CN219275293U - Cnc加工设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种CNC加工设备。CNC加工设备包括：机台以及设于机台上的龙门架；X向驱动模组，设于龙门架上；Z向驱动模组，与X向驱动模组的输出端连接；主轴箱，设于Z向驱动模组的输出端，用于安装CNC加工设备的主轴；主轴箱包括侧板以及筒状部；侧板为多块，多块侧板围合设置，多块侧板中的一块与Z向驱动模组的输出端连接；筒状部设于侧板的底部，主轴设于筒状部中；Y向移动模组，设于机台上且设于龙门架的下方；工作台，设于Y向移动模组的输出端；刀库组件，设于Y向移动模组沿X方向的一侧。本申请提供一种结构刚性大、加工效果好，且防尘效果好的CNC加工设备。

Description

CNC加工设备

技术领域

本申请涉及机加工技术领域，尤其涉及一种CNC加工设备。

背景技术

CNC加工设备是工业生产中的重要设备。现有的CNC加工设备的主轴安装方式一般为抱夹式，即主轴箱为分体式，主轴箱包括两个半，两半合起来将主轴夹紧。这种分体式的安装方式导致主轴箱的结构强度不够，且加工效果不好。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种结构刚性大、加工效果好的CNC加工设备。

为达此目的，本申请采用以下技术方案：

一种CNC加工设备，包括：

机台以及设于所述机台上的龙门架；

X向驱动模组，设于所述龙门架上；

Z向驱动模组，与所述X向驱动模组的输出端连接；

主轴箱，设于所述Z向驱动模组的输出端，用于安装所述CNC加工设备的主轴；所述主轴箱包括侧板以及筒状部；所述侧板为多块，多块所述侧板围合设置，多块所述侧板中的一块与所述Z向驱动模组的输出端连接；所述筒状部设于所述侧板的底部，所述主轴设于所述筒状部中；

Y向移动模组，设于所述机台上且设于所述龙门架的下方；

工作台，设于所述Y向移动模组的输出端；

刀库组件，设于所述Y向移动模组沿X方向的一侧。

作为上述CNC加工设备的可选方案，所述筒状部的底端设有多个安装孔，多个所述安装孔沿所述筒状部的周向均匀分布；所述主轴的外周设有限位挡边，所述限位挡边与所述筒状部的底端抵接，且所述主轴通过所述安装孔与所述筒状部连接。

作为上述CNC加工设备的可选方案，所述侧板上设有第一减重孔。

作为上述CNC加工设备的可选方案，所述X向驱动模组包括：

X向电机丝杆结构，设于所述龙门架上；

X向滑轨，设于所述龙门架上且设于所述X向电机丝杆结构沿Z方向的两侧；

X向滑块，设于所述X向滑轨上；

所述Z向驱动模组包括：

滑枕，与所示X向电机丝杆结构的丝杆螺母及与所述X向滑块连接；

Z向电机丝杆结构，设于所述滑枕上；

Z向滑轨，设于所述Z向电机丝杆结构沿X方向的两侧；

Z向滑块，设于所述Z向滑轨上，所述主轴箱的所述侧板与所述Z向电机丝杆结构的丝杆螺母以及与所述Z向滑块连接。

作为上述CNC加工设备的可选方案，所述X向滑轨为两条，两条所述X向滑轨分别设于所述X向电机丝杆结构沿Z方向的两侧；

每一所述Z向滑轨上设有至少两个Z向滑块；

其中，两条所述X向滑轨之间的距离大于所述Z向滑块中最顶端的所述Z向滑块与最底端的所述Z向滑块之间的距离，且两条所述X向滑轨中位于下方的所述X向滑轨的高度，不高于所述Z向滑块中位于最底端的所述Z向滑块的高度。

