WO2013040865A1

WO2013040865A1 - 一种数控设备

Info

Publication number: WO2013040865A1
Application number: PCT/CN2012/070363
Authority: WO
Inventors: 杨东佐
Original assignee: Yang Dongzuo
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2013-03-28
Also published as: CN202540052U; CN102699769A

Abstract

一种数控设备，包括主体框架、装夹工件装置，主体框架包括底座、设置在底座相对两侧的第一主支撑部和第二主支撑部；将第一主支撑部和第二主支撑部相对两侧连接在一起的第一连接部和第二连接部，第一主支撑部、第一连接部、第二主支撑部、第二连接部首尾相连形成顶部设有工件进出口的闭环结构；在主体框架左侧、右侧、后侧一个以上的侧面上设有加工头、使加工头三轴以上运动的加工头运动机构；在主体框架左侧、右侧、后侧的三个侧面上均设有加工头，每个侧面上主加工头可选用不同的加工头，这样不需更换动力头，不需重新装夹工件，就可用三种不同的动力头加工工件的每个侧面，加工基准一致，且三个动力头可同时工作，效率高。

Description

一种数控设备技术领域

本发明涉及数控设备，特别是涉及一种数控机床。

背景技术

现有的数控设备，一种是工作台运动。如申请号为 201010284237.9 的发明专利中，公开了一种数控龙门立式复合机床，包括底座、工作台、立柱，立柱通过立柱导轨活动连接或者通过紧固件固定连接有复合横梁，复合横梁通过横梁导轨活动连接或者通过紧固件固定连接有 2个以上的滑鞍，滑鞍通过滑枕导轨活动连接有主轴装置；底座、立柱、复合横梁、主轴装置上设有丝杆驱动装置，丝杆驱动装置都连接电气数控装置。

一种是龙门架运动。这种结构的数控设备，一种方式是驱动龙门架来回运动的驱动机构需包括二根 X向丝杆或 X向同步带等和二个动力源，需两个同步运动的电机驱动龙门架，因两个同步运动的电机很难实现完全同步运动、或其中一个电机出现速度变慢或变快造成 X向滑座运动不平衡产生扭力、使 X向滑座偏移 X方向运动、导致 X向滑座运动时稳定性不好、定位不准、运动不畅的问题。一种方式是 X向丝杆或 X向同步带位于龙门架的一侧，驱动力完全偏向一边，造成龙门架运动不平衡产生扭力使龙门架偏移 Y方向运动、导致 Y向滑座运动时稳定性不好、定位不准、运动不畅、运动不能太快，不能适应 X 向前导轨、 X向后导轨大间距的大机床。

上述现有技术主轴的运动需要底座运动或龙门架运动来实现，需要运动的装夹工件的底座和工件的重量或龙门架的重量比主轴装置及其承载装置的重量重很多，因此大大浪费加工工件时的能源，增加设备运动件的惯性，降低设备的进给精度和工件加工精度，降低了 Y向的移动速度和加工效率，增加了设备运动件和导轨之间的磨损。由于底座导轨或龙门架导轨安装在装夹工件装置的下方，这样从工件上加工下来的铁屑等容易进入到导轨内。

申请号为 201010155118.3的发明专利中，公开了一种数控加工中心，包括用于装卡工件的工作台，工作台上设置有横向立柱，横向立柱上安装有十字滑座，十字滑座的上端连接有 Y轴丝杆，十字滑座的下端连接有 X轴丝杆， Y轴丝杆的上部设有可延垂直滑枕上下运动的纵向立柱，纵向立柱上连接有 Z轴丝杆，垂直滑枕下端连接带有刀具的主轴。该发明的动柱型数控加工中心，由于安装主轴的纵向立柱仅一边被支撑，导致主轴运动时稳定性不好、定位不准、运动不畅、运动不能太快。

一种数控设备，主体框架仅包括底座、设置在底座上的一堵墙式的主支撑部，在主支撑部上仅可设有一个加工头、使加工头三轴以上运动的加工头运动机构。由于主支撑部为一堵墙式的结构，因此当加工头、加工头运动机构重量较重或加工头的加工力很大是，主支撑部易变形，导致主支撑部和底座不垂直，这样就使加工头和工作台之间产生很大的形位公差，从而导致加工工件产生很大的形位公差，大大影响加工精度。由于主支撑部为一堵墙式的结构，只可安装一个加工头，当选用不同的加工工具对工件加工时，必须更换加工工具，不可以同时使用多种工具对工件进行加工。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种方便加工工件的侧面、加工头运动时稳定性好、不易产生不平衡扭力的数控设备。

一种数控设备，包括主体框架、装夹工件装置，主体框架包括底座、设置在底座相对两侧的第一主支撑部和第二主支撑部；将第一主支撑部和第二主支撑部相对两侧连接在一起的第一连接部和第二连接部，第一主支撑部、第一连接部、第二主支撑部、第二连接部首尾相连形成顶部设有工件进出口的闭环结构；在主体框架左侧、右侧、后侧一侧以上设有加工头、使加工头三轴以上运动的加工头运动机构；主体框架安装有加工头的侧面为方形闭环结构；加工头运动机构包括：第一滑座，在主支撑架和第一滑座间、靠近第一滑座的两侧设有相互配合的第一导轨；驱动第一滑座来回运动的第一滑座驱动装置；第一驱动装置包括驱动第一滑座来回运动、安装在第一导轨之间与第一导轨平行的一根第一丝杆或一组第一直线电机，第一丝杆穿过第一滑座两端安装在主体框架的安装部上或第一直线电机定子固定在主体框架的安装部上；还包括第二滑座，在第一滑座和第二滑座之间、靠近第二滑座的两侧设有相互配合的第二导轨，驱动第二滑座来回运动的第二滑座驱动装置；还设有安装在第二滑座上的侧向主轴装置，侧向主轴装置包括导杆、驱动导杆水平方向运动的导杆驱动装置，设置在导杆端部的加工头。

作为方案一的改进，第一滑座驱动装置包括一个第一驱动电机，驱动第一滑座来回运动、与第一导轨平行的一根与第一驱动电机的电机轴连接的第一丝杆，与第一丝杆配合的第一丝杆螺母；第一丝杆位于两侧的第一导轨之间；第一驱动电机安装在主支撑架上，第一丝杆螺母固定在第一滑座上，第一丝杆与第一丝杆螺母配合；第一丝杆穿过主体框架、第一滑座、再安装在主体框架相对的一侧，第一丝杆与主体框架、第一滑座避空；第一滑座为开口朝向水平方向的方形闭环结构；

第二滑座驱动装置包括一个第二驱动电机，驱动第二滑座来回运动、与第二导轨平行的一根与第二驱动电机的电机轴连接的第二丝杆，与第二丝杆配合的第二丝杆螺母；第二驱动电机安装在第一滑座的一个侧面上，第二丝杆螺母固定在第二滑座上，第二丝杆与第二丝杆螺母配合；第二丝杆穿过第一滑座安装有第二驱动电机的一侧、第二滑座、再安装在第一滑座远离第二驱动电机的一侧，第二丝杆与第一滑座、第二滑座避空；

导杆穿过第二滑座；导杆驱动装置包括一个第三驱动电机、一根与第三驱动电机的电机轴连接的第三丝杆、第三丝杆螺母；第三丝杆螺母与导杆安装在一起且位置固定。采用丝杆和丝杆螺母配合，结构简单，精度高。

作为方案二的改进，导杆穿过第二滑座；在第二滑座上设有水平方向的支撑部，在支撑部上设有电机安装板，第三驱动电机安装在电机安装板的一侧，与第三驱动电机的电机轴连接的第三丝杆穿过电机安装板与第三丝杆螺母配合，支撑部可以为第三丝杆来回运动提供足够的行程，结构简单。

作为方案一的改进，导杆仅可水平方向来回运动地与第二滑座安装在一起，在导杆内设有仅可相对导杆转动地转轴或主轴；第三丝杆螺母与导杆固定，在转轴或主轴的外周安装有驱动转轴或主轴旋转的第一转子，在导杆内安装有与第一转子配合的第一定子。采用第一定子和第一转子配合来驱动转轴，结构简单，安装方便。

作为方案一的改进，还设有与导杆位置的摆座；还设有安装在摆座内的第二定子，安装在第二定子内与第二定子配合的第二转子，安装在第二转子内的水平方向的摆轴，加工头的加工头座固定在摆轴上或与摆轴一体成型。摆轴的驱动通过第二定子和第二转子的配合来实现，结构简单，安装方便，减少安装空间。

