CN110076588B - 一种专用机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控机床领域，尤其涉及一种专用机床，包括底座、斜床身、尾座导轨、床鞍导轨、尾座组件和床鞍组件，床鞍导轨位于斜床身上，尾座导轨位于底座上，尾座导轨的顶面和床鞍导轨的顶面均平行于水平面；多个尾座导轨的顶部均处于同一水平面上；底座上设有用来清洁尾座导轨的清洁组件，床鞍组件的底部和尾座组件的底部均设有滑动部。本方案提高了机床的加工精度。

Description

一种专用机床

技术领域

本发明涉及数控机床领域，尤其涉及一种专用机床。

背景技术

数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床，编程人员编制好程序以后，输入到数控电脑系统中，驱动系统依编程移动，操作者只需进行简单辅助操作即可。

斜床身布局的数控机床不仅可以在同等条件下，缩小机床占地面积；而且还可通过整体封闭式截面设计，提高床身的刚度，特别是无需移动工件，可对工件进行多角度、全方位进行加工，操作比较方便。因此，斜床身布局的机床数控机床近年被广泛应用于车床机械加工行业中，用于精密复杂各种回转体零件的多品种加工。

如图1所示，现有的数控机床通常包括底座1和斜床身2，斜床身2位于底座1的上方，斜床身2上设有用于移动床鞍组件8的床鞍导轨3和用于移动尾座组件4的尾座导轨5(下面床鞍导轨3和尾座导轨5合称为导轨)。结合图2所示，无论是床鞍导轨3还是尾座导轨5，导轨顶面具有一定的倾斜度，也就是说导轨的顶面与底座1的顶面之间具有夹角，由于导轨的顶面为倾斜的，故滑动连接在床鞍导轨3上的床鞍组件8底部的滑块、滑动连接在尾座导轨5上的尾座组件4的滑块均需要设计成与导轨顶面相互配合的形状，这样滑块的生产加工就比较苛刻，滑块的生产成本较高，并且将滑块安装到顶面倾斜的导轨上，装配也比较麻烦。并且，床鞍导轨3和尾座导轨5上所承受的重力也比较大，由于导轨的顶面为倾斜的，故导轨的顶部受力不均匀，导轨顶面容易形变，从而使得导轨的使用寿命变短，影响加工的精度。

同理，该类数控机床上的一对尾座导轨5，现目前通常是高低阶梯设置，即尾座导轨5的左侧的导轨高度小于尾座导轨5右侧的导轨的高度，二者之间形成的平面与底座1的顶面之间存在夹角，使得尾座导轨5所承受的尾座组件4的重力不稳定，容易使尾座导轨5发生形变，使得尾座导轨5的使用寿命变短，也会影响加工的精度。

另外，现目前加工所产生的金属碎屑容易堆积在尾座导轨5的根部，不易对其进行清理，另外，堆积的碎屑也易进入到尾座组件4的滑块和尾座导轨5之间而影响尾座组件4的正常滑动，影响了加工的精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种专用机床,以提高加工的精度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种专用机床，包括底座、斜床身、尾座导轨、床鞍导轨、尾座组件和床鞍组件，床鞍导轨位于斜床身上，尾座导轨位于底座上，尾座导轨的顶面和床鞍导轨的顶面均平行于水平面；多个尾座导轨的顶部均处于同一水平面上；底座上设有用来清洁尾座导轨的清洁组件，床鞍组件的底部和尾座组件的底部均设有滑动部。

本方案的工作原理和技术效果为：1、由于尾座导轨的顶面和床鞍导轨的顶面均平行于水平面，故尾座导轨的顶面和床鞍导轨的顶面不是倾斜的，这样尾座导轨承受尾座组件的重力比较均匀，床鞍导轨承受床鞍组件的重力也比较均匀，床鞍导轨的顶面和尾座导轨的顶面不容易形变，利于提高尾座导轨和床鞍导轨的使用寿命，提高加工的精度。2、另外，滑动部的形状也不会比较苛刻，滑动部的生产加工比较简单，成本较低，也便于滑动部与导轨之间的装配。3、另外，由于多个尾座导轨的顶部均处于同一水平面上，故不同的尾座导轨之间承受的尾座组件的重力比较均匀，尾座导轨不易变形，利于提高尾座导轨的使用寿命，从而提高了机床的加工精度。4、本方案中的清洁组件用于对尾座导轨根部的金属碎屑进行清洁，从而可防止滑动部在尾座导轨上滑动时碎屑进入到滑动部和尾座导轨之间而影响尾座组件的正常滑动，进一步保证了加工的精度。并且，通过清洁组件对金属碎屑进行清理，无需人工清理，操作简单方便。