作为上述CNC加工设备的可选方案，所述滑枕上设有沿Z方向设置的电机安装槽，所述Z向电机丝杆结构设于所述电机安装槽中；

所述滑枕沿X方向的两侧设有滑轨安装位，所述Z向滑轨设于所述滑轨安装位上；

所述滑轨安装位的背面设有凹槽，所述凹槽中设有加强筋。

作为上述CNC加工设备的可选方案，所述加强筋为水平设置的板状，且所述加强筋为若干块，若干块加强筋沿Z方向间隔设置。

作为上述CNC加工设备的可选方案，所述CNC加工设备还包括：

X向风琴罩组件，设于所述龙门架上且与所述滑枕连接，所述X向风琴罩组件的一端能跟随所述滑枕移动；所述X向风琴罩包括：

风琴罩支架，用于安装风琴罩罩体，所述风琴罩支架包括互相垂直的竖直边和水平边，所述竖直边的底端与所述龙门架滑动连接，所述水平边设于所述竖直边的顶部，且所述水平边沿水平方向朝远离所述龙门架的方向延伸。

作为上述CNC加工设备的可选方案，所述刀库组件包括：

刀库电机，设于所述机台上；

刀具安装板，与所述刀库电机连接，刀具沿所述刀具安装板的周向放置；所述刀库电机驱动所述刀具安装板转动，转动轴线沿Z方向。

作为上述CNC加工设备的可选方案，所述刀具安装板为半圆形，所述刀具安装板的弧为优弧；

所述CNC加工设备还包括：

刀库防护罩，设于所述机台上且罩设于所述刀库组件上方；所述刀库防护罩靠近所述Y向移动模组的侧壁上设有刀库门，所述刀具安装板经由所述刀库门将刀具转出至所述刀库防护罩外；所述刀具安装板处于复位状态且所述刀库门关闭时，所述刀具安装板的弦与所述刀库门平行。

本申请实施例的有益之处在于：主轴箱侧板以及筒状部，筒状部设置在侧板的底部，用于安装主轴，主轴套在中空的筒状部中，以上主轴箱的结构使得主轴箱为一个一体式的主轴箱，相对于现有的分体式主轴箱，一体式主轴箱的结构强度更高，能承受更大的载荷，在主轴加工过程中，一体式主轴箱受加工载荷以及振动的影响较小，加工效果更好。刀库组件设置在Y向移动模组沿X方向上的一侧，节省空间。同时整机整体结构简洁，占用空间小。

附图说明

图1是本申请一实施例中CNC加工设备的结构示意图；

图2是本申请一实施例中主轴箱的结构示意图；

图3是本申请一实施例中主轴箱另一视角的结构示意图；

图4是本申请一实施例中主轴箱与主轴装配的结构示意图；

图5是本申请一实施例中滑枕的结构示意图；

图6是本申请一实施例中滑枕的背面结构示意图；

图7是本申请一实施例中滑枕与Z向电机丝杆结构装配的结构示意图；

图8是本申请一实施例刀库组件的结构示意图；

图9是本申请一实施例中CNC加工设备的结构示意图。

图中：

100、CNC加工设备；101、机台；102、龙门架；103、转动轴线；

110、X向驱动模组；111、X向电机丝杆结构；112、X向滑轨；113、X向滑块；114、X向风琴罩组件；1141、风琴罩支架；1141a、竖直边；1141b、水平边；1142、风琴罩罩体；

120、Y向移动模组；121、工作台；

130、Z向驱动模组；131、滑枕；1311、电机安装槽；1312、凹槽；1313、加强筋；1314、第二减重孔；132、Z向电机丝杆结构；133、Z向滑轨；134、Z向滑块；

140、主轴箱；141、侧板；1411、第一减重孔；1412、安装边；142、筒状部；1421、安装孔；

150、刀库组件；151、刀库电机；152、刀具安装板；153、刀具；154、刀库防护罩；1541、刀库门；155、电机安装座；

160、主轴；161、限位挡边。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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申请的限制。术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。