作为方案一的改进，支撑部为与导杆配合的管状的导套；在导套、第二滑座内设有与导杆配合地贯通的导向孔，导杆可来回水平运动地安装在导向孔内，电机安装板密封导套的导向孔远离第二滑座的端部。电机安装板密封导套的导向孔的端部部，灰尘不易进入水平方向导杆和导套之间的间隙，进一步提高导向效果，减少因灰尘进入导向间隙的磨损。

作为方案一的改进，导杆仅可水平方向来回运动地与第二滑座安装在一起；在滑座内固定有两条第一水平方向直线导轨轨道，在导杆上固定有与相应的第一水平方向直线导轨轨道配合的第二水平方向直线导轨轨道。通过第一水平方向直线导轨轨道和第二水平方向直线导轨轨道配合水平方向导向，导向效果好，水平方向导杆不需要再设计止转结构。特别是当第一水平方向直线导轨轨道和第二水平方向直线导轨轨道磨损后，只需更换第一水平方向直线导轨轨道和第二水平方向直线导轨轨道即可，不需更换水平方向导杆。

作为方案一的改进，在导杆上设有止转槽，在第二滑座上设有与导杆配合的水平方向导套，在水平方向导套上安装有与止转槽配合的止转件。用止转结构来防止水平方向导杆转动，结构简单，各个零件的设计方便。

作为方案一的改进，在第二滑座上设有与导杆配合的水平方向导套；导杆仅可水平方向来回运动地与第二滑座安装在一起；第三丝杆螺母固定在导杆上；还设有防止导杆沿导杆轴线水平方向转动地止转结构；止转结构包括止转块，在导杆上设有容置止转块的容置部，在第三止转块和导杆间设有弹簧；止转块凸出导杆的外周，在与导杆配合的导向孔内设有与止转块配合的止转槽。

作为方案一的改进，导杆仅可水平方向来回运动地与第二滑座安装在一起，在导杆内设有仅可相对导杆转动地转轴或主轴；在转轴或主轴外周设有导电环，在转轴或主轴内设有与导电环连通的电线容置孔或电线容置槽，在电线容置孔或电线容置槽内容置有电线，电线的一端与导电环电连接，另一端与安装在转轴上的电机电连接；导电环电连接外部电源的电刷摩擦电连接，电刷与导杆固定。使用电刷如碳刷或石墨电刷和导电环摩擦电连接，在水平方向导杆连续 360° 转动时，可防止与转动的水平向导杆固定的电机电线缠绕，且结构简单。

作为方案一的改进，在靠近第一丝杆或第一直线电机的一侧、在第一滑座的一个侧面和主体框架之间还设有第一滑座角向导轨，第一滑座角向导轨与第一导轨的安装角度垂直。第一滑座角向导轨，可克服因 X向丝杆侧偏产生的滑座侧向力，保证滑座平稳运动。

作为方案一的改进，第一连接部和 /或第二连接部的顶部平面低于第一主支撑部和第二主支撑部的顶部平面，第一主支撑部和第二主支撑部的左侧中上部和 /或右侧中上部不连接在一起形成工件进出口，便于将工件吊装到数控设备内安装到装夹工件装置上或拆卸时吊住装夹工件装置上的工件和将工件从数控设备内吊出。

作为方案一的改进，第一驱动装置为一组直线电机，包括直线电机定子和直线电机动子，直线电机定子为长条状，固定在第一主支撑部或第二主支撑部上，直线电机动子固定在第一滑座的底面。长条状的直线电机定子，结构简单，驱动效果好，安装方便。

作为方案一至十三的共同改进，装夹工件装置包括安装在主体框架上的第一卡盘机构和第二卡盘机构、或第一卡盘机构和第一尾座机构、或第一卡盘机构，第一卡盘机构安装在主体框架侧面上，第二卡盘机构或第一尾座机构可相对主体框架来回水平方向移动的安装在主体框架上；加工头包括刀具装夹头。

作为改进，第一主支撑部、第二主支撑部、第一连接部、第二连接部和底座一体成型，在主体框架相对的两侧分别设有上方与连接部连接、下方与底座连接、两侧与第一主支撑部和第二主支撑部连接的第三安装座、或第三安装座和第四安装座，第三安装座与主体框架一体成型、或第三安装座和第四安装座与主体框架一体成型；在第三安装座上设有安装第一卡盘机构的水平方向的第一圆通孔，或在第三安装座上设有安装第一卡盘机构的水平方向的第一圆通孔及在第四安装座上设有安装第二卡盘机构或第一尾座机构、与第一圆通孔同轴的第二圆通孔，可以实现车铣复合加工。

作为方案一至十三的共同改进，主体框架为一体成型的人造石或树脂合成石或水泥混凝土主体框架；在底座上还设有在成型底座时嵌入底座上用来安装工作台的工作台支撑块，或在成型底座时嵌入底座上的工作台，和纖在成型主支撑架时嵌入主体框架侧面的安装卡盘的两个卡盘固定座；和 ί滅在成型主支撑架时嵌入主体框架侧面的安装尾座的尾座固定座和安装卡盘的卡盘固定座。摩

主支撑架采用一体成型的人造石或树脂合成石或水泥混凝土主体框架，成本低，由于是常温成形，热膨胀系数小，内应力很小可以忽略不计，所以成形的设备框架结构变形小，特别是可以象建造房屋一样浇注非常大型的主体框架。在浇注成型底座、主支撑部、主支撑架时将卡盘固定座和尾座固定座嵌入主体框架，解决了水泥无法用于机加工的问题，便于将卡盘和尾座的安装，保证卡盘和尾座的安装精度。浇注定型后再加工导轨支撑条或直线硬轨轨道或直线滑动轨道或卡盘固定座和尾座固定座或工作台或工作台支撑块至达到形位公差精度要求。差

作为方案一至十三的共同改进，在主体框架上设有储物腔。可以将电气设备、刀具库等安装在储物腔内，节省空间，使数控设备外观美观。差

在主体框架左侧、右侧、后侧的三个侧面上均设有加工头、使加工头三轴以上运动的所述加工头运动机构；主体框架结构包括底座，装夹工件装置为安装在底座上仅可相对底座旋转运动地旋转工作台。使用旋转工作台，不需要重新装夹工件，即可对工件的各个侧面进行加工。

第一主支撑部、第一连接部、第二主支撑部、第二连接部形成闭环结构，一方面可以将支撑第一滑座的支撑力较均匀的传递到底座上，因此对第一滑座有很好的承载作用，主支撑架刚性好，非常有利于保证加工头和工作台之间的形位公差，从而保证加工工件的形位公差和精度。主体框架安装有加工头的侧面为方形闭环结构，第一滑座驱动装置可以实现第一丝杆或第一直线电机位于第一导轨之间，从而可以实现只需一根第一丝杆或第一直线电机和一个动力源驱动第一滑座运动，还有导轨位的加工基准一致，保证了导轨的形位精度。驱动第一滑座来回运动只需一根第一丝杆或第一直线电机和一个动力源，可以克服在第一导轨的位置安装两个同步运动的电机驱动第一滑座、因两个同步运动的电机很难实现完全同步运动、或其中一个电机出现速度变慢或变快造成第一滑座运动不平衡产生扭力、使第一滑座偏移 X方向运动、导致第一滑座运动时稳定性不好、定位不准、运动不畅的问题。第一丝杆或第一直线电机位于第一导轨之间，还可以克服仅在第一导轨一侧的位置安装一个驱动装置驱动第一滑座、因驱动力完全偏向一边造成第一滑座运动不平衡产生扭力使第一滑座偏移 X方向运动、导致第一滑座运动时稳定性不好、定位不准、运动不畅、运动不能太快，不能适应第一导轨大间距的大机床。主体框架顶部设有工件进出口，可以使用天车等设备对工件吊装，从工件进出口进入数控设备内安装到装夹工件装置上，或从装夹工件装置上拆卸下来的工件从工件进出口吊出，便于大型工件的装夹。在左侧、右侧、后侧一侧以上设有加工头，可以方便地对工件侧面的进行加工。在左侧、右侧、后侧两个以上的侧面上设有加工头，，工作台可旋转运动时，可以实现不需要重新装夹工件选择不同的工具对工件不同侧面的不同形位进行加工。当在主体框架的左侧、右侧、后侧上均安装有加工头，加工头均可七轴联动加工，工作台可旋转运动时，可实现二十二轴联动加工。在加工头上设有刀具装夹头、或加工头为喷漆头或焊枪或激光枪或等离子切割枪或螺丝枪或气割枪或电火花加工头。当在刀具装夹头上安装有铣刀时，可以实现铣削的功能；当在刀具装夹头上安装有砂轮时，可以实现磨削的功能；当在刀具装夹头上安装有镗刀时，可以实现镗孔的功能；当在刀具装夹头上安装有钻头时，可以实现钻孔的功能；当加工头为喷漆头时，可以实现喷涂的功能；当加工头为焊枪时，可以实现焊接的功能；当加工头为激光枪时，可以实现激光切割和或激光焊接的功能；当加工头为等离子切割枪时，可以实现等离子切割的功能；当加工头为螺丝枪，可以实现装螺丝的功能。在主体框架左侧、右侧、后侧的三个侧面上均设有加工头，每个侧面上加工头可选用不同的加工头，如在左侧的加工头可为安装镗刀的动力头，后侧的加工头可为安装铣刀的动力头，右侧的加工头可为安装钻头的动力头，又由于工作台可旋转，这样不需更换动力头，不需重新装夹工件，就可三种不同的动力头加工工件的每个侧面，加工基准一致，且三个动力头可同时工作，效率高。

