TWI633960B - Spindle box structure of CNC milling and boring machine - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種應用於數控銑鏜床加工機的主軸箱結構，其技術手段包括：主軸、導電滑環、旋轉盤、移動單元、二平衡單元、傳動單元、及鎖刀單元；所述導電滑環，其套設於主軸上端；所述旋轉盤，其設於主軸下端，能供主軸帶動做水平方向旋轉；所述移動單元，其設於旋轉盤下，並且能隨著旋轉盤一同供主軸帶動做水平方向旋轉；所述二平衡單元，其設於旋轉盤上、並分別位於主軸相對應兩側處；所述傳動單元，其設於旋轉盤與移動單元一側，能供帶動移動單元做水平徑向移動；所述鎖刀單元，其設於移動單元下，能供鎖固刀具。據此，本發明除了與現有數控銑鏜床加工機一樣，能做上下移動及旋轉外，亦能做水平徑向移動，以節省工件的製造時間，提高工作效率。
Description
本發明涉及一種主軸箱結構，尤指一種應用於數控銑鏜床加工機的主軸箱。
隨著經濟的快速發展，各行各業普遍採用了機械化、自動化的作業設備，同時對各種機械的加工精度提出了更高的要求，為了能供加工設備在生產製造上滿足這一精度要求，於現有技術上以採用數控加工機為佳。
隨著國內裝備製造業的蓬勃發展，作為裝備製造業母機的機床行業更顯地位突出，為了適應各種工業企業的需求，機床製造商們紛紛推出高精度銑鏜床加工機，而經過市場調查分析，許多行業都需要能一次性進行車面、曲面、孔、內錐面、外圓、外錐面、圓柱螺紋、錐螺紋等多工序加工的高精度銑鏜床加工機。
然而，高精度的數控銑鏜床加工機價格較高，不利於普及化，故大多業者會使用機床主軸箱僅能做單一移動、且價格較低些的數控銑鏜床加工機，但前述的數控銑鏜床加工機不僅自動化程度低，加工誤差大、精度低，且工件需要多方向加工時，其工件在更換放置方式的過程較慢，又較為費時費力、作用效率低，因此，若是機床主軸箱能做多方向位
移，便能大大增加其實用性，亦能節省時間及成本。
有鑑於此，如何提供一種不僅能旋轉、及上下移動，還能做水平徑向運動的數控銑鏜床加工機之主軸箱結構，便成為本發明欲改進的課題。
本發明目的在於提供一種不僅能旋轉、及上下移動，還能做水平徑向運動，讓整體運作方式更加靈活的數控銑鏜床加工機之主軸箱結構。
為解決上述問題及達到本發明的目的，本發明的技術手段，是這樣實現的，為一種數控銑鏜床加工機的主軸箱結構，其特徵在於：所述主軸箱結構(100)，其包括有一主軸(1)、一導電滑環(2)、一旋轉盤(3)、一移動單元(4)、二平衡單元(5)、一傳動單元(6)、及一鎖刀單元(7)；所述導電滑環(2)，其套設於該主軸(1)上端；所述旋轉盤(3)，其設於該主軸(1)下端，能供該主軸(1)帶動做水平方向旋轉；所述移動單元(4)，其設於該旋轉盤(3)下，並且能隨著該旋轉盤(3)一同供該主軸(1)帶動做水平方向旋轉；所述二平衡單元(5)，其設於該旋轉盤(3)上、並分別位於該主軸(1)相對應兩側處；所述傳動單元(6)，其設於該旋轉盤(3)與該移動單元(4)一側，能供帶動該移動單元(4)做水平徑向移動；所述鎖刀單元(7)，其設於該移動單元(4)下，能供鎖固刀具。
更優選的是，所述移動單元(4)，其更包括有二與該旋轉盤(3)連接、且分別採對稱間隔設置的移動線軌(41)；及一設於該二移動線軌(41)下、並且能於該二移動線軌(41)處位移的移動盤(42)。
更優選的是，所述平衡單元(5)，其更包括有一對應於該移動線軌(41)位置的平衡線軌(51)；及一分別設於該平衡線軌(51)上、並且能於該平衡線軌(51)處位移的平衡塊(52)。
