WO2013040867A1

WO2013040867A1 - 一种数控设备

Info

Publication number: WO2013040867A1
Application number: PCT/CN2012/070365
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: CN202462121U; WO2013040868A1; CN202540054U; CN102717306B; CN102717306A; CN102699768A; WO2013040866A1

Abstract

一种数控设备，包括主体框架和装夹工件装置。主体框架包括底座（480）、设置在底座相对两侧并与底座安装在一起的第一主支撑部和第二主支撑部。第一主支撑部和第二主支撑部包括中上部分开的第一侧。主体框架还包括驱动X向滑座（490）来回运动的第一驱动装置、与第一主支撑部或第二主支撑部连接的第一驱动装置安装部。第一驱动装置安装部置于X向前导轨和X向后导轨之间。第一驱动装置包括驱动X向滑座来回运动、与X向前导轨和X向后导轨平行的一根X向丝杆（498）或一组X向直线电机（497）。主体框架还包括Y向滑座（501）和驱动Y向滑座来回运动的第二驱动装置，还设有安装在Y向滑座上的主轴装置，主轴装置包括可上下运动的Z向导杆（516）、驱动Z向导杆上下运动的第三驱动装置、设置在Z向导杆下方的主加工头（533）。

Description

一种数控设备技术领域

本发明涉及一种数控设备，特别是涉及一种主加工头数控机床、数控喷漆设备、数控焊接设备、数控激光切割设备、数控激光焊接设备、数控等离子切割设备、数控装螺丝设备、数控气割设备等。

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两个以上的滑鞍，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。

现有的还有一种数控设备， X丝杆的一端安装在主体框架上，另一端安装在 X滑座上，一方面这种数控设备 X向丝杆的运动容易与 Y向滑座的运动干涉，另一方面 X向丝杆会随 X滑座运动一点摆动，大大影响精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种 X向只需一个驱动、工件可吊装到工件装夹装置的数控设备。

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并与底座安装在一起的第一主支撑部和第二主支撑部；其特征在于：第一主支撑部和第二主支撑部包括中上部分开的第一侧；还包括 X向滑座，在第一主支撑部上、并靠近第一主支撑部的顶部设有 X向前导轨支撑部，在 X向前导轨支撑部和 X向滑座间设有相互配合的 X向前导轨，在第二主支撑部上、并靠近第二主支撑部的顶部设有 X向后导轨支撑部，在 X向后导轨支撑部和 X向滑座间设有相互配合的 X向后导轨；还包括驱动 X向滑座来回运动的第一驱动装置，与第一主支撑部或第二主支撑部连接的第一驱动装置安装部，第一驱动装置安装部置于 X 向前导轨、 X 向后导轨之间；第一驱动装置包括驱动 X 向滑座来回运动、与 X向前导轨、 X向后导轨平行的一根 X向丝杆或一组 X向直线电机，向丝杆穿过向滑座、两端凸出工作台、两端安装在第一驱动装置安装部上的或向直线电机定子两端凸出工作台、固定在第一驱动装置安装部； X向丝杆或 X向直线电机在水平面上的投影位于 X向后导轨和工作台之间或 X向前导轨和工作台之间； X向滑座置于远离第一侧的最末端位置时， X向滑座在工作台上的投影不超出工作台的一半；还包括 Y 向滑座，在 X向滑座和 Y向滑座间设有相互配合的 Y向第一导轨、 Y向第二导轨；还包括驱动 Y向滑座来回运动的第二驱动装置；第二驱动装置包括驱动 Y向滑座来回运动、与 Y向第一导轨、 Y向第二导轨平行的一根 Y向丝杆或一组 Y向直线电机， Y向丝杆或 Y向直线电机位于 Y向第一导轨、 Y向第二导轨之间；还设有安装在 Y向滑座上的主轴装置，主轴装置包括可上下运动的 z向导杆、驱动 Z向导杆上下运动的第三驱动装置，设置在 z向导杆下方的主加工头。

作为方案一的改进，第一主支撑部和第二主支撑部的左侧和右侧仅通过底座连接在一起。便于将工件吊装进入数控设备将工件装夹到工作台上。

作为方案一的改进，第一主支撑部和第二主支撑部的左侧和右侧中的一侧仅通过底座连接在一起，另一侧连接有第一连接部。一方面便于将工件吊装进入数控设备将工件装夹到工作台上，另一方面增加主体框架的刚性，使主体框架不易变形。

作为方案一的改进，在第二主支撑部上设有开口朝向水平方向的方形闭环结构；在第二主支撑部上还设有侧加工头、使侧加工头三轴以上联动的侧加工头运动机构；工作台包括设置在底座上的固定工作台或旋转工作台。在第二主支撑部设有侧加工头，主加工头和侧加工头置于不同角度，可以实现不需要重新装夹工件而选择不同的工具对工件不同形位不同加工方式进行加工。

作为改进，使侧加工头三轴以上联动的侧加工头运动机构包括：

侧加工头运动机构包括：第一滑座，在第二主支撑部和第一滑座间、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第一驱动装置安装部上或第一直线电机定子固定在主体框架的第一驱动装置安装部上；还包括第二滑座，在第一滑座和第二滑座间、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；在导杆端部设有加工头。

作为方案一的改进，第一导轨靠近后主体框架的顶部和底部；在靠近主体框架的底部、垂直主体框架的后侧面向外凸设有角向导轨支撑部；在第一滑座下侧面与角向导轨支撑部之间还设有与第一导轨平行的第一滑座角向导轨。第一滑座角向导轨，可克服因第一丝杆或第一直线电机侧偏产生的滑座侧向力，保证第一滑座平稳运动。

作为方案一的改进，在第一主支撑部和第二主支撑部的一侧连接有第一连接部，另一侧连接有第二连接部；第一连接部的顶面与工作台的顶面齐平或低于工作台的顶面，第二连接部的顶面高于工作台的顶面。这样一方面保证主体框架的刚性，使主体框架不易变形，另一方面便于将工件吊装进入数控设备内将工件装夹到工作台上。

作为方案一的改进， Y向第一导轨、 Y向第二导轨安装在 X向滑座和 Y向滑座相对的两个侧面上并置于同一竖直面上，导轨面与 X向前导轨和 X向后导轨的导轨面垂直；主轴装置安装在 Y向滑座背离 Y向第一导轨、 Y向第二导轨的侧面上。

这种结构大大减少 Y向滑座的体积和重量，使驱动 Y向滑座的力大大减少，降低 Y向滑座的运动关系，提高 Y向滑座的运动精度。

作为方案一的改进， X向滑座为 U形或 H形， Y向第一导轨、 Y向第二导轨的直线导轨轨道安装在 X向滑座的 U形或 H形竖向平面上。 X向滑座为 U形或 H形，可以大大减少 X向滑座和 Y向滑座的重量和体积。

作为方案一的改进，第一驱动装置包括驱动 X向滑座来回运动的一组 X向直线电机， X向直线电机定子固定在第一驱动装置安装部的顶部平面上， X向直线电机动子固定在 X 向滑座的底部平面上。采用直线电机驱动，结构简单，安装方便，精度高。

作为方案一的改进，第一主支撑部和第二主支撑部仅通过底座连接在一起；在底座上安装有位于同一直线上的两个以上工作台和驱动两个以上的工作台间歇往复直线运动的工作台驱动机构。设有两个以上的工作台，一方面可以在加工一个工作台上的工件时，对另一个工作台上的工件进行装夹和拆卸，提高工作效率；还有工作台可以运动凸出第一主支撑部和第二主支撑部的左侧或右侧，便于装夹和拆卸工件。

作为方案一的改进，第一主支撑部和第二主支撑部仅通过底座连接在一起；在底座上安装有位于不同高度的第一工作台和第二工作台，和驱动第一工作台间歇往复直线运动的第一工作台驱动机构、驱动第二工作台间歇往复直线运动的第二工作台驱动机构；第一工作台的底面高于第二工作台的顶面。设有两个以上的工作台，一方面可以在加工一个工作台上的工件时，对另一个工作台上的工件进行装夹和拆卸，提高工作效率；还有工作台可以运动凸出第一主支撑部和第二主支撑部的左侧或右侧，便于装夹和拆卸工件。

作为方案一的改进，第一驱动装置包括一个驱动第一丝杆螺母转动地第一驱动电机，一根所述的 X向丝杆，与 X向丝杆配合的第一丝杆螺母；第一驱动电机固定在 X向滑座，第一丝杆螺母可转动地安装在 X向滑座上。