附图说明

图 1是本发明实施例 1的立体示意图。图 2是本发明实施例 1从另一个方向投影的立体示意图。

图 3是本发明实施例 1的第二滑座、侧向主轴装置、加工头的立体分解示意图。图 4是本发明实施例 1的第二滑座、侧向主轴装置、加工头沿导杆的轴线位置剖切的示意图。

图 5是沿图 4的 A-A位置剖切的示意图。

图 6是本发明实施例 2的第二滑座、侧向主轴装置、加工头的立体分解示意图。图 7是本发明实施例 3的第二滑座、侧向主轴装置、加工头的立体分解示意图。图 8是本发明实施例 3的第二滑座、侧向主轴装置、加工头沿导杆的轴线位置剖切的示意图。

图 9是沿图 8的 B-B位置剖切的示意图。

图 10是本发明实施例 4的立体示意图。

图 11是本发明实施例 5的第二滑座、侧向主轴装置、加工头的立体分解示意图。图 12是本发明实施例 6的第二滑座、侧向主轴装置、加工头的立体分解示意图。图 13是本发明实施例 7的第二滑座、侧向主轴装置、加工头的立体分解示意图。图 14是本发明实施例 8的立体示意图。

图 15是本发明实施例 8的第二滑座、侧向主轴装置、加工头的立体分解示意图。图 16是本发明实施例 9的立体示意图。

图 17是本发明实施例 9的第二滑座、侧向主轴装置、加工头的立体分解示意图。图 18是本发明实施例 10的立体示意图。

图 19是本发明实施例 10的第二滑座、侧向主轴装置、加工头沿导杆的轴线位置剖切的示意图。

图 20是本发明实施例 11的立体示意图。

图 21是本发明实施例 12的立体示意图。

图 22是本发明实施例 12的尾座的立体分解示意图。

图 23是本发明实施例 13的立体示意图。

图 24是本发明实施例 13的第二滑座、侧向主轴装置、加工头的立体分解示意图。图 25是本发明实施例 14的立体示意图。

图 26是本发明实施例 14的第二滑座、侧向主轴装置、加工头的立体分解示意图。图 27是本发明实施例 15的立体示意图。

图 28是本发明实施例 15的第二滑座、侧向主轴装置、加工头的立体分解示意图。图 29是本发明实施例 17的立体示意图。

图 30是本发明实施例 17的立体示意图。

图 31是本发明实施例 18的第二滑座、侧向主轴装置、加工头的立体分解示意图。图 32是本发明实施例 19的立体示意图。

图 33是本发明实施例 19的立体示意图。

图 34是本发明实施例 20的 Y向滑座、主轴装置、主加工头从后向上旋转 90° 的立体示意图。

图 35是本发明实施例 20的 Y向滑座、主轴装置、主加工头从后向上旋转 90° 的立体分解示意图。

图 36是本发明实施例 20的 Y向滑座、主轴装置、主加工头沿 Z向导杆的轴线位置剖切从后向上旋转 90° 的示意图。

图 37是本发明实施例 21的 Y向滑座、主轴装置、主加工头沿 Z向导杆的轴线位置剖切从后向上旋转 90° 的示意图。图 38是本发明实施例 22的 Y向滑座、主轴装置、主加工头沿 Z向导杆的轴线位置剖切从后向上旋转 90° 的示意图。

图 39是本发明实施例 23的 Y向滑座、主轴装置、主加工头从后向上旋转 90° 的立体分解示意图。

具体实施方式

实施例 1

如图 1至图 5所示，一种数控机床，包括一体成型的主体框架 1，工作台 2。主体框架 1包括方形的底座 3，与底座 3—体成型设置在底座 3四个转角位置的主支撑柱 4、分别设置在底座 3的右侧和后侧的中间位置的连接部 5。与主支撑柱 4一体成型设置在主支撑柱 4上部的连接部 6。主体框架 1的左侧、前侧为开口朝向水平方向的方形闭环结构。置于底座 3左侧的两个主支撑柱 4和连接部 6形成第一主支撑部，置于底座 3右侧的两个主支撑柱 4和连接部 6形成第二主支撑部，将第一主支撑部和第二主支撑部前侧连接在一起连接部 6为第一连接部，将第一主支撑部和第二主支撑部后侧连接在一起连接部 6为第二连接部。

还包括第一滑座 7。在主体框架 1和第一滑座 7间设有相互配合的第一导轨。第一滑座 7可沿第一导轨来回滑动。

第一滑座 7包括开口朝向水平方向的方框，在方框的竖直方向的前后两个侧面上分别凸设有第一固定块 13，在方框朝向主体框架 1的侧面上设有凸部 14。

第一导轨包括竖直方向安装在主体框架 1的左侧面上、并靠近主体框架 1的前后两侧、设有滚珠的第一直线滑动轨道 15，竖向固定在第一固定块 13底面与第一直线滑动轨道 15 配合的第一导轨滑座 16。

还包括驱动第一滑座 7来回运动的第一滑座驱动装置；第一滑座驱动装置包括一个第一驱动电机 10，驱动第一滑座 7来回运动、与第一直线滑动轨道 15平行的一根与第一驱动电机 10的电机轴连接的第一丝杆 11，与第一丝杆 11配合的第一丝杆螺母 8，第一丝杆螺母 8固定在凸部 14与第一滑座 7结合的位置。

还包括安装在连接部 6的左侧面上的第一丝杆安装座 17，安装在底座 3上的第一丝杆座 12，第一驱动电机 10安装在第一丝杆安装座 17面上，第一丝杆 11远离第一驱动电机 10的一端穿过第一丝杆安装座 17、第一丝杆螺母 8后安装在第一丝杆座 12上；第一丝杆 11位于两根第一直线滑动轨道 15之间。

还包括第二滑座 18，在第一滑座 7和第二滑座 18间设有相互配合的第二导轨。

还包括驱动第二滑座 18来回运动的第二滑座驱动装置。第二滑座驱动装置包括一个第二驱动电机 21，驱动第二滑座 18来回运动、与第二导轨平行的一根与第二驱动电机 21 的电机轴连接的第二丝杆 22，与第二丝杆 22配合的第二丝杆螺母 9。

第二滑座 18包括第二滑座板 24，从第二滑座板 24水平方向凸设的第一 U型凸部 25，从第二滑座板 24背离 U型凸部 25方向水平凸设的第二 U型凸部 26。第二滑座板 24在上下方向均凸出第一 U型凸部 25、第二 U型凸部 26。第二丝杆螺母 9固定在第二 U型凸部 26与第二滑座板 24结合的位置。

第二导轨为滑轨；包括直接固定在第一滑座 7的左侧面上、并靠近第一滑座 7的顶面和底面、设有滚珠的第二直线滑动轨道 27，固定在第二滑座板 24的右侧面上与第二直线滑动轨道 27配合的第二导轨滑座 29。

还包括安装在第一固定块 13 的左侧面上、靠近第一滑座 7 的前侧的第二丝杆安装座 28、靠近第一滑座 7的后侧的第二丝杆安装座 20，第二驱动电机 21安装在第二丝杆安装座 28上，第二丝杆 22远离第二驱动电机 21的一端穿过第二丝杆安装座 28、第二丝杆螺母 9、第二滑座 18安装在第二丝杆安装座 20上。第二丝杆 22位于两根第二直线滑动轨道 27之间。

