CN201537700U - 变椭型线外圆数控车床 - Google Patents

Abstract

一种变椭型线外圆数控车床，主电机的输出轴通过皮带及皮带轮与主轴连接，该主轴的右端与带动盘连接。床身为宽体整体床身，具有前后两部分，主电机、主轴、主轴箱、带动盘和尾架位于床身的前面部分，在床身的后面部分并排安装两根z轴直线导轨，z轴直线导轨上安装有大拖板；在所述大拖板上安装小拖板，小拖板的前端固装有直线电机，该直线电机的轴线与主轴垂直，并且直线电机的转动轴上安装有刀具，所述刀具与主轴的轴心等高。本实用新型可以实现对变椭外圆型线工件的加工，将大、小拖板和直线电机置于床身的后面部分，使得大型待加工工件加工时的安装既简单又方便，在确保大型待加工工件在加工过程中稳定性的同时，有效提高了工件的加工精度。

Description

变椭型线外圆数控车床

技术领域

本实用新型属于数控机床技术领域，具体的说，涉及一种变椭型线外圆数控车床。

背景技术

目前，普通数控车床能方便对常规产品的外圆进行加工，但是对于一些不规则的产品却无能为力。我公司开发的400mm变椭型线外圆产品，如图8所示，该产品为圆桶状，且在圆桶的周壁上对称开设有通孔6a，外圆6b是变椭型线，如果采用普通数控车床加工，虽然也能实现X轴、Z轴联动，但由于其X轴普遍采用交流伺服电机带动同步齿型带、滚珠丝杆实现拖板移动，动态响应低，不能适应变椭外圆型线加工过程中要求X轴高频振动的需要，无法达到变椭型线外圆产品的形状和尺寸精度要求；同时，普通数控车床的刀具拖板通常位于主轴的前方，对于大型工件来说，待加工工件往机床上安装非常不方便。另外，这类大型工件仅靠尾架顶尖顶紧来夹紧，加工过程中工件的稳定性不好，会降低工件的加工精度，甚至影响变椭型线的形成。

实用新型内容

本实用新型的所要解决的技术问题是提供一种加工精度高，工件安装方便的变椭型线外圆产品的数控车床。

本实用新型的技术方案如下：一种变椭型线外圆数控车床，包括床身、主电机、主轴、主轴箱、带动盘和尾架，在床身的左端安装主电机，右端安装尾架，所述主电机的输出轴通过皮带及皮带轮与主轴连接，该主轴的右端从主轴箱中穿过，并且主轴的右端头与带动盘连接，其关键在于：所述床身为宽体整体床身，具有前后两部分，所述主电机、主轴、主轴箱、带动盘和尾架位于床身的前面部分，在所述床身的后面部分并排安装两根z轴直线导轨，该z轴直线导轨与主轴相平行，且z轴直线导轨上安装有大拖板，大拖板能沿z轴直线导轨滑移；在所述大拖板上安装小拖板，该小拖板能相对大拖板在垂直于主轴的方向滑移，所述小拖板的前端固装有直线电机，该直线电机的轴线与主轴垂直，并且直线电机的转动轴上安装有刀具，所述刀具与主轴的轴心等高。

采用以上技术方案，将待加工工件吊放于带动盘和尾架之间，并用尾架的顶尖顶紧，由于大、小拖板及直线电机置于宽体整体床身的后部，使得大型待加工工件可以方便顺利地吊装在机床上进行加工。所述主电机通过主轴和带动盘带动待加工工件转动，同时，大拖板可以在z轴直线导轨上作左右滑移，以实现刀具的左右运动；小拖板可以在大拖板上前后滑移，以实现刀具的前后运动。直线电机具有出色的动态响应和极高的位移速度、精度高，无需传动装置，极大的提高了X轴的跟随响应速度。所述主电机、直线电机以及使刀具作前后左右运动的驱动装置，均由加工变椭型线外圆软件控制，使得z轴、x轴、c轴方向的运动以及直线电机高频联动，从而实现了对工件变椭外圆型线的加工。

在两根所述z轴直线导轨之间设有z轴滚球丝杆，该z轴滚球丝杆通过轴承及轴承座支承于床身上，z轴滚球丝杆的左端通过联轴器与z轴电机的输出轴连接，在所述z轴滚球丝杆上套装有z轴螺母，该螺母固定于大拖板的底部。以上结构中，z轴电机通过联轴器带动z轴滚球丝杆转动，z轴滚球丝杆转动的同时，通过z轴螺母带动大拖板作左右滑移，最终实现刀具左右方向的运动，并且可以通过控制z轴电机的转速来控制刀具左右运动的速度。