X向滑座采用丝杆、丝杆螺母驱动，结构简单，位移精度高。丝杆不转动，丝杆螺母转动，避免了长丝杆转动易变形等诸多弊病，使机床传动精度更高。

作为方案一的改进，在设有第一驱动装置安装部的一侧设有储物腔，储物腔位于同侧的 X向丝杆、 X向导轨的正下方。这样可以利用 X向丝杆、 X向导轨的正下方的空间位置来安装电气设备或零部件等，充分利用机床的空间，使数控设备看起来更美观，使得机床在保证 Y向行程的同时，让 X向丝杆安装在第一驱动装置安装部上且 X向丝杆到靠近第一驱动装置安装部的 X向导轨距离给接近 X向前导轨和 X向后导轨之间的距离的 50%，对更好的驱动 X向滑座来回运动起到良好作用，又提高了机床的整体刚性。

作为方案一至十四的共同改进，在第一主支撑部和第二主支撑部左侧连接有第一连接部，在第一主支撑部和第二主支撑部右侧连接有第二连接部，第一连接部和 /或第二连接部的顶面低于 X向前导轨和 X向后导轨的底面，装夹工件装置包括分别安装在第一连接部和第二连接部上的卡盘和尾座、和 /或分别安装在第一连接部和第二连接部上的两个卡盘、和 /或安装在第一连接部或第二连接部上的一个卡盘。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。

作为方案一至十四的共同改进， z 向导杆与转轴配合的孔为上大下小的阶梯孔，在转轴的上端设有径向的凸出部，在阶梯孔的大孔内安装有与转轴的凸出部的底面接触的下轴承和与转轴的凸出部的顶面接触的上轴承；下轴承支撑在阶梯孔上，转轴通过上轴承、下轴承与 Z向导杆配合。转轴的凸出部与上轴承、下轴承配合的结构，使 z向导杆、转轴易加工、易安装，易保证精度。

作为方案一至十四的共同改进， z 向导杆与转轴配合的孔为上大下小的阶梯孔，在转轴的两端设有小轴，在阶梯孔的大孔内安装有与转轴的下端小轴和配合的下轴承、与转轴的上端小轴配合的上轴承；下轴承安装在阶梯孔的最小孔的底面上，转轴通过上轴承、下轴承与 Z向导杆配合。转轴两端的小轴与上轴承、下轴承配合的结构，使 z向导杆、转轴易加工、易安装，易保证精度。

作为方案一至十四的共同改进，在主轴装置上还设有冷却流道。冷却流道带走主轴装置上的热量，减少主轴装置的 z向导杆、转轴等过热变形。

作为方案一至十四的共同改进，转轴驱动装置包括安装在转轴的外周的第一转子，安装在 z向导杆内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。

作为方案一至十四的共同改进， z向导杆仅可上下运动地与 Y向滑座安装在一起，在 z向导杆内设有转轴或主轴；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槽或电线容置孔，在电线容置槽或电线容置孔内容置有电线，电线的一端与导电环电连接，另一端与安装在转轴或主轴上的电机电连接；导电环与电连接外部电源的电刷摩擦电连接，电刷与 z向导杆固定。使用电刷如碳刷或石墨电刷和导电环摩擦电连接，在 Z向导杆连续 360° 转动时，可防止与转动的 Z向导杆固定的电机电线缠绕，且结构简单。

作为方案一至十四的共同改进，摆轴驱动装置包括安装在摆座内的第二定子，安装在第二定子内的第二转子；摆轴同轴安装在第二转子内，所述的主加工头的主加工头座固定在摆轴上或与摆轴一体成型；所述的电线容置孔或电线容置槽内的电线远离导电环的一端与第二定子电连接。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。

作为方案一至十四的共同改进，在 Z向导杆的顶部固定有 Z向丝杆螺母安装板， Z 向丝杆螺母固定在 Z向丝杆螺母安装板中心， Z向驱动电机、 Z向丝杆螺母与 Z向导杆同轴；转轴驱动装置安装在 Z向导杆内，使主加工头上下运动时运动平衡，稳定性好。

作为方案一至十四的共同改进，转轴驱动装置包括空心电机，空心电机与 Z向导杆固定，转轴的上端与空心电机的的电机轴连接，便于 z向丝杆上下运动时可伸入空心电机、 z向导杆、转轴等，可以縮短主轴装置的整体长度，提高主轴装置的刚性，降低成本。

作为方案一至十四的共同改进，所述的支撑部为与 z向导杆配合的管状的上导套；在滑座的下方还设有与 Z向导杆配合的管状的下导套；在上导套、滑座、下导套内设有与 Z 向导杆配合地贯通的导向孔， z 向导杆可上下运动地安装在导向孔内，电机安装板密封上导套的导向孔的顶部。在滑座的下方和上方均设有导套，增加 z向导杆的导向长度，提高 Z向导杆的导向效果。电机安装板密封上导套的导向孔的顶部，灰尘不易进入 z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。

作为方案一至十四的共同改进，摆轴驱动装置包括驱动电机；摆轴与驱动电机的电机轴连接，摆轴远离驱动电机的一端穿过摆座与主加工头座连接在一起。摆轴直接通过驱动装置电机驱动，结构简单，成本低。

作为方案一至十四的共同改进，在 z向导杆的下端还固定有固定座；转轴驱动装置包括安装在固定座下端的第一定子，安装在第一定子的第一转子，转轴仅可转动地安装在第一转子内，结构简单，转轴的长度短，不易变形。

作为方案一至十四的共同改进，在滑座内固定有两条第一 z 向直线导轨轨道，在 Z 向导杆的两侧对称凸设有 Z向导向固定部，在 Z向导向固定部上均固定有与相应的第一 Z 向直线导轨轨道配合的第二 z向直线导轨轨道。通过第一 Z向直线导轨轨道和第二 Z向直线导轨轨道配合 Z向导向，导向效果好， Z向导杆不需要再设计止转结构。特别是当第一 z向直线导轨轨道和第二 Z向直线导轨轨道磨损后，只需更换第一 Z向直线导轨轨道和第二 Z向直线导轨轨道即可，不需更换 Z向导杆。

作为方案一至十四的共同改进， z向导杆的导向部分为圆柱形；在 Z向导杆上设有止转槽，在滑座上设有与 z向导杆配合的 Z向导套，在 Z向导套与 Z向导杆间设有防止 Z 向导杆沿导杆轴线水平方向转动地止转结构。用止转结构来防止 z向导杆转动，结构简单，各个零件的设计方便。作为改进，止转结构包括止转块，在 z向导套的侧面上设有容置止转块的水平方向的容置通孔，在容置通孔朝向 z向导套外侧的一端设有抵挡件，在止转块和抵挡件间设有弹簧；在 Z向导杆的侧面上设有与止转块配合的止转槽，止转块凸出与 Z向导杆配合的导向孔伸入止转槽内。将止转结构安装在 z向导套内，结构简单，安装方便。

作为方案一至十四的共同改进， z向导杆仅可上下运动地与滑座安装在一起； Z向丝杆螺母固定在 Z向导杆上；还设有防止 Z向导杆沿导杆轴线水平方向转动地止转结构；止转结构包括第三止转块，在 z向导杆上设有容置第三止转块的容置部，在第三止转块和 Z 向导杆间设有第三弹簧；第三止转块凸出 Z向导杆的外周，在与 Z向导杆配合的导向孔内设有与第三止转块配合的止转槽。通过止转块止转，结构简单，由于弹簧有缓冲作用，可很好的保证 z向导杆不会转动地做顺畅的 Z向导杆上下运动。

作为改进，所述的容置部为设置在 z向导杆侧面上的盲孔，第三弹簧安装在盲孔的底面与第三止转块之间；第三止转块远离弹簧的一侧凸出 z向导杆的外周与止转槽配合。止转结构安装在 z向导杆侧面上的盲孔内，结构简单。

作为改进，容置槽设置在 z向导杆的顶部并与 Z向导杆的侧面连通；止转结构还包括安装在第四止转块、端盖，第三弹簧安装在第三止转块、第四止转块之间设有第三弹簧，端盖将第三止转块、第四止转块限制在 Z 向导杆上设定范围内移动；第三止转块凸出 Z 向导杆的外周与止转槽配合。止转结构安装在 z向导杆顶部的容置槽内，安装方便。

作为方案一至十四的共同改进，滑座向上设有的支撑部为与 z向导杆配合的上导套，在滑座上还向下设有下导套；电机安装板密封上导套的导向孔的顶部； Z向导杆、 Z向驱动装置安装在 Z向导套内；在导套内设有导向镶块，转轴与导向镶块配合。转轴与导向镶块配合，减少摩擦力，减少导向摩擦接触面，减少摩擦产生的热量，同时易于热量从下导套、导向镶块、转轴之间的间隙排出去，减少转轴的变形。

作为方案一至十四的共同改进，在靠近 X向丝杆一侧、 X向滑座的前侧面或后侧面与主支撑架之间还设有侧向安装的 X向滑座角向导轨， X向滑座角向导轨与 X向导轨的安装角度垂直。 X向滑座角向导轨，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。

作为方案一至十四的共同改进，第一驱动装置为一组直线电机，包括第一直线电机定子和第一直线电机动子，第一直线电机定子为长条状，其长度与 X向导轨的长度相配合，第一直线电机定子固定在第一主支撑部或第二主支撑部上，第一直线电机动子固定在 X向滑座的底部.