还设有安装在第二滑座 18上的侧向主轴装置。侧向主轴装置包括可左右运动的圆形导杆 30，端盖 31，仅可相对导杆 30转动的转轴 32，驱动转轴 32旋转的第一转子 33和第一定子 34，轴承 35，轴承 19，两条安装在第二滑座 18的第一 U型凸部 25、第二 U型凸部 26的底面并贯穿第二滑座 18的第一水平方向直线滑轨轨道 36，驱动导杆 30水平方向来回运动的导杆驱动装置。在导杆 30的两侧对称凸设有水平方向导向固定部 37，在水平方向导向固定部 37上固定有第二水平方向直线滑轨轨道 38，在第二水平方向直线滑轨轨道 38上设有与第一水平方向直线滑轨轨道 36配合的导槽 39。在第一 U型凸部 25上固定有电机固定板 40。

导杆驱动装置包括一个第三驱动电机 41、驱动导杆 30水平方向来回运动的一根第三丝杆 42。转轴 32包括与导杆 30内孔配合的大轴 44、从大轴 44的一个端面上延伸设有的小轴 45、从大轴 44的另一个端面上延伸设有小轴 43，轴承 35套在小轴 45上并于大轴 44端面接触，第一转子 33套在小轴 45上并与轴承 35端面接触，第一定子 34安装在导杆 30内与第一转子 33配合。端盖 31固定在导杆 30的左端面上将第一定子 34、第一转子 33安装在导杆 30内。第三丝杆螺母 46固定在端盖 31的中心。第三驱动电机 41安装在电机固定板 40上，第三丝杆 42的一端通过轴联接器 47与第三驱动电机 41连接，第三丝杆 42的另一端穿过电机固定板 40与第三丝杆螺母 46配合，并伸入转轴 32内与转轴 32避空。导杆 30穿过第二滑座 18。转轴 32的右端穿过导杆 30并凸出导杆 30，轴承 19 安装在小轴 43上并置于导杆 30内，加工头 48安装在转轴 32上。

实施例 2

如图 6所示，与实施例 1不同的是，第二滑座 50包括第二滑座板 51，从第二滑座板 51左侧凸设的圆管形第一导套 52，从第二滑座板 51右侧凸设的圆管形第二导套 53，第二滑座板 51外周为方形，周边凸出圆管形第一导套 52、圆管形第二导套 53。

侧向主轴装置包括可水平方向来回运动的圆形导杆 56，端盖 57，安装在导杆 56内仅可相对导杆 56转动的转轴 58，驱动转轴 58旋转的第一转子 59和第一定子 60，轴承 61，轴承 62，驱动导杆 56水平方向来回运动的导杆驱动装置，止转件 55。在导杆 56上设有轴向贯穿导杆 56的止转槽 63，在圆管形第一导套 52的侧向孔 54内安装有与止转槽 63 配合的止转件 55。导杆 56穿过第二滑座 50。转轴 58的一端穿过导杆 56，在转轴 58上固定有摆座 64; 还包括安装在摆座 64上的水平方向的摆轴 65和与摆轴 65连接的摆轴电机 66，加工头 67安装在摆轴 65上。

实施例 3

如图 7至图 9所示，与实施例 1不同的是，第二滑座 70包括第二滑座板 71，从第二滑座板 71左侧凸设的第一凸部 72，从第二滑座板 71右侧凸设的第二凸部 73。在第一凸部 72、第二凸部 73的外侧面设有固定平面 74，在固定平面 74设有侧凸部 75。第二滑座板 71外周为方形，周边凸出第一凸部 72、第二凸部 73。在第二滑座 70内设有贯穿第一凸部 72、第二滑座板 71、第二凸部 73的圆孔 78和方孔 79，圆孔 78置于方孔 79的中心位置，圆孔 78的直径大于方孔 79的宽度，小于方孔 79的长度。

在方孔 79的同一个侧面上固定有两条第一水平方向直线滑轨轨道 80，在水平方向导向固定部 81 上固定有第二水平方向直线滑轨轨道 82，在第二水平方向直线滑轨轨道 82 上设有与第一水平方向直线滑轨轨道 80配合的导槽 83。

实施例 4

如图 10所示，与实施例 2不同的是，侧向主轴装置包括可左右运动的圆形导杆 90，端盖 91，安装导杆 90内仅可相对导杆 90转动的转轴 92，驱动转轴 92旋转的第一转子 93和第一定子 94，轴承 95，驱动导杆 90水平方向来回运动的导杆驱动装置，防止导杆 90沿导杆轴线水平方向转动地止转结构。在导杆 90的后端面上设有与导杆 90的侧面连通的容置槽 96; 止转结构包括安装在容置槽 96内的第三止转块 98、第四止转块 97，在第三止转块 98、第四止转块 97之间设有第三弹簧 99，端盖 91将第三止转块 98、第四止转块 97限制在导杆 90上设定范围内移动；在水平方向导套 100内设有止转槽（未示出），第三止转块 98远离第三弹簧 99的一侧凸出导杆 90的外周伸入止转槽（未示出）内与止转槽（未示出）配合；在水平方向导套 100上还设有顶紧螺丝 102，顶紧螺丝 102顶紧第四止转块 97背离第三止转块 98的一侧。

第三丝杆螺母 103固定在导杆 90上。第三驱动电机 104安装在电机固定板 105上，第三丝杆 106的一端通过轴联接器 107与第三驱动电机 104连接，第三丝杆 106的另一端穿过电机固定板 105、端盖 91与第三丝杆螺母 103配合，并伸入转轴 92内与转轴 92避空。

转轴 92的右端穿过导杆 90，在转轴 92上固定有摆座 108。在摆座 108内安装有第二定子 110，在第二定子 110 内安装与第二定子 110配合的第二转子 111，在第二转子 111 内安装有水平方向的摆轴 112，加工头 109的加工头座 113固定在摆轴 112上。

在转轴 92外周设有导电环 114，在转轴 92内设有与导电环 114连通的电线容置孔 115，在电线容置孔 115内容置有电线 116，电线 116的一端与导电环 114电连接，另一端与安装在转轴 92上的主轴电机和定子 110电连接；导电环 114与电连接外部电源的碳刷（未示出）摩擦电连接，碳刷与导杆 90固定。

实施例 5

如图 11所示，侧向主轴装置包括可水平方向来回运动的圆形导杆 120，端盖 121，驱动导杆 120左右运动的导杆驱动装置，防止导杆 120沿导杆轴线水平方向转动地止转结构。与实施例 4不同的是，加工头的刀具装夹头 122直接安装在导杆 120上。

实施例 6

如图 12所示，与实施例 4不同的是，圆管形第一导套 131固定在第二滑座 132上。实施例 7

如图 13所示，与实施例 4不同的是，在导杆 143的侧面上设有盲孔 141。止转结构包括第三止转块 142，在第三止转块 142和导杆 143间设有第三弹簧 145，第三弹簧 145、第三止转块安装在盲孔 141内，第三弹簧 145安装在盲孔 141的底面与第三止转块 142之间，第三止转块 142凸出导杆 143的外周，在与导杆 143配合的导向孔（未示出）内设有与第三止转 142块配合的止转槽（未示出）。

实施例 8

如图 14、图 15所示，一种数控设备，包括主体框架、装夹工件装置。主体框架包括底座 206、设置在底座 206前后两侧的第一主支撑部 201和第二主支撑部 208，将第一主支撑部 201和第二主支撑部 208左右两侧连接在一起的第一连接部 237和第二连接部 238。第一主支撑部 201、第一连接部 237、第二主支撑部 208、第二连接部 238首尾依次连接在一起形成方形闭环结构，顶部形成工件进出口 239。主体框架的左侧、右侧、前侧、后侧形成开口朝向水平方形的方形闭环结构。装夹工件装置包括安装在底座 206上仅可相对底座 206旋转地工作台 207。

在主体框架的后侧还设有加工头 200、使加工头 200三轴运动的加工头运动机构。还包括第一滑座 211，在后侧方形闭环结构和第一滑座 211间、靠近第一滑座 211的左右两侧设有相互配合的第一导轨。

第一导轨包括设置在第一滑座 211上、靠近第一滑座 211两侧、同轴的两个的第三导杆圆通孔 212、同轴的两个第三导杆圆通孔 213，安装在第三导杆圆通孔 212内的导套 214，安装在第三导杆圆通孔 213内的导套 215，与 214导套配合的第三圆导杆 216，与 215导套配合的第三圆导杆 217，第三圆导杆 216、第三圆导杆 217的两端与后侧方形闭环结构的上下两侧固定。

还包括驱动第一滑座 211来回运动的第一滑座驱动装置。第一滑座驱动装置包括一个第一驱动电机 210，驱动第一滑座 211来回运动、与第一导轨平行的一根与第一驱动电机 210的电机轴连接的第一丝杆 218，与第一丝杆 218配合的第一丝杆螺母 209。第一丝杆螺母 209、第一丝杆 218位于两侧的第三圆导杆 216、第三圆导杆 217之间。第一驱动电机 210安装在后侧方形闭环结构的上方，第一丝杆螺母 209固定在第一滑座 211上，第一丝杆 218与第一丝杆螺母 209配合。第一丝杆 218穿过后侧方形闭环结构上侧、第一丝杆螺母 209、第一滑座 211、再安装在后侧方形闭环结构下侧；第一滑座 211为开口朝向水平方向的方形闭环结构。

