CN110076586A - 平导轨平台式机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据机床的技术领域，具体涉及平导轨平台式机床，包括床座和纵向固定在床座上的床鞍导轨和尾座导轨，所述床鞍导轨包括平行设置的第一床鞍导轨和第二床鞍导轨，第一床鞍导轨和第二床鞍导轨的高度相同；所述尾座导轨低于床鞍导轨，尾座导轨包括平行设置的第一尾座导轨和第二尾座导轨，第一尾座导轨低于第二尾座导轨，第一尾座导轨、第二尾座导轨和第二床鞍导轨呈阶梯排布。采用本方案能减少加工成本，并使床鞍导轨受力均匀，延长床鞍导轨的使用寿命。

Description

平导轨平台式机床

技术领域

本发明涉及数据机床的技术领域，具体涉及平导轨平台式机床。

背景技术

现有的斜床身布局的机床，导轨的顶面与导轨安装面是平行的，也就是说导轨的顶面与床体底部的定位基准面具有夹角，造成使用斜床身的机床加工零件时受到制约，例如一些异形多工艺步骤的零件加工，需要多次装夹，使用斜床身的机床容易造成加工的零件精度低；而且，现有的斜床身机床加工成本较高，使用过程中容易出现导轨受力不均匀的情况，使得导轨容易发生形变而导致导轨的使用寿命降低；其次，该类斜床身布局的机床难以将车铣复合为一体，需要使用较多附加零件协助才能实现复合为一体的目的；同时，导轨需要承载安装在其上的床鞍组件、刀塔组件或尾座组件，承受的压力比较大，同时，因导轨的顶面位置较高，流动的润滑油难以流经导轨顶面，所以容易导致的导轨顶面润滑效果不足，使得导轨的使用寿命大幅度降低。

发明内容

本发明意在提供平导轨平台式机床，以解决现有技术中导轨受力不均，容易发生形变而导致导轨使用寿命短的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：平导轨平台式机床，包括床座和纵向固定在床座上的床鞍导轨和尾座导轨，所述床鞍导轨包括平行设置的第一床鞍导轨和第二床鞍导轨，第一床鞍导轨和第二床鞍导轨的高度相同；所述尾座导轨低于床鞍导轨，尾座导轨包括平行设置的第一尾座导轨和第二尾座导轨，第一尾座导轨低于第二尾座导轨，第一尾座导轨、第二尾座导轨和第二床鞍导轨呈阶梯排布。

本方案的优点是：(1)本申请的第一床鞍导轨和第二床鞍导轨的高度相同，无需在床座上加工固定角度的斜面等，减少了机床的制造成本低，而且能使床鞍导轨的受力更加均匀，缓解了床鞍导轨产生形变的情况，从而延长了床鞍导轨的使用寿命；

(2)两尾座导轨阶梯排布，使量尾座导轨之间形成斜面，便于润滑油在重力的作用下沿斜面下流，以实现润滑油的回收和统一处理。

优选的，作为一种改进，所述床鞍导轨和尾座导轨的顶面与床座底部的定位基准面平行。

本方案的制作成本低，使床鞍导轨和尾座导轨的受力更加均匀，在长期使用过程中，缓解了床鞍导轨和尾座导轨发生形变的情况，从而延长了床鞍导轨和尾座导轨的使用寿命。

优选的，作为一种改进，所述尾座导轨上滑动连接有滑块，滑块上设有通孔，通孔上设有第一单向阀，通孔的下端位于尾座导轨的顶面；所述滑块内设有负压腔，负压腔与通孔相连通，负压腔上还开通有连接口，连接口上设有压力阀；负压腔内沿滑块滑动的方向滑动设有活塞，活塞上铰接设有活塞杆，活塞杆上固定设有用于驱动活塞滑动的驱动机构。

本申请增设的滑块上设有用于供润滑油流出的通孔，通过通孔直接将润滑油喷洒在尾座导轨的上表面，使尾座导轨全方位得到润滑，从而增强了尾座导轨的润滑效果，减小了滑块与尾座导轨之间的摩擦，延长了尾座导轨的使用寿命；而且滑块在滑动过程中，还能对尾座导轨附近堆积的碎屑进行刮擦，避免了碎屑堆积的情况。

优选的，作为一种改进，所述驱动机构包括传动齿轮和第一齿条，第一齿条固定设于活塞杆上，活塞杆的两端均留有一段光滑段，且第一齿条的长度小于或等于活塞在负压腔内的行程长度，第一齿条的两端分别单向铰接设有铰接齿，铰接齿能朝向第一齿条的中部偏转，且铰接齿和第一齿条之间设有复位扭簧；传动齿轮转动设于负压腔上靠近尾座导轨的一侧，且传动齿轮和第一齿条啮合；所述尾座导轨的上表面设有用于与传动齿轮啮合的第二齿条。