这种直线电机，结构非常简单，安装非常方便，传动精度高。

本发明的有益效果是：主支撑架包括与第一主支撑部或第二主支撑部连接的第一驱动装置安装部，第一驱动装置安装部置于 X向前导轨、 X向后导轨之间，第一方面可以实现 X向丝杆的刚性固定，保证驱动 X向滑座运动时的平稳和位移高精度，第二方面可以将支撑 X向滑座和 X向丝杆的支撑力较均匀的传递到底座上，因此对 X向滑座和 X向丝杆有很好的承载作用，刚性好，非常有利于加工头从上方朝下对工件进行加工，第三方面可以实现 X向丝杆位于 X向前导轨、 X向后导轨之间，从而可以实现只需一根 X向丝杆和一个动力源驱动 X向滑座运动，还有导轨安装位的加工基准一致，保证了导轨的形位精度。驱动 X向滑座来回运动只需一根 X向丝杆和一个动力源，可以克服在 X向前导轨、 X向后导轨的位置安装两个同步运动的电机驱动 X向滑座、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 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。 X向丝杆位于 X向前导轨、 X向后导轨之间，还可以克服仅在 X向前导轨或 X 向后导轨的位置安装一个驱动装置驱动 X向滑座、因驱动力完全偏向一边造成 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、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。由于主加工头可以实现 X向、 Y向、 Z向的运动，因此装夹工件装置如装夹工件的工作台可不再需要 X向、 Y向、 z向的运动，一方面由于主加工头及其承载装置 X和 Y滑座的重量相对于传统的需要运动的装夹工件的工作台和工件的重量总和会轻很多，还可采用密度低强度高的材料制造，因此可以大大节省加工工件时驱动工作台运动的能源，同时减少设备运动件的惯性，从而可大大提高运动部件的位移灵敏度和工件加工精度、提高 X向、 Y向的移动速度、提高加工效率、大大减少设备运动部件和导轨之间的磨损；另一方面可实现多个装夹工件的工作台来回往复间歇运动或间歇回转运动实现工件在不同位置之间传送。由于 X向前导轨、 X向后导轨、 Y向左导轨、 Y向右导轨、 Z向导杆均安装在装夹工件装置的上方，这样从工件上加工下来的铁屑等基本上不需特别防护也不会进入到加工头上方的导轨内，一方面简化导轨结构，另一方面大大提高导轨寿命。本发明中第一主支撑部和第二主支撑部包括中上部分开的第一侧， X 向滑座置于远离第一侧的最末端位置时， X向滑座在工作台上的投影不超出工作台的一半，这样便于将工件从第一侧吊装到工作台上。本发明中第一主支撑部和第二主支撑部包括中上部分开的第一侧，是指第一主支撑部和第二主支撑部的左侧和 /或右侧的中上部是分开的。

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的 Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。

图 3是本发明实施例 1的 Y向滑座、主轴装置沿 Z向导杆的轴线位置剖切的示意图。图 4是沿图 3的 A-A位置剖切的示意图。

图 5是本发明实施例 2的 Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。

图 6是本发明实施例 2的 Y向滑座、主轴装置沿 Z向导杆的轴线位置剖切的示意图。图 7是沿图 6的 B-B位置剖切的示意图。

图 8是本发明实施例 3的 Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。

图 9是本发明实施例 4的立体示意图。

图 10是本发明实施例 5的 Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。

图 11是本发明实施例 6的 Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。

图 12是本发明实施例 7的 Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。

图 13是本发明实施例 8的 Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。

图 14是本发明实施例 9的 Y向滑座、主轴装置的立体示意图。

图 15是本发明实施例 9的 Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。

图 16是本发明实施例 9的 Y向滑座、主轴装置的立体示意图。

图 Π是本发明实施例 10的 Y向滑座、主轴装置沿 Z向导杆的轴线位置剖切的示意图。

图 18是本发明实施例 11的 Y向滑座、主轴装置沿 Z向导杆的轴线位置剖切的示意图。

图 19是本发明实施例 12的 Y向滑座、主轴装置沿 Z向导杆的轴线位置剖切的示意图。

图 20是本发明实施例 13的立体示意图。

图 21是本发明实施例 13的 Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。

图 22是本发明实施例 14的立体示意图。

图 23是本发明实施例 15的立体示意图。

图 24是本发明实施例 15的立体示意图。

图 25是本发明实施例 15的尾座机构立体分解示意图。

图 26是本发明实施例 16的立体示意图。

图 27是本发明实施例 17的立体示意图。

图 28是本发明实施例 18的立体示意图。图 29是本发明实施例 19的立体示意图。

图 30是本发明实施例 20的立体示意图。

图 31是本发明实施例 21的立体示意图。

图 32是本发明实施例 21的工作台及其驱动装置、定位装置的立体示意图。

图 33是本发明实施例 22体示意图。

图 34是本发明实施例 22工作台及其驱动装置、定位装置的立体示意图。

图 35是本发明实施例 23立体示意图。

图 36是本发明实施例 24立体示分解意图。

具体实施方式

如图 1至图 4所示，主体框架包括一体成型的底座 1、靠近底座 1前后侧、在底座 1 上设有前后贯通带倒角的第一主支撑部 2和第二主支撑部 3，设置在底座 1左右两侧与第二主支撑部 3连接的第一驱动装置安装部 4。第二主支撑部 3沿顶部平面向前凸设、第一驱动装置安装部 4沿顶部平面向后凸设连接为一个整体。在第二主支撑部 3的巨型方框内连接横向和纵向的加强筋 5。在第二主支撑部 3和第一驱动装置安装部 4之间连接有横向的加强筋 6。第一主支撑部 2和第二主支撑部 3的后侧通过连接部 60连接在一起。在第一主支撑部 2、连接部 60、第二主支撑部 3之间连接有横向和竖向的加强筋 61。

在第一主支撑部上、并靠近第一主支撑部的顶部设有 X向前导轨支撑部，在 X向前导轨支撑部和 X向滑座间设有相互配合的 X向前导轨，在第二主支撑部上、并靠近第二主支撑部的顶部设有 X向后导轨支撑部，在 X向后导轨支撑部和 X向滑座间设有相互配合的 X向后导轨。穿过 X向滑座、两端凸出工作台、两端安装在第一驱动装置安装部上的 X向丝杆或两端凸出工作台、固定在第一驱动装置安装部的 X向直线电机定子到与其同侧的 X向导轨距离大于 X向前导轨和 X向后导轨之间的距离的 20%小于 X向前导轨和 X向后导轨之间的距离的 50% ; X向丝杆或 X向直线电机在水平面上的投影位于 X向后导轨和工作台之间或 X 向前导轨和工作台之间； X 向滑座置于远离第一侧的最末端位置时， X向滑座在工作台上的投影不超出工作台的一半。

还包括 X向滑座 7。在第一主支撑部 2和 X向滑座 7间设有相互配合的 X向前导轨，在第二主支撑部 3和 X向滑座 7间设有相互配合的 X向前导轨 X向后导轨。 X向滑座 7 可沿 X向前导轨、 X向后导轨来回滑动。

X向滑座 7包括开口朝向竖直方向的方框，在方框的前后侧面上分别凸设有第二 X向直线滑动轨道固定块 13，在方框的底面上设有下凸部 14。

在第一主支撑部 2上、并靠近第一主支撑部 2的顶部设有 X向前导轨支撑部 62，在第二主支撑部 3上、并靠近第二主支撑部 3的顶部设有 X向后导轨支撑部 63， X向前导轨、 X向前导轨后包括分别装在 X向前导轨支撑部 62、 X向后导轨支撑部 63上的设有滚珠的第一 X向直线滑动轨道 15，固定在第二 X向直线滑动轨道前后固定块 13底面设有与第一 X向直线滑动轨道 15配合的导槽的第二 X向直线滑动轨道 16。

