CN218426834U - 一种高精度车铣复合数控机床 - Google Patents

Abstract

一种高精度车铣复合数控机床，包括导轨台，所述导轨台的上端面位于两根所述导轨中间固定安装有第一直线电机磁轨，所述线圈槽的上平面固定安装有第一直线电机线圈组，所述主轴臂的上端面位于所述通槽的上方固定安装有第二直线电机磁轨，所述承重座的上端位于所述第二直线电机磁轨的下方固定安装有第二直线电机线圈组。本实用新型通过设置有第一直线电机线圈组和第一直线电机磁轨、第二直线电机线圈组和第二直线电机磁轨，第一直线电机线圈组和第二直线电机线圈组为各自直线电机的动子，直线电机的使用使得该机床工作台的X方向的移动和滑套的Y方向的移动无需采用其他的传动系统直接使用直线电机进行驱动，运动响应速度快，精确度高。

Description

一种高精度车铣复合数控机床

技术领域

本实用新型涉及机床领域，具体涉及一种高精度车铣复合数控机床。

背景技术

车床主要是用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床，主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，铣床主要是用铣刀对工件进行铣削加工的机床，通过铣刀旋转运动为主运动，工件和铣刀的移动为进给运动，它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等，复合数控机床又包括车铣复合、车铣磨复合、铣磨复合、切削与3D打印复合、切削与超声振动复合、激光与冲压复合等多种多样的形式，复合的目的就是让一台机床具有多功能性，可一次装夹完成多任务，提高加工效率和加工精度。

传统的车铣复合机床的各个轴向的位移大多采用齿轮齿条啮合传动或是通过丝杆传动实现X、Y和Z向的位移，这两种传动方式都是通过传动部件间接转换电机的旋转运动为部件的直线运动，而传动部件本身存在制造或是装配过程的误差，造成这种机床运动精度不高。

由此可见，需要提供一种高精度车铣复合数控机床。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高精度车铣复合数控机床，以解决传统的车铣复合机床的各个轴向的位移大多采用齿轮齿条啮合传动或是通过丝杆传动实现X、Y和Z向的位移，这两种传动方式都是通过传动部件间接转换电机的旋转运动为部件的直线运动，而传动部件本身存在制造或是装配过程的误差，造成这种机床运动精度不高。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种高精度车铣复合数控机床，包括导轨台，所述导轨台的下端面两端固定安装有安装座，所述导轨台的上端面固定设置有两根导轨，所述导轨台的上端面位于两根所述导轨中间固定安装有第一直线电机磁轨，两根所述导轨上滑动安装有工作台，所述工作台的下端开设有线圈槽，所述线圈槽的两侧边分别滑动贴合在对应的所述导轨的侧边，所述线圈槽的上平面固定安装有第一直线电机线圈组，所述工作台的上端面开设有电机槽，所述电机槽内固定安装有工件电机，所述工件电机的输出轴固定安装有卡盘安装盘，所述卡盘安装盘上固定安装有三角卡盘，所述工作台的后端固定安装有机床立臂，所述机床立臂顶端固定安装有立臂电机，所述机床立臂前端面开设有滑槽，所述滑槽内旋转连接有丝杆，所述丝杆的两端通过轴承旋转连接在所述滑槽的上下两端，所述丝杆的上端穿过所述机床立臂固定连接在所述立臂电机的输出轴上，所述丝杆上螺纹连接有主轴臂，所述主轴臂上开设有垂直方向的通槽，所述主轴臂的上端面位于所述通槽的上方固定安装有第二直线电机磁轨，所述主轴臂上位于通槽的两侧的侧边上滑动套装有滑套，所述滑套的左右两侧均固定设置有滑耳，两个所述滑耳之间固定设置有承重座，所述承重座的上端位于所述第二直线电机磁轨的下方固定安装有第二直线电机线圈组，所述承重座的下端面固定安装有主轴电机，所述主轴电机的输出端固定连接有刀具安装架。

