CN201720503U - 一种轻型数控铣床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻型数控铣床，立柱(8)上设有主轴箱配重机构，主轴箱配重机构在立柱(8)的上端设配重块滑轮座(6)；设配重吊索(12)绕在配重块滑轮座(6)的两个滑轮上，配重吊索(12)的一端连接在主轴箱(10)箱体的上端，另一端通过配重块吊环(13)连接在配重块(17)的上端。采用上述技术方案，利用整体式立柱加配重块机构，配合直线导轨和高精度滚珠丝杆螺母，可使主轴箱体作高精度的升、降运动；超轻型主轴箱采用有限元法优化抗振设计；高速主轴采用无级变速机构，变速方便，运转平稳，传动精度高；工作台规格大，满足加工要求；可靠的手动机构使机床操作方便、快捷。

Description

一种轻型数控铣床

技术领域

本实用新型属于机械加工机床的技术领域，涉及轻型铣床结构及机床的数控技术，更具体地说，本实用新型涉及一种轻型数控铣床。

背景技术

在现有技术中，普通铣床一般包括床身、主轴箱、简易走刀箱、工作台、电机。电机在主轴箱后面，通过电机、主轴箱驱动铣头主轴做旋转运动，不同转速通过变换主轴箱内齿轮啮合获得。

普通铣床不足之处：1、机床主轴箱重量大，使导轨和丝杆阻力大，磨损加剧，影响加工精度；2、通过齿轮变速，需频繁地更换齿轮以达到变速走刀的目的；3、没有纵、横向及垂直联动走刀功能，影响了零件的加工精度；4、主轴转速范围小，不利于高、低速切削加工。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种轻型数控铣床，其目的是结合普通铣床和轻型铣床的优点，并充分运用数控技术，满足对轻型铣床的性能要求。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型所提供的轻型数控铣床，包括主运动部分、立柱、底柜、工作台进给部分以及数控系统，所述的主运动部分包括主轴箱、主轴电机及设在主轴箱中的主轴，所述的工作台进给部分包括工作台，所述的立柱上设有主轴箱配重机构，所述的主轴箱配重机构在所述的立柱的上端设配重块滑轮座；设配重吊索绕在所述的配重块滑轮座的两个滑轮上，所述的配重吊索的一端连接在主轴箱箱体的上端，另一端通过配重块吊环连接在配重块的上端。

为使本实用新型更加完善，还进一步提出了以下更为详尽和具体的技术方案，以获得最佳的技术效果，更好地实现发明目的，并充分体现了本实用新型的新颖性和创造性：

所述的配重块设在所述的立柱内，在所述的立柱内设铅垂布置的配重块导杆，所述的配重块通过中间的通孔套在所述的配重块导杆上，形成间隙配合。

所述的主轴电机为变频器调速驱动的调速电机，所述的变频器通过电路与所述的数控系统连接。

所述的主轴电机与所述的主轴采用同步带传动机构，即通过两个同步带轮、和同步带传动。

所述的主轴箱通过直线导轨安装在所述的立柱上，所述的主轴箱的传动机构为滚珠丝杆传动机构，所述的滚珠丝杆传动机构设有滚珠丝杆和丝杆螺母。

所述的珠丝杆由安装在所述的立柱上端的主轴进给电机驱动，所述的主轴进给电机为数控步进电机，并通过电路与所述的数控系统连接。

所述的工作台通过导轨副安装在拖板上，所述的工作台由纵向丝杆和纵向丝杆螺母驱动，所述的纵向丝杆通过同步联轴器与纵向数控电机连接，所述的纵向数控电机通过电路与所述的数控系统连接。

所述的拖板通过导轨副安装在底座上，所述的拖板由横向丝杆和横向丝杆螺母驱动，所述的横向丝杆通过同步联轴器与横向数控电机连接，所述的横向数控电机通过电路与所述的数控系统连接。

所述的工作台的台面尺寸长×宽≤750mm×220mm。

本实用新型采用上述技术方案，利用整体式立柱加配重块机构，配合直线导轨和高精度滚珠丝杆螺母，可使主轴箱体作高精度的升、降运动；超轻型主轴箱采用有限元法优化抗振设计；高速主轴采用无级变速机构，调速方便，运转平稳，传动精度高；工作台规格大，满足加工要求；可靠的手动机构使机床操作方便、快捷。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型结构的正面示意图；