本申请实施例提供了一种CNC加工设备。如图1所示，CNC加工设备100包括机台101、龙门架102、X向驱动模组110、Y向移动模组120、Z向驱动模组130、工作台121、主轴箱140以及刀库组件150。龙门架102设置在机台101上。X向驱动模组110设置在龙门架102上。Z向驱动模组130与X向驱动模组110的输出端连接，X向驱动模组110能驱动Z向驱动模组130沿X方向移动。Y向移动模组120设置在机台101上且设置在龙门架102的下方，工作台121设置在Y向移动模组120的输出端，工作台121用于放置待加工的工件。Y向移动模组120能驱动工作台121沿Y方向移动。

本申请实施例中，如图1所示，X方向、Y方向及Z方向可分别对应CNC加工设备100的左右方向、前后方向以及上下方向。

如图1所示，主轴箱140设置在Z向驱动模组130的输出端，主轴箱140用于安装CNC加工设备100的主轴160。主轴160是CNC加工设备100的必备组件，主轴160用于对工件进行加工。以上设置，使得主轴160能沿X方向和Z方向移动，工作台121能沿Y方向移动，从而使得主轴160与工件之间能实现相对的三维移动，完成工件的加工。同时驱动件较少，结构简单，成本较低。

请参考图2，主轴箱140包括侧板141以及筒状部142；侧板141为多块，多块侧板141围合设置，大致围合成一个矩形柱状。结合图1及图2，多块侧板141中的一块与Z向驱动模组130的输出端连接，从而使Z向驱动模组130带动整个主轴箱140上下移动。筒状部142设置在侧板141的底部，也可以说多块侧板141围合在筒状部142顶端的四周。主轴160设置在筒状部142中。可以理解的是筒状部142为中空结构，其中心为竖直设置的中空筒心，主轴160则安装在该筒心中，并通过螺钉等紧固件固定即可。

本申请实施例中，主轴箱140包括侧板141以及设置在侧板141底端的筒状部142，可将主轴160安装在筒状部142中，侧板141则可以用来与Z向驱动模组130连接，未与主轴160连接的侧板141则可作为增强主轴160强度的增强板。以上主轴箱140的结构设计，使得主轴箱140为一个一体式的主轴箱140，相对于现有的分体式主轴箱140，一体式主轴箱140的结构强度更高，能承受更大的载荷，在主轴160加工过程中，一体式主轴箱140受加工载荷以及振动的影响较小，加工效果更好。

如图1所示，刀库组件150设置在Y向移动模组120沿X方向的一侧，也就是说刀库组件150可设置在Y向移动模组120的左侧或右侧，这样可充分利用Y向移动模组120两侧的空间来安装刀库组件150，节省空间，缩小了整机的体积。同时，如图1所示，刀库组件150设置在龙门架102的前侧，从而避免龙门架102需要避让刀库而导致龙门架102长度较长，跨度较大，进一步缩小了整机的体积。

如图3所示，筒状部142的底端设有多个安装孔1421，多个安装孔1421沿筒状部142的周向均匀分布。结合图4，主轴160的外周设有限位挡边161，限位挡边161与筒状部142的底端抵接，且主轴160通过安装孔1421与筒状部142连接。安装时将主轴160由筒状部142的下方穿入筒状部142中，通过主轴160外周的限位挡边161进行轴向限位，并将螺钉由下至上穿过限位挡边161然后锁附在筒状部142底端的安装孔1421中即可。整个主轴160由一体式的筒状部142抱紧，连接强度较高，刚性较大，连接稳固。

如图2所示，侧板141上可设置第一减重孔1411，在保证主轴箱140刚性的前提下可起到减轻重量的作用。与Z向移动模组连接的侧板141的两侧还可延伸出一段安装边1412，通过向两侧延伸的安装边1412来将侧板141安装至Z向移动模组，便于锁螺钉，避免其它侧板141遮挡导致锁螺钉不方便。