进一步，所述第一直线电机磁轨和所述第二直线电机磁轨均由磁轨安装板和安装在所述磁轨安装板上的永磁铁组成，所述永磁铁按照一定间隙均匀的安装在所述磁轨安装板上。

进一步，所述第一直线电机磁轨的磁轨安装板固定安装在所述导轨台上两所述导轨的中间，所述第二直线电机磁轨的磁轨安装板固定安装在所述主轴臂上所述通槽的上方。

进一步，所述机床立臂安装在导轨台后端的中间。

进一步，两个所述导轨设置成端面为直角梯形，所述线圈槽设置成燕尾槽。

本实用新型的有益效果在于:

1、本实用新型通过设置有第一直线电机线圈组和第一直线电机磁轨、第二直线电机线圈组和第二直线电机磁轨，第一直线电机线圈组和第二直线电机线圈组为各自直线电机的动子，第一直线电机磁轨和第二直线电机磁轨为各自直线电机的定子，第一直线电机磁轨和第二直线电机磁轨上的永磁铁均为产生N极的永磁铁和产生S极的永磁铁间隔排列，当需要控制工作台或滑套移动时，通过机床控制系统控制第一直线电机线圈组或第二直线电机线圈组通过不同频率交流电就会使第一直线电机线圈组或第二直线电机线圈组产生交替变化的磁场，其交替变化的磁场就会与对应的第一直线电机磁轨或第二直线电机磁轨上的不同磁性的永磁铁产生吸引力或排斥力，驱动安装在第一直线电机线圈组上的工作台或安装在第二直线电机线圈组上的滑套沿着各自的磁轨移动，通过改变通入第一直线电机线圈组或第二直线电机线圈组的交流电的方向和频率就可以改变工作台和滑套的移动方向和移动速度，直线电机的使用使得该机床工作台的X方向的移动和滑套的 Y方向的移动无需采用其他的传动系统直接使用直线电机进行驱动，运动响应速度快，精确度高。

2、本实用新型通过设置有主轴电机和工件电机，在使用该机床时，把待加工的工件夹持在三角卡盘上，然后把刀具按需要采用的加工方式夹持在刀具安装架上，当需要采用铣削加工模式时，把刀具按照铣削的加工方式装夹在刀具安装架上，工件电机不会旋转，其上三角卡盘上的工件固定不动，主轴电机带动刀具旋转，完成对工件的铣削；当采用车削加工模式时，工件电机带动卡接在三角卡盘上的工件旋转，主轴电机固定不动，按照车削刀具的装夹方式把车刀装夹在刀具安装架上，完成对工件的车削。

简而言之，本申请技术方案利用连贯而又紧凑的结构，以解决传统的车铣复合机床的各个轴向的位移大多采用齿轮齿条啮合传动或是通过丝杆传动实现X、Y和Z向的位移，这两种传动方式都是通过传动部件间接转换电机的旋转运动为部件的直线运动，而传动部件本身存在制造或是装配过程的误差，造成这种机床运动精度不高。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型丝杆和机床立臂结构示意图；

图3为本实用新型第二直线电机磁轨半剖后结构示意图；

图4为本实用新型的工作台结构示意图；

图5为本实用新型的第一直线电机磁轨或第二直线电机磁轨结构示意图；

图6为本实用新型的工件电机与三角卡盘连接结构示意图；

图7为本实用新型的滑套结构示意图；

图中：1、导轨台；2、安装座；3、导轨；4、第一直线电机磁轨；5、工作台；6、线圈槽；7、第一直线电机线圈组；8、电机槽；9、工件电机；10、卡盘安装盘；11、三角卡盘；12、机床立臂；13、立臂电机；14、滑槽；15、丝杆；16、主轴臂；17、通槽；18、第二直线电机磁轨；19、滑套；191、滑耳；192、承重座；20、第二直线电机线圈组；21、主轴电机；22、刀具安装架；23、磁轨安装板；

24、永磁铁

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的上述描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“另一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“相同”等术语并不表示要求部件绝对相同，而是可以存在微小的差异。术语“垂直”仅仅是指部件之间的位置关系相对“平行”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

