CN200995279Y - 数控专用立式车床 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种数控专用立式车床，其床身经两根立柱与横梁连成门式结构，主轴箱和齿轮箱合装在床身上，齿轮箱中心设有活动轴，安装有两组传动齿轮，齿圈安装在主轴的旋盘内；水平、纵向进给传动箱内均设有滚珠丝杆传动装置；还设有数控装置、电气柜、滑枕液压平衡装置；六工位自动回转刀架连接在滑枕的下端正面，电机置于刀架体内，刀夹安装在刀架体上。它解决了现有钢球精研板和光球板加工难的问题，具有结构紧凑、工作精度高、效率高的特点，可自动完成平面、球面、弧面球道沟槽的加工。
Description
一、技术领域：
本实用新型涉及一种车削钢球加工磨板的立式车床，具体涉及数控专用立式车床。
二、背景技术：
目前我国钢球生产厂有200多家，均采用通用的立式车床加工精研板和光球板。由于通用立式车床结构复杂价格昂贵，有50％的厂家采用外协的办法来解决精研板的加工。通用立式车床加工出来的精研板很难加工出曲面弧面的沟槽，需要通过较长时间的磨合才能达到精度要求，效率很低，同时由于通用立式车床部件多，如主轴传动系统的主轴箱、减速箱、变速箱在现有的车床上大多采用三箱分开或二箱分开的结构形式，传动链长机构复杂。因此用通用立车床来加工钢球精研板是不经济的。而且还造成材料、电力、人力的损失。
三、发明内容：
本实用新型所要解决的技术问题在于为钢球行业提供一种结构紧凑、工作精度高、效率高、可自动完成平面、球面、弧面球道沟槽加工的数控专用立式车床。
为解决上述技术问题，本实用新型数控专用立式车床所采用的技术方案是这样的：它包括床身、主轴箱、齿轮箱，所说床身经两根立柱与横梁连成门式结构，横梁上设有矩形导轨；所说主轴箱和齿轮箱合装在置于床身的箱体内，齿轮箱中心设有活动轴，安装有变频装置的主运动电机经小带轮、皮带和大带轮与齿轮箱的输入轴连接，输入轴上安装有小齿轮、小齿轮上方安装第二传动齿轮，小齿轮与齿轮箱内的另一轴上的大齿轮啮合，大齿轮上方安装第一传动齿轮，齿圈安装在主轴的旋盘内；水平进给传动箱安装在横梁端部，纵向进给传动箱安装在滑枕的顶部，水平进给传动箱和纵向进给传动箱内均设有滚珠丝杆；数控装置设置在车床正面的右侧；电气柜置于车床后面左侧；滑枕液压平衡装置设置于车床后面右下方；六工位自动迥转刀架连接在滑枕的下端正面，所说六工位自动迥转刀架的刀夹安装在刀架体上，电机置于刀架体内。
所说床身为内设米形筋的箱式结构。
所说横梁为方形箱式结构。
由于上述技术方案将床身、两根立柱和横梁构成一种整体门式框架结构，这种布局和结构，保证了本车床有足够的刚度和加工精度的稳定性。主轴传动系统的主轴箱和齿轮箱集中安装在床身上，转动齿轮箱可实现减速和变速双重功能，且配备不同齿数的齿轮可以得到不同的传动比，变速机构是变频无级和齿轮有级两种并存的变速机构，它克服了变频调速速度范围小、功率损失大的缺点。因此形成了三箱合一的结构，具有结构简单、紧凑，传动平稳，工作可靠的特点。六工位自动迥转刀架具有结构紧凑，重复定位精度高(0.004mm)，能承大切削力，可使零件一次装夹完成多项加工工序的特点。因此本实用新型数控专用立式车床适用钢球行业的光球板，磨球板及精研板加工，可以自动完成车削内外圆柱面和平面、内外圆锥面，切槽，球面。有关技术经济指标比较见表一。
表一：技术经济指标比较表
| 项目 | 通用立式车床 | 本实用新型 | ||
| 内容 | 特点 | 内容 | 特点 | |
| 三箱结构 | 三箱分开 | 结构复杂 | 三箱合一 | 结构紧凑 |
| 立柱横梁结构 | 单柱悬梁单柱 | 钢性中等 | 双柱门式 | 钢性较好 |
| 自动化程度 | 机动 | 手动控制 | 自动 | 数控 |
| 主轴及进给变速 | 液压预选 | 有级 | 变频调速 | 有级 |
| 价格 | 40万 | 昂贵 | 15万 | 便宜 |
| 生产效力指数 | 1 | 2 | ||
| 工作精度 | 低 | 高 | ||
| 重复定位精度 | 差 | 0.004mm | 高 | |
| 进给传动构件 | 梯形丝杆传动 | 效率低 | 滚珠丝杆传动 | 效率高 |
四、附图说明：
图1是本实用新型数控专用立式车床结构示意图；
图2是图1所示实施方式后视图；
图3是图1所示实施方式右视图；
图4是图1所示实施方式中主轴传动系统右视展开图；
图5是图4所示主轴传动系统顶视图；
图6是图5的局部放大图；
图7是图1所示实施方式中水平、纵向进给传动系统图；
图8是图1所示实施方式中进给箱剖视图。
五、具体实施方式：