还包括驱动 X向滑座 7来回运动的第一驱动装置;第一驱动装置包括一个第一驱动电机 10，驱动 X向滑座 7来回运动、与第一 X向直线滑动轨道 15平行的一根与第一驱动电机 10的电机轴连接的 X向丝杆 11，与 X向丝杆 11配合的第一丝母（未示出），第一丝母 (未示出）固定在下凸块部 14与 X向滑座 7结合的位置。

还包括安装在靠近主支撑架 6的左右两侧的 X向丝杆安装座 17，第一驱动电机 10安装在 X向丝杆安装座 17的外侧面上， X向丝杆 11远离第一驱动电机 10的一端穿过 X向丝杆安装座 17、第一丝母（未示出）安装在远离第一驱动电机 10的 X向丝杆安装座 17 上； X向丝杆 11位于两根第一 X向直线滑动轨道 15之间。

还包括 Y向滑座 18，在 X向滑座 7和 Y向滑座 18间设有相互配合的 Y向左导轨、 Y向右导轨。

还包括驱动 Y向滑座 18来回运动的第二驱动装置；第二驱动装置包括一个第二驱动电机 21，驱动 Y向滑座 18来回运动、与 Υ向左导轨、 Υ向右导轨平行的一根与第二驱动电机 21的电机轴连接的 Υ向丝杆 22，与 Υ向丝杆 22配合的 Υ向丝母（未示出）。

Υ向滑座 18包括 Υ向滑座底板 24，从 Υ向滑座底板 24垂直向上凸设的 U型上凸部 25，从 Υ向滑座底板 24垂直向下凸设的 U型下凸部 26。在 Υ向滑座底板 24在左右方向均凸出 U型上凸部 25、 U型下凸部 26。 Υ向丝母（未示出）固定在 U型下凸部 26与 Υ 向滑座底板 24结合的位置。

Υ向左导轨、 Υ向右导轨为滑轨；包括直接固定在 X向滑座 7上的设有滚珠的 Υ向直线滑动轨道 27，固定在 Υ向滑座底板 24的底面与 Υ向直线滑动轨道 27配合的 Υ向导轨滑座 29。

还包括安装在靠近 X向滑座 7的前后两侧的 Υ向丝杆安装座 28，第二驱动电机 21安装在 Υ向丝杆安装座 28的外侧面上， Υ向丝杆 22远离第二驱动电机 21的一端穿过 Υ向丝杆安装座 28、 Υ向丝母（未示出）安装在远离第二驱动电机 21的 Υ向丝杆安装座 28 上。 Υ向丝杆 22位于两根 Υ向直线滑动轨道 27之间。

还设有安装在 Υ向滑座 18上的主轴装置。主轴装置包括可上下运动的横截面为圆形 Ζ向导杆 30，端盖 31，内螺纹螺母 54，外螺纹螺母 55，仅可相对 Ζ向导杆 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 Υ 向滑座 18的 U型上凸部 25、 U型下凸部 26的底面并贯穿 Υ向滑座 18的第一 Ζ向直线滑轨轨道 36，驱动 Ζ向导杆 30上下运动的 Ζ向驱动装置。在 Ζ向导杆 30的两侧对称凸设有 Ζ向导向固定部 37，在 Ζ向导杆 30内设有与 Ζ向导杆 30同轴的中心阶梯通孔 59，在 Ζ向导向固定部 37上固定有第二 Ζ向直线滑轨轨道 38，在第二 Ζ向直线滑轨轨道 38 上设有与第一 Ζ向直线滑轨轨道 36配合的导槽 39。在 U型上凸部 25上固定有电机固定板 40。第一 Ζ向直线滑轨轨道 36、第二 Ζ向直线滑轨轨道 38穿过 Υ向滑座 18。在端盖 31内设有阶梯小孔 49和阶梯大孔 50。还包括导电环 51和电刷 52。 Ζ向驱动装置包括一个第三驱动电机 41、驱动 Ζ向导杆 30上下运动的一根 Ζ向丝杆 42。转轴 32包括与 Ζ向导杆 30内孔配合的大轴 44、从大轴 44的顶部延伸设有阶梯小轴 45、从大轴 44的底部延伸设有小轴 20。在转轴 32内设有中心通孔 53。轴承 35套在小轴 45的大端上并支撑在大轴 44上与小轴 45的大端外周配合并与导杆 30的阶梯通孔 59的大孔内周配合。第一转子 33套在小轴 45的小端上与小轴 45的小端外周配合并支撑在轴承 35上。导电环 51套在小轴 45的小端上与小轴 45的小端外周配合并支撑在第一转子 33上。在小轴 45的小端靠近转轴 32的顶部端面设有外螺纹，螺母 54的内螺纹与小轴 45的小端的外螺纹配合、端面与导电环 51的端面接触从而将第一转子 33、导电环 51从下到上依次固定在转轴 32上。第一定子 34安装在端盖 31的阶梯小孔 49内，第一定子 34的顶部端面与阶梯小孔 49的端面接触，外周与阶梯小孔 49的内周配合，内周与与第一转子 33配合；在阶梯大孔 50 靠近端盖 31的底部端面设有内螺纹；螺母 55的内径大于第一转子 33的外径，螺母 55的外螺纹与阶梯大孔 50的内螺纹配合、端面与第一定子 34的底部端面接触从而将第一定子 34固定在端盖 31内。电刷 52固定在端盖 31内并与导电环 51摩擦接触，导电环 51通过电线与安装在转轴 32上的电机电连接。端盖 31固定在 Ζ向导杆 30的顶部。 Ζ向丝母 46 固定在端盖 31的中心并伸入转轴 32内与转轴 32避空。第三驱动电机 41安装在电机固定板 40上， Ζ向丝杆 30的一端通过轴联接器 47与第三驱动电机 41连接， Ζ向丝杆 30的另一端穿过电机固定板 40与 Ζ向丝母 46配合，并伸入转轴 32内与转轴 32避空。 Ζ向导杆 30穿过 Υ向滑座 18。转轴 32的下端穿过 Ζ向导杆 30并凸出 Ζ向导杆 30，轴承 19安装在小轴 20上、底部端面支撑在阶梯通孔 59的大孔的底部端面上、顶部端面与大轴 44的顶部端面贴合、内周与小轴 20 的外周配合、外周与阶梯通孔 59 的内周配合。主加工头 48安装在转轴 32上。通过电机 41驱动丝杆 42转动，使丝母 46相对丝杆 42仅上下运动，由于丝母 46与端盖 31固定，导杆 32与端盖 31固定，因此导杆 32随丝杆 42转动仅上下运动。转轴 32通过第一定子 34、第一转子 33驱动在 Ζ向导杆 32内仅可转动。在 Z向导杆 30的底部固定有第一摆座 56，还包括安装在第一摆座 56上的水平方向的第一摆轴 57和与第一摆轴 57连接的第一摆轴电机 58，主加工头 48安装在第一摆轴 57 上。

实施例 2

如图 5至图 7所示，与实施例 1不同的是， Y向滑座 70包括 Y向滑座底板 71，从 Y 向滑座底板 71垂直向上凸设的上凸部 72，从 Y向滑座底板 71垂直向下凸设的下凸部 73。在上凸部 72、下凸部 73的外侧面设有固定平面 74，在固定平面 74设有侧凸部 75。 Y向滑座底板 71外周为方形，周边凸出上凸部 72、下凸部 73。在 Y向滑座 70内设有贯穿上凸部 72、 Y向滑座底板 71、下凸部 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。