如图1所示，X向驱动模组110包括X向电机丝杆结构111、X向滑轨112和X向滑块113。X向电机丝杆结构111设置在龙门架102上。X向滑轨112设置在龙门架102上且设置在X向电机丝杆结构111沿Z方向的两侧，也就是上下两侧。X向滑块113设置在X向滑轨112上。Z向驱动模组130包括滑枕131、Z向电机丝杆结构132、Z向滑轨133和Z向滑块134。滑枕131与X向电机丝杆结构111的丝杆螺母及与X向滑块113连接，通过X向电机丝杆结构111驱动滑枕131沿X方向移动，同时通过X向滑轨112和X向滑块113对滑枕131的移动进行导向，使滑枕131移动更平稳。如图1所示，Z向电机丝杆结构132设置在滑枕131上，Z向滑轨133设置在Z向电机丝杆结构132沿X方向的两侧，也就是左右两侧。Z向滑块134设置在Z向滑轨133上，主轴箱140的侧板141与Z向电机丝杆结构132的丝杆螺母以及与Z向滑块134连接。通过Z向电机丝杆结构132驱动主轴箱140沿Z方向移动，同时通过Z向滑轨133和Z向滑块134对主轴箱140的移动进行导向，使主轴箱140移动更平稳。

进一步的，如图1所示，X向滑轨112为两条，两条X向滑轨112分别设置在X向电机丝杆结构111沿Z方向的两侧，也就是上下两侧。如图1所示，每一条Z向滑轨133上设置有至少两个Z向滑块134。其中，两条X向滑轨112之间的距离大于Z向滑块134中最顶端的Z向滑块134与最底端的Z向滑块134之间的距离，并且，两条X向滑轨112中位于下方的X向滑轨112的高度，不高于Z向滑块134中位于最底端的Z向滑块134的高度。具体而言，参考图1，图1所示中，X向滑轨112设置了两条，每条Z向滑轨133的Z向滑块134设置了两个，两个Z向滑块134沿竖直方向间隔设置，两个Z向滑块134一上一下。两条X向滑轨112之间的距离大于两块Z向滑块134之间的距离，并且，两条X向滑轨112中位于下方的X向滑轨112的高度，不高于两个Z向滑块134中位于下方的Z向滑块134的高度。以上设置，使得两条X向滑轨112之间的间距较大，即X向滑轨112的跨度较大，加工时，主轴160向下移动至最低点时，主轴160悬出较少，受力及刚性较好。

参考图5，于一实施例中，滑枕131上设置有沿Z方向设置的电机安装槽1311，Z向电机丝杆结构132安装在电机安装槽1311中。滑枕131沿X方向的两侧设有滑轨安装位A，Z向滑轨133设于滑轨安装位A上。如图6所示，滑轨安装位的背面设有凹槽1312，凹槽1312中设有加强筋1313。由于滑轨安装位只需与电机安装槽1311的槽口基本齐平即可，所以滑轨安装位的背面可镂空设计，设置出凹槽1312，以减轻重量。同时，为增加滑枕131的强度，如图6所示，凹槽1312中可设置加强筋1313。滑枕131通过合理设计壁厚以及加强筋1313分布，使整机在保证低重量时仍然拥有较高的刚性。整机经过有限元分析，使每个工件的固有频率错开，并高于80HZ，从而使加工的工件表面质量佳。

于一实施例中，如图6所示，加强筋1313为水平设置的板状，且加强筋1313为若干块，若干块加强筋1313沿Z方向间隔设置，从而进一步增加滑枕131的强度。加强筋1313上可设置第二减重孔1314。

如图9所示，CNC加工设备100还包括X向风琴罩组件114。X向风琴罩组件114设置在龙门架102上且与滑枕131连接，X向风琴罩组件114用于防尘。X向风琴罩组件114的一端能跟随滑枕131移动，从而避免X向风琴罩组件114干涉到滑枕131的移动。可以理解的是，滑枕131的左右两侧都设置X向风琴罩组件114，左侧的X向风琴罩组件114的左端固定，右端能跟随滑枕131移动；右侧的X向风琴罩组件114的右端固定，左端能跟随滑枕131移动。