更優選的是，所述傳動單元(6)，其更包括有一設於該旋轉盤(3)上、且與該導電滑環(2)電連接、並具有一轉軸(611)的伺服馬達(61)；一與該轉軸(611)連接、以供該伺服馬達(61)能帶動旋轉的第一皮帶輪(62)；一設於該旋轉盤(3)下的導螺桿組(63)；一與該導螺桿組(63)連接的第二皮帶輪(64)；及一設於該第一皮帶輪(62)與該第二皮帶輪(64)間、且能供該第一皮帶輪(62)帶動該第二皮帶輪(64)旋轉的皮帶(65)。
更優選的是，所述導螺桿組(63)，其更包括有一導螺桿(631)；二各分別設於該導螺桿(631)兩端、且與該旋轉盤(3)連接的固定塊(632)；及一設於該導螺桿(631)處、且與該移動盤(42)連接、並能供該導螺桿(631)旋轉時帶動該移動盤(42)的移動座(633)。
更優選的是，所述主軸(1)，其一側面處更設有一能供該伺服馬達(61)容置的開槽(11)；所述開槽(11)，其外側處更設有至少一能固定該伺服馬達(61)位置的固定部(12)，而該固定部(12)更具有一對應於該轉軸(611)的穿孔(121)。
更優選的是，所述旋轉盤(3)，其相對應兩側更分別設有一齒輪組(31)；所述移動單元(4)，其位於該移動盤(42)兩側，更分別設有一對應於該齒輪組(31)一側緣的第一齒排(43)；所述平衡單元(5)，其位於該二平衡塊(52)下方，更分別設有一對應於該齒輪組(31)另一側緣、以供該二平衡塊(52)能與該移動盤(42)一同移動的第二齒排(53)。
更優選的是，所述齒輪組(31)，其更是由數個能供該第一齒排(43)與該第二齒排(53)相連接的從動齒輪(311)、及數個分別位於該二從動齒輪(311)間的被動齒輪(312)所組成。
更優選的是，所述移動單元(4)，其位於該移動盤(42)一側處，更設有一與該移動線軌(41)相平行、且能與加工機之主控電路電連接的光學尺(44)。
更優選的是，所述鎖刀單元(7)，其更包括有一鎖刀座(71)、及一能供該鎖刀座(71)鎖固住的刀套(72)。
與現有技術相比，本發明的作用及效果如下：
第一點：本發明中，除了與現有數控銑鏜床加工機一樣，能供整體主軸箱結構(100)做上、下移動，以及在主軸(1)的帶動下能供旋轉外，其移動單元(4)能藉由傳動單元(6)做水平徑向移動，而鎖刀單元(7)能更換不同種類之刀具，使數控銑鏜床加工機能根據刀具種類，進行車削、銑削、鏜削、鑽削，以對工件進行不同工序的操作，來節省購置其他設備的費用，故不僅結構簡單、安裝方便，也讓整體工作效率更為提升，生產成本更為低廉。
第二點：本發明中，其旋轉盤(3)兩側分別設有齒輪組(31)，移動盤(42)兩側分別設有第一齒排(43)，二平衡塊(52)下方分別設有第二齒排(53)，而齒輪組(31)、第一齒排(43)、及第二齒排(53)之間相互齧合，以使移動單元(4)藉由傳動單元(6)做水平徑向移動時，則第一齒排(43)能牽動齒輪組(31)轉動，再間接帶動第二齒排(53)，供平衡塊(52)於平衡線軌(51)上移動，以減小旋轉盤(3)與移動單元(4)旋轉時的離心力，使設備在運轉上更加
安全。
1‧‧‧主軸
11‧‧‧開槽
12‧‧‧固定部
121‧‧‧穿孔
2‧‧‧導電滑環
3‧‧‧旋轉盤
31‧‧‧齒輪組
311‧‧‧從動齒輪
312‧‧‧被動齒輪
4‧‧‧移動單元
41‧‧‧移動線軌
42‧‧‧移動盤
43‧‧‧第一齒排
44‧‧‧光學尺
5‧‧‧平衡單元
51‧‧‧平衡線軌
52‧‧‧平衡塊
53‧‧‧第二齒排
6‧‧‧傳動單元
61‧‧‧伺服馬達
611‧‧‧轉軸
62‧‧‧第一皮帶輪
63‧‧‧導螺桿組
631‧‧‧導螺桿
632‧‧‧固定座
633‧‧‧移動座
