CN206732212U - 一种精度高适应性广的数控平面铣床 - Google Patents

Abstract

本申请属于数控机床技术领域，具体涉及一种精度高适应性广的数控平面铣床。通过采用分体式的机座、可独立也可并联的双工位工作台以及三轴定位铣头，不但可以完美消除铣削振动对电控系统或动力装置造成的影响，提高铣床的稳定性和加工精度，还可以改善铣床的作业效率，提高铣床的适应能力，降低铣床连续作业时的能耗。具体为：一种精度高适应性广的数控平面铣床，包括电控系统以及分体式的机座和铣削台；机座上设置有主轴以及主轴三维定位机构；工作台上设置有第一工位和第二工位，第一工位和第二工位上分别设置有用于吸紧工件的电永磁吸盘；作业时，主轴可以在电控系统的调度下依次连续的完成第一工位和第二工位上的铣削加工。

Description

一种精度高适应性广的数控平面铣床

技术领域

本实用新型属于数控机床技术领域，具体涉及一种精度高适应性广的数控平面铣床。

背景技术

数控铣床是指可以用主轴对工件进行铣削加工的机床，其主要构成部件通常包括机座、工作台、主轴、主轴驱动电机、进给驱动电机以及用于固定工件的夹具；作业时，主轴旋转的运动为主运动，工件和主轴之间的相对运动为进给运动。现有数控铣床存在如下缺陷：第一、工作台和机座一般为一体成型结构或者工作台和夹具都设置在机座上面，铣削工件时，主轴和工件之间产生的轻微振动会沿着机座持续传递到电控系统和伺服电机，进而影响到机床的灵敏度和加工精度。第二、现有数控铣床的工作台一般只能适用于某一尺寸范围内工件的加工，当工件尺寸较大或较小时，比如铣削长条状的工件或超小尺寸工件时，需要更换更大或更小规格的铣床，由此可能会造成设备购置成本的增加。并且，现有铣床的工作台上一般只设置有一个铣削工位，更换工件时需要停机操作，不容易实现自动化连续生产，加工效率不高。第三，现有设置有多工位的数控铣床一般是通过旋转工作台实现工位调整的，更换工件时，仍然需要将主轴停机和复位，时耗和能耗均不理想，不能形成连续作业，机床的作业模式和作业效率均有待提高。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种精度高适应性广的数控平面铣床，该数控平面铣床通过采用分体式的机座、可独立也可并联的双工位工作台以及三轴定位主轴，可以完美解决现有铣床中的上述技术问题。

本实用新型为实现其技术效果而提供的解决方案为：

一种适应性广的数控平面铣床，包括机座和工作台；机座用于安装主轴，工作台用于固定需要加工的工件，其特征在于：机座和工作台为分体式结构，并且，机座和工作台的长度方向沿同一方向设置比如均沿平行于X轴的方向设置；机座上设置有X轴向滑座，X轴向滑座可以沿X轴在机座上来回运动；X轴向滑座上设置有Y轴向滑座，Y轴向滑座可以沿Y轴在X轴向滑座上来回运动；Y轴向滑座上设置有Z轴向滑座，Z轴向滑座可以沿Z轴在Y轴向滑座上来回运动；Z轴向滑座上设置有主轴以及主轴驱动电机，主轴可以在Z轴向滑座的带动下接近或远离放置在工作台上的待加工工件；工作台上沿X轴向设置有第一工位和第二工位，第一工位和第二工位上分别设置有用于吸紧工件的电永磁吸盘；第一工位和第二工位可分别用于固定尺寸较小的工件或者同时固定尺寸较大的工件。启动机床，主轴可以在数控系统的控制下依次、往返的连续进行两个工位上工件的铣削加工，也可以一次性完成两个工位上大尺寸工件的铣削加工。

