CN115026617A - 一种用于加工中心的全齿式方滑枕 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于加工中心的全齿式方滑枕，包括方滑枕，位于方滑枕滑座内，且一端与切割刀具连接；进给组件，设置于所述方滑枕滑座上，并与所述方滑枕连接，使所述方滑枕能在方滑枕滑座内做水平往复滑动；调节组件，设置于方滑枕滑座内，调节所述方滑枕滑座和方滑枕之间的配合精度；能够减小装置整体的占地面积和重量，同时提高方滑枕的刚性和精度。

Description

一种用于加工中心的全齿式方滑枕

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种用于加工中心的全齿式方滑枕。

背景技术

随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品日趋精密复杂，且需求频繁改型，特别是在宇航、造船、军事等领域所需的机械零件，精度要求高，形状复杂，批量小，加工这类产品需要经常改装或调整设备，普通机床或专用化程度高的自动化机床已不能适应这些要求。

目前加工中心大多为直线型加工，而且动力部分，为了节约成本，采用独立设置于滑枕外部的电机，并通过皮带的方式与相平行设置的加工轴传动连接，不仅会造成整体的重量和占用空间过大,且在加工时，外侧的电机会对待加工的零件造成干扰，为了避免这种干扰，会将加工轴变长，但是，一旦加长，当进行大力切削时，易导致弯曲，造成切削不稳。

皮带式的动力输出，还存在的一个问题是动力传输的局限，一般来说，很难通过皮带式的连接，将动力变大，即切削时，还是按照原先进行切割，但是实际的情况是，刚开始的切削可以进行大范围切割，比如正常的切割是以1mm为单位，在刚开始的切削时，可以三倍切削，即3mm进行，加快加工速度，当到达预定位置后，切换至精细加工，即1mm加工，使得成品成型更快，且性能更佳。但是，目前的皮带式的传输，仅能按照1mm进行切削，如果想按照不同阶段进行切削，则需要切换不同的加工中心进行切削，又增大了成本不适用于重切削、大余量切削的加工场景。

另外，现有的加工中心的加工精度较低，仅能在常规的切削范围内进行加工，无法对加工精度进行调整，导致适用性差。

因此，针对这上述技术问题，旨在发明一种用于加工中心的全齿式方滑枕。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种能够减小装置整体的占地面积和重量，同时提高方滑枕的刚性和精度的用于加工中心的全齿式方滑枕。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种用于加工中心的全齿式方滑枕，其特征在于，包括

方滑枕，位于方滑枕滑座内，且一端与切割刀具连接；

进给组件，设置于所述方滑枕滑座上，并与所述方滑枕连接，使所述方滑枕能在方滑枕滑座内做水平往复滑动；

调节组件，设置于方滑枕滑座内，调节所述方滑枕滑座和方滑枕之间的配合精度。

进一步地，所述进给组件包括进给电机和进给丝杆，所述进给电机设置于方滑枕滑座上，且输出轴与进给丝杆连接，所述进给丝杆通过螺母及螺母座的配合与方滑枕连接。

进一步地，所述方滑枕滑座内开设有供方滑枕穿过的加工通道，所述进给丝杆位于加工通道下方，所述调节组件设置于加工通道内。

进一步地，所述调节组件包括固定镶条和调节镶条，所述加工通道呈长方体且与方滑枕尺寸相匹配，所述固定镶条和调节镶条均具有多个且分别设置于加工通道四角，所述调节镶条与方滑枕滑座可拆卸连接。

进一步地，所述方滑枕滑座两侧均设置有平衡油缸，两个所述平衡油缸的油缸轴芯均与配重支架连接，所述配重支架与方滑枕端部连接。

进一步地，所述方滑枕包括壳体，所述壳体内设置有主轴模块和传动模块，所述主轴模块的一端伸出壳体，并通过伸出部分与切割刀具连接，所述传动模块一端与传动电机连接，所述传动模块的另一端与主轴模块连接，所述传动模块上设置有换挡齿轮组，所述换挡齿轮组能与主轴模块配合进行档位切换。