64‧‧‧第二皮帶輪
65‧‧‧皮帶
7‧‧‧鎖刀單元
71‧‧‧鎖刀座
72‧‧‧刀套
100‧‧‧主軸箱結構
第1圖：本發明的立體示意圖。
第2圖：本發明另一視角的立體示意圖。
第3圖~第6圖：本發明各元件的立體分解示意圖。
第7圖：本發明做徑向位移時的立體實施示意圖。
第8圖：本發明做徑向位移時的剖視實施示意圖。
第9圖：本發明做徑向位移時的側視實施示意圖。
以下依據圖面所示的實施例詳細說明如後：如第1圖~第2圖所示，圖中揭示出，為一種數控銑鏜床加工機的主軸箱結構，其特徵在於：所述主軸箱結構(100)，其包括有一主軸(1)、一導電滑環(2)、一旋轉盤(3)、一移動單元(4)、二平衡單元(5)、一傳動單元(6)、及一鎖刀單元(7)；所述導電滑環(2)，其套設於該主軸(1)上端；所述旋轉盤(3)，其設於該主軸(1)下端，能供該主軸(1)帶動做水平方向旋轉；所述移動單元(4)，其設於該旋轉盤(3)下，並且能隨著該旋轉盤(3)一同供該主軸(1)帶動做水平方向旋轉；所述二平衡單元(5)，其設於該旋轉盤(3)上、並分別位於該主軸(1)相對應兩側處；所述傳動單元(6)，其設於該旋轉盤(3)與該移動單元(4)一側，能供帶動該移動單元(4)做水平徑向移動；所述鎖刀單元(7)，其設於該移動單元(4)下，能供鎖固刀具。
其中，與現有技術相比，通過主軸(1)、導電滑環(2)、旋轉
盤(3)、移動單元(4)、平衡單元(5)、傳動單元(6)、及鎖刀單元(7)所組成的主軸箱結構(100)，其主要是用於數控銑鏜床加工機中，而整體主軸箱結構(100)用於做上、下方向的移動，且導電滑環(2)給主軸(1)提供電源後，由第3圖得知，移動單元(4)是與旋轉盤(3)連接，並在主軸(1)的帶動下，一同做水平方向旋轉，以上功能除了與現有數控銑鏜床加工機一樣之外，更特別的地方，是移動單元(4)能在傳動單元(6)的作用下，以如第7圖所示做水平徑向運動，供整體主軸箱結構(100)對工件做三方向的加工，又若是刀具能具有傾角式的旋轉功能，更能達到多方向加工的功效，以節省工件更換放置方式的時間，提高工作效率。
上述中，所述移動單元(4)，其更包括有二與該旋轉盤(3)連接、且分別採對稱間隔設置的移動線軌(41)；及一設於該二移動線軌(41)下、並且能於該二移動線軌(41)處位移的移動盤(42)。
其中，通過移動線軌(41)與移動盤(42)所組成的移動單元(4)，請參照第5圖所示，其移動線軌(41)固定於旋轉盤(3)下，以供移動盤(42)能在移動線軌(41)處做徑向移動，使鎖刀單元(7)在裝設刀具下，具有車削平面的功能，而由於實施上，旋轉盤(3)在主軸(1)的帶動下旋轉，故移動盤(42)也會隨著旋轉盤(3)進行水平方向的360度轉動。
上述中，所述平衡單元(5)，其更包括有一對應於該移動線軌(41)位置的平衡線軌(51)；及一分別設於該平衡線軌(51)上、並且能於該平衡線軌(51)處位移的平衡塊(52)。
其中，由於移動盤(42)為被帶動的元件，故容易產生一離心力，很容易讓移動盤(42)在轉動下脫離，因此如第5圖所示，通過平衡線軌
(51)與平衡塊(52)所組成的平衡單元(5)，其分別呈對稱設於主軸(1)兩側，以使平衡塊(52)能在平衡線軌(51)處做徑向移動，藉以牽制移動盤(42)與旋轉盤(3)旋轉的離心力。
上述中，所述傳動單元(6)，其更包括有一設於該旋轉盤(3)上、且與該導電滑環(2)電連接、並具有一轉軸(611)的伺服馬達(61)；一與該轉軸(611)連接、以供該伺服馬達(61)能帶動旋轉的第一皮帶輪(62)；一設於該旋轉盤(3)下的導螺桿組(63)；一與該導螺桿組(63)連接的第二皮帶輪(64)；及一設於該第一皮帶輪(62)與該第二皮帶輪(64)間、且能供該第一皮帶輪(62)帶動該第二皮帶輪(64)旋轉的皮帶(65)。
