CN202667670U

CN202667670U - 带有电主轴箱的数控车床

Info

Publication number: CN202667670U
Application number: CN 201220269983
Authority: CN
Inventors: 孙钰昭
Original assignee: FUYANG SUNSHI MACHINE TOOL CO LTD
Current assignee: FUYANG SUNSHI MACHINE TOOL CO LTD
Priority date: 2012-06-10
Filing date: 2012-06-10
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2022-06-10

Abstract

本实用新型涉及一种带有电主轴箱的数控车床，它包括车床床身、拖板装置和丝杆装置，所述丝杆装置包括横向丝杆和横向丝杆电机，该横向丝杆和横向丝杆电机相连接，所述拖板装置和丝杆装置都安装在车床床身上，所述横向丝杆安装在车床床身内，其特征在于：所述数控车床还包括电主轴箱，所述电主轴箱包括主轴电机，所述电主轴箱和车床床身相连接，所述电主轴箱中设置有设备安装腔，该设备安装腔位于主轴电机的下方，所述横向丝杆电机安装在设备安装腔内。本实用新型安全可靠、加工精度高、维护成本低、震动小和噪声小。

Description

带有电主轴箱的数控车床

技术领域

本实用新型涉及一种数控车床，尤其是涉及一种带有电主轴箱的数控车床，属于机械领域。

背景技术

传统车床的主要结构包括动力部分（驱动主电机）、传动部分（皮带轮、皮带）、调速部分（齿轮副、拨叉等）、机械主轴部分（主轴、卡盘）、进给部分（大拖板、中拖板、小拖板、丝杆、手轮、刀架）和尾架部分等。床身导轨外露，纵向丝杆中置安装，横向丝杆床身外侧安装，床身导轨、横向丝杆没有很好的防护措施。

近年来，由于数控技术的发展应用，人们对切削刀具的运动过程采用步进/伺服电机进行驱动，从而实现了自动化数控程序控制加工，即为初级数控车床。

进而，对车床的主轴动力和调速部分进行了改进，又有了交流伺服、变频电机和多速电机来取代异步电机，应用编码器实现了对主轴速度的程序控制，省略了全部或部分齿轮副和拨叉等。

后来，人们又将横向丝杆中置安装，驱动电机分别装在床身外两端，床身左端安装增加了丝杆的长度，降低了横向加工的精度；右端安装改变了横向丝杆的运动受力方向，受力不合理，降低了横向加工精度。更改了丝杆床身外侧安装结构，避免出现原有床身外侧安装丝杆带来不对称的力的现象，消除了丝杆受偏力易磨损的状况，但是，增加了丝杆的长度，以及不合理的丝杆丝母运动受力方向，由于增加了丝杆长度，从而增加了丝杆的成本；由于不合理的丝杆丝母运动受力方向，从而降低了机床的加工精度。

而后，人们进行探索提出了各种各样的方案，对主轴传动进行了进一步的改进，又有了电主轴，从而又降低了传动部分给车床带来的振动，提高了机床的加工精度，省略了主轴传动部分的皮带和皮带轮，对车床床身导轨加了各种各样简易的防护，现有的导轨、横向丝杆前端防护罩大多为折叠式结构，虽然在一定程度上提高了导轨、丝杆的使用寿命和车床的加工精度，但是横向丝杆行程控制器等还是安装在床身外侧，容易受到切削和切削液的损害，防护效果不佳，此外，该类导轨、横向丝杆前端防护罩的结构复杂，且易损坏，使用寿命较短。