所述小拖板通过燕尾槽与大拖板滑动配合，在所述大拖板内通过轴承安装有x轴丝杆，与该x轴丝杆配合的x轴螺母固定于小拖板的底部，所述x轴丝杆通过皮带及皮带轮与x轴电机的输出轴连接，x轴电机安装在大拖板上，并位于小拖板的左侧。以上结构中，x轴电机通过皮带及皮带轮带动x轴丝杆旋转，x轴丝杆旋转的同时，通过x轴螺母带动小拖板作前后滑移，以实现刀具前后方向的运动，并且可以通过控制x轴电机的转速来控制刀具前后运动的速度。

所述主轴为空心结构，在该主轴的左端安装同步回转油缸，并且主轴中穿设有拉杆，所述拉杆的左端伸出同步回转油缸外，拉杆的右端穿过主轴箱和带动盘后，与拉架连接。以上结构通过同步回转油缸向左拉动拉杆，拉杆拉动拉架，并通过拉架将待加工工件拉紧于带动盘上，从而增加了工件的稳定性，提高了工件的加工精度。

所述拉架包括销管、支耳形架和螺母，所述支耳形架与销管相垂直，支耳形架的右端固套于销管的中部，在支耳形架左端的内部设置螺母，该螺母与拉杆端部的外螺纹配合。以上结构简单可靠，装卸方便，并且拉动时不容易打滑，有利于对待加工工件有效定位。

为了增加强度，在所述支耳形架与销管之间设置有加强筋。

有益效果：本实用新型可以实现对变椭外圆型线工件的加工，将大、小拖板和直线电机置于床身的后面部分，使得大型待加工工件加工时的安装既简单又方便，在确保大型待加工工件在加工过程中稳定性的同时，有效提高了工件的加工精度。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的左视图。

图4为本实用新型中大、小拖板的装配示意图。

图5为本实用新型中拉架的结构示意图。

图6为图5的俯视图。

图7为图5的左视图。

图8为本实用新型所加工工件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2、图3、图5、图6、图7所示，床身1为宽体整体床身，具有前后两部分。在床身1的前面部分安装主电机15、主轴3、主轴箱4、带动盘5和尾架10，其中主电机15位于床身1的左端，主电机15的输出轴通过皮带及皮带轮与主轴3连接，该主轴3的右端从主轴箱4中穿过，并且主轴3的右端头与带动盘5连接。所述主轴3为空心结构，在该主轴3的左端安装同步回转油缸2，并且主轴3中穿设有拉杆13，所述拉杆13的左端伸出同步回转油缸2外，拉杆13的右端穿过主轴箱4和带动盘5后，与拉架7连接。所述拉架7包括销管7a、支耳形架7b和螺母7c，所述支耳形架7b与销管7a相垂直，支耳形架7b的右端固套于销管7a的中部，在支耳形架7b左端的内部设置螺母7c，该螺母7c与拉杆13端部的外螺纹配合。在支耳形架7b与销管7a之间设置有加强筋7d，以增加强度。在所述床身1的右端设置平行导轨11，该平行导轨11与主轴3同向布置，在平行导轨11上安装尾架10，且尾架10的套筒与主轴3水平同轴。

从图2、图3、图4中可知，在床身1的后面部分并排安装两根z轴直线导轨24，该z轴直线导轨24与主轴3相平行，z轴直线导轨24的后面设有限位开关12，且z轴直线导轨24上安装有大拖板22。在两根所述z轴直线导轨24之间设有z轴滚球丝杆19，该z轴滚球丝杆19通过轴承及轴承座支承于床身1上，z轴滚球丝杆19的左端通过联轴器18与z轴电机17的输出轴连接，在所述z轴滚球丝杆19上套装有z轴螺母，该螺母固定于大拖板22的底部。当z轴电机17通过联轴器18带动z轴滚球丝杆19转动，z轴滚球丝杆19转动的同时，通过z轴螺母带动大拖板22沿z轴直线导轨24作左右滑移。

从图2、图3和图4可知，在大拖板22上安装小拖板21，该小拖板21通过燕尾槽与大拖板22滑动配合。在大拖板22内通过轴承安装有x轴丝杆23，与该x轴丝杆23配合的x轴螺母固定于小拖板21的底部，所述x轴丝杆23通过皮带及皮带轮与x轴电机20的输出轴连接，x轴电机20安装在大拖板22上，并位于小拖板21的左侧，在小拖板21的右侧设置零位限位器16。当x轴电机20通过皮带及皮带轮带动x轴丝杆23旋转，x轴丝杆23旋转的同时，通过x轴螺母带动小拖板21能相对大拖板22在垂直于主轴3的方向作前后滑移。所述小拖板21的前端固装有直线电机14，该直线电机14的轴线与主轴3垂直，并且直线电机14的转动轴上安装有刀具，所述刀具与主轴3的轴心等高。

