CN205816826U - 一种立轨式数控车床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及数控车床技术领域，特别涉及一种立轨式数控车床，包括机床底座，置于机床底座上的床身，所述床身包括两个错位连接的安装基面，安装基面分别为A安装面及B安装面，A安装面上设有用于夹持工件的传动装置及用于将工件与传动装置顶紧的油压尾座，油压尾座与A安装面之间设有尾座导轨，且油压尾座通过尾座滑台与尾座导轨滑动连接，B安装面上设有Z轴直线导轨，Z轴直线导轨上滑动连接有Z轴滑台，Z轴滑台一侧上设有X轴直线导轨，刀塔与X轴直线导轨通过升降装置滑动连接，本实用新型结构紧凑、设置合理、使用寿命长、精度高、方便操作。

Description

一种立轨式数控车床

技术领域

本实用新型涉及数控车床技术领域，特别涉及一种立轨式数控车床。

背景技术

数控车床、车削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。

目前，传统数控车床的轨道设计结构有平轨和斜轨两种，所谓平轨和斜轨指的是数控车床的X、Z轴所在平面相对于水平面的角度，平轨即是平行于水平方向，斜轨通常有跟水平面成15°、30°、45° 等角度的设计。这些传统数控车床的导轨通常在主轴及尾座的下方或者是后方，其刀塔通常在工件前方或者是工件的后方进行车削加工。这样的结构主要有以下几个缺点：第一，在实际操作中，导轨对尾座的干摄较大，使用机床加工的适用性受到限制；第二，工件与操作者之间的距离大，难于观察到工件的车削状况，同时影响操作者装卸刀具；第三，水和屑尘容易进入导轨上，从而减少导轨的使用寿命。

针对上述问题专利号201220670427.9，公开了一种立轨式数控车床，该技术在实际运行当中，存在Z轴直线导轨和丝杆承受过大的载荷力，而导致Z 轴导轨磨损的问题，进而导致了刀塔在加工时强度和精度受影响。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构合理简单，实用性强，运行稳定的立轨式数控车床。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种立轨式数控车床，包括机床底座，置于机床底座上的床身，所述床身包括A安装面及与A安装面垂直连接的B安装面，A安装面上设有用于夹持工件的传动装置及用于将工件与传动装置顶紧的油压尾座，油压尾座与A安装面之间设有尾座导轨，且油压尾座通过尾座滑台与尾座导轨滑动连接，B安装面上设有水平安装Z轴直线导轨，Z轴直线导轨上滑动连接有Z轴滑台，Z轴滑台采用矩形多加强筋框架式结构，Z轴滑台垂直于水平面上设有X轴直线导轨，X轴直线导轨滑块连接X轴滑台，X轴滑台上设有用于对传动装置上夹持的工件进行车削的刀塔，装有刀塔的X轴滑台与X轴直线导轨通过滚珠丝杆滑动连接，滚珠丝杆两端设有定位轴承。滚珠丝杆的上轴端通过联轴器和马达支架与伺服马达连接，通过伺服马达的精确位置控制实现X轴滑台的精确定位。实现所述B安装面上设有驱动Z轴滑台在Z轴直线导轨滑动的Z轴伺服马达，Z轴伺服马达的输出端通过联轴器连接滚珠丝杆。滚珠丝杆两端由定位轴承支撑定位，轴滚珠丝杆螺母连接Z轴滑台，从而驱动Z轴滑台位置控制。

通过采用上述技术方案，置于A安装面上或是底座上的伺服电主轴机构，通过夹紧装置将工件夹紧，油压尾座通过尾座滑台在尾座导轨滑至传动装置，并且配合顶紧传动装置上夹持的工件。Z轴滑台控制X轴滑台沿Z轴方向位置控制。X轴滑台控制刀塔沿X轴导轨方向上下位置控制，进而使得刀塔上的车刀对工件进行车销。

A安装面与B安装面呈垂直关系，进而使得车削过程中，进刀方向为自上而下或自下而上，方便了操作者观察工件的车削状况和装卸刀具；B安装面上的Z轴直线导轨是水平安置于B安装面上，大大降低了直线导轨的负载荷力，进而保证了Z轴滑台的运行稳定。