进一步地，所述传动模块一端设置连接齿轮组，所述连接齿轮组包括主连接齿轮和副连接齿轮，所述主连接齿轮设置在传动电机的输出轴上，所述副连接齿轮设置在传动轴上，且所述主连接齿轮和副连接齿轮相啮合

进一步地，所述换挡齿轮组包括两个组，其中一组包括第一主齿轮和第一副齿轮，另一组包括第二主齿轮和第二副齿轮，所述第一主齿轮和第二主齿轮均通过切换组件设置在传动轴上，所述第一副齿轮和第二副齿轮均设置在主轴模块上，且在所述切换组件的作用下，所述第一主齿轮能与第一副齿轮啮合或第二主齿轮能与第二副齿轮啮合

进一步地，所述切换组件包括切换油缸，所述切换油缸和活塞杆均套设在传动轴上，所述第一主齿轮和第二主齿轮均设置于活塞杆上，在所述切换油缸的驱动下，所述第一主齿轮和第二主齿轮能沿传动轴轴向往复移动，使所述第一主齿轮和第一副齿轮啮合，或所述第二主齿轮和第二副齿轮啮合。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

1、将方滑枕设置于方滑枕滑座内，能够减小装置整体的占地面积和重量。

2、利用固定镶条和调节镶条调整方滑枕与方滑枕滑座之间的距离，从而提高方滑枕和方滑枕滑座之间的配合精度，使方滑枕的刚性提高、精度可靠。

3、通过设置平衡油缸对方滑枕进行支撑，平衡方滑枕的重量，减轻进给组件的负担及损耗，提高进给组件的使用寿命。

4、方滑枕能根据不同的需求，进行档位的选择，方便在同一加工中心上实现一个零件的分步加工，提高加工效率，节约工厂的加工成本，提高收益。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例的结构示意图；

图3为本实施例的结构示意图；

图4为本实施例中方滑枕的结构示意图；

图5为图4中A部分的局部放大图；

图6为图4中B部分的局部放大图。

图中：

1-方滑枕滑座；101-滑座通孔；

2-方滑枕；21-壳体；22-主轴模块；23-传动模块；24-换挡齿轮组；241-第一主齿轮；242-第一副齿轮；243-第二主齿轮；244-第二副齿轮；25-连接齿轮组；251-主连接齿轮；252-副连接齿轮；26-传动轴；27-切换组件；271-切换油缸；28-传动电机；

3-进给组件；31-进给电机；32-进给丝杆；

4-前盖板；

5-加工通道；

6-调节组件；61-固定镶条；62-调节镶条；63-调整块；64-镶条挡块；

7-平衡油缸；8-配重支架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见附图1、附图2所示，本申请的实施例提供一种用于加工中心的全齿式方滑枕，包括方滑枕滑座1、方滑枕2和进给组件3，方滑枕2位于方滑枕滑座1内，能够减小装置整体的占地面积和重量，进给组件3设置于方滑枕滑座1上，并与进给组件3连接，使方滑枕2能在方滑枕滑座1内往复水平滑动，进行切削进给量的移动，并避免了传统将加工轴变长的方式所导致的切削不稳定的状况，从而有效提升成品率及效率。

参见附图3所示，方滑枕滑座1上沿长度开设有滑座加工槽，方滑枕滑座1底部还连接有前盖板4，前盖板4上沿长度设置有盖板加工槽，滑座加工槽和盖板加工槽相连通并共同组成供方滑枕2穿过的加工通道5，为配合方滑枕2的形状，滑座加工槽底部两侧均设置有折弯结构，且盖板加工槽位于滑座加工槽一侧，并能与其配合形成折弯结构，使得加工通道5的四角均呈90度。

