施例中，优选地：所述尾座组件6的尾座体603的顶部固定有安装罩604，安装罩604中固定有顶针锥度调节机构，顶针605位于顶针锥度调节机构中。所述所述顶针锥度调节机构又包括与顶针605尾部锥度配合连接的套筒606，该套筒606的尾部插入壳体607的偏心孔608中，所述套筒606的外壁与壳体607的内壁之间具有两套轴承组件609；

位于偏心孔608中并与壳体607内壁尾部螺纹连接为一体的顶杆611，该顶杆611的头部穿入套筒606的内腔后紧抵在顶针605尾部的端面上；

靠近顶针头部位置处的轴承组件609的左端紧抵在套筒606的限位盘的右端面上，该轴承组件609的右端紧抵在偏心孔608中的限位承台上；所述套筒606的限位盘的外沿套装有防护盖610，靠近顶针头部位置处的轴承组件609的左端紧抵在所述防护盖610的右端，壳体壳体607的左端紧抵在防护盖610的限位承台上，壳体607的内壁与防护盖610的的外壁右端之间设置有密封圈；

在壳体607的外壁设置有连接盘612，该连接盘612上设置有定位安装孔；

所述防护盖610内壁与套筒606的限位盘之间设置有至少一个防水槽613，该防水槽613位于套筒606的限位盘的外沿上。防水槽613的设置，使得尾座组件的使用寿命延长，防水槽613的截面形状为直角梯形。壳体607的尾部为螺母形。直接转动壳体607【用扳手或螺母套筒转动壳体607的尾部】，实现顶针605锥度的快速调节。

为实现尾座组件6的快速制动，提高加工精度，保证尾座组件6的静态刚性，延长使用寿命，降低企业使用成本，上述实施例中，优选地：所述尾座组件6的尾座体603的底部固定有液压夹持器b615，该液压夹持器b615的夹持槽b616与尾座导轨10相互匹配，且液压夹持器b615的夹持槽b616与尾座滑块601的滑槽位于同一直线上；

所述液压夹持器b615的夹持槽b616的两侧壁的相对位置上设置有制动块，该制动块由液压站的液压油管路中的液压油驱动伸缩，所述液压夹持器b615的液压驱动腔通过管道与液压站连通；

所述液压站由可编程控制板3控制启闭。

为实现主轴组件5的快速制动，提高加工精度，保证主轴组件5的静态刚性，延长使用寿命，降低企业使用成本，上述实施例中，优选地：所述主轴组件5的主轴501的动力输入端具有动力制动盘502，该动力制动盘502，该动力制动盘502的盘体位于液压夹持器a503的夹持槽504中，该液压夹持器a503的外壳通过螺钉固定在连接板a504的上部，该连接板a504的下部通过螺钉固定在主轴组件5的箱体的外壁上；

所述液压夹持器a503的夹持槽a505的两侧壁的相对位置上设置有制动块，该制动块由液压站的液压油管路中的液压油驱动伸缩，所述液压夹持器a503的液压驱动腔通过管道与液压站连通；

所述液压站由可编程控制板3控制启闭。所述连接板a504位于主轴组件5的主轴501的下方。该连接板a504的侧面形状为座椅状。

为实现床鞍组件7和位于床鞍组件7上的刀塔组件8的快速制动，提高加工精度，保证床鞍体704的静态刚性，延长使用寿命，降低企业使用成本，上述实施例中，优选地：所述床鞍组件7的床鞍体704的底部固定有液压夹持器c705，该液压夹持器c705的夹持槽c706与床鞍导轨11相互匹配，且液压夹持器c705的夹持槽c706与床鞍滑块701的滑槽位于同一直线上；

所述液压夹持器c705的夹持槽c706的两侧壁的相对位置上设置有制动块，该制动块由液压站的液压油管路中的液压油驱动伸缩，所述液压夹持器c705的液压驱动腔通过管道与液压站连通；

所述液压站由可编程控制板3控制启闭。床鞍体704的边部具有内防护罩安装部。

位延长导轨以及导轨处滑动部件的使用寿命，上述实施例中，优选地：所述尾座导轨10与尾座滑块601之间的滑动面上、所述床鞍导轨11与床鞍滑块701之间的滑动面上、所述刀塔组件导轨703与刀塔滑块801之间的滑动面上均设置有淬火层。

