CN200977556Y - 一种数控车床 - Google Patents

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陈国飞
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Abstract

一种数控车床，包括床头箱、床身、尾座、床鞍、主电机、进给电机，床头箱设置在床身的一端，床身上设有导轨，导轨上设有可移动的床鞍和尾座，床鞍由纵向滚珠丝杆带动，床鞍上设有可横向移动的滑板，滑板由横向滚珠丝杆带动，滑板上设有电动刀架，主电机可带动主轴旋转，主轴通过主轴轴承安装在床头箱内；一数控系统可控制车床各工作部件的运行；其特征在于，所述床头箱、鞍座、尾座设置在同一平面内，且主电机通过齿轮传动机构驱动主轴旋转，所述齿轮传动机构安装在床头箱内；所述电动刀架包括步进电机及通过蜗轮蜗杆传动机构驱动的刀架；所述进给电机安装在床身上，其与纵向滚珠丝杆直接连接。本实用新型具有低速扭矩大、加工精度高等优点。

Description

一种数控车床
技术领域
本实用新型涉及数控机床技术领域，特别是数控车床技术领域。
背景技术
目前，在数控车床技术领域，数控车床一般是在床身一端设有床头箱，床身上设有导轨，导轨上设有可移动的床鞍，床鞍由纵向滚珠丝杆带动，床鞍上设有可横向移动的滑板，滑板由横向滚珠丝杆带动，滑板上设有电动刀架，与电动刀架相应处设有冷却液出口，主电机可带动主轴旋转；一数控系统可控制车床各工作部件的运行。所述的床鞍与床身导轨设有全封闭安全防护罩，所述的纵向滚珠丝杆设于床身的中部，所述的主轴由主电机通过无级变速带动。
目前数控车床的数控车床存在如下问题：1、车床的床身一般为铸铁件，但其宽度比较窄，造成了重切削条件下稳定性差、加工精度和加工表面粗糙度低。2、由于床头、尾座、床鞍不在同一平面内，因此机床几何精度差、精度保持性不够好，且定位精度容易受周围环境的影响。3、主电机直接驱动主轴转动，低速时扭矩比较小，造成进刀量小，效率不高。4、电动刀架的刀架转位速度慢，转位精度和刀架重复精度低。5、滚珠丝杆与进给电机不直接连接，可靠性差。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种数控车床，以解决现有数控车床所存在的诸多不足之处。
本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
一种数控车床，包括床头箱、床身、尾座、床鞍、主电机、进给电机，床头箱设置在床身的一端，床身上设有导轨，导轨上设有可移动的床鞍和尾座，床鞍由纵向滚珠丝杆带动，床鞍上设有可横向移动的滑板，滑板由横向滚珠丝杆带动，滑板上设有电动刀架，主电机可带动主轴旋转，主轴通过主轴轴承安装在床头箱内；一数控系统可控制车床各工作部件的运行；其特征在于，所述床头箱、鞍座、尾座设置在同一平面内，且主电机通过齿轮传动机构驱动主轴旋转，所述齿轮传动机构安装在床头箱内；所述电动刀架包括步进电机及通过蜗轮蜗杆传动机构驱动的刀架；所述进给电机安装在床身上，其与纵向滚珠丝杆直接连接。
所述齿轮传动机构包括由主电机驱动的发动轴皮带轮、与发动轴键连接的发动轴，在发动轴和主轴上键设有相互啮合的齿轮系，发动轴皮带轮通过发动轴及发动轴和主轴上的齿轮系带动主轴转动。
在床头箱上还设置有编码机构，所述编码机构包括一安装在床头箱上的编码器、轴设在床头箱上的编码器驱动轴，所述编码器驱动轴与编码器连接，在编码器驱动轴上键设有与主轴上的齿轮系啮合传动的编码齿轮。
本实用新型的床身比现有数控车床的宽度宽20cm，并采用高强度铸铁底座，其壁板采用高刚性的简型扭矩管式筋板等结构，造就了该机床重切削条件下可靠的稳定性、高超的加工精度和优良的加工表面粗糙度。
本实用新型床鞍抗磨损能力强、快速移动速度快、重复定位精度高，由于床头、尾座、床鞍在同一平面内，因此具有极好的机床几何精度和优异的精度保持性，并保证了定位精度不受周围环境的影响。
床头箱主轴材料采用合金钢，主轴轴承采用NSK进口轴承。高刚性床头箱体、主轴以及独特设计的轴承造就了该机床重切削、高转速、高效率和高精度的特性。
所有导轨、床头箱内齿轮均为一次性高频淬火并经精密磨削而成，精度高，噪音低，转动平稳。
其电动刀架运用蜗轮蜗杆传动、先进的三齿盘啮合锁紧工作原理，在数控系统管理下，自动转位换刀。刀架转位速度快，转位精度高，刀架重复精度≤0.003mm。
精密的滚珠丝杆传动，效率高达85-95％，为传统丝杆的2-4倍，无间隙，无颤动，低速不爬行，有非常高的定位精度和重复定位精度。与进给电机直接连接，可靠性好。
附图说明