请参阅图1-7，一种高精度车铣复合数控机床，包括导轨台1，所述导轨台1的下端面两端固定安装有安装座2，所述导轨台1的上端面固定设置有两根导轨3，所述导轨台1的上端面位于两根所述导轨3 中间固定安装有第一直线电机磁轨4，两根所述导轨3上滑动安装有工作台5，所述工作台5的下端开设有线圈槽6，所述线圈槽6的两侧边分别滑动贴合在对应的所述导轨3的侧边，所述线圈槽6的上平面固定安装有第一直线电机线圈组7，所述工作台5的上端面开设有电机槽8，所述电机槽8内固定安装有工件电机9，所述工件电机9的输出轴固定安装有卡盘安装盘10，所述卡盘安装盘10上固定安装有三角卡盘11，所述工作台5的后端固定安装有机床立臂12，所述机床立臂12顶端固定安装有立臂电机13，所述机床立臂13前端面开设有滑槽14，所述滑槽14内旋转连接有丝杆15，所述丝杆15的两端通过轴承旋转连接在所述滑槽14的上下两端，所述丝杆15的上端穿过所述机床立臂12固定连接在所述立臂电机13的输出轴上，所述丝杆15上螺纹连接有主轴臂16，所述主轴臂16上开设有垂直方向的通槽17，所述主轴臂16的上端面位于所述通槽17的上方固定安装有第二直线电机磁轨18，所述主轴臂16上位于通槽17的两侧的侧边上滑动套装有滑套19，所述滑套19的左右两侧均固定设置有滑耳191，两个所述滑耳191之间固定设置有承重座192，所述承重座192的上端位于所述第二直线电机磁轨18的下方固定安装有第二直线电机线圈组20，所述承重座192的下端面固定安装有主轴电机21，所述主轴电机21 的输出端固定连接有刀具安装架22。

第一直线电机线圈组7和第二直线电机线圈组20为各自直线电机的动子，第一直线电机磁轨4和第二直线电机磁轨18为各自直线电机的定子，第一直线电机磁轨4和第二直线电机磁轨18上的永磁铁24均为产生N极的永磁铁和产生S极的永磁铁间隔排列，当需要控制工作台5或滑套19移动时，通过机床控制系统控制第一直线电机线圈组7或第二直线电机线圈组20通过不同频率交流电就会使第一直线电机线圈组7或第二直线电机线圈组20产生交替变化的磁场，其交替变化的磁场就会与对应的第一直线电机磁轨4或第二直线电机磁轨18上的不同磁性的永磁铁24产生吸引力或排斥力，驱动安装在第一直线电机线圈组7上的工作台5或安装在第二直线电机线圈组20上的滑套19沿着各自的磁轨移动，通过改变通入第一直线电机线圈组7或第二直线电机线圈组20的交流电的方向和频率就可以改变工作台5和滑套19的移动方向和移动速度，直线电机的使用使得该机床工作台5的X方向的移动和滑套19的Y方向的移动无需采用其他的传动系统直接使用直线电机进行驱动，运动响应速度快，精确度高。

在使用该机床时，把待加工的工件夹持在三角卡盘11上，然后把刀具按需要采用的加工方式夹持在刀具安装架22上，当需要采用铣削加工模式时，把刀具按照铣削的加工方式装夹在刀具安装架22上，工件电机9不会旋转，其上三角卡盘11上的工件固定不动，主轴电机21带动刀具旋转，完成对工件的铣削；当采用车削加工模式时，工件电机9带动卡接在三角卡盘11上的工件旋转，主轴电机21固定不动，按照车削刀具的装夹方式把车刀装夹在刀具安装架22上，完成对工件的车削。

本实用新型中，第一直线电机磁轨4和所述第二直线电机磁轨18均由磁轨安装板23和安装在所述磁轨安装板23上的永磁铁24组成，所述永磁铁24按照一定间隙均匀的安装在所述磁轨安装板23上。