上述实施例中涉及的液压站、冷却系统、防护罩1，位于防护罩1上可启闭的门2和可编程控制板3均采用市场销售产品，所有的液压夹持器也采用市场销售产品。

显然，上述所有实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明所述实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范畴。

综上所述，由于上述结构，延长了使用寿命、降低了能耗、扩大了加工范围、降低了使用成本、不易污染车间和降低了工人劳动强度。

Claims (10)

1.一种斜床身平导轨式数控车床，包括液压站、冷却系统、防护罩（1），位于防护罩（1）上可启闭的门（2）和可编程控制板（3），位于防护罩（1）内的照明装置和斜床身（4），布置在斜床身（4）上的主轴组件（5）、尾座组件（6）、床鞍组件（7），位于床鞍组件（7）上的刀塔组件（8）；其特征在于：

所述斜床身（4）的导轨安装面（9）上设置有两条尾座导轨（10）和两条床鞍导轨（11），所述两条尾座导轨（10）的顶滑面和两条床鞍导轨（11）的顶滑面均与导轨安装面（9）形成相同的夹角a，所述导轨安装面（9）与斜床身（4）的基准面（12）形成夹角b，该夹角b与夹角a相等，使得两条尾座导轨（10）和两条床鞍导轨（11）形成以基准面（12）为参照的平导轨结构；

所述两条尾座导轨（10）上设置有尾座滑块（601），该尾座滑块（601）的滑槽与尾座导轨（10）相互匹配，该尾座滑块（601）的背板与尾座组件（6）的底部固定为一体，所述尾座组件（6）的底部固定有丝杆螺母a，尾座伺服电机（602）的丝杆a穿入丝杆螺母a，该尾座伺服电机（602）固定在斜床身（4）上并由可编程控制板（3）控制启闭，所述尾座伺服电机（602）驱动丝杆a在丝杆螺母a中转动，使得与丝杆螺母a一体的尾座组件（6）沿尾座导轨（10）左右移动；

所述两条床鞍导轨（11）上设置有床鞍滑块（701），该床鞍滑块（701）的滑槽与床鞍导轨（11）相互匹配，该床鞍滑块（701）的背板与床鞍组件（7）的底部固定为一体，所述床鞍组件（7）的底部固定有丝杆螺母b，床鞍伺服电机（702）的丝杆b穿入丝杆螺母b，该床鞍伺服电机（702）固定在斜床身（4）上并由可编程控制板（3）控制启闭，所述床鞍伺服电机（702）驱动丝杆b在丝杆螺母b中转动，使得位于床鞍组件（7）上的刀塔组件（8）随丝杆螺母b一体沿床鞍导轨（11）左右移动；

所述床鞍组件（7）的床鞍的顶部设置有两条刀塔组件导轨（703），该两条刀塔组件导轨（703）上设置有刀塔滑块（801），该刀塔滑块（801）的滑槽与刀塔组件导轨（703）相互匹配，该刀塔滑块（801）的背板与拖板（15）的底部固定为一体，该拖板（15）的顶部与刀塔组件（8）的底部固定为一体；所述拖板（15）的底部固定有丝杆螺母c，刀塔伺服电机（802）的丝杆c穿入丝杆螺母c，该刀塔伺服电机（802）固定在床鞍组件（7）的床鞍上并由可编程控制板（3）控制启闭，所述刀塔伺服电机（802）驱动丝杆c在丝杆螺母c中转动，使得与丝杆螺母c一体的拖板（15）以及位于拖板（15）上的刀塔组件（8）沿刀塔组件导轨（703）上下移动；

所述刀塔组件导轨（703）的顶滑动面与基准面（12）形成夹角c。

2.根据权利要求1所述的斜床身平导轨式数控车床，其特征在于：

所述导轨安装面（9）的边部固定有与导轨安装面（9）一体的围板（13），该围板（13）的内壁与两条尾座导轨（10）的侧壁和两条床鞍导轨（11）的侧壁之间形成一条封闭的回油槽（14），在回油槽（14）最低点位置处通过管道与润滑油回油箱连通；

所述床鞍组件（7）的两条刀塔组件导轨（703）的下端固定有导流板a（707）,该导流板a（707）与床鞍组件（7）的中心槽a（708）之间形成的缝隙为刀塔组件导轨润滑油回流通道，该刀塔组件导轨润滑油回流通道的出油口位于回油槽（14）围合的区域上方。

3.根据权利要求1所述的斜床身平导轨式数控车床，其特征在于：在斜床身（4）上中部靠左的冷却水低点自流部（16）位置处设置有至少两块导流板b（17），该两块导流板b（17）之间形成防溢槽（18）。