进一步地，本实用新型提供的数控平面铣床中所述机座上设置有两条平行的X轴向滑轨，两条X轴向滑轨之间设置有X轴向丝杠，机座的一端设置有用于驱动X轴向丝杠的X轴向驱动电机；X轴向滑座上设置有用于配合X轴向滑轨的X轴向卡槽以及用于配合X轴向丝杠的X轴向滑套；X轴向滑座通过X轴向卡槽和X轴向滑套与X轴向滑轨和X轴向丝杠之间的配合装配在机座上；X轴向驱动电机正转或反转时，可以驱动X轴向滑座沿X轴向滑轨来回运动。

进一步地，本实用新型提供的数控平面铣床中所述X轴向滑座和所述Y轴向滑座之间通过丝杠滑台模组及其驱动电机或者滚珠丝杠模组及其驱动电机或者类似于机座和X轴向滑座之间的连接结构实现Y轴向滑座和X轴向滑座之间的相对运动。

进一步地，本实用新型提供的数控平面铣床中所述Y轴向滑座上靠近工作台的一端设置有Z轴向支架；Z轴向支架上设置有沿Z轴向伸展的Z轴向滑轨和Z轴向丝杠以及用于驱动Z轴向滑座的Z轴向驱动电机；Z轴向滑座上设置有用于配合Z轴向滑轨和Z轴向丝杠的Z轴向卡槽和Z轴向滑套；Z轴向滑座通过Z轴向卡槽和Z轴向滑套与Z轴向滑轨和Z轴向丝杠之间的配合装配在Z轴向支架上；Z轴向驱动电机正转或反转时，可以驱动Z轴向滑座沿Z轴向滑轨上下运动。

进一步地，本实用新型提供的数控平面铣床中所述Z轴向滑座上还设置有用于测量主轴和待加工工件之间距离的测距部件。优选地，测距部件为红外测距装置、激光测距装置或气动测距装置。

本实用新型相比现有技术有益的技术效果：

1、分体式的机座和工作台可以隔离铣削时产生的振动，避免加工过程对电控系统和动力装置产生影响，有利于保障铣床的稳定性、灵敏度和加工精度。并且，采用独立的工作台，还可以预防工作台上的冷却液和废屑飞溅到电控装置和动力装置比如伺服电机上或电机内部，损坏或污染电控系统或动力装置。

2、在工作台上设置连续工位，并通过主轴三维定位机构(包括X轴向滑座、Y轴向滑座、Z轴向滑座以及相应的驱动电机)实现主轴的三轴连续进给，可以在主轴不停机和不复位的情况下实现多个工位的自动化连续作业，有效提高了加工效率，降低了劳动强度。

3、当需要加工小尺寸工件时，工作台上的两个工位可以形成连续接替工位：第一工位铣削，第二工位备件；或者相反，第一工位备件，第二工位铣削；当需要加工大尺寸工件时，工作台上的两个工位可以合并成一个大工位，足以适应目前现有各类工件的加工需求——通过这样的机制，可以进一步提高铣床的作业效率和适应能力，降低铣床的待机时间，优化铣床的性价比。

为使本实用新型的技术方案及技术效果更加清楚、明确，以下结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型公开的数控平面铣床进行详细说明。

附图说明

图1：本申请公开的数控平面铣床的结构示意图。

图标说明：

10-机座，20-工作台，30-X轴向滑座，40-Y轴向滑座，50-Z轴向滑座，60-主轴，70-主轴驱动电机；

110-X轴向滑轨，120-X轴向丝杠，130-X轴向驱动电机；

210-第一工位，220-第二工位，230-电永磁吸盘；

310-X轴向卡槽；

410-Z轴向支架，420-Z轴向滑轨，430-Z轴向丝杠。

具体实施方式

请参阅图1，本实用新型公开的精度高适应性广的数控平面铣床包括机座10和工作台20；机座10和工作台20为分体式结构，且机座10和工作台20的长度方向沿同一方向设置，本实施例中为平行于X轴的方向设置。机座10用于安装主轴60，工作台20用于固定需要加工的工件。需要说明的是，本申请中使用X轴向、Y轴向和Z轴向等概念的目的是用来说明机座和工作台的相对位置关系以及主轴的三维进给方向与工作台上第一工位和第二工位的相对位置关系，不应被理解为是对铣床具体结构的限制。