把第一直线电机磁轨4和所述第二直线电机磁轨18的所有的永磁铁 24集中安装在各自的安装板23上，使之成为一个整体，而不是分别单个安装在导轨台1或主轴臂16上，方便第一直线电机磁轨4和所述第二直线电机磁轨18整体进行拆装与更换。

本实用新型中，第一直线电机磁轨4的磁轨安装板23固定安装在所述导轨台1上两所述导轨3的中间，所述第二直线电机磁轨18的磁轨安装板23固定安装在所述主轴臂16上所述通槽17的上方。第一直线电机磁轨4的磁轨安装板23把第一直线电机磁轨4的永磁体24固定安装在导轨台1上两导轨3的中间，第二直线电机磁轨18的磁轨安装板23把第二直线电机磁轨18的永磁体24固定安装在主轴臂16上通槽17的上方，这样第一直线电机磁轨4和第二直线电机磁轨18的永磁铁24就都固定方便的安装在固定的位置上。

本实用新型中，机床立臂13安装在导轨台1后端的中间。使得该机床的整体结构重量分布平衡，使得该机床运行与安装平稳。

本实用新型中，两个所述导轨3设置成端面为直角梯形，所述线圈槽6设置成燕尾槽。线圈槽6两侧斜边分别与对应的导轨3的斜边贴合滑动，限制了工作台5在Z轴方向的自用度，使得该装置工作台 5X方向的移动平稳，结构紧凑。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种高精度车铣复合数控机床，包括导轨台，其特征在于：所述导轨台的下端面两端固定安装有安装座，所述导轨台的上端面固定设置有两根导轨，所述导轨台的上端面位于两根所述导轨中间固定安装有第一直线电机磁轨，两根所述导轨上滑动安装有工作台，所述工作台的下端开设有线圈槽，所述线圈槽的两侧边分别滑动贴合在对应的所述导轨的侧边，所述线圈槽的上平面固定安装有第一直线电机线圈组，所述工作台的上端面开设有电机槽，所述电机槽内固定安装有工件电机，所述工件电机的输出轴固定安装有卡盘安装盘，所述卡盘安装盘上固定安装有三角卡盘，所述工作台的后端固定安装有机床立臂，所述机床立臂顶端固定安装有立臂电机，所述机床立臂前端面开设有滑槽，所述滑槽内旋转连接有丝杆，所述丝杆的两端通过轴承旋转连接在所述滑槽的上下两端，所述丝杆的上端穿过所述机床立臂固定连接在所述立臂电机的输出轴上，所述丝杆上螺纹连接有主轴臂，所述主轴臂上开设有垂直方向的通槽，所述主轴臂的上端面位于所述通槽的上方固定安装有第二直线电机磁轨，所述主轴臂上位于通槽的两侧的侧边上滑动套装有滑套，所述滑套的左右两侧均固定设置有滑耳，两个所述滑耳之间固定设置有承重座，所述承重座的上端位于所述第二直线电机磁轨的下方固定安装有第二直线电机线圈组，所述承重座的下端面固定安装有主轴电机，所述主轴电机的输出端固定连接有刀具安装架。

2.根据权利要求1所述的一种高精度车铣复合数控机床，其特征在于：所述第一直线电机磁轨和所述第二直线电机磁轨均由磁轨安装板和安装在所述磁轨安装板上的永磁铁组成，所述永磁铁按照一定间隙均匀的安装在所述磁轨安装板上。

3.根据权利要求2所述的一种高精度车铣复合数控机床，其特征在于：所述第一直线电机磁轨的磁轨安装板固定安装在所述导轨台上两所述导轨的中间，所述第二直线电机磁轨的磁轨安装板固定安装在所述主轴臂上所述通槽的上方。

4.根据权利要求1所述的一种高精度车铣复合数控机床，其特征在于：所述机床立臂安装在导轨台后端的中间。

5.根据权利要求1所述的一种高精度车铣复合数控机床，其特征在于：两个所述导轨设置成端面为直角梯形，所述线圈槽设置成燕尾槽。

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