CN201880918U - 数控丝杠车床 - Google Patents

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李林
路世强
王玉梅
武力坡
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Abstract

本实用新型公开了一种数控丝杠车床,包括床身、设置在该床身上侧一端的床头箱和在床身导轨上相对该床头箱设置的尾座,以及设置在床身上的母丝杠和设置在床身上介于床头箱和尾座间的托板上的跟刀架,所述母丝杠的丝杠固定设置,相应的丝杠螺母为活动构件,且该车床还沿母丝杠轴向均布有用于支撑母丝杠的多个母丝杠托架。本实用新型的加工精度高。

Description

数控丝杠车床
技术领域
本实用新型涉及一种机械加工设备,属于大直径、长规格精密丝杠零件加工专用数控机床。
背景技术
传统的丝杠加工工艺是单一工序的加工工艺,在专用设备上加工出丝杠螺纹部分,然后再用另一台机床加工丝杠两端部分,二次装夹产生的累积误差大小完全取决于工人的装夹水平,造成了丝杠螺纹部分与两端的不同心,这种情况也是不可消除的,但代价太大。此外,国内的丝杠车床的母丝杠移动方式都是丝杠旋转驱动螺母移动,这样由于母丝杠受到的扭转力在母丝杠长度方向上任意位置的转角也不尽相同,造成被加工丝杠的几何精度下降,螺距误差很大且很难控制,完全依赖机床本身的精度,所以传统丝杠加工设备及工艺制约了我国工业生产中高新、精密产品的发展。
当前工业发展十分迅速,各类大工程大项目随之而来,各种精密、大型、特种机械设备的需求也变得越来越紧迫,目前国内大直径、长规格精密丝杠数控加工设备十分紧缺,且以普通设备、小型设备为主,精密设备及特种设备主要以进口为主,国内长规格及超长规格丝杠加工设备更是少之甚少。
发明内容
因此,为了弥补现有丝杠加工设备存在的机床刚性不足而使所加工出的丝杠螺距误差大且难以控制的缺陷,本实用新型提供了一种加工精度高的数控丝杠车床。
本实用新型采用的技术方案为:
本实用新型数控丝杠车床,包括床身、设置在该床身上侧一端的床头箱和在床身导轨上相对该床头箱设置的尾座,以及设置在床身上的母丝杠和设置在床身上介于床头箱和尾座间的托板上的跟刀架,所述母丝杠的丝杠固定设置,相应的丝杠螺母为活动构件,且该车床还沿母丝杠轴向均布有用于支撑母丝杠的多个母丝杠托架。
依据本实用新型技术方案的数控丝杠车床采用了要素互换的母丝杠,也就是丝杠固定,丝杠螺母转动的结构形式,从而为丝杠实现多点支撑提供了前提条件,从而不仅大幅度的减小了由于母丝杠过长产生扭矩引起的误差,进而,减小了被加工丝杠的螺距误差。此外,由于采用丝杠螺母旋转手段,使其旋转半径要远大于丝杠旋转的半径,力臂有显著的增大,使得刀具Z向进给力成倍增加,大大提高了机床的动力特性。
因此,针对长规格和超长规格精密丝杠加工工艺配置丝杠固定螺母旋转式母丝杠,实现不同部位加工对转速的要求,弥补传统丝杠加工存在的不足,提高超长丝杠加工的几何精度,降低螺距误差,减少辅助时间提高生产效率。
上述数控丝杠车床,在床身导轨上设有检测丝杠螺母位置的光栅尺,该光栅尺连接到车床的数控系统。
上述数控丝杠车床,车床主轴配有编码器。
上述数控丝杠车床,所述母丝杠托架的个数是6个。
上述数控丝杠车床,所述跟刀架为装配在一起的两个,刀具设置于两个跟刀架之间。
上述数控丝杠车床,所述床身的跨距不小于583mm,床头箱的最大传动比为3/128,最小传动比为76/225,尾座为手动尾座。
上述数控丝杠车床,托板驱动机构设置于托板上,以通过伺服电机及同步带驱动丝杠螺母旋转。
上述数控丝杠车床,车床的带有手轮的滑板设置在托板上并与托板驱动机构并列。
上述数控丝杠车床,在车床导轨上还设有分居于跟刀架两侧的各一个中心架。
上述数控丝杠车床,所述床头箱设有机床防护装置;并在床身的一侧设有车床轴向的滑动单元,系统操作面板滑动地配合在该滑动单元上;床头箱配有独立的润滑系统、冷却装置和液位计。
附图说明
下面结合说明书附图详述本实用新型的技术方案,其中:
图1为依据本实用新型技术方案的一种数控丝杠车床的主视结构示意图。
图2为相应于图1的俯视结构示意图。
图3为左剖结构示意图。
图中:1.床身,2.床头箱,3.尾座,4.冷却装置,5.托板,6.跟刀架,7.滑板,8.系统操作面板,9.机床防护装置,10.中心架,11.主轴伺服电机,12.母丝杠,13.Z轴伺服电机,14.X轴伺服电机,15.滑动单元,16.母丝杠托架,17.光栅尺。
具体实施方式
参照说明附图1和2,其示出了一种数控丝杠车床,包括床身1、设置在该床身上侧一端的床头箱2和在床身导轨上相对该床头箱设置的尾座3,以及设置在床身上的母丝杠12和设置在床身上介于床头箱和尾座间的托板5上的跟刀架6,所述母丝杠的丝杠固定设置,相应的丝杠螺母为活动构件,且该车床还沿母丝杠轴向均布有用于支撑母丝杠的多个母丝杠托架16。
丝杠的固定相对来说可以简化母丝杠的结构,首先是其节省了轴承的设置,端头固定相对来说要容易得多。对于丝杠螺母,通过轴承设置也是比较容易的。
为了提高控制精度,在床身导轨上设有检测丝杠螺母位置的光栅尺17,该光栅尺连接到车床的数控系统,从而可以进一步的提高被加工零件的尺寸精度,满足了精密丝杠的加工要求。
此外,关于加工精度的提高,还可以采用品质比较好的母丝杠和精度比较高的轴承,本领域的技术人员可以根据自己的需要选择之。
仅一步地,为了提高控制的精度,车床主轴配有编码器,使车床构成闭环控制系统。
优选地,所述母丝杠托架的个数是6个,满足目前长规格和超长规格被加工丝杠的精度加工。
所述跟刀架为装配在一起的两个,刀具设置于两个跟刀架之间。跟刀架为整体式结构,两端分别有一个两半式保持架,刀具在两个保持架支架进行切削,大大降低了由于工件过长产生弯曲变形造成的尺寸误差。
所述床身的跨距不小于583mm,提高车窗的整体刚度,减小加工变形,采用了大传动比的床头箱,最大传动比3/128,保证在伺服电机在额定转速条件下主轴转速达到十几转,实现丝杠的低速大扭矩车削,最小传动比为76/225,能够满足丝杠支撑位置的高速车削,从而弥补了传统丝杠加工设备单一工序加工的不足。
为了简化结构,托板驱动机构设置于托板上,以通过伺服电机及同步带驱动丝杠螺母旋转。
进一步地,车床的带有手轮的滑板7设置在托板上并与托板驱动机构并列。
在车床导轨上还设有分居于跟刀架两侧的各一个中心架10,两个中心架分别位于床头箱与托板之间和托板与尾座之间,进一步降低了被加工零件的变形程度。
为了减少伤害,所述床头箱设有机床防护装置9;而为了提高操作的便捷性,并在床身的一侧设有车床轴向的滑动单元15,系统操作面板8滑动地配合在该滑动单元上,可以移动操作面板的位置;为了提高冷却效果,床头箱配有独立的润滑系统、冷却装置和液位计,以提高加工的精度。