又上述中，所述導螺桿組(63)，其更包括有一導螺桿(631)；二各分別設於該導螺桿(631)兩端、且與該旋轉盤(3)連接的固定塊(632)；及一設於該導螺桿(631)處、且與該移動盤(42)連接、並能供該導螺桿(631)旋轉時帶動該移動盤(42)的移動座(633)。
其中，請參照第3圖所示，通過伺服馬達(61)、第一皮帶輪(62)、導螺桿組(63)、第二皮帶輪(64)、及皮帶(65)所組成的傳動單元(6)，其伺服馬達(61)是與導電滑環(2)電連接，導電滑環(2)給伺服馬達(61)提供電源，以使設置在轉軸(611)上的第一皮帶輪(62)旋轉，再透過皮帶(65)間接帶動第二皮帶輪(64)轉動，又如第8圖所示，第二皮帶輪(64)再帶動導螺桿組(63)的導螺桿(631)，以使連接於移動座(633)處的移動盤(42)移動，而移動盤(42)的移動方向是與旋轉盤(3)半徑相切，故為徑向運動，即能在旋轉盤(3)旋轉或不旋轉的狀態下進行位移，讓整體運作方式更為靈活。
上述中，所述主軸(1)，其一側面處更設有一能供該伺服馬
達(61)容置的開槽(11)；所述開槽(11)，其外側處更設有至少一能固定該伺服馬達(61)位置的固定部(12)，而該固定部(12)更具有一對應於該轉軸(611)的穿孔(121)。
其中，因伺服馬達(61)需帶動移動盤(42)做徑向運動，必須將伺服馬達(61)放置在旋轉盤(3)上，為了能供旋轉盤(3)能穩定轉動，故如第4圖所示，於主軸(1)上設置開槽(11)供伺服馬達(61)一端容置，以供旋轉盤(3)平衡旋轉，而伺服馬達(61)另一端能供固定部(12)圍起，以使整體伺服馬達(61)達到保護的作用。
上述中，所述旋轉盤(3)，其相對應兩側更分別設有一齒輪組(31)；所述移動單元(4)，其位於該移動盤(42)兩側，更分別設有一對應於該齒輪組(31)一側緣的第一齒排(43)；所述平衡單元(5)，其位於該二平衡塊(52)下方，更分別設有一對應於該齒輪組(31)另一側緣、以供該二平衡塊(52)能與該移動盤(42)一同移動的第二齒排(53)。
又上述中，所述齒輪組(31)，其更是由數個能供該第一齒排(43)與該第二齒排(53)相連接的從動齒輪(311)、及數個分別位於該二從動齒輪(311)間的被動齒輪(312)所組成。
其中，為了牽制移動盤(42)與旋轉盤(3)旋轉的離心力，其是在旋轉盤(3)兩側分別設有齒輪組(31)，移動盤(42)兩側分別設有第一齒排(43)，二平衡塊(52)下方分別設有第二齒排(53)，而齒輪組(31)是由大的從動齒輪(311)與小的被動齒輪(312)呈交錯排列組成並相互帶動，故僅有從動齒輪(311)與第一齒排(43)、第二齒排(53)之間如第2圖所示呈相互齧合，以使移動單元(4)藉由傳動單元(6)做水平徑向移動時，請參照第9圖所示，則第一
齒排(43)能牽動從動齒輪(311)轉動，再間接帶動第二齒排(53)，以供平衡塊(52)於平衡線軌(51)上移動，藉以使整體設備在運作上更加安全。
上述中，所述移動單元(4)，其位於該移動盤(42)一側處，更設有一與該移動線軌(41)相平行、且能與加工機之主控電路電連接的光學尺(44)。
其中，請參照第6圖所示，透過光學尺(44)的設置，其主要是通過光感應，來測量移動盤(42)運行的距離，並將此距離值傳輸到數控銑鏜床加工機之主控電路中，來進行監測分析和顯示，以便數控銑鏜床加工機能有更精準的作業。
上述中，所述鎖刀單元(7)，其更包括有一鎖刀座(71)、及一能供該鎖刀座(71)鎖固住的刀套(72)。