上述技术方案虽然在一定程度上解决了车床体积庞大，加工精度较低，传动过程复杂，以及不具有防护功能等问题，但是，车床依旧存在体积较大，制造成本高，防护性能差，设计不合理等技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，性能安全可靠、加工精度高、维护成本低、震动小和噪声小的带有电主轴箱的数控车床。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该带有电主轴箱的数控车床包括车床床身、拖板装置和丝杆装置，所述丝杆装置包括横向丝杆和横向丝杆电机，该横向丝杆和横向丝杆电机相连接，所述拖板装置和丝杆装置都安装在车床床身上，所述横向丝杆安装在车床床身内，其结构特点在于：所述数控车床还包括电主轴箱，所述电主轴箱包括主轴电机，所述电主轴箱和车床床身相连接，所述电主轴箱中设置有设备安装腔，该设备安装腔位于主轴电机的下方，所述横向丝杆电机安装在设备安装腔内。由此使得本实用新型中的横向丝杆电机无需经过其他传动装置就可以将动力直接传递给横向丝杆，提高了横向丝杆控制拖板装置的精度，提高了拖板装置上的刀架定位准确度，提高了工件的加工精度；本实用新型中的横向丝杆电机和横向丝杆直接连接，缩短了横向丝杆的长度，提高了加工精度；设备安装腔设置在电主轴箱内，既节约了空间，又使横向丝杆电机能够被电主轴箱所保护；本实用新型中的横向丝杆安装在车床床身内，不仅使得横向丝杆可以得到很好的保护，而且使得横向丝杆能够和安装在车床床身上的拖板装置直接连接，提高了横向丝杆和拖板装置之间的传递效率，也提高了数控车床的加工精度。

作为优选，本实用新型所述数控车床还包括尾架装置，所述尾架装置安装在车床床身上，所述尾架装置包括顶尖机构、尾架外座、尾架底座和防护罩，所述顶尖机构安装在尾架外座上，所述尾架底座安装在尾架外座内，该尾架底座和尾架外座之间形成防护空腔，该防护空腔和床身后防护罩相配合，所述尾架底座和车床床身相配合。由此使得本实用新型中的床身后防护罩在数控车床使用过程中可以穿过防护空腔，尾架装置可以和床身后防护罩同时在车床床身上工作，床身后防护罩可以防护安装在车床床身内的横向丝杆，也可以穿进设备安装腔内防护横向丝杆电机，床身后防护罩安装在大拖板上，使得整体设计更加合理，结构更加简单。

作为优选，本实用新型所述设备安装箱中的设备安装腔为左右两端相贯通的结构。

作为优选，本实用新型所述设备安装腔为圆形、椭圆形、矩形、拱形或者梯形结构。由此使得本实用新型可以配合不同形状的横向丝杆电机，确保横向丝杆电机能够更加稳定的固定在设备安装腔内，提高了横向丝杆电机的稳定性，减小了横向丝杆电机的震动，提高了车床的加工精度。

作为优选，本实用新型所述丝杆装置还包括纵向丝杆和纵向丝杆电机，所述纵向丝杆电机和纵向丝杆相连接，所述纵向丝杆和横向丝杆都与拖板装置相配合，所述纵向丝杆电机的轴线和纵向丝杆的轴线位于同一条直线上，所述横向丝杆电机的轴线和横向丝杆的轴线位于同一条直线上。由此使得本实用新型中的横向、纵向丝杆电机和横向、纵向丝杆在同一条直线上传动，减少了震动和偏心运动，减少了横向、纵向丝杆电机和横向、纵向丝杆之间的磨损，提高了传动效率，提高了加工精度。

作为优选，本实用新型所述设备安装腔位于主轴电机的正下方。由此使得本实用新型能够更加有效的节约空间，有利于数控车床的结构更加简单、紧凑，也缩短了位于数控车床内的部件之间的距离，方便布线，减少了不必要的传动装置，提高了整个数控车床的加工精度。

作为优选，本实用新型床身前防护罩和设备安装腔相配合。由此使得本实用新型中的床身前防护罩可以穿过设备安装腔而防护横向丝杆电机，防止加工过程中的碎屑影响横向丝杆电机，改善横向丝杆电机的工况，提高横向丝杆电机的寿命。

作为优选，本实用新型所述车床床身上设置有导轨，所述尾架底座上设有导轨槽，该尾架底座导轨槽和床身导轨相配合，所述床身导轨和拖板装置相配合。由此使得本实用新型中的拖板装置和尾架装置共用一个床身导轨，不仅节约了一副导轨。本实用新型中的床身导轨具有支撑作用，使得拖板装置和/或尾架装置都能稳定的在车床床身上工作。