方滑枕滑座1上开设有多个滑座通孔101，滑座通孔101与加工通道5相连通，并能够有效提高方滑枕滑座1的刚性。

加工通道5内设置有调节组件6，调节组件6包括固定镶条61和调节镶条62，且固定镶条61和调节镶条62均设置于四个折弯结构上，每个折弯结构均具有折弯水平面和折弯竖直面，固定镶条61的长度与加工通道5相等并沿其长度设置，调节镶条62的长度小于1/2加工通道5的长度，以便进行位置的调整，故当折弯水平面或折弯竖直面上设置调节镶条62时，调节镶条62的数量为两个且两个调节镶条62相平行，四个折弯结构一共包括了八个安装面(即折弯水平面和折弯竖直面)，本实施例中，其中四个面安装有固定镶条61，另外四个面上安装有调节镶条62，盖板加工槽与滑座加工槽配合形成加工通道5的两个面均为折弯水平面，且均设置有调节镶条62，调节镶条62一端通过调整块63与方滑枕滑座1可拆卸连接，可根据需要将其向靠近或远离方滑枕2的方向调节距离，调整位置后的调节组件6能提高方滑枕2与方滑枕滑座1之间的配合精度，使方滑枕2的刚性提高、精度可靠。

加工通道5内还设有多个镶条挡块64，当调节镶条62用于水平方向的调节时，镶条挡块64安装于调节镶条62的下方，避免其在竖直方向移动导致错位，当调节镶条62用于竖直方向的调节时，镶条挡块64安装于调节镶条62的一侧，避免其在水平方向移动导致错位。

进给组件3包括进给电机31和进给丝杆32，进给电机31通过马达座设置于方滑枕滑座1上，进给电机31的输出轴与进给丝杆32连接，进给丝杆32位于加工通道5下方且通过螺母及螺母座的配合与方滑枕2连接，进给丝杆32能通过进给电机31驱动其带动方滑枕2在加工通道5内做水平往复运动。

方滑枕滑座1还上设置有与进给丝杆32配合的轴承，能对进给丝杆32的移动进行导向。

方滑枕滑座1两侧均设置有平衡油缸7，两个平衡油缸7的油缸轴芯均与配重支架8连接，配重支架8与方滑枕2端部连接，通过两侧的平衡油缸7对方滑枕2进行支撑，平衡方滑枕2的重量，减轻进给组件3的负担及损耗，提高进给组件3的使用寿命。

参见附图4所示，方滑枕2包括壳体21，壳体21内设置有主轴模块22，主轴模块22的一端伸出壳体21，并通过伸出部分与切割刀具连接，在壳体21内还设置传动模块23，传动模块23的一端与传动电机28连接，传动模块23的另一端与主轴模块22连接，传动模块23上设置有换挡齿轮组24，且换挡齿轮组24能进行至少两种不同档位的切换，在固定长度内，由于壳体21的侧面不存在位置遮挡，能保证力的稳定输出，同时也能根据不同的需求，进行档位的选择，选择低转速或高转速，方便在同一加工中心上实现一个零件的分步加工，提高加工效率，节约工厂的加工成本，提高收益。

参见附图4、附图5所示，传动模块23上设置有连接齿轮组25，连接齿轮组25包括主连接齿轮251和副连接齿轮252，主连接齿轮251设置在传动电机28的输出轴上，副连接齿轮252设置在传动轴26上，且主连接齿轮251和副连接齿轮252相啮合，在连接齿轮组25中，主连接齿轮251和副连接齿轮252的比例可以根据需要进行调节，调节后的尺寸要保证将副连接齿轮252略大于主连接齿轮251。