还包括第二滑座 221，在第一滑座 211和第二滑座 221间设有相互配合的水平方向的第二导轨。第二导轨包括设置在第二滑座 221上、靠近第二滑座 221两侧的两个位于同一竖直面上的第四导杆圆通孔 202、第四导杆圆通孔 203，安装在第四导杆圆通孔 202内的导套 204，安装在第四导杆圆通孔 203内的导套 205，与导套 204配合的第四圆导杆（未示出），与导套 205配合的第四圆导杆 219，与导套 204配合的第四圆导杆（未示出）、第四圆导杆 219的两端与第一滑座 211固定。

还包括驱动第二滑座 221来回运动的第二滑座驱动装置。第二滑座驱动装置包括一个第二驱动电机（未示出），驱动第二滑座 221水平方向来回运动、与第四圆导杆（未示出）、第四圆导杆 219平行的一根与第二驱动电机的电机轴连接的第二丝杆 220，与第二丝杆 220 配合的第二丝杆螺母（未示出）；第二驱动电机（未示出）安装在第一滑座 211 的后侧面上，第二丝杆螺母（未示出）固定在第二滑座 221上，第二丝杆 220与第二丝杆螺母（未示出）配合；第二丝杆 220穿过第一滑座 211安装有第二驱动电机的一侧、第二滑座 221、再安装在第一滑座 211远离第二驱动电机（未示出）的一侧，第二丝杆 220与第二滑座 221 避空。

还设有安装在第二滑座 221上的侧向主轴装置，侧向主轴装置包括可水平运动的导向部分为圆柱形的导杆 222，固定在导杆 222后端面上的导杆顶座 223，驱动导杆 222水平运动的导杆驱动装置。导杆顶座 223在垂直导杆 222轴线方向凸出导杆 222。在第二滑座 221上固定有三根安装柱 225，在安装柱 225上固定有安装座 226。

导杆 222穿过第二滑座 221。导杆驱动装置包括一个第三驱动电机 227，驱动导杆 222 前后运动、与第三驱动电机 227的电机轴连接的一根第三丝杆 228，第三丝杆螺母 224。第三驱动电机 227安装在安装座 226的后侧面上，第三丝杆螺母 224固定在导杆顶座 223 上，第三丝杆 228与第三丝杆螺母 224配合。

还设有防止导杆顶座 223沿导杆轴线水平方向转动地止转结构；止转结构包括安装在导杆顶座 223上的止转块 230、限位盖 231，在止转块 230的一个侧面上设有止转凸部 232，在止转凸部 232相背的两个面上设有水平方向与相邻两根安装柱 225配合的第四止转斜面 233，在止转块 230朝向导杆 222的侧面上设有弹簧安装孔 234，在导杆顶座 223朝向止转块 230的一侧设有与弹簧安装孔 234配合的弹簧安装孔（未示出），弹簧安装孔 234与导杆顶座 223上的弹簧安装孔（未示出）内安装有第四弹簧 235。在导杆顶座 223上设有容置止转块凹陷部 236，止转块 230容置在容置止转块凹陷部 236内，限位盖 231固定在导杆顶座 223上将止转块 230可有极小位移地限制在容置止转块凹陷部 236 内。在导杆 222内安装有仅可相对导杆 222转动的主轴 199，动力头 198安装在主轴 199上，主轴电机 197安装在导杆顶座 223上并通过联轴器 196与主轴 199连接。

第三丝杆 228穿过止转块 230、第三丝杆螺母 224再安装在第二滑座 221上，第三丝杆 228与止转块 230、第二滑座 221避空。实施例 9

如图 16、图 17所示，与实施例 8不同的是，主体框架左侧也为开口朝向水平方向的竖向方形闭环结构 240; 在左侧的竖向方形闭环结构 240上还设有加工头 241四轴运动的四轴运动加工头运动机构。

四轴运动加工头运动机构与三轴运动加工头运动机构不同的是，导杆顶座 242固定在导杆 243的端面上。在导杆 243的端面上固定有摆座 244，还包括安装在摆座 244上的水平方向的摆轴 245和与摆轴 245连接的摆轴电机 246，加工头 241安装在摆轴 245上。实施例 10

如图 18、图 19所示，与实施例 9不同的是，主体框架右侧为开口朝向水平方向的竖向方形闭环结构 258;在右侧的竖向方形闭环结构 258上还设有加工头 269、使加工头 269 五轴运动的五轴运动加工头运动机构。

五轴运动加工头运动机构与三轴运动加工头运动机构不同的是，导杆顶座 260置于在导杆 261的右端面上。在导杆顶座 260上设有安装电机轴和联轴器 262的避空孔 263，在导杆顶座 260的右端面上固定有电机 264，电机 264的电机轴通过联轴器 262与导杆 261 连接。导杆 261仅可相对导杆顶座 260转动。在导杆 261上一体成型有摆座 265，还包括安装在摆座 265上的水平方向的摆轴（未示出）和通过联轴器（未示出）与摆轴（未示出）连接的电机 268，加工头 269与摆轴（未示出）一体成型。

实施例 11

如图 20所示，与实施例 10不同的是，在主体框架后侧的竖向方形闭环结构 280上设有的加工头运动机构 281为五轴运动加工头运动机构。在主体框架左侧的竖向方形闭环结构 282上设有的加工头运动机构 283为五轴运动加工头运动机构。

工作台 284固定在底座 285上。五轴运动加工头运动机构与实施例 9的五轴运动加工头运动机构相同。

实施例 12

如图 21、图 22所示，与实施例 8不同的是，主体框架为一体成型的水泥混凝土主体框架；装夹工件装置包括安装在主体框架的相对两侧的第一卡盘机构 300和第一尾座机构 301。在第一主支撑部 319、连接部 299、第二主支撑部 298与底座 316形成的闭环结构内设有上方与连接部 299连接、下方与底座 316连接、两侧与第一主支撑部 319、第二主支撑部 298连接的第三安装座 302，在第一主支撑部 319、连接部 297、第二主支撑部 298 与底座 316形成的闭环结构内设有上方与连接部 297连接、下方与底座 316连接、两侧与第一主支撑部 319、第二主支撑 298连接的第四安装座 303。第三安装座 302和第四安装座 303与主体框架一体成型。在第三安装座 302上设有安装第一卡盘机构 300的水平方向的第一圆通孔 304，在第四安装座 303上设有安装第一尾座机构 301、与第一圆通孔 304 同轴的第二圆通孔 305。

第一卡盘机构 300为通用的用在数控设备上可自动旋转、自动开合的卡盘机构。在第四安装座 303背离第三安装座 302的面上延伸设有安装凸台 306，第二圆通孔 305 贯穿安装凸台 306。第一尾座机构 301包括顶尖 307、固定在顶尖 307上的螺杆 308，固定在安装凸台 306背离第三安装座 302的面上的安装柱 317，固定在安装柱 317上的安装座 309，安装在安装座 309背离安装凸台 306的面上的顶尖驱动电机 310，止转螺丝 311。螺杆 308穿过安装座 309与顶尖驱动电机 310的电机轴连接。在安装凸台 306上设有与止转螺丝 311配合的螺纹通孔，在顶尖 307上设有与轴向的止转槽 313。止转螺丝 311穿过螺纹通孔伸入止转槽 313内。

在加工头 314上安装有铣刀 315。在需要车时，还可将铣刀换成车刀。

底座 316为平板状。在底座 316上没有安装工作台。如图 23、图 24所示，与实施例 12不同的是，加工头运动机构为四轴运动加工头运动机构。

四轴运动加工头运动机构与三轴运动加工头运动机构不同的是，导杆顶座 332固定在导杆 333的端面上。在导杆 333的端面上固定有摆座 334，还包括安装在摆座 334上的水平方向的摆轴 335和与摆轴 335连接的摆轴电机 336，加工头 331安装在摆轴 335上。实施例 14

如图 25、图 26所示，与实施例 12不同的是，加工头运动机构为五轴运动加工头运动机构。

五轴运动加工头运动机构与三轴运动加工头运动机构不同的是，导杆顶座 350置于在导杆 351的右端面上。在导杆顶座 350上设有安装电机轴和联轴器 352的避空孔 353，在导杆顶座 350的右端面上固定有电机 354，电机 354的电机轴通过联轴器 352与导杆 351 连接。导杆 351仅可相对导杆顶座 350转动。在导杆 351上一体成型有摆座 355，还包括安装在摆座 355上的水平方向的摆轴 356和通过联轴器 357与摆轴 356连接的电机 358，加工头 359与摆轴 356—体成型。在底座上还设有在成型底座时嵌入底座的工作台第梗实施例 15