进一步，底座的顶面平行于水平面，多个尾座导轨的高度相同，尾座导轨的顶面和床鞍导轨的顶面均平行于底座的顶面。由于底座的顶面平行于水平面，故底座的顶面为平面，不是倾斜面。由于底座的顶面为平面，而多个尾座导轨的高度又相同，故多个尾座导轨的顶部所在的平面必定与底座平面平行，多个尾座导轨的顶部所在的平面必定平行于水平面。由于尾座导轨的顶面和床鞍导轨的顶面均平行于底座的顶面，则尾座导轨的顶面和床鞍导轨的顶面必为平面，且均平行于水平面。

进一步，清洁组件包括位于尾座导轨两侧的转动盘，转动盘朝向尾座导轨的侧面上设有均匀周向分布的若干吸屑单元，吸屑单元包括吸屑板、位于吸屑板上的间歇通电的电磁铁，电磁铁转动到转动盘的底部时通电，电磁铁转动到转动盘的顶部时断电；吸屑板转动连接在转动盘的边缘位置上，吸屑板与转动盘的边缘之间设有弹性件，转动盘的内部设有空腔，两个转动盘之间设有用于使转动盘顶部的吸屑板转动到空腔中的推动杆。转动盘可在底座的平面上沿尾座导轨的长度方向滚动。吸屑单元用于将底座上、尾座导轨根部的或者上面的金属碎屑进行吸附，即电磁铁通电时对碎屑进行吸附。转动盘在滚动过程中，吸屑单元会作圆周转动，当吸屑单元远离推动杆复位后，电磁铁通电，电磁铁产生磁性，从而对尾座导轨根部上的碎屑进行吸引。当吸屑单元转动到转动盘的顶部时，由于吸屑板转动连接在转动盘的边缘上，此时推动杆的端部对转动盘顶部的吸屑板进行挤压，使得吸屑板发生转动，吸屑板转动到空腔中，同时转动盘顶部的吸屑板上的电磁铁断电，转动盘顶部的吸屑板上的碎屑掉落，由于转动盘顶部的吸屑板位于空腔中，故掉落的碎屑掉落到空腔中而收集起来，从而防止碎屑掉落到转动盘的外侧，保证了碎屑的清理效果。转动盘的顶部的吸屑板转动时，吸屑板使得弹性件蓄力，当转动盘顶部的吸屑板脱离推动杆的挤压时，位于空腔内的吸屑板在弹性件的作用下而反向复位，本方案中的弹性件一方面可使位于空腔内的吸屑板复位，另外也可给吸屑板向空腔内转动一定的阻碍，防止吸屑板位于转动盘底部时而进入到空腔中，避免空腔中的碎屑从转动盘的底部掉出。虽然，吸屑板转动到转动盘顶部时会打开，但是当吸屑板离开推动杆时，吸屑板在弹性件的作用下会自动关闭，从而可使得转动盘底部持续处于关闭的状态。由于本方案中的吸屑单元朝向尾座导轨，故可对尾座导轨根部的碎屑进行针对性清除，清除效果较好。

进一步，位于尾座导轨的转动盘之间连接有转轴，转轴的两端为导电端，转轴内设有给导电端供电的电源，吸屑板靠近导电端的一端设有导电部，导电部上连接有与电磁铁连通的导电体。电源可给导电端供电，当吸屑板位于转动盘的顶部时，吸屑板靠近转轴的一端位于空腔内，故吸屑板上的导电部不会与导电端接触，电源、导电端、导电部、导电体、电磁铁处于断路状态，电磁铁处于消磁的状态。当吸屑板从空腔中复位后，导电部与转轴的导电端接触，电流流经导电端、导电部和导电体进入到电磁铁中，从而使得电磁铁通电，电磁铁产生磁性。由此，通过本方案实现了电磁铁能够根据吸屑板转动的位置自动断电和通电，无需人工控制，操作简单方便，自动化程度更高。