图1为本实用新型数控车床的结构示意图。
图2为图1的左视图。
图3为图1的右视图。
图4为本实用新型床头箱的外观结构图。
图5为床头箱的内部结构示意图。
图6为图5的A-A剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本实用新型。
参看图1，一种数控车床，包括床头箱1、床身2、尾座3、床鞍4、主电机5、进给电机(图中未示出)，床头箱1设置在床身2的一端，床身2比现有数控车床的宽度宽20cm，并采用高强度铸铁底座，床头箱1和床身2的壁板采用高刚性的简型扭矩管式筋板等结构，造就了该机床重切削条件下可靠的稳定性、高超的加工精度和优良的加工表面粗糙度。
在床身2上还安装有可移动的工作门6，床身2上设有导轨21，导轨为一次性高频淬火并经精密磨削而成，精度高，噪音低，转动平稳。导轨21上设有可移动的床鞍4和尾座3，床鞍4抗磨损能力强、快速移动速度快、重复定位精度高，床头箱1、鞍座4、尾座3设置在同一平面内，这样本实用新型具有极好的机床几何精度和优异的精度保持性，并保证了定位精度不受周围环境的影响。
床鞍4由纵向滚珠丝杆7带动，纵向滚珠丝杆7与安装在床身2上的进给电机(图中未示出)直接连接，由进给电机驱动。床鞍4采用滚珠丝杆7驱动移动，效率高达85-95％，为传统丝杆的2-4倍，无间隙，无颤动，低速不爬行，有非常高的定位精度和重复定位精度。纵向滚珠丝杆7与进给电机直接连接，这样可以提高传动的可靠性。
床鞍4上设有可横向移动的滑板8，滑板8由横向滚珠丝杆9带动，在滑板8上设有电动刀架10，电动刀架10包括步进电机(图中未示出)及通过蜗轮蜗杆传动机构(图中未示出)驱动的刀架；刀架转动到位后，可使用先进的三齿盘啮合锁紧，本实用新型的电动刀架在数控系统管理下，自动转位换刀。刀架转位速度快，转位精度高，刀架重复精度≤0.003mm。
参看图4和图5，在床头箱1上通过轴承11、12安装有发动轴13，并通过主轴轴承14、15安装有主轴16，在发动轴13和主轴16上键设有相互啮合的齿轮系，齿轮系包括键设在发动轴13上的齿轮17、18、19和键设在主轴16上的齿轮20、21、22及换向齿轮23，齿轮17与齿轮21啮合，齿轮18与齿轮22啮合，以实现主轴16与发动轴的同向转动，换向齿轮23可以通过手柄机构24和与手柄机构24连接的拨叉25带动与齿轮19实现啮合与分离(参见图6)，从而实现主轴16的反向转动。
主电机5通过齿轮系带动主轴16转动，可以在低速下获得较大扭矩。
床头箱主轴16材料采用合金钢，主轴轴承14、15采用NSK进口轴承。高刚性床头箱体、主轴16以及独特设计的主轴轴承14、15造就了该机床重切削、高转速、高效率和高精度的特性。
参看图4和图5，在床头箱1上还设置有编码机构，编码机构包括一安装在床头箱1上的编码器26、轴设在床头箱26上的编码器驱动轴27，编码器驱动轴27与编码器26连接，在编码器驱动轴27上键设有与主轴16上的齿轮20啮合传动的编码齿轮28。调整编码器26可以控制主轴16的转速。
床头箱1内齿轮17、18、19、20、21、22、换向齿轮23、编码齿轮28均为一次性高频淬火并经精密磨削而成，精度高，噪音低，转动平稳。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1、一种数控车床，包括床头箱、床身、尾座、床鞍、主电机、进给电机，床头箱设置在床身的一端，床身上设有导轨，导轨上设有可移动的床鞍和尾座，床鞍由纵向滚珠丝杆带动，床鞍上设有可横向移动的滑板，滑板由横向滚珠丝杆带动，滑板上设有电动刀架，主电机可带动主轴旋转，主轴通过主轴轴承安装在床头箱内；一数控系统可控制车床各工作部件的运行；其特征在于，所述床头箱、鞍座、尾座设置在同一平面内，且主电机通过齿轮传动机构驱动主轴旋转，所述齿轮传动机构安装在床头箱内；所述电动刀架包括步进电机及通过蜗轮蜗杆传动机构驱动的刀架；所述进给电机安装在床身上，其与纵向滚珠丝杆直接连接。
2、根据权利要求1所述的数控车床，其特征在于，所述齿轮传动机构包括由主电机驱动的发动轴皮带轮、与发动轴键连接的发动轴，在发动轴和主轴上键设有相互啮合的齿轮系，发动轴皮带轮通过发动轴及发动轴和主轴上的齿轮系带动主轴转动。
3、根据权利要求1所述的数控车床，其特征在于，在所述床头箱上还设置有编码机构，所述编码机构包括一安装在床头箱上的编码器、轴设在床头箱上的编码器驱动轴，所述编码器驱动轴与编码器连接，在编码器驱动轴上键设有与主轴上的齿轮系啮合传动的编码齿轮。
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