如图 27、图 28所示，与实施例 14不同的是，还包括在成型主支撑架时嵌入第三安装座 371上的卡盘固定座（未示出），嵌入第四安装座 377上的卡盘固定座 370，成型底座第时嵌入底座第的工作台支撑块第請工作台第髮固定在工作台支撑块第 ί 。装夹工件装置包括安装在第三安装座 371的的卡盘固定座上的第一卡盘机构 372和安装在第四安装座上 377的的卡盘固定座 370上的第二卡盘机构。第二卡盘机构包括卡盘 373、固定在卡盘 373上的卡盘转轴 374，安装在卡盘转轴 374外的导向杆 375，设置在导向杆 375 上的止转槽 376，设置在第四安装座 377上的止转螺丝安装孔（未示出），安装在止转螺丝安装孔（未示出）内与止转槽 376配合的止转螺丝 379，与导向杆 375固定的导向杆座 380、与导向杆座 380固定的导向杆座 381，卡盘转轴驱动装置，设置在第二主支撑部 392 上的固定杆 382，设置在第四安装 377上的固定杆 393、固定杆 394，与固定杆 382、固定杆 393、固定杆 394固定的电机固定板 383，丝杆螺母 384，与丝杆螺母 384配合的丝杆 385，固定在电机固定板 383背离第二主支撑部 392的面上驱动电机 386。丝杆螺母 384 固定在导向杆座 381上。

卡盘转轴驱动装置包括安装在导向杆座 380背离主支撑架的面上的驱动电机 387，小齿轮 388、大齿轮 389、传送带 390。卡盘转轴 374远离固定卡盘 373的一端穿过第四安装座 377与大齿轮 389固定，驱动电机 387的电机轴穿过导向杆座 380与小齿轮 388的轴连接，传送带 390套在大齿轮 389和小齿轮 388上。驱动电机 387驱动卡盘转轴 374在导向杆 375内转动，卡盘转轴 374相对导向杆 375仅可转动。

丝杆 385的一端与驱动电机 386连接，丝杆 385的另一端穿过电机固定板 383、丝杆螺母 384、导向杆座 381伸入导向杆 375内，丝杆 385与导向杆 375避空。通过驱动电机 386带动丝杆 385转动从而带动导杆 375、卡盘 373相对第四安装座 377左右方向来回移动。

实施例 16

如图 29所示，与实施例 12不同的是，置于底座 408左侧的第一主支撑部 401、置于底座 408右侧的第二主支撑部 402、置于底座 408后侧的第一连接部 403、置于底座 408 前侧的第二连接部 404均为支撑墙。在第二连接部 404上设有门 405、门 406。在第一连接部 403内为开口朝向水平方向的方形闭环结构。加工头和加工头运动机构安装在第一连接部 403上。第二主支撑部 402、第一连接部 403、第二连接部 404的顶面齐平。第一主支撑部 401 的顶面低于第一连接部 403。第一主支撑部 401、第一连接部 403、第二主支撑部 402、第二连接部 404首尾相连形成顶部设有工件进出口 407的闭环结构。

实施例 17

如图 30所示，与实施例 1不同的是，置于底座 420左侧的第一主支撑部 421、置于底座 420后侧的第二连接部 424、置于底座 420右侧的第二主支撑部 422的顶面齐平，置于底座 420前侧的第一连接部 423的顶面低于第一主支撑部 421的顶面，形成于顶部的工件进出口 425连通的工件侧进出口 426，便于吊工件进出数控设备。在第一主支撑部 421 上设有左右开口的储物腔 427。

实施例 18

如图 31所示，与实施例 1不同的是，侧向主轴装置包括可水平运动的带有中心圆通孔（未示出）的水平方向导杆 430，端盖 431，固定座 432，摆座 436，摆座驱动装置，转轴 439，转轴驱动装置，第一水平方向直线滑轨轨道 433，第二水平方向直线滑轨轨道 434，水平方向驱动装置。端盖 431固定在水平方向导杆 430的左端面上，水平方向驱动装置的第三丝杆螺母 435固定在端盖上。

固定座 432固定在水平方向导杆 430的右端面上。摆座 436为 U形。转轴驱动装置包括固定在固定座 432右端驱动摆座 436旋转的第一转子 437和第一定子 438。转轴 439固定在摆座 436的左端并安装在第一转子 437内。

在摆座 436的 U形凸部的一侧安装有第二转子 440和第二定子 441。加工头 442的加工头座 ₄₄₃—侧的转轴 444安装在摆座 436的 U形槽内，另一侧的转轴 445安装在第二转子 440内。

实施例 19

如图 32、图 33所示，第一滑座 460为设有开口朝向左侧的方形凹腔 461的方形框，在凹腔 461底部设有中心通孔 462。底座 463、第一主支撑部 464、第一连接部 465、第二主支撑部 466首尾连接在一起形成前后贯通的左侧方框。在左侧方框内靠近方框的前侧设有第一前导轨安装部（未示出）和第一后导轨安装部 467。第一前导轨安装部和第一后导轨安装部 467连接底座 463和第一连接部 465。在第一前导轨安装部和第一滑座 460间设有相互配合的第一前导轨，在第一后导轨安装部和第一滑座 460间设有相互配合的第一后导轨。第一滑座 460可沿第一前导轨、第一后导轨来回滑动。

第一前导轨包括安装在第一前导轨安装部的左侧面上的设有滚珠的第一前直线滑动轨道，固定在第一滑座 460右侧面上、设有与第一前直线滑动轨道（未示出）配合的导槽的第二前直线滑动轨道 469。第一后导轨包括安装在第一后导轨安装部 467的左侧面上的设有滚珠的第一后直线滑动轨道 470，固定在第一滑座 460右侧面上、设有与第一后直线滑动轨道 470配合的导槽的第二后直线滑动轨道（未示出）。

第一滑座驱动装置为直线电机组，包括相互配合的长条状的第一直线电机定子 471和块状的第一直线电机动子 472。在第一后导轨安装部 467的后侧面上设有安装第一直线电机定子 471的凹槽 473，第一直线电机定子 471固定在凹槽 473内。第一直线电机动子 472 固定在第一滑座 460前面。

在第一滑座 460和第二滑座 474间设有相互配合的第二上导轨、第二下导轨。

第二滑座驱动装置为直线电机组，包括相互配合的长条状的第二直线电机定子 475和块状的第二直线电机动子 476。在凹腔底部设有安装第二直线电机定子 475的凹槽 468。

第二滑座 474包括第二滑座板 477，从垂直第二滑座板 477的后面延伸设有的两个同心的环形后凸部 478、环形后凸部 479，从垂直第二滑座板 477的后面、并靠近第二滑座板 477的顶面延伸设有的凸部 480，从垂直第二滑座板 477的前面延伸设有的环形前凸部 481。后凸部 478的两个侧面共面。前凸部 481与后凸部 478关于其中心位置水平面对称。第二滑座板 477在四周均凸出后凸部 478、后凸部 479。在左侧方框的后内侧面上安装有第一滑座角向第一直线滑轨轨道 482，在第一滑座 460的后外侧面上安装有、设有与第一滑座角向第一直线滑轨轨道 482配合的导槽的第一滑座角向第二直线滑轨轨道（未示出）。第二直线电机定子 475固定在凹槽 468内。第二直线电机动子 476固定在第二滑座板 477 的前面上。

第二上导轨、第二下导轨为滑轨；第二上导轨包括直接固定在第一滑座 460的方形凹腔腔底的设有滚珠的第一直线滑动上轨道（未示出），固定在第二滑座板 477的前面、设有与第一直线滑动上轨道配合的第二直线滑动上轨道 485。第二下导轨包括直接固定在第一滑座 460的方形凹腔腔底的设有滚珠的第一直线滑动下轨道 486，固定在第二滑座板 477 的前面、设有与第一直线滑动下轨道 486配合的第二直线滑动下轨道 487。

在左侧方框的上内侧面上安装有第二滑座角向第一直线滑轨轨道，在凸部 480的上侧面上安装有、设有与第二滑座角向第一直线滑轨轨道配合的导槽的第二滑座角向第二直线滑轨轨道 484。