本方案的传动齿轮与尾座导轨上的第二齿条相互啮合，能使滑块在尾座导轨上的滑动更稳定，不会出现滑移的情况；同时还利用滑块在尾座导轨上的往复滑动的过程，带动活塞在负压腔内往复运动，从而实现了将润滑油吸入负压腔，然后通过通孔喷到尾座导轨上的目的；本申请的活塞滑动到负压腔端部时，传动齿轮刚好运动到第一齿条的端部与铰接齿相抵，使铰接齿相对于第一齿条发生偏转，达到使第一齿条和传动齿轮脱离啮合的目的，避免了卡死的情况；当传动齿轮反向转动时，铰接齿即与传动齿轮啮合，使得传动齿轮的转动能继续转化成第一齿条的平移。

优选的，作为一种改进，还包括有床鞍组件、尾座组件、刀塔组件和主轴组件，床鞍组件滑动连接在床鞍导轨上，刀塔组件固定安装在床鞍组件上，尾座组件滑动设于尾座导轨上，主轴组件固定设于床座的左侧。

主轴组件能固定并带动工件旋转；尾座组件在尾座导轨上滑动可以带动后顶尖支撑工件；床鞍组件用于将刀塔组件与床鞍导轨滑动连接，使刀塔组件能自由滑动，进而实现了对工件进行复杂精密加工的目的。

优选的，作为一种改进，所述床座上还设有回油槽，回油槽为位于第二床鞍导轨和第一尾座导轨之间的倾斜的斜面，回油槽靠近第二床鞍导轨的一侧高于靠近第一尾座导轨的一侧。

本方案使第一尾座导轨和第二尾座导轨上的润滑油均能在重力作用下自动汇集到一处，便于润滑油的回收和统一处理。

优选的，作为一种改进，所述床座的四周还设有限流凸缘，限流凸缘的上表面高于回油槽的上表面，限流凸缘的一端设有回油口。

本方案使润滑油能汇集在床座上并统一经回油口流入统一的收集装置内，避免了润滑油流到地上导致的工作环境脏污，且地名清洁难度大的问题。

优选的，作为一种改进，所述回油槽靠近回油口的一端低于回油槽远离回油口的一端。

本方案避免了润滑油汇集到靠近第一尾座导轨的位置后，无法继续在重力作用下流动而导致润滑油滞留在第一尾座导轨附近的情况，从而避免了加工过程中的废屑和粉末等堆积、粘附在第一尾座导轨附近的情况。

优选的，作为一种改进，所述通孔内固定设有吸油块。

本方案能对润滑油产生缓冲的作用，避免润滑油在压力增大的情况下喷射到尾座导轨上而导致的润滑油飞溅的情况；同时也对润滑油具有存储的作用，使得活塞在负压腔内滑动形成负压的过程中，也有润滑油滴淋在尾座导轨的顶面上，对其进行润滑，从而使得尾座导轨的顶面上时刻都有润滑油，保证了润滑效果。

优选的，作为一种改进，吸油块为海绵块，海绵块的形状和尺寸均与通孔相同。

本方案能进一步对通孔内外两侧进行隔离，避免了尾座导轨顶面上的杂质进入负压腔或通孔堆积的情况，还能对润滑油起到过滤的作用，避免杂质落到尾座导轨上的情况。

附图说明

图1为本发明平导轨平台式机床实施例一的三维结构示意图。

图2为本发明实施例一中床身的三维结构示意图。

图3为本发明实施例二的右视剖视图，剖切方向为图2的A-A方向。

图4为图3的局部放大图。

图5为图4沿B-B方向的剖视图。

图6为图5沿D-D方向的剖视图。

图7为本发明实施例三的局部剖视图，剖切方向为图4沿B-B方向。

图8为图7中活塞杆的主视剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：床座1、第一床鞍导轨2、第一尾座导轨3、床鞍组件4、尾座组件5、刀塔组件6、主轴组件7、第二床鞍导轨8、第二尾座导轨9、回油槽10、限流凸缘11、滑块12、通孔13、负压腔14、连接口15、活塞16、活塞杆17、安装部18、擦拭部19、储油室20、传动齿轮21、第一铰接齿22、左端点23、右端点24、第一端点25、第二端点26。