图1、图2、图3描述了本实用新型数控专用立式车床的总体布置情况。它由床身1、主轴2、立柱3和立柱4、横梁5、纵向进给传动箱7、水平进给传动箱11、六工位自动迥转刀架6、电气柜9、数控装置8、滑枕液压平衡装置10等部件组成。其中床身1、立柱3、立柱4和横梁5用高强度螺柱连接成一体，构成一种整体门式框架结构。这种布局和结构，保证了本车床有足够的刚度和加工精度的稳定性。为了保证本车床有较好的工作精度稳定性。横梁采用了方形箱式结构。为了进一步提高刚度并使其夹紧变形最小，横梁上采用了矩形导轨。床身1是重要基础部件之一，且主轴传动部件置于中间，为了提高刚度而又不影响机床的精度，采用了米形筋的箱式结构。水平进给传动箱11安装在横梁5端部，纵向进给传动箱7安装在滑枕12的顶部，数控装置8设置在车床正面的右侧，电气柜9置于车床后面左侧，滑枕液压平衡装置10设置于车床后面右下方，六工位自动迥转刀架6连接在滑枕12的下端正面。主轴传动系统的主轴箱及其齿轮箱8，用螺钉将圆筒状的箱体固定在床身1上，并用定位销精确定位。
参见图4、图5、图6，齿轮箱8中心设有活动轴13，安装有变频装置的主运动电机14经小带轮15、皮带16和大带轮17与齿轮箱8的输入轴18连接，输入轴18上安装有小齿轮19、小齿轮19上方安装第二传动齿轮20，小齿轮19与齿轮箱8内的另一轴21上的大齿轮22啮合，大齿轮22上方安装第一传动齿轮23，齿圈24安装在主轴2的旋盘内，主轴2与主轴箱25连接。齿轮箱8可绕活动轴13旋转，采用变频装置实现无级调速。可旋转的齿轮箱8有两组输出齿轮，其一：当齿轮箱8绕活动轴13顺时针正转时，第二传动齿轮20与齿圈24分开，第一传动齿轮23与齿圈5接合，形成第一传动组，即由电机小带轮15皮带16大带轮17小齿轮19大齿轮22第一传动齿轮23齿圈24传动组，其二：当齿轮箱8绕活动轴13逆时针反转时，第一传动齿轮23与齿圈24分开，第二传动齿轮20与齿圈24接合，形成第二传动组，即由电机小带轮15皮带16大带轮17第二传动齿轮20齿圈24传动组。第一传动组实现主轴低速运转，第二传动组实现主轴高速运转。其中齿轮箱8是减速箱又是变速箱。主轴传动系统中采用了先进的变频调速技术，使传动链缩得很短，结构简单紧凑，使其缩小到一个箱体之中，形成三箱合一结构布局。三箱部件可独立装配、调试。主轴运动传动结构采用了集中传动方式。通过齿轮传动箱8的反顺旋转使主轴得高、低两种不同转速。主轴传动变速机构是变频无级和齿轮有级两种并存的变速机构，它克服了变频调速速度范围小、功率损失大的缺点。齿轮变速时，可转动齿轮箱8并将其精确定位和压紧。主轴传动的主运动电机14安装在立柱3侧面的滑板26上，变速张紧时用螺钉27调整。
参见图7，将水平和纵向传动箱体上的安装面用螺钉分别安装在横梁的端部和滑枕的顶面上，水平、纵向进给传动箱的结构相同，均由伺服电机28、28’驱动，经同步带29、29’和滚珠丝杆30、30’的传动，使大拖板31水平移动，使滑枕12上下运动。参见图8，伺服电机28装在滑板32上，滑板32有腰形糟，通过螺钉与进给箱体33连接。调整螺钉34可张紧同步带28。大带轮35的端部设置有安全离合器36。
纵向进给中的滑枕12，是进给运动的执行部件。在加工过程中承受全部切削力，同时，对加工零件的精度和表面粗糙度有很大影响。由于滑枕12为立式安装，因此，必需有平衡装置，使其在何位置处于平衡状态。本系统采用液压平衡机构，液压系统中设置有蓄能器，防止液压冲击。
六工位自动迥转刀架，是由刀夹37、刀架体38、内置电机39及其传动夹紧元件组合而成。采用齿盘精确定位，电机内藏。具有结构紧凑，重复定位精度高(0.004mm)，发信转位采用可靠的霍尔元件，发信正确，使用寿命长，能承大切削力，可使零件一次装夹完成多项加工工序。
Claims (3)
1、一种数控专用立式车床，包括床身、主轴箱、齿轮箱，其特征是：所说床身(1)经两根立柱(3、4)与横梁(5)连成门式结构，横梁(5)上设有矩形导轨；所说主轴箱和齿轮箱(8)合装在置于床身(1)的箱体内，齿轮箱(8)中心设有活动轴(13)，安装有变频装置的主运动电机(14)经小带轮(15)、皮带(16)和大带轮(17)与齿轮箱(8)的输入轴(18)连接，输入轴(18)上安装有小齿轮(19)、小齿轮(19)上方安装第二传动齿轮(20)，小齿轮(19)与齿轮箱(8)内的另一轴(21)上的大齿轮(22)啮合，大齿轮(22)上方安装第一传动齿轮(23)，齿圈(24)安装在主轴(2)的旋盘内；水平进给传动箱(11)安装在横梁(5)端部，纵向进给传动箱(7)安装在滑枕(12)的顶部，水平进给传动箱和纵向进给传动箱内均设有滚珠丝杆(30、30)；数控装置(8)设置在车床正面的右侧；电气柜(9)置于车床后面左侧；滑枕液压平衡装置(10)设置于车床后面右下方；六工位自动迥转刀架(6)连接在滑枕(12)的下端正面，所说六工位自动迥转刀架(6)的刀夹(37)安装在刀架体(38)上，电机(39)置于刀架体(38)内。
2、根据权利要求1所述的数控专用立式车床，其特征是：所说床身(1)为内设米形筋的箱式结构。
3、根据权利要求1所述的数控专用立式车床，其特征是：所说横梁(5)为方形箱式结构。
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