其中，請參照第5圖所示，透過鎖刀座(71)與刀套(72)的設置，其鎖刀座(71)能為鍥塊式鎖刀座，來帶動鍥塊讓刀套(72)鬆開與夾緊，以方便刀具的替換，而刀具在安裝上根據其種類，使整體主軸箱結構(100)在鎖刀單元(7)位於主軸(1)的中心位置時，能與現有加工機一樣，用於做銑削和鑽削功能，到移動單元(4)做水平徑向移動時，則能實現車削平面，又整體主軸箱結構(100)在做上、下移動時，還能做鏜孔切削，以便能對工件進行不同工序的操作，故本發明整體結構簡單、安裝方便，不僅節省購置其他設備的費用，一機多用，還能供生產成本更為低廉。
以上依據圖式所示的實施例詳細說明本發明的構造、特徵及作用效果；惟以上所述僅為本發明之較佳實施例，但本發明不以圖面所示限定實施範圍，因此舉凡與本發明意旨相符的修飾性變化，只要在均等範
圍內都應涵屬於本發明專利範疇。
Claims (8)
- 一種數控銑鏜床加工機之主軸箱結構，其特徵在於：所述主軸箱結構(100)，其包括有一主軸(1)、一導電滑環(2)、一旋轉盤(3)、一移動單元(4)、二平衡單元(5)、一傳動單元(6)、及一鎖刀單元(7)；所述導電滑環(2)，其套設於該主軸(1)上端；所述旋轉盤(3)，其設於該主軸(1)下端，能供該主軸(1)帶動做水平方向旋轉；所述移動單元(4)，其設於該旋轉盤(3)下，並且能隨著該旋轉盤(3)一同供該主軸(1)帶動做水平方向旋轉；所述移動單元(4)，其更包括有二與該旋轉盤(3)連接、且分別採對稱間隔設置的移動線軌(41)；及一設於該二移動線軌(41)下、並且能於該二移動線軌(41)處位移的移動盤(42)；所述二平衡單元(5)，其設於該旋轉盤(3)上、並分別位於該主軸(1)相對應兩側處；所述傳動單元(6)，其設於該旋轉盤(3)與該移動單元(4)一側，能供帶動該移動單元(4)做水平徑向移動；所述傳動單元(6)，其更包括有一設於該旋轉盤(3)上、且與該導電滑環(2)電連接、並具有一轉軸(611)的伺服馬達(61)；一與該轉軸(611)連接、以供該伺服馬達(61)能帶動旋轉的第一皮帶輪(62)；一設於該旋轉盤(3)下的導螺桿組(63)；一與該導螺桿組(63)連接的第二皮帶輪(64)；及一設於該第一皮帶輪(62)與該第二皮帶輪(64)間、且能供該第一皮帶輪(62)帶動該第二皮帶輪(64)旋轉的皮帶(65)；所述鎖刀單元(7)，其設於該移動單元(4)下，能供鎖固刀具。
- 如請求項1所述的數控銑鏜床加工機之主軸箱結構，其中，所述平衡單 元(5)，其更包括有一對應於該移動線軌(41)位置的平衡線軌(51)；及一分別設於該平衡線軌(51)上、並且能於該平衡線軌(51)處位移的平衡塊(52)。
- 如請求項1所述的數控銑鏜床加工機之主軸箱結構，其中，所述導螺桿組(63)，其更包括有一導螺桿(631)；二各分別設於該導螺桿(631)兩端、且與該旋轉盤(3)連接的固定塊(632)；及一設於該導螺桿(631)處、且與該移動盤(42)連接、並能供該導螺桿(631)旋轉時帶動該移動盤(42)的移動座(633)。
- 如請求項1所述的數控銑鏜床加工機之主軸箱結構，其中，所述主軸(1)，其一側面處更設有一能供該伺服馬達(61)容置的開槽(11)；所述開槽(11)，其外側處更設有至少一能固定該伺服馬達(61)位置的固定部(12)，而該固定部(12)更具有一對應於該轉軸(611)的穿孔(121)。
- 如請求項2所述的數控銑鏜床加工機之主軸箱結構，其中，所述旋轉盤(3)，其相對應兩側更分別設有一齒輪組(31)；所述移動單元(4)，其位於該移動盤(42)兩側，更分別設有一對應於該齒輪組(31)一側緣的第一齒排(43)；所述平衡單元(5)，其位於該二平衡塊(52)下方，更分別設有一對應於該齒輪組(31)另一側緣、以供該二平衡塊(52)能與該移動盤(42)一同移動的第二齒排(53)。