进一步，清洁组件还包括用于与尾座组件连接的驱动块，驱动块固定连接有第一连杆和第二连杆，第一连杆与推动杆固定连接，转轴上转动连接有轴承，轴承的外圈固定连接在第二连杆上。由此，可将驱动块与尾座组件连接在一起，当尾座组件移动时，尾座组件带动驱动块一同移动，驱动块通过第二连杆推动轴承，从而推动转动盘在底座上滚动，转轴在轴承内转动。第一连杆用于与推动杆连接，从而对推动杆进行固定，使得推动杆位于转轴的上方。通过本方案，清洁组件在尾座组件的驱动下，在尾座组件移动到相应位置之前，提前清理尾座导轨周围的碎屑，无需额外设置动力，即可保证尾座组件的姿态和位置不受可能散落在尾座导轨周围的金属碎屑的影响，从而避免了加工零件的精度收到影响。

进一步，推动杆的两端为箭头形，推动杆的两端为小端。由此，推动杆的两端具有一定的斜度，这样当吸屑板转动到推动杆的两端时，推动杆端部的侧面可对吸屑板的端部相抵，吸屑板在推动杆箭头形的侧面相抵的作用下，沿箭头形的侧面向空腔内转动，从而利于使吸屑板转动。

进一步，转动盘远离尾座导轨的一侧设有开口，开口上盖设有盖子，空腔内可拆卸连接有磁铁棒。由此，进入到空腔内的碎屑可吸引在磁铁棒上，当需要对转动盘空腔内的碎屑进行清理时，打开盖子，将磁铁棒取出，从而连同碎屑一同取出，提高了空腔内碎屑的清理效率。

进一步，弹性件为扭簧。扭簧为常见的弹性件，便于购买和配置。

进一步，床鞍组件上设有刀塔组件，底座上设有主轴组件。刀塔组件和主轴组件均为常见的机床上的组件。

进一步，还包括电机，电机上同轴固定连接有丝杠，丝杠螺纹连接在尾座组件上。由此，通过电机带动丝杠转动，丝杠可带动尾座组件在尾座导轨上滑动。

附图说明

图1为现有技术中斜床身布局的数控机床的立体图；

图2为图1中底座、斜床身、尾座导轨和床鞍导轨的右视图；

图3为实施例1本发明的底座、斜床身、尾座导轨和床鞍导轨的右视图；

图4为实施例2中从尾座导轨的长度方向看过去清洁组件的纵向剖视图；

图5为图4的左视图；

图6为实施例2中转动盘靠近尾座导轨的侧面示意图；

图7为图6中吸屑单元的结构示意图；

图8为图4中推动杆的俯视图。

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：底座1、斜床身2、床鞍导轨3、尾座组件4、尾座导轨5、刀塔组件6、主轴组件7、床鞍组件8、电机9、转动盘10、吸屑板11、电磁铁12、导电体13、导电端14、推动杆17、电源18、轴承19、驱动块20、第一连杆21、第二连杆22、箭头板24。

实施例1

一种专用机床，包括底座1、斜床身2、尾座导轨5、床鞍导轨3、尾座组件4和床鞍组件8，斜床身2通过螺钉固定在底座1上，底座1的顶部为平面，且平行于水平面，底座1上设有主轴组件7。结合图3所示，床鞍导轨3位于斜床身2上，尾座导轨5位于底座1上，尾座导轨5的顶面和床鞍导轨3的顶面均平行于底座1的顶面；两个尾座导轨5的顶部距离底座1的顶部的高度相同，因此两个尾座导轨5的顶部均处于同一平面上，且平行于底座1的顶面。床鞍导轨3上滑动连接有床鞍组件8，尾座导轨5上滑动连接有尾座组件4，具体的，尾座组件4的底部和床鞍组件8的底部均设有滑动部，本实施例中的滑动部为滑块。床鞍组件8上设有刀塔组件6。底座1上通过螺钉安装有电机9，电机9上同轴固定连接有丝杠，丝杠螺纹连接在尾座组件4上。