用于设置车削刀具的多工位刀塔置于垂直于水平面运动的X轴滑台上，X轴滑台滑动连接于X轴直线导轨，通过伺服马达驱动实现位置控制，X轴导轨设置在Z轴滑台的垂直平面上，Z轴滑台的下平面与Z轴直线导轨滑动连接于床身A面，通过伺服马达实现Z轴的位置控制，从而达到了X轴的立式运动，实现了XZ轴在垂直于水平平面上的二维位置控制。

通过立轨式的数控车床加工零件，通过进刀切削方向的改变，这样可以避免导轨对尾座的干涉，扩大机床加工的使用范围，也可以缩短工件与操作者之间的距离，便于操作者观察工件的车削状况和装卸刀具，同时可以减少水和屑尘进入导轨上，延长各个导轨的使用寿命，大大提高了工作效率及对工件加工的精准度。

通过Z轴伺服马达驱动滚珠丝杆旋转，进而使得Z轴滑台能够在Z轴直线导轨上滑动，保证了Z轴滑台运行的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述Z轴滑台为矩形多加强筋的框架式结构。包括安装支架及与Z轴直线导轨滑动连接的底座，底座与安装支架之间连接有三角加强板。

通过采用上述技术方案，安装支架用于安装升降装置，然后底座与Z轴直线导轨滑动，三角加强板和多加强筋的设置大大提高了底座与安装支架的连接强度，进而提高了Z轴滑台的结构强度，保证了运行的稳定。

本实用新型进一步设置为：所述升降装置包括控制刀塔在X轴直线导轨升降的X轴伺服马达，刀塔与X轴直线导轨通过X轴滑台与X轴直线导轨滑动连接，X轴伺服马达的输出端通过联轴器与滚珠丝杆与X轴滑台连接。X轴滚珠丝杆采用两端定位轴承实现预拉伸定位。

通过采用上述技术方案，X轴伺服马达控制滚珠丝杆转动带动X轴滑台在X轴直线导轨上升降，进而控制刀塔进行升降，从而对工件进行加工。

本实用新型进一步设置为：所述传动装置包括用于夹持工件的油压卡盘及控制油压卡盘旋转的伺服电主轴式主轴箱，伺服电主轴式主轴箱的后端连接有回转油缸。

通过采用上述技术方案，伺服电主轴式主轴箱驱动油压卡盘旋转，进而带动工件旋转，刀塔上的车刀再对工件进行车削。

附图说明

图1为本实用新型的立体图结构图。

图2为本实用新型的主视图。

图3为本实用新型的右视图。

具体实施方式

参照图1至图3对本实用新型的实施例一做进一步说明。

一种立轨式数控车床，包括机床底座1，置于机床底座1上的床身2，床身2包括A安装面21及B安装面22，A安装面与B安装面垂直连接，A安装面21上设有用于夹持轴类工件的传动装置3及用于将工件与传动装置3顶紧的油压尾座4，油压尾座4与A安装面21之间设有尾座导轨42，且油压尾座4通过尾座滑台41与尾座导轨42滑动连接，B安装面22上设有Z轴直线导轨20，Z轴直线导轨20上滑动连接有Z轴滑台5，Z轴滑台5上设有用于对传动装置3上夹持的工件进行车削的刀塔7，

Z轴滑台5一侧上设有X轴直线导轨60，刀塔7与X轴直线导轨60通过升降装置6滑动连接，所述B安装面22上设有驱动Z轴滑台5在Z轴直线导轨20滑动的Z轴伺服马达2a，Z轴伺服马达2a的输出端通过滚珠丝杆2b与Z轴滑台5连接。

通过夹紧装置3将工件夹紧，油压尾座4通过尾座滑台41在尾座导轨42滑至传动装置3，并且配合顶紧传动装置3上夹持的工件。Z轴滑台5控制刀塔7沿Z轴方向滑动，升降装置6控制刀塔7沿X轴方向滑动，进而使得刀塔7上的车刀对工件进行车削。

A安装面21与B安装面22呈垂直关系，进而使得车削过程中，进刀方向为自上而下或自下而上，方便了操作者观察工件的车削状况和装卸刀具；B安装面22上的滚珠丝杆2b是垂直安置于B安装面22上，大大降低了滚珠丝杆2b的负载荷力，进而保证了Z轴滑台5的运行稳定。