实施例一

基本如附图1、图2所示：平导轨平台式机床，包括床身，床身包括床座1和通过螺栓纵向固定在床座1上的床鞍导轨和尾座导轨，床鞍导轨包括平行设置的第一床鞍导轨2和第二床鞍导轨8，第一床鞍导轨2和第二床鞍导轨8的高度相同；尾座导轨包括平行设置的第一尾座导轨3和第二尾座导轨9，第一尾座导轨3低于第二尾座导轨9，第二尾座导轨9低于床鞍导轨，第一尾座导轨3、第二尾座导轨9和第二床鞍导轨8呈阶梯排布。床鞍导轨和尾座导轨的顶面均与床座1底部的定位基准面平行。

平导轨平台式机床还包括滑动设于尾座导轨上的尾座组件5，第一尾座导轨3和第二尾座导轨9上滑动连接有尾座滑块12，尾座滑块12的滑槽与尾座导轨相互匹配，尾座滑块12 的背板与尾座组件5的底部通过螺栓固定连接；尾座组件5的底部固定卡接有丝杆螺母，丝杆螺母内螺纹连接有丝杆，丝杆的端部固定卡接有尾座伺服电机，尾座伺服电机通过螺栓固定在床座1上并由可编程控制板控制启闭，此处的可编程控制板选用专利CN201611142037.3 中使用的可编程控制板。

平导轨平台式机床还包括滑动连接在床鞍导轨上的床鞍组件4，床鞍组件4上安装有刀塔组件6，床座1的左侧还设有主轴组件7，上述床鞍组件4、刀塔组件6和主轴组件7均选用现有数控机床中比较成熟的产品，且连接安装方式也选用现有技术中成熟的滑动连接、螺栓连接或焊接等工艺手段。

如图2所示，床座1上还设有回油槽10，回油槽10为位于第一尾座导轨3和第二床鞍导轨8之间的倾斜的斜面，回油槽10靠近第二床鞍导轨8的一侧高于靠近第一尾座导轨3 的一侧。床座1的四周还设有限流凸缘11，限流凸缘11的上表面高于回油槽10的上表面，限流凸缘11的右端开有回油口，回油槽10的右端低于回油槽10的左端。

具体实施时：1)本申请的床鞍导轨和尾座导轨的顶面与床座1底部的定位基准面平行，且第一床鞍导轨2和第二床鞍导轨8的高度相同，减少了机床的制造成本低，而且能使床鞍导轨的受力更加均匀，缓解了床鞍导轨产生形变的情况，从而延长了床鞍导轨的使用寿命，减少了维护和更换成本；2)本申请的两尾座导轨阶梯排布，使量尾座导轨之间形成回油槽10，便于润滑油在重力的作用下沿斜面下流，以实现润滑油的回收和统一处理；而且回油槽10 的右端低于回油槽10的左端，且限流凸缘11的右端开有回油口，使用时可在回油口处连通回油管，使润滑油能顺着回油管回到统一收集的地方，避免了润滑油飞溅导致的工作环境脏污的情况。

应当说明的是，本申请主要保护的是床鞍导轨和尾座导轨，附图1和附图2中示出床座 1部分结构不同，例如图1中的床座1的正面加工有两个圆形的开口，图2中的床座1上没有圆形的开口等，但是上述不同并不会对主要技术点的实施造成影响，实际实施时，可以根据实际需求选择图1或图2中的床座1与上述技术特征进行组合。

实施例二

如图3～图6所示，本实施例与实施例一的区别在于尾座导轨上均滑动连接有滑块12，以第一尾座导轨3上的滑块12为例对滑块12的结构进行说明，如图4、图5所示，滑块12上开有通孔13，通孔13沿负压腔14的长度方向(图5)开有一个，沿负压腔14的横截面方向(图4)开有多个，图中示出了三个；通孔13内固定粘接有吸油块，吸油块为海绵块，且海绵块的形状和尺寸与通孔13相同；通孔13上安装有第一单向阀，第一单向阀位于吸油块的上侧；通孔13的下端位于第一尾座导轨3的顶面。滑块12内采用空腔设计而形成负压腔14，负压腔14的下侧与通孔13相连通，负压腔14的上侧还开通有连接口15，连接口15上安装有压力阀，实际使用时，通过管道将连接口15与供油源相连通即可，供油源可以根据实际情况选择在滑块12内开通出一个预存润滑油的储油室20或者选用外部的油桶，此处以储油室20为例进行说明，如图3所示，负压腔14的右侧还开有储油室20，管道的一端与连接口 15相连通，管道的另一端与储油室20的底部连通；储油室20的顶部还开通有用于调节气压的泄压孔和用于增加润滑油的进料口。