底座1上设有用来清洁尾座导轨5的清洁组件。本实施例中清洁组件包括吹气泵和吹气管，吹气管与吹气泵连接，吹气管远离吹气泵的一端朝向尾座导轨5，吹气泵通过螺钉安装在尾座组件4上。

本实施例中对于其他公知的结构、原理，在本实施例中没有赘述，具体可参见授权公告号为CN106392645B公开的斜床身2平导轨式车铣复合数控机床发明专利。

本实施例中，由于尾座导轨5的顶面和床鞍导轨3的顶面均平行于底座1的顶部的平面，故尾座导轨5的顶面和床鞍导轨3的顶面不是倾斜的，这样尾座导轨5承受尾座组件4的重力比较均匀，床鞍导轨3承受床鞍组件8的重力也比较均匀，床鞍导轨3的顶面和尾座导轨5的顶面不容易形变，利于提高尾座导轨5和床鞍导轨3的使用寿命，提高加工的精度。另外，对滑块的形状要求也不会比较苛刻，滑块的生产加工比较简单，成本较低，也便于滑块与导轨进行装配。另外，由于两个尾座导轨5的高度相同，且均位于底座1的顶面上，故两个尾座导轨5的顶部均处于同一平面上，故不同的尾座导轨5之间承受的尾座组件4的重力比较均匀，尾座导轨5不易变形，利于提高尾座导轨5的使用寿命，从而提高了机床的加工精度。

本实施例中的清洁组件用于对尾座导轨5根部的金属碎屑进行清洁，具体的，吹气泵通过吹气管将尾座导轨5根部的金属碎屑吹走。由于吹气泵位于尾座组件4上，故尾座组件4移动过程中，在尾座移动到相应位置之前，提前清理尾座导轨5上的或者根部的碎屑，无需额外设置动力，即可保证尾座组件4的姿态和位置不受可能散落在尾座导轨5上的金属碎屑的影响，从而避免了加工零件的精度受到影响。并且，通过清洁组件对金属碎屑进行清理，无需人工清理，操作简单方便。

实施例2

结合图3所示，本实施例中的清洁组件包括位于尾座导轨5两侧的图4中的转动盘10，转动盘10沿尾座导轨5的长度方向滚动设在底座1上，两个转动盘10之间连接有转轴，转轴的两端均穿过转动盘10并焊接在转动盘10远离尾座导轨5的内壁上，转轴上设有轴承19，具体的，轴承19套设在转轴中部，轴承19的内圈与转轴焊接；当然，此处的轴承19也可直接替换为套设在转轴上的套筒。结合图5所示，清洁组件还包括驱动块20，驱动块20通过滑槽和凸块配合的方式滑动连接在底座1上，驱动块20上焊接有第二连杆22，第二连杆22远离驱动块20的一端焊接在轴承19的外圈上，驱动块20可与尾座组件4通过螺栓可拆卸连接在一起。

结合图6和图7所示，转动盘10朝向尾座导轨5的侧面上均设有六个均匀周向分布的若干吸屑单元，吸屑单元包括扇形的吸屑板11、通过螺钉安装在位于吸屑板11上的电磁铁12，吸屑板11的表面上设有可容纳电磁铁12的凹槽。吸屑板11的弧形的大端通过销轴转动连接在转动盘10的边缘位置上，吸屑板11与转动盘10的边缘之间设有弹性件，本实施例中的弹性件为扭簧。结合图4所示，转轴上设有电源18，转轴的两端设有与电源18通过导线连接的导电端14。吸屑板11靠近导电端14的一端设有导电部，导电部上连接有导电体13，导电体13与电磁铁12之间连接有导线，本实施例中的导电部、导电体13和导电端14均为铜材料制成。容易想到，在导电端14设有六个轴向分布的橡胶块，从而可将不同的导电体13上的导电部分离开，防止相邻的导电部连接而短路，或者在吸屑板11的边缘上粘接绝缘设置的橡胶块。对于本实施例中容易引起短路的部位，均进行了绝缘措施，如使用胶带、橡胶等材质进行包覆、隔离等，在此不赘述。