图2为图1所示结构的侧面示意图；

图3为本实用新型中的立柱及主轴箱的外形结构示意图；

图4为图3所示的立柱及主轴箱的剖视示意图；

图5为本实用新型中的工作台进给部分的正面剖视图；

图6图5所示结构的侧面剖视图。

图中标记为：

1、前挡板，2、工作台围板，3、底柜，4、纵向数控电机，5、主轴进给电机，6、配重块滑轮座，7、数控柜，8、立柱，9、工作台，10、主轴箱，11、主轴电机，12、配重吊索，13、配重块吊环，14、配重块导杆，15、滚珠丝杆，16、丝杆螺母，17、配重块，18、直线导轨，19、同步带轮，20、同步带轮，21、同步带，22、主轴轴承，23、主轴，24、横向手柄，25、纵向手柄，26、纵向丝杆，27、纵向丝杆螺母，28、同步联轴器，29、横向数控电机，30、电机安装座，31、同步联轴器，32、横向丝杆，33、底座，34、拖板，35、横向丝杆螺母。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1至图6所表达的本实用新型的结构，为一种轻型数控铣床，是集普通铣床基本功能又具备数控铣床特点的二、三维加工切削机械设备。它包括主运动部分、立柱8、底柜3、工作台进给部分以及数控系统，所述的主运动部分包括主轴箱10、主轴电机11及设在主轴箱10中的主轴23。所述的工作台进给部分包括工作台9，数控系统集中设置在数控柜7中，如图2所示，将其安装在立柱8的后侧。

如图4所示，主轴23通过主轴轴承22垂直地安装在主轴箱10中。

如图1和图2所示，在工作台9的正面，设前挡板1，用来挡住飞溅的油液对操作人员的侵袭；在工作台9的四周，设工作台围板2，使切削液不会流出工作台，而能流回油箱，保持工作环境的清洁。

本实用新型提供的数控轻型铣床，能实现二、三维零件的机械切削加工功能。可以铣削内外表面、曲面等二、三维零件；可以对金属及非金属材料进行切削加工。广泛适用于模具、汽配、摩配、仪器仪表、家电、微型电机、学校、医院、科研单位以及家庭制作教具、试验装置和工艺品，也非常适用于个体加工业、小型企业等制造工业的模具、零部件加工。

在数控系统的支持下，可加工各种二三维零件。如图1、图2、图5和图6所示，在工作台9上装上零件，就可实现切削功能，主轴23上装上钻头、丝攻、铣刀或其它专用刀具，可对工件进行钻孔、攻丝、铣键槽加工；或加工各种二、三维模具或二、三维凸轮等异型件。具备X、Y、Z向联动走刀功能。

为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，实现结合普通铣床和轻型铣床的优点，并充分运用数控技术，满足对轻型铣床的性能要求的发明目的，本实用新型采取的技术方案为：

如图2、图3和图4所示，本实用新型所提供的轻型数控铣床，所述的立柱8上设有主轴箱配重机构，所述的主轴箱配重机构在所述的立柱8的上端设配重块滑轮座6；设配重吊索12绕在所述的配重块滑轮座6的两个滑轮上，所述的配重吊索12的一端连接在主轴箱10箱体的上端，另一端通过配重块吊环13连接在配重块17的上端。

本实用新型克服了普通铣床和轻型铣床的缺陷，吸收普通铣床和轻型铣床的优点，将二者揉合在一起，并运用数控技术，组合成数控轻型铣床。，利用整体式立柱加配重块机构，配合直线导轨和高精度滚珠丝杆螺母，可使主轴箱体作高精度的升、降运动。超轻型主轴箱10，采用有限元法优化抗振设计。

如图4所示，本实用新型所述的配重块17设在所述的立柱8内，在所述的立柱8内设铅垂布置的配重块导杆14，所述的配重块17通过中间的通孔套在所述的配重块导杆14上，形成间隙配合。

采用上述技术方案，使配重块17沿着配重块导杆14上下运动，不会发生摆动，使机床稳定。

本实用新型所述的主轴电机11为变频器调速驱动的调速电机，所述的变频器通过电路与所述的数控系统连接。

采用变频器调速驱动的调速电机，在机床的数控系统的控制下，主轴23实现大调速范围的调速，且速度的稳定性好，避免频繁变速的麻烦，机床运转平稳，传动精度高。

如图4所示，本实用新型所述的主轴电机11与所述的主轴23采用同步带传动机构，即通过两个同步带轮19和同步带轮20，以及同步带21传动。

无级变速式铣头的传动部分见图4所示：主轴23传动由装在底板后面的主轴电机11通过同步带轮19、同步带21、同步带轮20，运动传递至主轴23，由机床的数控系统控制变频器调速电机，可得到0-6000rpm转速。主轴23为无齿轮变速，省去频繁更换的麻烦，运转平稳，传动精度高。

主轴转速范围大，达到0～6000rpm，使加工件表面精度比普通铣床提高2～3级。

如图4所示，本实用新型所述的主轴箱10通过直线导轨18安装在所述的立柱8上，所述的主轴箱10的传动机构为滚珠丝杆传动机构，所述的滚珠丝杆传动机构设有滚珠丝杆15和丝杆螺母16。