4.根据权利要求1所述的斜床身平导轨式数控车床，其特征在于：所述尾座组件（6）的尾座体（603）的顶部固定有安装罩（604），安装罩（604）中固定有顶针锥度调节机构，顶针（605）位于顶针锥度调节机构中。

5.根据权利要求4所述的斜床身平导轨式数控车床，其特征在于：所述所述顶针锥度调节机构又包括与顶针（605）尾部锥度配合连接的套筒（606），该套筒（606）的尾部插入壳体（607）的偏心孔（608）中，所述套筒（606）的外壁与壳体（607）的内壁之间具有两套轴承组件（609）；

位于偏心孔（608）中并与壳体（607）内壁尾部螺纹连接为一体的顶杆（611），该顶杆（611）的头部穿入套筒（606）的内腔后紧抵在顶针（605）尾部的端面上；

靠近顶针头部位置处的轴承组件（609）的左端紧抵在套筒（606）的限位盘的右端面上，该轴承组件（609）的右端紧抵在偏心孔（608）中的限位承台上；所述套筒（606）的限位盘的外沿套装有防护盖（610），靠近顶针头部位置处的轴承组件（609）的左端紧抵在所述防护盖（610）的右端，壳体壳体（607）的左端紧抵在防护盖（610）的限位承台上，壳体（607）的内壁与防护盖（610）的的外壁右端之间设置有密封圈；

在壳体（607）的外壁设置有连接盘（612），该连接盘（612）上设置有定位安装孔；

所述防护盖（610）内壁与套筒（606）的限位盘之间设置有至少一个防水槽（613），该防水槽（613）位于套筒（606）的限位盘的外沿上。

6.根据权利要求1或4所述的斜床身平导轨式数控车床，其特征在于：所述尾座组件（6）的尾座体（603）的底部固定有液压夹持器b（615），该液压夹持器b（615）的夹持槽b（616）与尾座导轨（10）相互匹配，且液压夹持器b（615）的夹持槽b（616）与尾座滑块（601）的滑槽位于同一直线上；

所述液压夹持器b（615）的夹持槽b（616）的两侧壁的相对位置上设置有制动块，该制动块由液压站的液压油管路中的液压油驱动伸缩，所述液压夹持器b（615）的液压驱动腔通过管道与液压站连通；

所述液压站由可编程控制板（3）控制启闭。

7.根据权利要求1所述的斜床身平导轨式数控车床，其特征在于：所述主轴组件（5）的主轴（501）的动力输入端具有动力制动盘（502），该动力制动盘（502），该动力制动盘（502）的盘体位于液压夹持器a（503）的夹持槽（504）中，该液压夹持器a（503）的外壳通过螺钉固定在连接板a（504）的上部，该连接板a（504）的下部通过螺钉固定在主轴组件（5）的箱体的外壁上；

所述液压夹持器a（503）的夹持槽a（505）的两侧壁的相对位置上设置有制动块，该制动块由液压站的液压油管路中的液压油驱动伸缩，所述液压夹持器a（503）的液压驱动腔通过管道与液压站连通；

所述液压站由可编程控制板（3）控制启闭。

8.根据权利要求7所述的斜床身平导轨式数控车床，其特征在于：所述连接板a（504）位于主轴组件（5）的主轴（501）的下方。

9.根据权利要求1所述的斜床身平导轨式数控车床，其特征在于：所述床鞍组件（7）的床鞍体（704）的底部固定有液压夹持器c（705），该液压夹持器c（705）的夹持槽c（706）与床鞍导轨（11）相互匹配，且液压夹持器c（705）的夹持槽c（706）与床鞍滑块（701）的滑槽位于同一直线上；

所述液压夹持器c（705）的夹持槽c（706）的两侧壁的相对位置上设置有制动块，该制动块由液压站的液压油管路中的液压油驱动伸缩，所述液压夹持器c（705）的液压驱动腔通过管道与液压站连通；

所述液压站由可编程控制板（3）控制启闭。

10.根据权利要求1所述的斜床身平导轨式数控车床，其特征在于：所述尾座导轨（10）与尾座滑块（601）之间的滑动面上、所述床鞍导轨（11）与床鞍滑块（701）之间的滑动面上、所述刀塔组件导轨（703）与刀塔滑块（801）之间的滑动面上均设置有淬火层。