如图9所示，X向风琴罩包括风琴罩支架1141，风琴罩支架1141用于安装风琴罩罩体1142。本申请实施例中，如图9所示，风琴罩支架1141包括互相垂直的竖直边1141a和水平边1141b，竖直边1141a与龙门架102滑动连接，水平边1141b设置在竖直边1141a的顶部，且水平边1141b沿水平方向朝远离龙门架102的方向延伸。如图9所示，以上设置使得风琴罩支架1141大致为一个倒“L”形，风琴罩支架1141的水平边1141b将设备的顶部也遮挡住，防尘效果更好，易于清理。再结合龙门架102以及其它一些防尘板的设置，在整个设备上形成一个较好防尘保护，防尘效果较好，易于清理。

请参考图8，刀库组件150可包括刀库电机151和刀具安装板152。刀库电机151设置在机台101上。刀具安装板152与刀库电机151连接，刀库电机151驱动刀具安装板152转动，转动轴线103沿Z方向。如图8所示，刀具153为多把，多把刀具153沿刀具安装板152的周向放置。不同加工需求使用不同的刀具153，需要切换刀具153时，主轴160移动至刀具153上方进行切换即可。本申请实施例中，刀具安装板152的转动轴线103沿Z方向，也就是竖直方向，从而使得刀具安装板152在水平面内转动，更有利于换刀操作的完成。另外，如图8所示，可将刀具安装板152的转动轴线103与电机的转子的轴线设置为重合，电机竖直设置，且位于刀具安装板152正下方，这样设计更节省空间，使设备体积更小。

于一实施例中，的如图8所示，刀具安装板152为半圆形，这里的半圆指大半圆，刀具安装板152的弧为优弧。如图9所示，CNC加工设备100还包括刀库防护罩154。刀库防护罩154设置在机台101上且罩设在刀库组件150上方。刀库防护罩154靠近Y向移动模组120的侧壁上设有刀库门1541。换刀时，刀库电机151驱动刀具安装板152转动，刀具安装板152经由刀库门1541将刀具153转出至刀库防护罩154外，使主轴160可以更换刀库安装板上的刀具153。控制刀库电机151的转动角度，使对应的刀具153转动至换刀位即可使刀具153位于主轴160下方，进行换刀。

本申请实施例中，刀具安装板152处于复位状态且刀库门1541关闭时，参考图1及图9，刀具安装板152的弦与刀库门1541平行，这里的平行可以是刀具安装板152的弦直接抵接在刀库门1541上，也可以是刀具安装板152的弦与刀库门1541之间平行但有一定距离。这样设计使得整个刀库体积最小，若刀具安装板152是一个整圆，那么刀库的体积会很大。将刀库安装板设计为大半圆，且弦与刀库门1541平行，即缩小了刀库的体积，又在需要换刀时刀具安装板152能从刀库门1541处旋转出来，进行换刀操作。

结合图1及图8，刀库电机151可通过电机安装座安装155在机台101上。

显然，本申请的上述实施例仅仅是为了清楚说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种CNC加工设备，其特征在于，包括：

机台以及设于所述机台上的龙门架；

X向驱动模组，设于所述龙门架上；

Z向驱动模组，与所述X向驱动模组的输出端连接；

主轴箱，设于所述Z向驱动模组的输出端，用于安装所述CNC加工设备的主轴；所述主轴箱包括侧板以及筒状部；所述侧板为多块，多块所述侧板围合设置，多块所述侧板中的一块与所述Z向驱动模组的输出端连接；所述筒状部设于所述侧板的底部，所述主轴设于所述筒状部中；