主轴装置包括 Z向导杆 80，端盖 81，内螺纹螺母 82，外螺纹螺母 83，外螺纹螺母 84，仅可相对 Z向导杆 80转动的转轴 85，驱动转轴 85旋转的第一转子 86和第一定子 87，轴承 88，轴承 89，固定在方孔 79的同一个侧面上的两条第一 Z向直线滑轨轨道 90，驱动 Z向导杆 80上下运动的 Z向驱动装置。在 Z向导杆 80的两侧对称凸设有 Z向导向固定部 91，在 Z向导杆 80内设有与 Z向导杆 80同轴的中心阶梯通孔 92，在 Z向导向固定部 91上固定有第二 Z向直线滑轨轨道 93，在第二 Z向直线滑轨轨道 93上设有与第一 Z 向直线滑轨轨道 90配合的导槽 94。在上凸部 72上固定有电机固定板 100。第一 Z向直线滑轨轨道 90、第二 Z向直线滑轨轨道 93穿过 Y向滑座 70。 Z向驱动装置包括一个第三驱动电机 95、驱动 Z向导杆 80上下运动的一根 Z向丝杆 96、 Z向丝杆螺母 106。转轴 85 包括与 Z向导杆 80内孔配合的大轴 97、从大轴 97的顶部延伸设有阶梯小轴 98、从大轴 97的底部延伸设有小轴 99。在转轴 85内设有中心通孔 101。轴承 88套在小轴 98的大端上并支撑在大轴 97上与小轴 98的大端外周配合并与导杆 80的阶梯通孔 92的大孔内周配合。在通孔 92内设有端部与轴承接触、与螺母 84配合的内螺纹。螺母 84的下端面与轴承 88的上端面接触并将轴承 88固定在转轴 85上。第一转子 86套在小轴 98的小端上与小轴 98的小端外周配合并支撑在小轴 98的大端上。还包括导电环 102和电刷 103。导电环 102套在小轴 98的小端上与小轴 98的小端外周配合并支撑在第一转子 86上。在小轴 98的小端靠近转轴 85的顶部端面设有外螺纹，螺母 82的内螺纹与小轴 98的小端的外螺纹配合、端面与导电环 102的端面接触从而将第一转子 86、导电环 102从下到上依次固定在转轴 85上。第一定子 87的外壳 76安装在阶梯通孔 92的大孔内，底部端面支撑在螺母 84上。第一定子 87安装在外壳 76内。在阶梯通孔 92的大孔内设有与螺母 83配合的内螺纹，第一定子 87的顶部端面与螺母 83的底部端面接触，第一定子 87的外壳外周与阶梯通孔 92的大孔的内周配合，第一定子 87的内周与第一转子 86配合；螺母 83的内径大于导电环 102的外径。电刷 103固定在 Z向导杆 80内并与导电环 102摩擦接触，导电环 102通过电线与安装在转轴 85上的主轴电机（未示出）和摆轴电机 105电连接。端盖 81固定在 Z向导杆 80的顶部。 Z向丝杆螺母 106固定在端盖 81的中心并伸入 Z向导杆 80、转轴 85内，与 Z向导杆 80、转轴 85避空。第三驱动电机 95安装在电机固定板 100 上， Z向丝杆 96的一端通过轴联接器 107与第三驱动电机 95连接， Z向丝杆 96的另一端穿过电机固定板 100与 Z向丝杆螺母 106配合，并伸入 Z向导杆 80、转轴 85内与 Z向导杆 80、转轴 85避空。 Z向导杆 80安装在 Y向滑座 70内。转轴 85的下端穿过 Z向导杆 80并凸出 Z向导杆 80。轴承 89安装在小轴 99上、底部端面支撑在阶梯通孔 92的中孔的底部端面上、顶部端面与大轴 97的顶部端面贴合、内周与小轴 99的外周配合、外周与阶梯通孔 92的内周配合。

实施例 3

如图 8所示，与实施例 2不同的是， Y向滑座 120包括 Y向滑座底板 121，从 Y向滑座底板 121垂直向上凸设的圆管形上导套 122，从 Y向滑座底板 121垂直向下凸设的圆管形下导套 123， Y向滑座底板 121外周为方形，周边凸出圆管形上导套 122、圆管形下导主轴装置包括可上下运动的圆柱形 Z向导杆 126，端盖 127，安装在 Z向导杆 126内仅可相对 Z向导杆 126转动的转轴 128，，轴承 132，轴承 131，外螺纹螺母 134，驱动转轴 128旋转的第一转子 129和第一定子 130，内螺纹螺母 135，驱动 Z向导杆 126上下运动的 Z向驱动装置，止转件 125。在 Z向导杆 126上设有轴向贯穿 Z向导杆 126的止转槽 133，在圆管形上导套 122的侧向孔 124内安装有与止转槽 133配合的止转件 125。在 Y 向滑座 120内设有与 Z向导杆 126配合的中心圆通孔 136， Z向导杆 126置于中心圆通孔 136内。

实施例 4

如图 9所示，与实施例 1不同的是， X向前导轨、 X向后导轨为滑动导轨，包括圆柱形的 X向导轴 200、 X向导轴托 201、 X向导轨套滑座 202，在 X向导轴托 201上设有与 X向导轴 200配合的圆弧面 204， X向导轴 200安装在 X向导轴托 201上并与 X向导轴托 201上的圆弧面 204贴合， X向导轴托 201固定在 X向导轨支撑部 205上， X向导轨套滑座 202固定在 X向滑座 206前后两侧的侧凸部 207的底部。X向导轨套滑座 202与安装在一起的 X向导轴 200和 X向导轴托 201配合。

Y向左导轨、 Y向右导轨为滑动导轨，包括 Y向导轨套滑座 208、圆柱形的 Y向导轴 209、 Y向导轴托 210，在 Y向导轴托 210上设有与 Y向导轴 209配合的圆弧面 211， Y 向导轴 209安装在 Y向导轴托 210上并与 Y向导轴托 210上的圆弧面 211贴合， Y向导轴托 210固定在 X向滑座 206上， Y向导轨套滑座 208固定在 Y向滑座 212的滑座底板 213的底部。 Y向导轨套滑座 208与安装在一起的 Y向导轴 209和 Y向导轴托 210配合。实施例 5

如图 10所示，与实施例 3不同的是，主轴装置包括可上下运动的圆形 Z向导杆 240，端盖 241，安装 Z向导杆 240内仅可相对 Z向导杆 240转动的转轴 242，一驱动转轴 242旋转的第一转子 243和第一定子 244，轴承 245，驱动 Z向导杆 240上下运动的 Z向驱动装置，防止 Z向导杆 240沿导杆轴线水平方向转动地止转结构。在 Z向导杆 240的顶部设有与 Z向导杆 240的侧面连通的容置槽 246 ; 止转结构包括安装在容置槽 246内的第三止转块 248、第四止转块 247，在第三止转块 248、第四止转块 247之间设有第三弹簧 249，端盖 241将第三止转块 248、第四止转块 247限制在 Z向导杆 240上设定范围内移动；在 Z 向导套 250内设有止转槽 251，第三止转块 248远离第三弹簧 249的一侧凸出 Z向导杆 240 的外周伸入止转槽 251内与止转槽 251配合；在 Z向导套 250上还设有顶紧螺丝 252，顶紧螺丝 252顶紧第四止转块 247背离第三止转块 248的一侧。

Z向丝母 253固定在 Z向导杆 240上。第三驱动电机 254安装在电机固定板 255上， Z向丝杆 256的一端通过轴联接器 257与第三驱动电机 254连接， Z向丝杆 256的另一端穿过电机固定板 255、端盖 241与 Z向丝母 253配合，并伸入转轴 242的内通孔 267内与转轴 242避空。

转轴 242的下端穿过 Z向导杆 240，在转轴 242上一体成型有第一摆座 258。与主加工头 259的主加工头座 263—体成型的第一摆轴安装在第一摆座 258内，在第一摆座上还安装有驱动第一摆轴转动的驱动电机 260。

在转轴 242外周设有导电环 264，在转轴 242内设有与导电环 264连通的电线容置孔 265，在电线容置孔 265内容置有电线 266，电线 266的一端与导电环 264电连接，另一端与安装在转轴 242上的主轴电机和定子电连接；导电环 264与电连接外部电源的电刷摩擦（未示出）电连接，电刷与 Z向导杆 240固定。

实施例 6

如图 11所示，与实施例 1不同的是，主轴装置包括可上下运动的带有中心圆通孔（未示出）的 Z向导杆 270，端盖 271，固定座 272，第一摆座 276，第一摆座驱动装置，转轴 279，转轴驱动装置，第一 Z向直线滑轨轨道 273，第二 Z向直线滑轨轨道 274， Z向驱动装置。端盖 271固定在 Z向导杆 270， Z向驱动装置的第三丝杆螺母 275固定在端盖上。固定座 272固定在 Z向导杆 270的底部端面上。第一摆座 276为 U形。转轴驱动装置包括固定在固定座 272下端驱动第一摆座 276旋转的第一转子 277和第一定子 278。转轴 279固定在第一摆座 276的顶部并安装在第一转子 277内。

在第一摆座 276的 U形凸部的一侧安装有第二转子 280和第二定子 281。主加工头 282 的主加工头座 283—侧的转轴 284安装在第一摆座 276的 U形槽内，另一侧的转轴 285 安装在第二转子 280内。