- 如請求項5所述的數控銑鏜床加工機之主軸箱結構，其中，所述齒輪組(31)，其更是由數個能供該第一齒排(43)與該第二齒排(53)相連接的從動齒輪(311)、及數個分別位於該二從動齒輪(311)間的被動齒輪(312)所組成。
- 如請求項1所述的數控銑鏜床加工機之主軸箱結構，其中，所述移動單元(4)，其位於該移動盤(42)一側處，更設有一與該移動線軌(41)相平行、 且能與加工機之主控電路電連接的光學尺(44)。
- 如請求項1所述的數控銑鏜床加工機之主軸箱結構，其中，所述鎖刀單元(7)，其更包括有一鎖刀座(71)、及一能供該鎖刀座(71)鎖固住的刀套(72)。
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| TW105125508A TWI633960B (zh) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Spindle box structure of CNC milling and boring machine |
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| TW201805092A TW201805092A (zh) | 2018-02-16 |
| TWI633960B true TWI633960B (zh) | 2018-09-01 |
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ID=62014244
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| TWM489723U (en) * | 2014-06-05 | 2014-11-11 | Precursor Tech Co Ltd | Numeric control horizontal machine center |
| CN105171024A (zh) * | 2015-09-02 | 2015-12-23 | 芜湖日升重型机床有限公司 | 一种新型智能数控的卧式铣镗床 |
| CN105563206A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-05-11 | 北京海普瑞森科技发展有限公司 | 一种数控镗床平旋盘径向进给机构 |
| TWM538859U (zh) * | 2016-08-10 | 2017-04-01 | cong-hua Wang | 數控銑鏜床加工機之主軸箱結構 |
-
2016
- 2016-08-10 TW TW105125508A patent/TWI633960B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN105563206A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-05-11 | 北京海普瑞森科技发展有限公司 | 一种数控镗床平旋盘径向进给机构 |
| TWM538859U (zh) * | 2016-08-10 | 2017-04-01 | cong-hua Wang | 數控銑鏜床加工機之主軸箱結構 |
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