还设有安装在第二滑座 474上的侧向主轴装置，侧向主轴装置穿过中心通孔 462。侧向主轴装置包括可水平方向运动的带有中心圆通孔的水平方向导杆 488，端盖 489，固定座 490，转轴 491，转轴驱动装置，摆座 492，摆座驱动装置，两条安装在后凸部 478、前凸部 481的侧面上并贯穿第二滑座板 477的导杆第一直线滑轨轨道 493，设有与导杆第一直线滑轨轨道 493配合的导槽的导杆第二直线滑轨轨道 494，驱动水平方向导杆 488水平方向运动的 Z向驱动装置。在水平方向导杆 488的两侧对称凸设有 Z向导向固定部 495，导杆第二直线滑轨轨道 494固定在 Z向导向固定部 495后侧面上。

第三驱动装置为直线电机组，包括相互配合的第三直线电机定子 496和第三直线电机动子 497。在第二滑座 474上、与水平方向导杆 488配合的通孔内设有轴向凹槽 498，凹槽 498贯穿后凸部 478、第二滑座板 477、前凸部 481。在水平方向导杆 488上设有与凹槽 498配合的动子安装平面 499。第三直线电机定子 496安装在凹槽 498内，第三直线电机动子 497安装在动子安装平面 499上。

固定座 490固定在水平方向导杆 488的前端面上。摆座 492为 U形。转轴驱动装置包括安装在固定座 490—端驱动摆座 492旋转的第一转子 500和第一定子 501。转轴 491固定在摆座 492的后端面上并安装在第一转子 500内。

摆座驱动装置包括安装在摆座 492—侧的 U形凸部 504上的第二转子（未示出）和第二定子（未示出）。加工头的加工头座一侧的转轴 491安装在第二转子内，另一侧的转轴 491安装在摆座 492另一侧的 U形凸部 505内。

在左侧方框的上内侧面上安装有第二滑座角向第一直线滑轨轨道 483，在凸部 480的上侧面上安装有、设有与第二滑座角向第一直线滑轨轨道 483配合的导槽的第二滑座角向第二直线滑轨轨道 484。

实施例 20

如图 34至图 36所示，与实施例 3不同的是，第二滑座 560包括第二滑座板 561，固定在第二滑座板 561后面的圆筒形导套 562，从第二滑座板 561垂直向前凸设的圆柱形前凸部 563。在第二滑座板 561、前凸部 563内设有通孔 564。第二滑座板 561外周为方形，周边凸出导套 562、前凸部 563。

侧主轴装置包括水平方向导杆 570，端盖 571，外螺纹螺母 572，外螺纹螺母 573，轴承压盖 574，仅可相对水平方向导杆 570转动的转轴 575，驱动转轴 575旋转的第一转子 576和第一定子 577，轴承 578，轴承 579，驱动水平方向导杆 570前后运动的导杆驱动装置。在水平方向导杆 570内设有与水平方向导杆 570同轴的由前到后、从小到大形成阶梯通孔的小孔 565、中孔 566、中孔 567、大孔 582。在轴承压盖 574内设有由大孔 584、小孔 587，形成后大前小的阶梯通孔。还包括导电环 592和电刷 593。在导套 562的后端部固定有电机固定板 590。导杆驱动装置包括一个第三驱动电机 585、驱动水平方向导杆 570 前后运动的一根第三丝杆 586、第三丝杆螺母 596。转轴 575包括由前到后的小轴 568、中轴 569、大轴 580、中轴 581、小轴 583。在转轴 575内设有中心通孔 591。轴承 578安装在中轴 581的外周上其前端面与大轴 580的后端面接触。轴承 579安装在中轴 569的外周。导电环 592安装在小轴 583的外周，其前端面与轴承 578的后端面接触。第一转子 576安装在小轴 583的外周，其前端面与导电环 592的后端面接触。第一定子 577安装在第一转子 576外。小轴 568伸入通孔 564内，轴承 579的前端面与中孔 566的底面接触，轴承 578、轴承 579的外周与中孔 566的孔壁配合。轴承压盖 574的大孔 584的左端面与第一转子 576和第一定子 577右端面接触，轴承压盖 574的前端面与轴承 578后端面接触。在大孔 582内设有与螺母 572、螺母 573配合的螺纹孔。通过将螺母 572、螺母 573旋入螺纹孔内将轴承压盖 574固定在水平方向导杆 570内，从而将转轴 568可转动地安装在水平方向导杆 570内。电刷 593固定在水平方向导杆 570内并与导电环 592摩擦接触。端盖 571固定在水平方向导杆 570的后端。第三丝杆螺母 596固定在端盖 571的中心并伸入水平方向导杆 570、转轴 575内，与水平方向导杆 570、转轴 575避空。第三驱动电机 585 安装在电机固定板 590的后侧，第三丝杆 586的一端通过轴联接器 597与第三驱动电机 585连接，第三丝杆 586的另一端穿过电机固定板 590与第三丝杆螺母 596配合，并伸入水平方向导杆 570、螺母 572、螺母 573、轴承压盖 574、转轴 575内与水平方向导杆 570、螺母 572、螺母 573、轴承压盖 574、转轴 575避空。水平方向导杆 570安装在导套 562 内。转轴 575的前端穿过水平方向导杆 570并凸出水平方向导杆 570。

在转轴 575的前端还设有摆座 598; 在摆座 598内安装有第二定子 599，在第二定子 599内同轴安装有第二转子 600，在第二转子 600内同轴安装有水平方向的摆轴 601，主加工头 604的主加工头座 603与摆轴 601—体成型。导电环 592通过置于通孔 591内的电线 602与安装在转轴 575上的主轴电机（未示出）和第二定子 599内电连接。

水平方向导杆 570的导向部分为圆柱形；在水平方向导杆 570外周设有止转槽 605，在导套 562内设有外大内小的侧向阶梯孔 609，在阶梯孔 609的小孔内安装有可在阶梯孔 609的小孔内来回运动的止转件 606，在阶梯孔 609的大孔内固定有固定件 607，在固定件 607和止转件 606间设有压簧 608。通过止转件 606与止转槽 605配合，防止水平方向导杆 570前后运动时转动。

通过电机 585驱动丝杆 586转动，使丝杆螺母 596相对丝杆 586仅前后运动，由于丝杆螺母 596与端盖 571固定，水平方向导杆 570与端盖 571固定，因此水平方向导杆 570 随丝杆 586转动仅前后运动。转轴 575通过第一定子 577、第一转子 576驱动在水平方向导杆 570内仅可转动。

实施例 21

如图 37所示，与实施例 20不同的是，第二滑座包括第二滑座板 621，从第二滑座板 621后端垂直向后延伸的圆筒形导套 622，从第二滑座板 621垂直向前延伸的圆柱形前凸部 623。

侧主轴装置包括水平方向导杆 624，端盖 625，外螺纹螺母 626，外螺纹螺母 627，轴承压盖 628，仅可相对水平方向导杆 624转动的转轴 629，驱动转轴 629旋转的空心电机 630，轴承 631，轴承 632驱动水平方向导杆 624前后运动的导杆驱动装置。导电环 633 后端面正对轴承压盖 628的大孔 634的前端面。空心电机 630安装在轴承压盖 628的后端面上，空心电机 630的电机轴与转轴 629连接。丝杆 635伸入空心电机 630内。转轴 629 通过空心电机 630驱动转动，转轴 629相对水平方向导杆 624仅可转动。在转轴 629的侧面设有轴向电线容置槽 637，一端与导电环 633连接，另一端与转轴 629上的电机连接的电线 638置于电线容置槽 637内。

实施例 22

如图 38所示，与实施例 2不同的是，安装在转轴的大轴 641上的轴承 642通过轴承压盖 643固定，轴承压盖 643通过安装在水平方向导杆 640内的螺母 644、螺母 645固定。转轴通过空心电机 646驱动。导电环 647的前端面与转轴的阶梯小轴 648的大端的后端面接触，后端面正对空心电机 646。空心电机 646安装在轴承压盖 643的后端面上，空心电机 646的电机轴与转轴连接。丝杆 649可伸入空心电机 646内。转轴通过空心电机 646驱动转动，转轴相对水平方向导杆 640仅可转动。

实施例 23

如图 39所示，与实施例 20不同的是，在第二滑座 660的圆筒形的前凸部 665的内孔内沿圆周方向均匀固定有独立的镶块 661、镶块 662、镶块 663。 Z镶块 661、镶块 662、镶块 663，形成同心的圆周面。转轴 664与镶块 661、镶块 662、镶块 663的内周面配合。在镶块 661、镶块 662、镶块 663均设有冷却流道 664。