实施例 7

如图 12所示，与实施例 5不同的是，圆管形上导套 291固定在 Y向滑座 292上。实施例 8

如图 13所示，与实施例 5不同的是，在 Z向导杆 303的侧面上设有盲孔（未示出）。止转结构包括第三止转块 302，在第三止转块 302和 Z向导杆 303间设有第三弹簧 305，第三弹簧 305、第三止转块安装在盲孔（未示出）内，第三弹簧 305安装在盲孔（未示出）的底面与第三止转块 302之间，第三止转块 302凸出 Z向导杆 303的外周，在与 Z向导杆 303配合的导向孔（未显示）内设有与第三止转 302块配合的止转槽 304。

实施例 9

如图 14至图 16所示，与实施例 3不同的是， Y向滑座 360包括 Y向滑座板 361，固定在 Y向滑座板 361顶部的圆筒形导套 362，从 Y向滑座板 361垂直向下凸设的圆柱形下凸部 363。在 Y向滑座板 361、下凸部 363内设有通孔 364。 Y向滑座板 361外周为方形，周边凸出导套 362、下凸部 363。

主轴装置包括 Z向导杆 370，端盖 371，外螺纹螺母 372，外螺纹螺母 373，轴承压盖 374，仅可相对 Z向导杆 370转动的转轴 375，驱动转轴 375旋转的第一转子 376和第一定子 377，轴承 378，轴承 379，驱动 Z向导杆 370上下运动的 Z向驱动装置。在 Z向导杆 370内设有与 Z向导杆 370同轴的由下到上、从小到大形成阶梯通孔的小孔 365、中孔 366、中孔 367、大孔 382。在轴承压盖 374内设有由大孔 384、小孔 387，形成下大上小的阶梯通孔。还包括导电环 392和电刷 393。在导套 362上固定有电机固定板 390。 Z向驱动装置包括一个第三驱动电机 385、驱动 Z向导杆 370上下运动的一根 Z向丝杆 386、 Z向丝杆螺母 396。转轴 375包括由下到上的小轴 368、中轴 369、大轴 380、中轴 381、小轴 383。在转轴 375内设有中心通孔 391。轴承 378安装在中轴 381的外周上其底部端面与大轴 380的顶部端面接触。轴承 379安装在中轴 369的外周。导电环 392安装在小轴 383的外周，其底部端面与轴承 378的顶部端面接触。第一转子 376安装在小轴 383的外周，其底部端面与导电环 392的顶部端面接触。第一定子 377安装在第一转子 372376夕卜。小轴 368伸入通孔 364内，轴承 379的底部端面支撑在中孔 366的底面上，轴承 378、轴承 379的外周与中孔 366的孔壁配合。轴承压盖 374的大孔 384的顶面置于第一转子 376 和第一定子 377上，轴承压盖 374的底面压住轴承 378。在大孔 382内设有与螺母 372、螺母 373配合的螺纹孔。通过将螺母 372、螺母 373旋入螺纹孔内将轴承压盖 374安装在 Z向导杆 370，从而将转轴 368可转动地安装在 Z向导杆 370内。电刷 393固定在 Z向导杆 370内并与导电环 392摩擦接触。端盖 371固定在 Z向导杆 370的顶部。 Z向丝杆螺母 396固定在端盖 371的中心并伸入 Z向导杆 370、转轴 375内，与 Z向导杆 370、转轴 375 避空。第三驱动电机 385安装在电机固定板 390上， Z向丝杆 386的一端通过轴联接器 397 与第三驱动电机 385连接， Z向丝杆 386的另一端穿过电机固定板 390与 Z向丝杆螺母 396 配合，并伸入 Z向导杆 370、螺母 372、螺母 373、轴承压盖 374、转轴 375内与 Z向导杆 370、螺母 372、螺母 373、轴承压盖 374、转轴 375避空。 Z向导杆 370安装在导套 362 内。转轴 375的下端穿过 Z向导杆 370并凸出 Z向导杆 370。

在转轴 375的下端还设有第一摆座 398; 在第一摆座 398内安装有第二定子 399，在第二定子 399内同轴安装有第二转子 400，在第二转子 400内同轴安装有水平方向的第一摆轴 401，主加工头 404的主加工头座 403与第一摆轴 401—体成型。导电环 392通过置于通孔 391内的电线 402与安装在转轴 375上的主轴电机（未示出）和第二定子 399内电连接。

Z向导杆 370的导向部分为圆柱形；在 Z向导杆 370外周设有止转槽 405，在导套 362 内设有外大内小的侧向阶梯孔 409，在阶梯孔 409的小孔内安装有可在阶梯孔 409的小孔内来回运动的止转件 406，在阶梯孔 409的大孔内固定有固定件 407，在固定件 407和止转件 406间设有压簧 408。通过止转件 406与止转槽 405配合，防止 Z向导杆 370上下运动时转动。

通过电机 385驱动丝杆 386转动，使丝杆螺母 396相对丝杆 386仅上下运动，由于丝杆螺母 396与端盖 371固定， Z向导杆 370与端盖 371固定，因此 Z向导杆 370随丝杆 386 转动仅上下运动。转轴 375通过第一定子 377、第一转子 376驱动在 Z向导杆 370内仅可转动。

实施例 10

如图 17所示，与实施例 9不同的是， Y向滑座包括 Y向滑座板 421，从 Y向滑座板 421顶部垂直向上延伸的圆筒形导套 422，从 Y向滑座板 421垂直向下延伸的圆柱形下凸部 423。

主轴装置包括 Z向导杆 424，端盖 425，外螺纹螺母 426，外螺纹螺母 427，轴承压盖 428，仅可相对 Z向导杆 424转动的转轴 429，驱动转轴 429旋转的空心电机 430，轴承 431，轴承 432驱动 Z向导杆 424上下运动的 Z向驱动装置。导电环 433顶部端面正对轴承压盖 428的大孔 434的顶面。空心电机 430安装在轴承压盖 428的顶面上，空心电机 430的电机轴与转轴 429连接。丝杆 435伸入空心电机 430内。转轴 429通过空心电机 430 驱动转动，转轴 429相对 Z向导杆 424仅可转动。

在转轴 429的侧面设有轴向电线容置槽 437，一端与导电环 433连接，另一端与转轴 429上的电机连接的电线 438置于电线容置槽 437内。

实施例 11

如图 18所示，与实施例 2不同的是，支撑在转轴的大轴 441的端面上的轴承 442通过轴承压盖 443固定，轴承压盖 443通过安装在 Z向导杆 440内的螺母 444、螺母 445固定。转轴通过空心电机 446驱动。导电环 447的底部端面置于转轴的阶梯小轴 448的大端的顶部端面上，顶部端面正对空心电机 446。空心电机 446安装在轴承压盖 443的顶面上，空心电机 446的电机轴与转轴连接。丝杆 449可伸入空心电机 446内。转轴通过空心电机 446驱动转动，转轴相对 Z向导杆 440仅可转动。

实施例 12

如图 19所示，与实施例 9不同的是，在 Y向滑座 460的圆筒形的下凸部 465的内孔内沿圆周方向均匀固定有独立的镶块 461、镶块 462、镶块 463。 Z镶块 461、镶块 462、镶块 463，形成同心的圆周面。转轴 464与镶块 461、镶块 462、镶块 463的内周面配合。在镶块 461、镶块 462、镶块 463均设有冷却流道 464。

实施例 13

如图 20、图 21所示，一种数控机床，包括主体框架、装夹工件装置。主体框架包括底座 480、与底座 480—体成型、设置在底座 480前侧的第一主支撑部和设置在底座 480 后侧的第二主支撑部，第一主支撑部和第二主支撑部仅通过底座 480连接。前第二主支撑部包括门框形支撑架 481，连接支撑架 481和底座 480的竖向加强筋 482，从支撑架 481 的前侧面、靠近支撑架 481的顶部水平向前延伸的后导轨安装部 483。还包括与后导轨安装部 483连接的第一驱动装置安装部。第一驱动装置安装部包括门框形支撑架 484，连接支撑架 484和底座 480的竖向加强筋 485。支撑架 484的顶面低于后导轨安装部 483的安装面，后导轨安装部 483的安装面低于支撑架 481的顶面。第一主支撑部包括门框形支撑架 486，从支撑架 486的后侧面、靠近支撑部的顶部水平向后延伸的前导轨安装部 487，连接支撑架 486和底座 480、前导轨安装部 487和底座 480的竖向加强筋 488。前导轨安装部 487的安装面低于支撑架 486的顶面，与前后导轨安装部 487483的安装面齐平。装夹工件装置包括固定在底座 480上的工作台 489。