作为优选，本实用新型所述电主轴箱还包括主轴箱体、前轴承座、后轴承座、前轴承、后轴承、主轴、定子组件、转子组件、前端盖和后端盖，所述前轴承座安装在主轴箱体的前端，所述后轴承座安装在主轴箱的后端，所述前轴承套装在前轴承座内，所述后轴承套装在后轴承座内，所述定子组件固定在主轴箱体的内壁，所述主轴前端套装在前轴承内，所述主轴后端套装在后轴承内，所述转子组件套装在主轴上，所述定子组件和转子组件相配合，所述前端盖固定在前轴承座上，所述后端盖固定在后轴承座上。由此使得本实用新型的电主轴箱能够更加稳定的工作，提高效率。

作为优选，本实用新型所述拖板装置包括大拖板、中拖板和刀架，所述大拖板安装在车床床身上，所述中拖板安装在大拖板上，所述刀架安装在中拖板上，所述大拖板和横向丝杆相配合，所述中拖板和纵向丝杆相配合。本实用新型中的大拖板通过螺母座和横向丝杆相配合，横向丝杆转动能够带动大拖板移动，从而实现横向丝杆控制大拖板运动的功能；本实用新型中的中拖板通过螺母座和纵向丝杆相配合，纵向丝杆转动就可以控制中拖板移动。本实用新型中的刀架安装在中拖板上，刀架上可以安装刀具，刀架可以安装不同种类的刀具，使本实用新型的适用范围更广，中拖板和大拖板的结构简单，通过纵向丝杆和横向丝杆分别控制中拖板和大拖板进行移动，控制精度高，使用方便。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简单，设计合理，性能安全，使用寿命长，加工精度高。本实用新型中的横向、纵向丝杆电机不经过其他传动装置就可以将动力直接传递给横向、纵向丝杆，提高了横向、纵向丝杆控制拖板装置的精度，提高了拖板装置上的刀架定位准确度，提高了工件的加工精度。

本实用新型中的横向丝杆电机和横向丝杆直接连接，缩短了横向丝杆的长度，提高了加工精度，设备安装腔设置在电主轴箱内，既节约了空间，又使横向丝杆电机能够被电主轴箱所保护，确保设备运行过程中的安全性。

本实用新型中的横向丝杆安装在车床床身内，不仅使得横向丝杆可以得到很好的保护，而且使得横向丝杆能够和安装在车床床身上的拖板装置直接连接，提高了横向丝杆和拖板装置之间的传递效率，也提高了数控车床的加工精度。

附图说明

图1是实施例1中的缺少部分部件的带有电主轴箱的数控车床的主视结构示意图。

图2是图1的俯视结构示意图。

图3是图1的左视结构示意图。

图4是实施例1中的带有电主轴箱的数控车床的立体结构示意图。

图5是实施例1中的带有电主轴箱的数控车床的另一个角度的立体结构示意图。

图6是图3的剖视结构示意图。

图7是实施例1中的带有电主轴箱的数控车床的剖视示意图。

图8是实施例1中带有电主轴箱的数控车床的主视结构示意图。

图9是实施例1中带有电主轴箱的数控车床的右视结构示意图。

图10是图8的局部剖视示意图。

图11是图8的剖视示意图。

图12是实施例1中尾架装置和部分车床床身的结构示意图。

图13是图3的另一个剖视示意图。

图14是实施例1中带有电主轴箱的数控车床的另一视角的立体示意图。

图15是实施例2中带有电主轴箱的数控车床的主视示意图。

图16是实施例2中带有电主轴箱的数控车床的右视示意图。

图17是实施例2中带有电主轴箱的数控车床的俯视示意图。

图18是图16的剖视示意图。

图19是图15的剖视示意图。

图20是图16的另一个剖视示意图。

图21是图15的局部剖视示意图。

图22是实施例2中带有电主轴箱的数控车床的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例1。

参见图1至图14，本实施例中带有电主轴箱的数控车床包括车床床身1、拖板装置2、丝杆装置3、尾架装置4和电主轴箱5，其中，车床床身1上设置有导轨101和导轨102。