本实用新型的工作原理如下：

在待加工工件6周侧壁的通孔6a内放上尼龙套8，将拉架7的销管7a对准待加工工件6的两通孔6a，拉销9穿过尼龙套8和拉架7的销管7a将拉架7与待加工工件6连接在一起，然后把待加工工件6内的拉销9水平放置，再将待加工工件6吊装至机床的带动盘5和尾架10之间，并以带动盘5定位止口上的两个键将拉架7定位，用该定位止口粗定位待加工工件6。通过尾架10的顶尖低压预顶紧待加工工件6，接着旋动拉杆13外露的左端，将拉杆13旋入拉架7，并通过回转油缸2拉紧拉杆13，将待加工工件6紧固在带动盘5上，然后再用尾架10高压顶紧待加工工件6。

根据待加工工件6的直径大小和长度，调整好限位开关12和零位限位器16。主电机15通过主轴3和带动盘5带动待加工工件6高速转动，同时在z轴电机17的驱动下通过z轴滚球丝杆副带动大拖板22做左右运动，在x轴电机20的驱动下通过x轴滚球丝杆副带动小拖板21作前后运动，并通过直线电机14带动安装其上的刀具作前后运动，加工过程中大拖板22和小拖板21相对位置固定，并由液压缸锁紧。所述主电机15、z轴电机17、x轴电机20的转速和直线电机14的频率由变椭型线外圆软件控制，从而实现对变椭外圆型线工件的加工。

Claims (6)

1.一种变椭型线外圆数控车床，包括床身(1)、主电机(15)、主轴(3)、主轴箱(4)、带动盘(5)和尾架(10)，在床身(1)的左端安装主电机(15)，右端安装尾架(10)，所述主电机(15)的输出轴通过皮带及皮带轮与主轴(3)连接，该主轴(3)的右端从主轴箱(4)中穿过，并且主轴(3)的右端头与带动盘(5)连接，其特征在于：所述床身(1)为宽体整体床身，具有前后两部分，所述主电机(15)、主轴(3)、主轴箱(4)、带动盘(5)和尾架(10)位于床身(1)的前面部分，在所述床身(1)的后面部分并排安装两根z轴直线导轨(24)，该z轴直线导轨(24)与主轴(3)相平行，且z轴直线导轨(24)上安装有大拖板(22)，大拖板(22)能沿z轴直线导轨(24)滑移；在所述大拖板(22)上安装小拖板(21)，该小拖板(21)能相对大拖板(22)在垂直于主轴(3)的方向滑移，所述小拖板(21)的前端固装有直线电机(14)，该直线电机(14)的轴线与主轴(3)垂直，并且直线电机(14)的转动轴上安装有刀具，所述刀具与主轴(3)的轴心等高。

2.根据权利要求1所述的变椭型线外圆数控车床，其特征在于：在两根所述z轴直线导轨(24)之间设有z轴滚球丝杆(19)，该z轴滚球丝杆(19)通过轴承及轴承座支承于床身(1)上，z轴滚球丝杆(19)的左端通过联轴器(18)与z轴电机(17)的输出轴连接，在所述z轴滚球丝杆(19)上套装有z轴螺母，该螺母固定于大拖板(22)的底部。

3.根据权利要求1或2所述的变椭型线外圆数控车床，其特征在于：所述小拖板(21)通过燕尾槽与大拖板(22)滑动配合，在所述大拖板(22)内通过轴承安装有x轴丝杆(23)，与该x轴丝杆(23)配合的x轴螺母固定于小拖板(21)的底部，所述x轴丝杆(23)通过皮带及皮带轮与x轴电机(20)的输出轴连接，x轴电机(20)安装在大拖板(22)上，并位于小拖板(21)的左侧。

4.根据权利要求1所述的变椭型线外圆数控车床，其特征在于：所述主轴(3)为空心结构，在该主轴(3)的左端安装同步回转油缸(2)，并且主轴(3)中穿设有拉杆(13)，所述拉杆(13)的左端伸出同步回转油缸(2)外，拉杆(13)的右端穿过主轴箱(4)和带动盘(5)后，与拉架(7)连接。

5.根据权利要求4所述的变椭型线外圆数控车床，其特征在于：所述拉架(7)包括销管(7a)、支耳形架(7b)和螺母(7c)，所述支耳形架(7b)与销管(7a)相垂直，支耳形架(7b)的右端固套于销管(7a)的中部，在支耳形架(7b)左端的内部设置螺母(7c)，该螺母(7c)与拉杆(13)端部的外螺纹配合。

6.根据权利要求5所述的变椭型线外圆数控车床，其特征在于：在所述支耳形架(7b)与销管(7a)之间设置有加强筋(7d)。

Images