结合图4所示，转动盘10的内部设有空腔，两个转动盘10之间设有推动杆17，推动杆17的两端均伸入到空腔中，结合图5所示，驱动块20上焊接有第一连杆21，第一连杆21远离驱动块20的一端焊接在推动杆17上。结合图8所示，推动杆17的两端均为箭头状，具体的，推动杆17的两端焊接有箭头板24，推动杆17的两端均与箭头板24的小端齐平。

本实施例具体实施过程如下：将驱动块20通过螺栓固定的方式固定在尾座组件4上。初始时，结合图4所示，转动盘10顶部的吸屑板11在推动杆17端部的相抵下而被推动杆17的端部向空腔内推动而将空腔打开。当尾座组件4移动时，尾座组件4带动驱动块20移动，驱动块20通过第二连杆22推动轴承19，从而使得转动盘10在底座1上沿尾座导轨5的长度方向滚动，同时，驱动块20通过第一连杆21带动推动杆17跟随转动盘10的滚动而相对于底座1移动，使得推动杆17持续位于转轴的上方。转动盘10在滚动过程中，吸屑单元会作圆周转动，当吸屑单元远离推动杆17后，在弹性件作用下复位而将对应的空腔处的开口封闭，此时，吸屑板11的导电体13的导电部与转轴的导电端14相互接触而连通，故电源18通过转轴的导电端14、导电部和导电体13给电磁铁12供电，电磁铁12通电并产生磁性，从而对尾座导轨5根部上或者尾座导轨5顶部上的铁屑进行吸引，吸引之后，铁屑粘附在转动盘10底部上的电磁铁12上。随着转动盘10的滚动，铁屑逐渐跟随吸屑板11转动到转动盘10的顶部。当吸屑单元逐渐转动到转动盘10的顶部时，由于吸屑板11转动连接在转动盘10的边缘上，此时推动杆17的端部对转动盘10顶部的吸屑板11相抵并使吸屑板11的侧部沿箭头板24的斜面滑动而向空腔内偏转，使吸屑板11转动到空腔中，同时转动盘10顶部的吸屑板11上的导电体13上的导电部与转轴上的导电端14分离，故转动盘10顶部上的电磁铁12断电，转动盘10顶部的吸屑板11上的铁屑在重力的作用下掉落，由于转动盘10顶部的吸屑板11此时位于空腔中，故掉落的碎屑掉落到空腔中而被收集起来，从而防止碎屑掉落到转动盘10的外侧，保证了碎屑的清理效果。转动盘10的顶部的吸屑板11转动时，吸屑板11使得弹性件蓄力，当转动盘10顶部的吸屑板11脱离推动杆17的挤压时，位于空腔内的吸屑板11在弹性件的作用下而反向复位，未被推动杆17的端部相抵的、相邻的吸屑板11之间是结合的，没有缝隙，从而防止吸屑板11转动到转动盘10底部时仍位于空腔中，避免空腔中的碎屑掉出。虽然，吸屑板11转动到转动盘10顶部时会打开，但是当吸屑板11离开推动杆17时，吸屑板11在弹性件的作用下会自动关闭，从而可使得转动盘10底部持续处于关闭的状态，避免空腔中的碎屑掉出。由于本方案中的吸屑单元朝向尾座导轨5，故可对尾座导轨5根部的碎屑进行针对性清除，清除效果较好。

容易理解，通过合理设置电磁铁12到转动盘圆心的距离，使得吸屑板11转动到转动盘10的顶部时，电磁铁12位于推动杆17的下方，推动杆17不会对电磁铁12进行挤压，只会对吸屑板11的位于电磁铁12上方的部位进行挤压。这样吸屑板11吸附碎屑后，在被推动杆17推动而断电排屑时，一方面可防止推动杆17将部分碎屑挤压在了吸屑板11上，导致排泄不彻底，另一方面部分碎屑也不会落在推动杆17上，使得排屑更加彻底。