本实施例中的拖板装置2包括大拖板201、中拖板202和刀架203。丝杆装置3包括横向丝杆电机301、横向丝杆302、纵向丝杆电机303和纵向丝杆304。尾架装置4包括顶尖机构401、尾架外座402、尾架底座403和防护罩404，其中，尾架外座402和尾架底座403之间形成防护空腔405。

本实施例中的电主轴箱5包括主轴电机501和设备安装箱502，其中，电主轴箱5中的设备安装箱502内设置有设备安装腔503，该设备安装腔503可以为左右两端相贯通的结构。在主轴电机501上设置有风扇504，该风扇504具有为主轴电机501散热的作用，防止主轴电机501由于过热而损坏。

本实施例中的拖板装置2、丝杆装置3和尾架装置4都安装在车床床身1上，横向丝杆电机302安装在设备安装腔503内，设备安装腔503为横向丝杆电机302起到一定的保护作用，防止切削和切削液等物体损坏横向丝杆电机302。

本实施例中设备安装腔503的形状可以为半圆形、半椭圆形、圆形、椭圆形、矩形、拱形或者梯形结构，也可以为筒状、半圆形、半椭圆形、圆形、椭圆形、矩形、拱形和梯形中两个以上的组合。本实用新型中的设备安装腔503内还可以安装有伺服控制器、变频控制器和横向丝杆301行程控制器等设备。

本实施例中横向丝杆301的一端安装在设备安装腔503内，该横向丝杆301的另一端安装在车床床身1内，横向丝杆301和横向丝杆电机302通过连轴器相连接，横向丝杆电机302的轴向和横向丝杆301的轴向在同一条直线上，缩短了丝杆的长度，降低了丝杆成本，使得丝杆的受力方向合理正确，保证横向加工时的加工精度。

本实施例中的防护罩404和防护空腔405相配合，防护罩404可以穿过防护空腔405，防护罩404还和设备安装腔503相配合，防护罩404可以延伸进设备安装腔503内，防护横向丝杆电机302等设备。本实施例中的防护罩404为一体式结构罩防护，该防护罩404为直板型防护罩404，与折叠式和伸缩式防护罩404相比，具有不易磨损、结构简单、防护效果好、容易清理污垢、加工方便、成本低、不易损坏、安装方便和防护效果更好等优点。本实施例中的防护罩404安装在拖板装置2上，通过拖板装置2的移动可以带动防护罩404进行移动，既可以保护安装在车床床身1内的横向丝杆301，又可以保护横向丝杆电机302和车床床身1等部件。

本实施例中的车床床身1上设置有导轨101和导轨102，尾架底座403上设有导轨槽，导轨槽和导轨101、102相配合。本实施例中的导轨101、102和拖板装置2相配合是指拖板装置2上也设置有拖板导轨槽，拖板导轨槽可以在导轨101、102上移动，拖板装置2和尾架装置4共用一副导轨，具有节约成本和令数控车床结构更加紧凑等优点。

本实施例中的纵向丝杆304和纵向丝杆电机303通过连轴器相连，大拖板201安装在车床床身1上，中拖板202安装在大拖板201上，刀架203安装在中拖板202上，大拖板和横向丝杆301相配合，中拖板202和纵向丝杆304相配合。本实施例中的横向丝杆301通过螺母座和大拖板201相配合，横向丝杆电机302转动带动横向丝杆301转动，横向丝杆301通过螺母座带动大拖板201运动，控制刀架203在Z方向位移。本实施例中的纵向丝杆304通过螺母座和中拖板202相配合，纵向丝杆电机303转动带动纵向丝杆304转动，纵向丝杆304通过螺母座带动中拖板202运动，控制刀架203在X方向的位移。

本实施例中的前轴承座安装在主轴箱体的前端，后轴承座安装在主轴箱后端，前轴承套装在前轴承座内，后轴承套装在后轴承座内，定子组件固定在主轴箱体的内壁上，主轴前端套装在前轴承内，主轴后端套装在后轴承内，转子组件套装在主轴上，定子组件和转子组件相配合，前端盖固定在前轴承座上，后端盖固定在后轴承座上。