机座10上设置有沿X轴方向延伸的X轴向滑轨110和X轴向丝杠120以及用于驱动X轴向丝杠120的X轴向驱动电机130。X轴向滑轨110上可滑动装配有X轴向滑座30，X轴向滑座30上用于配合X轴向滑轨11的部位设置有结构上可以和X轴向滑轨11互相嵌合的X轴向卡槽310，X轴向滑座30上用于配合X轴向丝杠120的部位还设置有X轴向滑套(图中未示出)，X轴向滑套可以和机座10上的X轴向丝杠120形成传动连接。X轴向滑座30通过X轴向滑套和X轴向丝杠120之间的配合以及X轴向卡槽310和X轴向滑轨110之间的配合可滑动装配在机座10上。X轴向驱动电机130正转或反转时，可以带动X轴向滑座30沿着X轴向滑轨110来回运动，从而实现了主轴60在X轴方向上的进给或复位。

X轴向滑座30上设置有Y轴向滑座40，Y轴向滑座40可以通过丝杠滑台模组及其驱动电机或者滚珠丝杠模组及其驱动电机实现其与X轴向滑座30之间的可滑动连接，或者采用类似于X轴向滑座30和机座10之间的连接结构实现其与X轴向滑座30之间的可滑动连接。Y轴向滑座40可以在机床控制系统的调度下沿着Y轴方向在X轴向滑座30上来回运动，从而实现了主轴60在Y轴方向上的进给或复位。

Y轴向滑座40上靠近工作台20的一侧紧固连接或一体成型有Z轴向支架410，Z轴向支架410上可滑动装配有Z轴向滑座50。Z轴向支架410上设置有沿Z轴方向伸展的Z轴向滑轨420和Z轴向丝杠430，以及用于驱动Z轴向滑座50的Z轴向驱动电机(图中未示出)；Z轴向滑座50上设置有用于配合Z轴向滑轨420和Z轴向丝杠430的Z轴向卡槽和Z轴向滑套；Z轴向滑座50通过Z轴向卡槽和Z轴向滑套与Z轴向滑轨420和Z轴向丝杠430之间的配合装配在Z轴向支架410上；Z轴向驱动电机正转或反转时，可以驱动Z轴向滑座50沿Z轴向滑轨420上下运动，从而实现了主轴60在Z轴方向上的进给或复位(也即主轴60可以在Z轴向滑座50的带动下接近或远离放置在工作台20上的待加工工件)。

综上，主轴60以及主轴驱动电机70设置在Z轴向滑座50上，主轴60可以在X轴向滑座30、Y轴向滑座40和Z轴向滑座50以及相应的驱动电机的驱动下在三维空间内任意定位或量化进给，同时，还可以在主轴驱动电机70的驱动下实现其主运动，发生正转或反转。

工作台20上沿X轴向设置有第一工位210和第二工位220，第一工位210和第二工位220上分别设置有用于吸紧工件的电永磁吸盘230；第一工位210和第二工位220可分别用于固定尺寸较小的工件或者同时固定尺寸较大的工件。在工作台20上设置连续工位，并通过X轴向滑座30、Y轴向滑座40和Z轴向滑座50实现主轴60的三轴连续进给，可以在主轴60不停机和不复位的情况下进行多工位自动化连续作业，有效提高了加工效率，降低了劳动强度。并且，当需要加工小尺寸工件时，工作台20上的两个工位可以形成连续接替工位：第一工位210铣削，第二工位220可以同时上工件；或者相反，第一工位210上工件，第二工位220铣削；当需要加工大尺寸工件时，工作台20上的两个工位可以合并成一个大工位，足以适应目前现有各类常见工件的生产需求；通过这样的机制，可以大大提高铣床的作业效率和适应能力，降低设备空转能耗率，进一步优化铣床的性价比。

以上结合说明书附图对本实用新型的优选实施例进行了详细阐述，应该说明的是，本实用新型的保护范围包括但不限于上述实施例；说明书附图中公开的具体结构也只是本实用新型的较佳实施例；所述领域的技术人员还可以在此基础上开发出其他实施例，任何不脱离本实用新型创新理念的简单变形或等同替换，均涵盖于本实用新型，属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种精度高适应性广的数控平面铣床，包括机座(10)和工作台(20)；所述机座(10)用于安装主轴，所述工作台(20)用于固定需要加工的工件，其特征在于：