通过Z轴伺服马达2a驱动滚珠丝杆2b旋转，进而使得Z轴滑台5能够在Z轴直线导轨20上滑动，保证了Z轴滑台5运行的稳定性。

Z轴滑台5包括安装支架51及与Z轴直线导轨20滑动连接的底座52，底座52与安装支架51之间连接有三角加强板53。

安装支架51用于安装升降装置6，然后底座52与Z轴直线导轨20滑动，三角加强板53的设置大大提高了底座52与安装支架51的连接强度，进而提高了Z轴滑台5的结构强度，保证了运行的稳定。

所述升降装置6包括控制刀塔7在X轴直线导轨60升降的X轴伺服马达61，刀塔7与X轴直线导轨60通过X轴滑台71与X轴直线导轨60滑动连接，X轴伺服马达61的输出端通过滚珠丝杆62与X轴滑台71连接，X轴伺服马达61控制滚珠丝杆62转动带动X轴滑台71在X轴直线导轨60上升降，进而控制刀塔7进行升降，从而对工件进行加工。

传动装置3包括用于夹持工件的油压卡盘32及控制油压卡盘32旋转的伺服电主轴式主轴箱31，伺服电主轴式主轴箱31的后端连接有回转油缸33，伺服电主轴式主轴箱31驱动油压卡盘32旋转，进而带动工件旋转，刀塔7上的车刀再对工件进行车削。

实施例二：本实用新型的X轴滑台上的刀塔7采用伺服动力刀塔，通过伺服电主轴的定位分度功能，实现对工件的车铣钻攻的功能。

实施例三：本实用新型的尾座导轨采用直线导轨作为导向滑轨，用滚珠丝杆作为尾座滑台的传动，采用伺服尾座控制和伺服力矩控制来实现尾座的数控定位和力矩保持。

本实用新型加工零件时，它具有以下几点优点：

第一，节省了机床的占地面积，进刀切削方向由原来的水平或倾斜方向进刀改为自上而下或自下而上的进刀，使导轨可以置于工件的后上方，从而减少了工件与操作者之间的距离，便于操作者观察到工件的车削状况和装卸刀具。

第二，本实用新型把传统置于工件下方和后方的导轨置于工件的上方后，大大增加了工件车削时的排屑空间，使排屑更流畅，避免了铁屑在滑台上的堆积对加工的影响。

第三，本实用新型将导轨置于后上方的独立结构，使得水和屑尘不容易进入导轨，从而提高了导轨的使用寿命；同时滚珠丝杆和电机及线路也置于上方，这样便杜绝了传统机床的滚珠丝杆电机线路受到切削液和屑尘的破坏的可能，从而大大的降低了机床的故障率。

第四，由于刀塔重力的作用，这使得X轴伺服马达驱动X 轴的滚珠丝杆始终处于一个方向上下运动，这样大大提高了刀塔对工件加工的X轴向的加工精度。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种立轨式数控车床，包括机床底座，置于机床底座上的床身，其特征是：所述床身包括A安装面及与A安装面垂直连接的B安装面，A安装面上设有用于夹持工件的传动装置及用于将工件与传动装置顶紧的油压尾座，油压尾座与A安装面之间设有尾座导轨，且油压尾座通过尾座滑台与尾座导轨滑动连接，B安装面上设有Z轴直线导轨，Z轴直线导轨上滑动连接有Z轴滑台，Z轴滑台上设有用于对传动装置上夹持的工件进行车削的刀塔，Z轴滑台一侧上设有X轴直线导轨，刀塔与X轴直线导轨通过升降装置滑动连接，所述B安装面上设有驱动Z轴滑台在Z轴直线导轨滑动的Z轴伺服马达，Z轴伺服马达的输出端通过滚珠丝杆与Z轴滑台连接。

2.根据权利要求1所述的一种立轨式数控车床，其特征是：所述Z轴滑台包括安装支架及与Z轴直线导轨滑动连接的底座，底座与安装支架之间连接有三角加强板。

3.根据权利要求2所述的一种立轨式数控车床，其特征是：所述升降装置包括控制刀塔在X轴直线导轨升降的X轴伺服马达，刀塔与X轴直线导轨通过X轴滑台与X轴直线导轨滑动连接，X轴伺服马达的输出端通过滚珠丝杆与X轴滑台连接。

4.根据权利要求1所述的一种立轨式数控车床，其特征是：所述传动装置包括用于夹持工件的油压卡盘及控制油压卡盘旋转的伺服电主轴式主轴箱，伺服电主轴式主轴箱的后端连接有回转油缸。