还包括 X向滑座 490。 X向滑座 490为设有方形凹腔 491的方形框，在凹腔 491底部设有中心通孔 492。在前导轨安装部 487和 X向滑座 490间设有相互配合的 X向前导轨，在后导轨安装部 483和 X向滑座 490间设有相互配合的 X向后导轨。 X向滑座 490可沿 X向前导轨、 X向后导轨来回滑动。

X向前导轨包括安装在前导轨安装部 487的导轨安装面上的设有滚珠的 X向前直线滑动轨道 493，固定在 X向滑座 490底面与 X向前直线滑动轨道 493配合的 X向前导轨滑座 494。 X向后导轨包括安装在后导轨安装部 483的导轨安装面上的设有滚珠的 X向后直线滑动轨道 495，固定在 X向滑座 490底面与 X向后直线滑动轨道 495配合的 X向后导轨滑座 496。

还包括驱动 X向滑座 490来回运动的第一驱动装置;第一驱动装置包括一个第一驱动电机 497，驱动 X向滑座 490来回运动、与 X向直线滑动轨道平行的一根与第一驱动电机 497的电机轴连接的 X向丝杆 498，与 X向丝杆 498配合的第一丝杆螺母 499 (未示出），第一丝杆螺母 ₄₉9 (未示出）固定在靠近 X向滑座 490底部的位置。

还包括安装在第一驱动装置安装部的左右两侧的 X向丝杆安装座 500。第一驱动电机 497安装在 X向丝杆安装座 500的左侧面上， X向丝杆 498远离第一驱动电机 497的一端穿过 X向丝杆安装座 500左侧、第一丝杆螺母 499 (未示出）、 X向滑座 490安装在右侧的 X向丝杆安装座 500上。 X向丝杆 498两端均凸出工作台 489。第一驱动装置安装部置于 X向前导轨、 X向后导轨之间， X向丝杆 498位于两条 X向直线滑动轨道之间。 X向丝杆 498到 X向后导轨距离大于 X向前导轨和 X向后导轨之间的距离的 20%小于 X向前导轨和 X向后导轨之间的距离的 50% ; X向丝杆 498在水平面上的投影位于 X向后导轨和工作台 489之间。 X向滑座 490置于最右侧时， X向滑座 490在工作台 489上的投影不超出工作台 489的一半。

还包括 Y向滑座 501，在 X向滑座 490和 Y向滑座 501间设有相互配合的 Y向左导轨、 Y向右导轨。

还包括驱动 Y向滑座 501来回运动的第二驱动装置。第二驱动装置包括一个第二驱动电机 502，驱动 Y向滑座 501来回运动、与 Y向左导轨、 Y向右导轨平行的一根与第二驱动电机 502的电机轴连接的 Y向丝杆 503，与 Y向丝杆 503配合的第二丝杆螺母 (未示出）。

Y向滑座 501包括 Y向滑座板 504，从 Y向滑座板 504垂直向上延伸设有的两个同心的环形上凸部 505、环形上凸部 506、 X向角向导轨安装部 507，从 Y向滑座板 504垂直向上凸设的凸部 508，从 Y向滑座板 504垂直向下延伸设有的环形型下凸部 509。上凸部 505的两个侧面共面。下凸部 509与上凸部 505关于其中心位置水平面对称。 Y向滑座板 504在四周均凸出上凸部 505、上凸部 505。第二丝杆螺母（未示出）固定在凸部 508上。在 X向角向导轨安装部 507的前侧面上安装有第一 X向直线角向导轨滑轨轨道 510，在 X 向滑座 490的后侧面上安装有与第一 X向直线角向导轨滑轨轨道 510配合的第二 X向直线角向导轨滑轨轨道 511，在第二 X向直线角向导轨滑轨轨道 511上设有与第一 X向直线角向导轨滑轨轨道 510配合的导槽 512。

Y向左导轨、 Y向右导轨为滑轨；包括直接固定在 X向滑座 490的方形凹腔 491腔底的设有滚珠的第一 Y向直线滑动轨道 513，固定在 Y向滑座板 504的底面与第一 Y向直线滑动轨道 513配合的第二 Y向直线导轨轨道 514，在第二 Y向直线导轨轨道 514上设有与第一 Y向直线滑动轨道 513配合的导槽 515。

第二驱动电机 502安装在 X向滑座 490的前侧面上， Y向丝杆 503远离第二驱动电机 502的一端穿过 X向滑座 490前侧、第二丝杆螺母（未示出）安装在远离 X向滑座 490 的后侧上。 Y向丝杆 503位于两根 Y向直线滑动轨道之间。还设有安装在 Y向滑座 501上的主轴装置。主轴装置包括可上下运动的带有中心圆通孔的 Ζ向导杆 516，端盖 517，固定座 518，第一摆座 527，转轴 530，两条安装在上凸部 505、下凸部 509的侧面上并贯穿 Υ向滑座板 504的第一 Ζ向直线滑轨轨道 519，与第一 Ζ向直线滑轨轨道 519配合的第二 Ζ向直线滑轨轨道 520，驱动 Ζ向导杆 516上下运动的 Ζ向驱动装置，在第二 Ζ向直线滑轨轨道 520上设有与第一 Ζ向直线滑轨轨道 519配合的导槽 521。在 Ζ向导杆 516的两侧对称凸设有 Ζ向导向固定部 522，第二 Ζ向直线滑轨轨道 520固定在 Ζ向导向固定部 522上侧面上。在上凸部 505、上凸部 506上固定有电机固定板 523。 Ζ向驱动装置包括一个第三驱动电机 524、驱动 Ζ向导杆 516上下运动的一根 Ζ 向丝杆 525、第三丝杆螺母 526。

固定座 518固定在 Ζ向导杆 516的底部端面上。第一摆座 527为 U形。转轴驱动装置包括安装在固定座 518下端驱动第一摆座 527旋转的第一转子 528和第一定子 529。转轴 530固定在第一摆座 527顶部并安装在第一转子 528内。

在第一摆座 527的 U形凸部的一侧安装有第二转子 531和第二定子 532。主加工头 533 的主加工头座 534—侧的转轴 535安装在第一摆座 527的 U形槽内，另一侧的转轴 536 安装在第二转子 531内。

实施例 14

如图 22所示，一种数控机床，与实施例 13不同的是，第二主支撑部包括门框形支撑架 550，从支撑架 550的前侧面水平向前延伸的门框形的后导轨安装部 551。还包括从后导轨安装部 551的前侧面延伸设有的门框形的第一驱动装置安装部 552。支撑架 550、后导轨安装部 551、第一驱动装置安装部 552的左侧和右侧均连接在一起。第一主支撑部包括门框形支撑架 553，从支撑架 553的后侧面延伸设有的门框形的前导轨安装部 554。支撑架 553、前导轨安装部 554的左侧和右侧均连接在一起。支撑架 550、后导轨安装部 551、第一驱动装置安装部 552的内侧面齐平，其正下方凸出底座 555形成置放电气柜等的储物腔 556，储物腔 556位于 X向丝杆 557、 X向后导轨 558的正下方。

实施例 15

如图 23至图 25所示，与实施例 14不同的是，装夹工件装置包括安装在主体框架的左右两侧的第一卡盘机构 570和第一尾座机构 571。在第一驱动装置安装部 588和前导轨安装部 589的左侧连接有连接部 590，右侧连接有连接部 591。在主体框架的左侧设有上方与连接部 590连接、下方与底座 586连接、前侧与前导轨安装部连接、后侧与第一驱动装置安装部连接的第三安装座 572，在主体框架的右侧设有上方与连接部连接、下方与底座连接、前侧与前导轨安装部连接、后侧与第一驱动装置安装部连接的第四安装座 573。第三安装座 572和第四安装座 573与主体框架一体成型。在第三安装座 572上设有安装第一卡盘机构 570的水平方向的第一圆通孔 574，在第四安装座 573上设有安装第一尾座机构 571、与第一圆通孔 574同轴的第二圆通孔 575。

第一卡盘机构 570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 573背离第三安装座 572的面上延伸设有安装凸台 576，第二圆通孔 575 贯穿安装凸台 576。第一尾座机构 571包括顶尖 577、固定在顶尖 577上的螺杆 578，固定在安装凸台 576背离第三安装座 572的面上的安装柱 579，固定在安装柱 579上的安装座 580，安装在安装座 580背离安装凸台 576的面上的顶尖驱动电机 581，止转螺丝 582。螺杆 578穿过安装座 580与顶尖驱动电机 581的电机轴连接。在安装凸台 576上设有与止转螺丝 587配合的螺纹通孔，在顶尖 577上设有与轴向的止转槽 583。止转螺丝 587穿过螺纹通孔伸入止转槽 583内。