所述机座(10)和所述工作台(20)为分体式结构，并且，所述机座(10)和所述工作台(20)的长度方向均沿X轴方向设置；

所述机座(10)上设置有X轴向滑座(30)，所述X轴向滑座(30)可以沿X轴在所述机座(10)上来回运动；所述X轴向滑座(30)上设置有Y轴向滑座(40)，所述Y轴向滑座(40)可以沿Y轴在所述X轴向滑座(30)上来回运动；所述Y轴向滑座(40)上设置有Z轴向滑座(50)，所述Z轴向滑座(50)可以沿Z轴在所述Y轴向滑座(40)上上下运动；所述Z轴向滑座(50)上设置有主轴(60)以及主轴驱动电机(70)，所述主轴(60)可以在所述Z轴向滑座(50)的带动下接近或远离放置在所述工作台(20)上的待加工工件，还可以在所述主轴驱动电机(70)的驱动下正转或反转；

所述工作台(20)上沿X轴向设置有第一工位(210)和第二工位(220)，所述第一工位(210)和所述第二工位(220)上分别设置有用于吸紧工件的电永磁吸盘(230)；所述第一工位(210)和所述第二工位(220)可以分别用于固定尺寸较小的工件或者同时固定尺寸较大的工件。

2.根据权利要求1所述的精度高适应性广的数控平面铣床，其特征在于：

所述机座(10)上设置有两条平行的X轴向滑轨(110)，两条所述X轴向滑轨(110)之间设置有X轴向丝杠(120)，所述机座(10)的一端设置有用于驱动所述X轴向丝杠(120)的X轴向驱动电机(130)；

所述X轴向滑座(30)上设置有用于配合所述X轴向滑轨(110)的X轴向卡槽(310)以及用于配合所述X轴向丝杠(120)的X轴向滑套，所述X轴向滑套可以和所述X轴向丝杠(120)之间形成传动连接；

所述X轴向滑座(30)通过所述X轴向卡槽(310)和所述X轴向滑套与所述X轴向滑轨(110)和所述X轴向丝杠(120)之间的配合装配在所述机座(10)上；所述X轴向驱动电机(130)正转或反转时，可以驱动所述X轴向滑座(30)沿所述X轴向滑轨(110)来回运动。

3.根据权利要求1所述的精度高适应性广的数控平面铣床，其特征在于：所述X轴向滑座(30)和所述Y轴向滑座(40)之间通过丝杠滑台模组及其驱动电机实现所述Y轴向滑座(40)和所述X轴向滑座(30)之间的相对运动。

4.根据权利要求1所述的精度高适应性广的数控平面铣床，其特征在于：

所述Y轴向滑座(40)上靠近所述工作台(20)的一端设置有Z轴向支架(410)；所述Z轴向支架(410)上设置有沿Z轴向伸展的Z轴向滑轨(420)和Z轴向丝杠(430)，以及用于驱动所述Z轴向滑座(50)的Z轴向驱动电机；

所述Z轴向滑座(50)上设置有用于配合所述Z轴向滑轨(420)和所述Z轴向丝杠(430)的Z轴向卡槽和Z轴向滑套；

所述Z轴向滑座(50)通过所述Z轴向卡槽和所述Z轴向滑套与所述Z轴向滑轨(420)和所述Z轴向丝杠(430)之间的配合装配在所述Z轴向支架(410)上；所述Z轴向驱动电机正转或反转时，可以驱动所述Z轴向滑座(50)沿所述Z轴向滑轨(420)上下运动。

5.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的精度高适应性广的数控平面铣床，其特征在于：所述Z轴向滑座(50)上还设置有用于测量所述主轴(60)和待加工工件之间距离的测距部件。

6.根据权利要求5所述的精度高适应性广的数控平面铣床，其特征在于：所述测距部件为红外测距装置、激光测距装置或气动测距装置。