床身垂直导轨采用高精度直线导轨，X、Y、Z向采用高精度滚柱丝杆，使定位精度和重复达定位精度到0.02mm和0.01mm。

本实用新型所述的珠丝杆15由安装在所述的立柱8上端的主轴进给电机5驱动，所述的主轴进给电机5为数控步进电机，并通过电路与所述的数控系统连接。

如图1、图2和图4所示，主轴箱10的升、降运动由主轴进给电机5号驱动。配合立柱8中的配重块6、直线导轨18、高精度的滚珠丝杆15，可在机床的数控系统的控制下，使主轴箱10作高精度的升、降运动。

如图5所示，本实用新型所述的工作台9通过导轨副安装在拖板34上，所述的工作台9由纵向丝杆26和纵向丝杆螺母27驱动，所述的纵向丝杆26通过同步联轴器28与纵向数控电机4连接，所述的纵向数控电机4通过电路与所述的数控系统连接。

转动纵向手柄25，可实现工作台9作纵向手动进给。或者在机床数控系统的控制下，纵向数控电机4驱动纵向丝杆26和纵向丝杆螺母27，使工作台9按要求作纵向进给。

如图6所示，本实用新型所述的拖板34通过导轨副安装在底座33上，所述的拖板34由横向丝杆32和横向丝杆螺母35驱动，所述的横向丝杆32通过同步联轴器31与横向数控电机29连接，所述的横向数控电机29通过电路与所述的数控系统连接。

横向数控电机29通过电机安装座30安装在底座33上。

转动横向手柄24，可实现工作台9作横向手动进给。或者在机床数控系统的控制下，横向数控电机29驱动横向丝杆32和横向丝杆螺母35，使工作台9按要求作横向进给。

或者，在机床的数控系统的控制下，主轴23、工作台9的纵向和横向作三轴联动，实现三维加工。

本实用新型所述的工作台9的台面尺寸长×宽≤750mm×220mm。

加工范围更大，工作台尺寸可达220mm×750mm，同类产品仅为160×500mm毫米左右。满足更大范围的加工要求。

本实用新型具备小型加工中心的一切功能；工作台9、主轴23转速等参数较大；因而在工件可加工规格范围、操作灵活性方面比一般加工中心更具有技术优势。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种轻型数控铣床，包括主运动部分、立柱(8)、底柜(3)、工作台进给部分以及数控系统，所述的主运动部分包括主轴箱(10)、主轴电机(11)及设在主轴箱(10)中的主轴(23)，所述的工作台进给部分包括工作台(9)，其特征在于：所述的立柱(8)上设有主轴箱配重机构，所述的主轴箱配重机构在所述的立柱(8)的上端设配重块滑轮座(6)；设配重吊索(12)绕在所述的配重块滑轮座(6)的两个滑轮上，所述的配重吊索(12)的一端连接在主轴箱(10)箱体的上端，另一端通过配重块吊环(13)连接在配重块(17)的上端。

2.按照权利要求1所述的轻型数控铣床，其特征在于：所述的配重块(17)设在所述的立柱(8)内，在所述的立柱(8)内设铅垂布置的配重块导杆(14)，所述的配重块(17)通过中间的通孔套在所述的配重块导杆(14)上，形成间隙配合。

3.按照权利要求1所述的轻型数控铣床，其特征在于：所述的主轴电机(11)为变频器调速驱动的调速电机，所述的变频器通过电路与所述的数控系统连接。

4.按照权利要求1所述的轻型数控铣床，其特征在于：所述的主轴电机(11)与所述的主轴(23)采用同步带传动机构，即通过两个同步带轮(19、20)和同步带(21)传动。

5.按照权利要求1所述的轻型数控铣床，其特征在于：所述的主轴箱(10)通过直线导轨(18)安装在所述的立柱(8)上，所述的主轴箱(10)的传动机构为滚珠丝杆传动机构，所述的滚珠丝杆传动机构设有滚珠丝杆(15)和丝杆螺母(16)。

6.按照权利要求5所述的轻型数控铣床，其特征在于：所述的珠丝杆(15)由安装在所述的立柱(8)上端的主轴进给电机(5)驱动，所述的主轴进给电机(5)为数控步进电机，并通过电路与所述的数控系统连接。

7.按照权利要求1所述的轻型数控铣床，其特征在于：所述的工作台(9)通过导轨副安装在拖板(34)上，所述的工作台(9)由纵向丝杆(26)和纵向丝杆螺母(27)驱动，所述的纵向丝杆(26)通过同步联轴器(28)与纵向数控电机(4)连接，所述的纵向数控电机(4)通过电路与所述的数控系统连接。

8.按照权利要求7所述的轻型数控铣床，其特征在于：所述的拖板(34)通过导轨副安装在底座(33)上，所述的拖板(34)由横向丝杆(32)和横向丝杆螺母(35)驱动，所述的横向丝杆(32)通过同步联轴器(31)与横向数控电机(29)连接，所述的横向数控电机(29)通过电路与所述的数控系统连接。

9.按照权利要求7或8所述的轻型数控铣床，其特征在于：所述的工作台(9)的台面尺寸长×宽≤750mm×220mm。

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