参见附图4、附图6所示，为实现不同档位的切换，换挡齿轮组24包括至少两个组，其中一组包括第一主齿轮241和第一副齿轮242，另一组包括第二主齿轮243和第二副齿轮244，第一主齿轮241和第二主齿轮243均通过切换组件27设置在传动轴26上，第一副齿轮242和第二副齿轮244均设置在主轴模块22上，且在切换组件27的作用下，第一主齿轮241能与第一副齿轮242啮合或第二主齿轮243能与第二副齿轮244啮合，本实施例中为了进行两个档位的切换，设置了两个组的齿轮，如果需要进行三个档位切换，则可以设置三个组的齿轮，依次类推，当然，在加工中心，有两个档位的切换已经可以满足基本要求。

第一主齿轮241的直径小于第一副齿轮242的直径，第二主齿轮243的直径大于第二副齿轮244的直径，可以通过不同比例的齿轮的配合，实现变大和变小两种模式的切换。

在本实施例中，第一主齿轮241和第一副齿轮242的比例为21:74，第二主齿轮243和第二副齿轮244的比例为72:60，在对比时，四个齿轮采用同样的标准，虽然第二主齿轮243和第二副齿轮244能约分，约分之后变为6:5，但是这样就不能进行第一主齿轮241和第二主齿轮243之间的比较了，所以上述四个齿轮采用相同的单位，方便使用者进行直接选用，同时，这种比例也是发明人经过长期试验得出的，最为合适的比例，能保证在两种档位下，实现更高效的加工。

第一主齿轮241和第二主齿轮243之间的间距小于第一副齿轮242和第二副齿轮244的间距，同时第一主齿轮241和第一副齿轮242均位于第二主齿轮243和第二副齿轮244的同侧，具体来说，第一主齿轮241和第一副齿轮242均靠近主轴模块22的伸出部分，即这样能进行低转速的大力切削，第二主齿轮243和第二副齿轮244远离伸出部分，通过齿轮比例，能提高转速，进行高转速的精细切削，而且能达到千转，保证了切削的有效进行。

切换组件27包括切换油缸271，切换油缸271通过油缸固定板设置在壳体21上，切换油缸271采用中空型油缸，且活塞杆为管状，切换油缸271和活塞杆均套设在传动轴26上，第一主齿轮241和第二主齿轮243均设置于活塞杆上，并在切换油缸271的作用下，第一主齿轮241和第二主齿轮243能沿传动轴26的轴向往复移动，且在往复移动的过程中，第一主齿轮241和第一副齿轮242相啮合，或者第二主齿轮243和第二副齿轮244相啮合，同时第一主齿轮241和第二主齿轮243之间、第一副齿轮242和第二副齿轮244之间的转动均是同步的，可以在齿轮之间设置销轴，以保证齿轮之间的转动同步率，即两个齿轮的轴向是处于同一直线的，在传动轴26的外周表面上设置凹槽或者凸起，相应的在第一主齿轮241和第二主齿轮243上的中部连接孔内设置匹配的凸起或凹槽，能保证传动轴26和第一主齿轮241和第二主齿轮243的动力传输的稳定，且第一主齿轮241和第二主齿轮243还可以通过锁紧螺母等方式进行连接，能保证传动轴26与主齿轮之间进行稳定的动力传输即可。

壳体21分为三部分腔体，分别供传动电机28、主轴模块22和传动模块23设置，设置传动电机28的腔体与设置传动模块23的腔体连通，且连通位置供传动电机28的输出轴设置，并在此部分做密封处理，主轴模块22部分露出壳体21，在此部分也做密封处理，主轴模块22和传动模块23的腔体是相通的，并在这两部分的腔体内设置润滑油，润滑油通过循环管路进行循环，能保证齿轮的啮合是稳定的，同时，也能进行冷却，保证内部零件工作状态的稳定。

传动电机28设置在壳体21内，一般来说传动电机28的轴向与主轴模块22的轴向是平行的，且位于其上端，不会对主轴模块22造成工作时的干扰。

螺母座设置与壳体21上，壳体21通过螺帽座与螺母配合，实现与进给丝杆32的连接，从而能让进给丝杆32带其移动。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于加工中心的全齿式方滑枕，其特征在于，包括