使用的时候，将工件固定在电主轴箱5上的主轴头部夹紧装置上，开启电主轴箱5，令电主轴箱5上的主轴带动工件转动，拖板装置2上的刀架203上安装刀具，启动横向丝杆电机302控制拖板装置2的位置，启动纵向丝杆电机303控制拖板装置2在X方向上的位置，使得刀具靠近工件，从而完成工件的加工。

实施例2。

参见图15至图22，本实施例中带有电主轴箱的数控车床与实施例1中的数控车床相比，缺少了尾架装置，其它的结构和连接关系均与实施例1中的数控车床相同或者相近似，故此处不再详述。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种带有电主轴箱的数控车床，包括车床床身、拖板装置和丝杆装置，所述丝杆装置包括横向丝杆和横向丝杆电机，该横向丝杆和横向丝杆电机相连接，所述拖板装置和丝杆装置都安装在车床床身上，所述横向丝杆安装在车床床身内，其特征在于：所述数控车床还包括电主轴箱，所述电主轴箱包括主轴电机，所述电主轴箱和车床床身相连接，所述电主轴箱中设置有设备安装腔，该设备安装腔位于主轴电机的下方，所述横向丝杆电机安装在设备安装腔内。

2.根据权利要求1所述的带有电主轴箱的数控车床，其特征在于：所述数控车床还包括尾架装置，所述尾架装置安装在车床床身上，所述尾架装置包括顶尖机构、尾架外座、尾架底座和防护罩，所述顶尖机构安装在尾架外座上，所述尾架底座安装在尾架外座内，该尾架底座和尾架外座之间形成防护空腔，该防护空腔和床身后防护罩相配合，所述尾架底座和车床床身相配合。

3.根据权利要求1或2所述的带有电主轴箱的数控车床，其特征在于：所述设备安装箱中的设备安装腔为左右两端相贯通的结构。

4.根据权利要求1或2所述的带有电主轴箱的数控车床，其特征在于：所述设备安装腔为圆形、椭圆形、矩形、拱形或者梯形结构。

5.根据权利要求1或2所述的带有电主轴箱的数控车床，其特征在于：所述丝杆装置还包括纵向丝杆和纵向丝杆电机，所述纵向丝杆电机和纵向丝杆相连接，所述纵向丝杆和横向丝杆都与拖板装置相配合，所述纵向丝杆电机的轴线和纵向丝杆的轴线位于同一条直线上，所述横向丝杆电机的轴线和横向丝杆的轴线位于同一条直线上。

6.根据权利要求1或2所述的带有电主轴箱的数控车床，其特征在于：所述设备安装腔位于主轴电机的正下方。

7.根据权利要求2所述的带有电主轴箱的数控车床，其特征在于：床身前防护罩和设备安装腔相配合。

8.根据权利要求2所述的带有电主轴箱的数控车床，其特征在于：所述车床床身上设置有导轨，所述尾架底座上设有导轨槽，该尾架底座导轨槽和床身导轨相配合，所述床身导轨和拖板装置相配合。

9.根据权利要求3所述的带有电主轴箱的数控车床，其特征在于：所述电主轴箱还包括主轴箱体、前轴承座、后轴承座、前轴承、后轴承、主轴、定子组件、转子组件、前端盖和后端盖，所述前轴承座安装在主轴箱体的前端，所述后轴承座安装在主轴箱的后端，所述前轴承套装在前轴承座内，所述后轴承套装在后轴承座内，所述定子组件固定在主轴箱体的内壁，所述主轴前端套装在前轴承内，所述主轴后端套装在后轴承内，所述转子组件套装在主轴上，所述定子组件和转子组件相配合，所述前端盖固定在前轴承座上，所述后端盖固定在后轴承座上。

10.根据权利要求5所述的带有电主轴箱的数控车床，其特征在于：所述拖板装置包括大拖板、中拖板和刀架，所述大拖板安装在车床床身上，所述中拖板安装在大拖板上，所述刀架安装在中拖板上，所述大拖板和横向丝杆相配合，所述中拖板和纵向丝杆相配合。