如图5所示，负压腔14内水平滑动连接有活塞16，活塞16的右端固定焊接有活塞杆17，负压腔14的右端开通有圆孔，活塞杆17间隙地穿过圆孔并从负压腔14的右端伸出。活塞16的右侧设有用于驱动活塞16滑动的驱动机构，驱动机构包括通过螺栓相互固定连接的安装部18和擦拭部19，如图6所示，擦拭部19为架设在尾座导轨上并与尾座导轨贴合的清洁层，擦拭部19与尾座导轨的摩擦阻尼大于滑块12与尾座导轨的摩擦阻尼，此处以滑块 12选用不锈钢、擦拭部19选用橡胶层为例；活塞杆17的右端与安装部18通过螺栓固定连接。

实际生产时，滑块12的长度等于尾座组件5底部的长度，使尾座组件5与尾座导轨通过滑块12间接滑动连接；在滑块12上固定焊接连接有法兰，并在法兰上加工螺栓孔；在配套使用的尾座组件5的底部开出一个用于容纳滑块12的容纳腔，容纳腔内开有与螺栓孔尺寸相匹配的螺纹孔。

具体实施过程如下：将螺栓穿过滑块12上的法兰并与容纳腔内的螺纹孔螺纹配合，从而将滑块12与尾座组件5固定连接，然后尾座组件5滑动安装在第一尾座导轨3和第二尾座导轨9上；运行时，尾座组件5在第一尾座导轨3和第二尾座导轨9上纵向往复滑动，带动滑块12在第一尾座导轨3和第二尾座导轨9上往复滑动。如图5所示，当滑块12左移时，擦拭部19相对于滑块12向右移动，进而带动活塞16相对于滑块12向右移动在负压腔14 内形成负压，从而实现了将润滑油吸入负压腔14内的目的；滑块12向右移动时，因为擦拭部19与尾座导轨的摩擦力大于滑块12与尾座导轨的摩擦力，所以擦拭部19会带动活塞16 相对于滑块12向左运动，活塞16左移使负压腔14内压力增大而将润滑油压到尾座导轨上表面，对尾座导轨进行润滑。而且，本申请的擦拭部19右移在负压腔14内形成负压期间，还能将尾座导轨上的废屑推挤到右侧的出油口位置；擦拭部19左移时再驱动活塞16将负压腔14内的润滑油挤出到尾座导轨上。所以本申请的擦拭部19是先对尾座导轨进行清洁，再挤出润滑油，完成润滑尾座导轨、延长尾座导轨使用寿命的目的。

实施例三

如图7、图8所示，本实施例与实施例二的区别在于驱动机构包括传动齿轮21和第一齿条，第一齿条一体成型于活塞杆17的下侧面，活塞杆17的左、右两端均留有一段光滑段，且第一齿条的长度等于活塞16在负压腔14内的行程长度，第一齿条的两端分别通过轴销单向铰接连接有铰接齿，为方便说明，将第一齿条左端的铰接齿命名为第一铰接齿22，第一齿条右端的铰接齿命名为第二铰接齿，第一铰接齿22和第二铰接齿的设置相对于第一齿条的中垂线对称。下面以第一铰接齿22为例对其结构进行说明：第一铰接齿22正上方的第一齿条上开有用于供第一铰接齿22向右偏转的空腔，空腔的横截面形状如图8所示，为向上凹进活塞杆17的凹槽，此处为方便说明，将凹槽的左端与活塞杆17的相交点命名为第一端点 25，凹槽的右端与活塞杆17的相交点命名为第二端点26，将第一铰接齿22的左端凸出点命名为左端点23，第一铰接齿22的右端凸出点命名为右端点24。第一铰接齿22竖直时，第一端点25与第一铰接齿22的左端点23相抵，第二端点26与第一铰接齿22的右端点24相抵；凹槽的截面弧线包括右端的第一弧线和左端的第二弧线，第一弧线为以轴销为圆心、以右端点24到轴销的距离为半径的圆弧；第二弧线过第一端点25，且第二弧线与第一弧线相切；保证了第一铰接齿22无法向左偏转，且第一铰接齿22和第一齿条之间固定焊接有用于使第一铰接齿22保持竖直状态的复位扭簧；传动齿轮21通过轴销转动连接在负压腔14的下侧，且传动齿轮21的上侧和第一齿条啮合；第一尾座导轨3的上表面也开有用于与传动齿轮21啮合的第二齿条(图中未绘出)。