当数控设备为车床时，装夹工件装置为安装在第三安装座第一卡盘机构，安装在第四安装座上的第一尾座机构。当数控设备为外圆磨床时，装夹工件装置为安装在第三安装座第一卡盘机构，安装在第四安装座上的第一尾座机构。主体框架为还可为一体成型的人造石或树脂合成石。在成型主支撑架时还可嵌入主体框架侧面的安装尾座的尾座固定座和安装卡盘的卡盘固定座。由于这些技术方案，根据本说明书的实施例，完全可以实施，故不再详细论述。图

在本发明中，在主加工头上可设有刀具装夹头、或主加工头为喷漆头或焊枪或激光枪或等离子切割枪或螺丝枪或气割枪。当在刀具装夹头上安装有铣刀时，可以实现铣削的功能；当在刀具装夹头上安装有砂轮时，可以实现磨削的功能；当在刀具装夹头上安装有镗刀时，可以实现镗孔的功能；当在刀具装夹头上安装有钻头时，可以实现钻孔的功能；当主加工头为喷漆头时，可以实现喷涂的功能；当主加工头为焊枪时，可以实现焊接的功能; 当主加工头为激光枪时，可以实现激光切割和或激光焊接的功能；当主加工头为等离子切割枪时，可以实现等离子切割的功能；当主加工头为螺丝枪，可以实现装螺丝的功能。由于主加工头的结构均可采用现有结构，故在本发明中不再一一描述。

图

Claims

权利要求书

1、一种数控设备，包括主体框架、装夹工件装置，其特征在于：主体框架包括底座、设置在底座相对两侧的第一主支撑部和第二主支撑部；将第一主支撑部和第二主支撑部相对两侧连接在一起的第一连接部和第二连接部，第一主支撑部、第一连接部、第二主支撑部、第二连接部首尾相连形成顶部设有工件进出口的闭环结构；在主体框架左侧、右侧、后侧一侧以上设有加工头、使加工头三轴以上运动的加工头运动机构；主体框架安装有加工头的侧面为方形闭环结构；加工头运动机构包括：第一滑座，在主支撑架和第一滑座间、靠近第一滑座的两侧设有相互配合的第一导轨；驱动第一滑座来回运动的第一滑座驱动装置；第一驱动装置包括驱动第一滑座来回运动、安装在第一导轨之间与第一导轨平行的一根第一丝杆或一组第一直线电机，第一丝杆穿过第一滑座两端安装在主体框架的安装部上或第一直线电机定子固定在主体框架的安装部上；还包括第二滑座，在第一滑座和第二滑座之间、靠近第二滑座的两侧设有相互配合的第二导轨，驱动第二滑座来回运动的第二滑座驱动装置；还设有安装在第二滑座上的侧向主轴装置，侧向主轴装置包括导杆、驱动导杆水平方向运动的导杆驱动装置，设置在导杆端部的加工头。

2、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：第一滑座驱动装置包括一个第一驱动电机，驱动第一滑座来回运动、与第一导轨平行的一根与第一驱动电机的电机轴连接的第一丝杆，与第一丝杆配合的第一丝杆螺母；第一丝杆位于两侧的第一导轨之间；第一驱动电机安装在主支撑架上，第一丝杆螺母固定在第一滑座上，第一丝杆与第一丝杆螺母配合; 第一丝杆穿过主体框架、第一滑座、再安装在主体框架相对的一侧，第一丝杆与主体框架、第一滑座避空；第一滑座为开口朝向水平方向的方形闭环结构；

导杆穿过第二滑座；导杆驱动装置包括一个第三驱动电机、一根与第三驱动电机的电机轴连接的第三丝杆、第三丝杆螺母；第三丝杆螺母与导杆安装在一起且位置固定。

3、如权利要求 2所述的一种数控设备，其特征在于：所述的导杆穿过第二滑座；在第二滑座上设有水平方向的支撑部，在支撑部上设有电机安装板，第三驱动电机安装在电机安装板的一侧，与第三驱动电机的电机轴连接的第三丝杆穿过电机安装板与第三丝杆螺母配合。

4、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：导杆仅可水平方向来回运动地与第二滑座安装在一起，在导杆内设有仅可相对导杆转动地转轴或主轴；第三丝杆螺母与导杆固定，在转轴或主轴的外周安装有驱动转轴或主轴旋转的第一转子，在导杆内安装有与第一转子配合的第一定子。

5、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：还设有与导杆位置的摆座；还设有安装在摆座内的第二定子，安装在第二定子内与第二定子配合的第二转子，安装在第二转子内的水平方向的摆轴，加工头的加工头座固定在摆轴上或与摆轴一体成型。

6、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：支撑部为与导杆配合的管状的导套；在导套、第二滑座内设有与导杆配合地贯通的导向孔，导杆可来回水平运动地安装在导向孔内，电机安装板密封导套的导向孔远离第二滑座的端部。

7、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：导杆仅可水平方向来回运动地与第二滑座安装在一起；在滑座内固定有两条第一水平方向直线导轨轨道，在导杆上固定有与相应的第一水平方向直线导轨轨道配合的第二水平方向直线导轨轨道。

8、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：在导杆上设有止转槽，在第二滑座上设有与导杆配合的水平方向导套，在水平方向导套上安装有与止转槽配合的止转件。

9、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：在第二滑座上设有与导杆配合的水平方向导套；导杆仅可水平方向来回运动地与第二滑座安装在一起；第三丝杆螺母固定在导杆上；还设有防止导杆沿导杆轴线水平方向转动地止转结构；止转结构包括止转块，在导杆上设有容置止转块的容置部，在第三止转块和导杆间设有弹簧；止转块凸出导杆的外周，在与导杆配合的导向孔内设有与止转块配合的止转槽。

10、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：导杆仅可水平方向来回运动地与第二滑座安装在一起，在导杆内设有仅可相对导杆转动地转轴或主轴；在转轴或主轴外周设有导电环，在转轴或主轴内设有与导电环连通的电线容置孔或电线容置槽，在电线容置孔或电线容置槽内容置有电线，电线的一端与导电环电连接，另一端与安装在转轴上的电机电连接；导电环电连接外部电源的电刷摩擦电连接，电刷与导杆固定。

11、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：在靠近第一丝杆或第一直线电机的一侧、在第一滑座的一个侧面和主体框架之间还设有第一滑座角向导轨，第一滑座角向导轨与第一导轨的安装角度垂直。

12、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：第一连接部和 /或第二连接部的顶部平面低于第一主支撑部和第二主支撑部的顶部平面，第一主支撑部和第二主支撑部的左侧中上部和 /或右侧中上部不连接在一起形成工件进出口。

13、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：第一驱动装置为一组直线电机，包括直线电机定子和直线电机动子，直线电机定子为长条状，固定在第一主支撑部或第二主支撑部上，直线电机动子固定在第一滑座的底面。

14、如权利要求 1至 13任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：装夹工件装置包括安装在主体框架两侧的第一卡盘机构和第二卡盘机构、或第一卡盘机构和第一尾座机构、或第一卡盘机构，所述的第一卡盘机构安装在主体框架侧面上，所述的第二卡盘机构或第一尾座机构可相对主体框架来回水平方向移动的安装在主体框架上；所述的加工头包括刀具装夹头。

15、如权利要求 14所述的一种数控设备，其特征在于：第一主支撑部、第二主支撑部、第一连接部、第二连接部和底座一体成型，在主体框架相对的两侧分别设有上方与连接部连接、下方与底座连接、两侧与第一主支撑部和第二主支撑部连接的第三安装座、或第三安装座和第四安装座，第三安装座与主体框架一体成型、或第三安装座和第四安装座与主体框架一体成型；在第三安装座上设有安装第一卡盘机构的水平方向的第一圆通孔，或在第三安装座上设有安装第一卡盘机构的水平方向的第一圆通孔及在第四安装座上设有安装第二卡盘机构或第一尾座机构、与第一圆通孔同轴的第二圆通孔。

16、如权利要求 1至 13任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：主体框架为一体成型的人造石或树脂合成石或水泥混凝土主体框架；在底座上还设有在成型底座时嵌入底座上用来安装工作台的工作台支撑块，或在成型底座时嵌入底座上的工作台，和或在成型主支撑架时嵌入主体框架侧面的安装卡盘的两个卡盘固定座；和或在成型主支撑架时嵌入主体框架侧面的安装尾座的尾座固定座和安装卡盘的卡盘固定座。

17、如权利要求 1至 13任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：在主体框架上设有储物腔。

18、如权利要求 1至 13任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：在主体框架左侧、右侧、后侧的三个侧面上均设有所述的加工头、使所述的加工头三轴以上运动的所述加工头运动机构；主体框架结构包括底座，装夹工件装置为安装在底座上仅可相对底座旋转运动地旋转工作台。