本实施例中，推动杆17的两端由于为箭头形，故具有一定的斜度，这样当吸屑板11转动到推动杆17的两端时，推动杆17端部的侧面可对吸屑板11的端部相抵，类似于两个楔块的斜面相抵，吸屑板11在推动杆17箭头板24的侧面相抵的作用下，沿箭头板24的侧面向推动杆17的小端移动，从而保证了吸屑板11向空腔内转动，利于使吸屑板11转动。能够理解，为了使吸屑板11与箭头板24的斜面滑动更加顺畅，吸屑板11的侧面也可以设置成楔面结构。

实施例3

本实施例中，转动盘10远离尾座导轨5的一侧设有若干开口，开口上均盖设有盖子，当空腔内的铁屑收集的差不多时，可将盖子拿出，开口打开，铁屑从开口中自动排出，从而实现了铁屑的排出。当然，空腔内可拆卸连接有磁铁棒，如空腔内壁上设有凹槽，将磁铁棒插在凹槽内，磁铁棒可对空腔内的铁屑进行收集，当铁屑满了后，打开盖子，将磁铁棒从开口中取出，从而实现将铁屑从空腔中取出。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (9)

1.一种专用机床，包括底座、斜床身、尾座导轨、床鞍导轨、尾座组件和床鞍组件，所述床鞍导轨位于斜床身上，其特征在于：所述尾座导轨位于底座上，所述尾座导轨的顶面和床鞍导轨的顶面均平行于水平面；多个尾座导轨的顶部均处于同一水平面上；所述底座上设有用来清洁尾座导轨的清洁组件，所述床鞍组件的底部和尾座组件的底部均设有滑动部；所述清洁组件包括位于尾座导轨两侧的转动盘，转动盘朝向尾座导轨的侧面上设有均匀周向分布的若干吸屑单元，所述吸屑单元包括吸屑板、位于吸屑板上的间歇通电的电磁铁，所述电磁铁转动到转动盘的底部时通电，所述电磁铁转动到转动盘的顶部时断电；所述吸屑板转动连接在转动盘的边缘位置上，吸屑板与转动盘的边缘之间设有弹性件，所述转动盘的内部设有空腔，两个转动盘之间设有用于使转动盘顶部的吸屑板转动到空腔中的推动杆。

2.根据权利要求1所述的一种专用机床，其特征在于：所述底座的顶面平行于水平面，多个尾座导轨的高度相同，所述尾座导轨的顶面和床鞍导轨的顶面均平行于底座的顶面。

3.根据权利要求1所述的一种专用机床，其特征在于：位于尾座导轨的转动盘之间连接有转轴，转轴的两端为导电端，所述转轴内设有给导电端供电的电源，所述吸屑板靠近导电端的一端设有导电部，导电部上连接有与电磁铁连通的导电体。

4.根据权利要求3所述的一种专用机床，其特征在于：所述清洁组件还包括用于与尾座组件连接的驱动块，所述驱动块固定连接有第一连杆和第二连杆，所述第一连杆与推动杆固定连接，所述转轴上转动连接有轴承，轴承的外圈固定连接在第二连杆上。

5.根据权利要求1所述的一种专用机床，其特征在于：所述推动杆的两端为箭头形，所述推动杆的两端为小端。

6.根据权利要求1所述的一种专用机床，其特征在于：所述转动盘远离尾座导轨的一侧设有开口，开口上盖设有盖子，所述空腔内可拆卸连接有磁铁棒。

7.根据权利要求1所述的一种专用机床，其特征在于：所述弹性件为扭簧。

8.根据权利要求1所述的一种专用机床，其特征在于：所述床鞍组件上设有刀塔组件，所述底座上设有主轴组件。

9.根据权利要求8所述的一种专用机床，其特征在于：还包括电机，所述电机上同轴固定连接有丝杠，所述丝杠螺纹连接在尾座组件上。

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