Claims (10)

1.一种数控丝杠车床,包括床身(1)、设置在该床身上侧一端的床头箱(2)和在床身导轨上相对该床头箱设置的尾座(3),以及设置在床身上的母丝杠(12)和设置在床身上介于床头箱和尾座间的托板(5)上的跟刀架(6),其特征在于:所述母丝杠的丝杠固定设置,相应的丝杠螺母为活动构件,且该车床还沿母丝杠轴向均布有用于支撑母丝杠的多个母丝杠托架(16)。
2.根据权利要求1所述的数控丝杠车床,其特征在于:在床身导轨上设有检测丝杠螺母位置的光栅尺(17),该光栅尺连接到车床的数控系统。
3.根据权利要求1所述的数控丝杠车床,其特征在于:车床主轴配有编码器。
4.根据权利要求1所述的数控丝杠车床,其特征在于:所述母丝杠托架的个数是6个。
5.根据权利要求1所述的数控丝杠车床,其特征在于:所述跟刀架为装配在一起的两个,刀具设置于两个跟刀架之间。
6.根据权利要求1所述的数控丝杠车床,其特征在于:所述床身的跨距不小于583mm,床头箱的最大传动比为3/128,最小传动比为76/225,尾座为手动尾座。
7.根据权利要求1所述的数控丝杠车床,其特征在于:托板驱动机构设置于托板上,以通过伺服电机及同步带驱动丝杠螺母旋转。
8.根据权利要求7所述的数控丝杠车床,其特征在于:车床的带有手轮的滑板(7)设置在托板上并与托板驱动机构并列。
9.根据权利要求1所述的数控丝杠车床,其特征在于:在车床导轨上还设有分居于跟刀架两侧的各一个中心架(10)。
10.根据权利要求1所述的数控丝杠车床,其特征在于:所述床头箱设有机床防护装置(9);并在床身的一侧设有车床轴向的滑动单元(15),系统操作面板(8)滑动地配合在该滑动单元上;床头箱配有独立的润滑系统、冷却装置和液位计。
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