方滑枕(2)，位于方滑枕滑座(1)内，且一端与切割刀具连接；

进给组件(3)，设置于所述方滑枕滑座(1)上，并与所述方滑枕(2)连接，使所述方滑枕(2)能在方滑枕滑座(1)内做水平往复滑动；

调节组件(6)，设置于方滑枕滑座(1)内，调节所述方滑枕滑座(1)和方滑枕(2)之间的配合精度。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工中心的全齿式方滑枕，其特征在于：所述进给组件(3)包括进给电机(31)和进给丝杆(32)，所述进给电机(31)设置于方滑枕滑座(1)上，且输出轴与进给丝杆(32)连接，所述进给丝杆(32)通过螺母及螺母座的配合与方滑枕(2)连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于加工中心的全齿式方滑枕，其特征在于：所述方滑枕滑座(1)内开设有供方滑枕(2)穿过的加工通道(5)，所述进给丝杆(32)位于加工通道(5)下方，所述调节组件(6)设置于加工通道(5)内。

4.根据权利要求3所述的一种用于加工中心的全齿式方滑枕，其特征在于：所述调节组件(6)包括固定镶条(61)和调节镶条(62)，所述加工通道(5)呈长方体且与方滑枕(2)尺寸相匹配，所述固定镶条(61)和调节镶条(62)均具有多个且分别设置于加工通道(5)四角，所述调节镶条(62)与方滑枕滑座(1)可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于加工中心的全齿式方滑枕，其特征在于：所述方滑枕滑座(1)两侧均设置有平衡油缸(7)，两个所述平衡油缸(7)的油缸轴芯均与配重支架(8)连接，所述配重支架(8)与方滑枕(2)端部连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于加工中心的全齿式方滑枕，其特征在于：所述方滑枕(2)包括壳体(21)，所述壳体(21)内设置有主轴模块(22)和传动模块(23)，所述主轴模块(22)的一端伸出壳体(21)，并通过伸出部分与切割刀具连接，所述传动模块(23)一端与传动电机(28)连接，所述传动模块(23)的另一端与主轴模块(22)连接，所述传动模块(23)上设置有换挡齿轮组(24)，所述换挡齿轮组(24)能与主轴模块(22)配合进行档位切换。

7.根据权利要求6所述的一种用于加工中心的全齿式方滑枕，其特征在于：所述传动模块(23)一端设置连接齿轮组(25)，所述连接齿轮组(25)包括主连接齿轮(251)和副连接齿轮(252)，所述主连接齿轮(251)设置在传动电机(24)的输出轴上，所述副连接齿轮(252)设置在传动轴(26)上，且所述主连接齿轮(251)和副连接齿轮(252)相啮合。

8.根据权利要求7所述的一种用于加工中心的全齿式方滑枕，其特征在于：所述换挡齿轮组(24)包括两个组，其中一组包括第一主齿轮(241)和第一副齿轮(242)，另一组包括第二主齿轮(243)和第二副齿轮(244)，所述第一主齿轮(241)和第二主齿轮(243)均通过切换组件(27)设置在传动轴(26)上，所述第一副齿轮(242)和第二副齿轮(244)均设置在主轴模块(22)上，且在所述切换组件(27)的作用下，所述第一主齿轮(241)能与第一副齿轮(242)啮合或第二主齿轮(243)能与第二副齿轮(244)啮合。

9.根据权利要求8所述的一种用于加工中心的全齿式方滑枕，其特征在于：所述切换组件(27)包括切换油缸(271)，所述切换油缸(271)和活塞杆均套设在传动轴(26)上，所述第一主齿轮(241)和第二主齿轮(243)均设置于活塞杆上，在所述切换油缸(271)的驱动下，所述第一主齿轮(241)和第二主齿轮(243)能沿传动轴(26)轴向往复移动，使所述第一主齿轮(241)和第一副齿轮(242)啮合，或所述第二主齿轮(243)和第二副齿轮(244)啮合。

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