具体实施时，当尾座组件5和滑块12在尾座导轨上向右滑动时，传动齿轮21与尾座导轨上的第二齿条啮合而发生顺时针转动，并带动第一齿条向右移动，第一齿条带动活塞16 向右移动，从而在负压腔14内形成负压，并将润滑油吸入负压腔14内；当活塞16右移到图7位置时，传动齿轮21刚好运动到第一铰接齿22的下方，所以传动齿轮21再继续顺时针转动时，会将第一铰接齿22向右顶而使第一铰接齿22向右偏转(如图8的虚线所示)，从而实现了使第一齿条与传动齿轮21脱离啮合，所以传动齿轮21继续转动将不再带动活塞16 右移；当滑块12在尾座导轨上左移时，传动齿轮21变成逆时针转动，而第一铰接齿22在复位扭簧的作用下向下偏转而恢复竖直状态，从而使得传动齿轮21逆时针转动时，能与第一齿条啮合，进而带动第一齿条左移；传动齿轮21逆时针转动带动第一齿条向左移动时，负压腔14内压力增大，将润滑油挤出负压腔14；润滑油经过通孔13流到尾座导轨的顶面上对尾座导轨的顶面进行润滑；当活塞16运动到负压腔14的左端时，传动齿轮21继续逆时针转动会将第二铰接向左顶而使第二铰接齿向左偏转，从而使得第一齿条和传动齿轮21脱离啮合；当传动齿轮21再次反向发生顺时针转动时，第二铰接齿会在复位弹簧的作用下向下偏转恢复竖直状态，从而使传动齿轮21再次与第一齿条啮合。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.平导轨平台式机床，包括床座和纵向固定在床座上的床鞍导轨和尾座导轨，其特征在于：所述床鞍导轨包括平行设置的第一床鞍导轨和第二床鞍导轨，第一床鞍导轨和第二床鞍导轨的高度相同；所述尾座导轨低于床鞍导轨，尾座导轨包括平行设置的第一尾座导轨和第二尾座导轨，第一尾座导轨低于第二尾座导轨，第一尾座导轨、第二尾座导轨和第二床鞍导轨呈阶梯排布。

2.根据权利要求1所述的平导轨平台式机床，其特征在于：所述床鞍导轨和尾座导轨的顶面与床座底部的定位基准面平行。

3.根据权利要求1所述的平导轨平台式机床，其特征在于：所述尾座导轨上滑动连接有滑块，滑块上设有通孔，通孔上设有第一单向阀，通孔的下端位于尾座导轨的顶面；所述滑块内设有负压腔，负压腔与通孔相连通，负压腔上还开通有连接口，连接口上设有压力阀；负压腔内沿滑块滑动的方向滑动设有活塞，活塞上铰接设有活塞杆，活塞杆上固定设有用于驱动活塞滑动的驱动机构。

4.根据权利要求3所述的平导轨平台式机床，其特征在于：所述驱动机构包括传动齿轮和第一齿条，第一齿条固定设于活塞杆上，活塞杆的两端均留有一段光滑段，且第一齿条的长度小于或等于活塞在负压腔内的行程长度，第一齿条的两端分别单向铰接设有铰接齿，铰接齿能朝向第一齿条的中部偏转，且铰接齿和第一齿条之间设有复位扭簧；传动齿轮转动设于负压腔上靠近尾座导轨的一侧，且传动齿轮和第一齿条啮合；所述尾座导轨的上表面设有用于与传动齿轮啮合的第二齿条。

5.根据权利要求1所述的平导轨平台式机床，其特征在于：还包括有床鞍组件、尾座组件、刀塔组件和主轴组件，床鞍组件滑动连接在床鞍导轨上，刀塔组件固定安装在床鞍组件上，尾座组件滑动设于尾座导轨上，主轴组件固定设于床座的左侧。

6.根据权利要求1所述的平导轨平台式机床，其特征在于：所述床座上还设有回油槽，回油槽为位于第二床鞍导轨和第一尾座导轨之间的倾斜的斜面，回油槽靠近第二床鞍导轨的一侧高于靠近第一尾座导轨的一侧。

7.根据权利要求6所述的平导轨平台式机床，其特征在于：所述床座的四周还设有限流凸缘，限流凸缘的上表面高于回油槽的上表面，限流凸缘的一端设有回油口。

8.根据权利要求7所述的平导轨平台式机床，其特征在于：所述回油槽靠近回油口的一端低于回油槽远离回油口的一端。

9.根据权利要求3所述的平导轨平台式机床，其特征在于：所述通孔内固定设有吸油块。

10.根据权利要求9所述的平导轨平台式机床，其特征在于：吸油块为海绵块，海绵块的形状和尺寸均与通孔相同。