Y向移动模组，设于所述机台上且设于所述龙门架的下方；

工作台，设于所述Y向移动模组的输出端；

刀库组件，设于所述Y向移动模组沿X方向的一侧。

2.根据权利要求1所述的CNC加工设备，其特征在于，所述筒状部的底端设有多个安装孔，多个所述安装孔沿所述筒状部的周向均匀分布；所述主轴的外周设有限位挡边，所述限位挡边与所述筒状部的底端抵接，且所述主轴通过所述安装孔与所述筒状部连接。

3.根据权利要求2所述的CNC加工设备，其特征在于，所述侧板上设有第一减重孔。

4.根据权利要求1所述的CNC加工设备，其特征在于，所述X向驱动模组包括：

X向电机丝杆结构，设于所述龙门架上；

X向滑轨，设于所述龙门架上且设于所述X向电机丝杆结构沿Z方向的两侧；

X向滑块，设于所述X向滑轨上；

所述Z向驱动模组包括：

滑枕，与所示X向电机丝杆结构的丝杆螺母及与所述X向滑块连接；

Z向电机丝杆结构，设于所述滑枕上；

Z向滑轨，设于所述Z向电机丝杆结构沿X方向的两侧；

Z向滑块，设于所述Z向滑轨上，所述主轴箱的所述侧板与所述Z向电机丝杆结构的丝杆螺母以及与所述Z向滑块连接。

5.根据权利要求4所述的CNC加工设备，其特征在于，所述X向滑轨为两条，两条所述X向滑轨分别设于所述X向电机丝杆结构沿Z方向的两侧；

每一所述Z向滑轨上设有至少两个Z向滑块；

其中，两条所述X向滑轨之间的距离大于所述Z向滑块中最顶端的所述Z向滑块与最底端的所述Z向滑块之间的距离，且两条所述X向滑轨中位于下方的所述X向滑轨的高度，不高于所述Z向滑块中位于最底端的所述Z向滑块的高度。

6.根据权利要求4所述的CNC加工设备，其特征在于，所述滑枕上设有沿Z方向设置的电机安装槽，所述Z向电机丝杆结构设于所述电机安装槽中；

所述滑枕沿X方向的两侧设有滑轨安装位，所述Z向滑轨设于所述滑轨安装位上；

所述滑轨安装位的背面设有凹槽，所述凹槽中设有加强筋。

7.根据权利要求6所述的CNC加工设备，其特征在于，所述加强筋为水平设置的板状，且所述加强筋为若干块，若干块加强筋沿Z方向间隔设置。

8.根据权利要求4所述的CNC加工设备，其特征在于，还包括：

X向风琴罩组件，设于所述龙门架上且与所述滑枕连接，所述X向风琴罩组件的一端能跟随所述滑枕移动；所述X向风琴罩包括：

风琴罩支架，用于安装风琴罩罩体，所述风琴罩支架包括互相垂直的竖直边和水平边，所述竖直边的底端与所述龙门架滑动连接，所述水平边设于所述竖直边的顶部，且所述水平边沿水平方向朝远离所述龙门架的方向延伸。

9.根据权利要求1所述的CNC加工设备，其特征在于，所述刀库组件包括：

刀库电机，设于所述机台上；

刀具安装板，与所述刀库电机连接，刀具沿所述刀具安装板的周向放置；所述刀库电机驱动所述刀具安装板转动，转动轴线沿Z方向。

10.根据权利要求9所述的CNC加工设备，其特征在于，所述刀具安装板为半圆形，所述刀具安装板的弧为优弧；

所述CNC加工设备还包括：

刀库防护罩，设于所述机台上且罩设于所述刀库组件上方；所述刀库防护罩靠近所述Y向移动模组的侧壁上设有刀库门，所述刀具安装板经由所述刀库门将刀具转出至所述刀库防护罩外；所述刀具安装板处于复位状态且所述刀库门关闭时，所述刀具安装板的弦与所述刀库门平行。

Images