在主加工头上安装有铣刀。在需要车时，还可将铣刀换成车刀。

在底座 586上没有安装工作台。

实施例 16

如图 26所示，与实施例 14不同的是，在第二主支撑部 600上设有开口朝向水平方向的方形闭环结构；在第二主支撑部 600上还设有侧加工头、使侧加工头三轴以上联动的侧加工头运动机构；使侧加工头三轴以上联动的侧加工头运动机构包括：第一滑座 601，安装在第二主支撑部 600的后侧面和第一滑座 601前侧面间、靠近第一滑座 601的上下侧设有相互配合的第一上导轨、第一下导轨；驱动第一滑座 601来回运动的第一滑座 601驱动装置；第一驱动装置包括第一驱动电机 602，一根第一丝杆 603，固定在第一滑座 601上的第一丝杆螺母（未示出）。在第二主支撑部 600的左侧面上、靠近第二主支撑部 600的前后两侧分别凸设有丝杆安装部 605、丝杆安装部 606，第一驱动电机 602安装在丝杆安装部 605的前侧，远离第一电机的第一丝杆 603的一端穿过丝杆安装凸部 605、第一丝杆螺母、第一滑座 601后安装在丝杆安装凸部 606上。

安装在第一滑座 601上的第二滑座 607、第二滑座驱动装置、侧向主轴装置等，与安装在 X向滑座 608上的 Y向滑座 609、 Y向滑座驱动装置、主轴装置等从上向左旋转 90 ° 的后的结构完全相同。

在底座 604的后侧面上、靠近主体框架的底部设有凸条 610，在凸条 610上安装有第一滑座角向第一直线滑轨轨道 611，在第一滑座 601的底面上安装有、设有与第一滑座角向第一直线滑轨轨道配合 611的导槽的第一滑座 601角向第二直线滑轨轨道（未示出）。

在底座 604上固定有工作台 612。

实施例 17

如图 27所示，与实施例 16不同的是，在底座 620上安装有旋转工作台 621。

实施例 18

如图 28所示，一种数控机床，与实施例 13不同的是，在第二主支撑部的门框形支撑架 630和第一主支撑部包括门框形支撑架 631之间连接有连接部 632，连接部 632的顶面低于支撑架 630的顶面，与支撑架 631的顶面齐平，高于前导轨安装部 633和后导轨安装部 634的导轨安装面。

实施例 19

如图 29所示，与实施例 18不同的是，在第三驱动装置安装部 640和前导轨安装部 641之间、靠近底座 642的位置连接有一条与底座平行的连接筋 643，连接筋 643的顶面低于第三驱动装置安装部 640的顶面，使主支撑架的左侧中上部断开。工作台 644靠近左侧的连接筋 643。当 X向滑座 645运动到最右侧时， X向滑座 645在底座 642上的投影置于工作台 644的右侧。

实施例 20

如图 30所示，与实施例 18不同的是， X向滑座 651为 U形，在 X向滑座 651上向下设有与安装凸部（未示出），安装凸部的左侧面与 X向滑座的 U形底部平面 652齐平。

在 X向滑座 651和 Y向滑座 653间设有上下分布的 Y向导轨。 Y向导轨为滑轨，包括两根固定在 X向滑座 651的 U形底部平面及其安装凸部的同一平面上并位于同一竖直面上的第一 Y向直线滑动轨道 654，固定在 Y向滑座 653朝向 X向滑座 651的面上与第一 Y向直线滑动轨道 654配合的第二 Y向直线滑动轨道 655。

Y向丝杆螺母 656安装在 Y向滑座 653上。在 X向滑座 651的 U形底部平面上、靠近前后两侧分别安装有 Y向丝杆安装座 657、 Y向丝杆安装座 658，第二驱动电机 656安装在 Y向丝杆安装座 65上， Y向丝杆 335远离第二驱动电机（未示出）的一端穿过 Y向丝杆安装座 657、 Y向丝杆螺母 656、安装在远离第二驱动电机 656的 Y向丝杆安装座 658 上。

在 Y向滑座 653背离 X向滑座 651的侧面上固定有主轴装置 659。主轴装置的结构与实施例 4相同。

实施例 21

如图 31、图 32所示，与实施例 13不同的是，底座 670在两侧均凸出第一主支撑部 671和第二主支撑部 672。在底座 670上安装有位于同一直线上的工作台 673、工作台 674 和驱动两个的工作台间歇往复直线运动的工作台驱动机构。工作台 673、工作台 674为整体式结构。工作台驱动机构包括侧向安装在底座 670内的电机 675，安装在底座 670内由电机 675驱动的齿轮 676，设置在工作台 673、工作台 674的底面与齿轮啮合的齿条 677。在底座 670的侧面上还安装有工作台 673、工作台 674的由气缸 678驱动的定位机构 679。实施例 22

如图 33、图 34所示，与实施例 13不同的是，底座 670仅在右侧凸出第一主支撑部 671和第二主支撑部 672。在底座 670上安装有不同高度的第一工作台 673、第二工作台 674和驱动第一工作台间歇往复直线运动的第一工作台驱动机构、驱动第二工作台间歇往复直线运动的第二工作台驱动机构、第一工作台定位机构、第二工作台定位机构。第一工作台 673的底面高于第二工作台 674的顶面。

第一工作台驱动机构、第二工作台驱动机构、第一工作台定位机构、第二工作台定位机构与实施例 24相同。

实施例 23

如图 35所示，与实施例 13不同的是，第一主支撑部 680和第二柱支撑 681仅高出底座 682很少一部分。 X向滑座 683为 H形。 X向丝杆 684安装在第一主支撑部 680和第二主支撑部 681的中间位置。 X向滑座 683、 X向导轨、 Y向滑座 684、 Y向导轨、主轴装置 685与实施例 22仅是形状上的差别，其安装关系完全相同，故不再详述。

实施例 24

如图 36所示，与实施例 22不同的是， Y向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 701和块状的第一直线电机动子 702。在第一后导轨安装部 703的顶面上设有安装第一直线电机定子 701的凹槽 703，第一直线电机定子 701固定在凹槽 703内。第一直线电机动子 702固定在 Y向滑座板 708的底面。

Y向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 705和块状的第二直线电机动子 706。在凹腔 706底部设有的凹槽 707。第二直线电机定子 705 固定在凹槽 707内。第二直线电机动子 706固定在 Y向滑座板 708的底面上。

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 709和第三直线电机动子 710。在 Y向滑座 704上、与 Z向导杆 711配合的通孔内设有轴向凹槽 712，凹槽 712 贯穿上凸部 713、 Y向滑座板 708、下凸部 714。在 Z向导杆 711上设有与凹槽 712配合的动子安装平面 715。第三直线电机定子 709安装在凹槽 712内，第三直线电机动子 710 安装在动子安装平面 715上。

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。当

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。

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，主体框架包括底座、设置在底座相对两侧并与底座安装在一起的第一主支撑部和第二主支撑部；其特征在于：第一主支撑部和第二主支撑部包括中上部分开的第一侧；还包括 X向滑座，在第一主支撑部上、并靠近第一主支撑部的顶部设有 X向前导轨支撑部，在 X向前导轨支撑部和 X向滑座间设有相互配合的 X向前导轨，在第二主支撑部上、并靠近第二主支撑部的顶部设有 X向后导轨支撑部，在 X向后导轨支撑部和 X向滑座间设有相互配合的 X向后导轨；还包括驱动 X向滑座来回运动的第一驱动装置，与第一主支撑部或第二主支撑部连接的第一驱动装置安装部，第一驱动装置安装部置于 X向前导轨、 X向后导轨之间；第一驱动装置包括驱动 X向滑座来回运动、与 X向前导轨、 X向后导轨平行的一根 X向丝杆或一组 X向直线电机， X向丝杆穿过 X向滑座、两端凸出工作台、两端安装在第一驱动装置安装部上的或 X向直线电机定子两端凸出工作台、固定在第一驱动装置安装部； X向丝杆或 X向直线电机在水平面上的投影位于 X向后导轨和工作台之间或 X向前导轨和工作台之间； X向滑座置于远离第一侧的最末端位置时， X向滑座在工作台上的投影不超出工作台的一半；还包括 Y向滑座，在 X向滑座和 Y向滑座间设有相互配合的 Y向第一导轨、 Y向第二导轨；还包括驱动 Y向滑座来回运动的第二驱动装置；第二驱动装置包括驱动 Y向滑座来回运动、与 Y向第一导轨、 Y 向第二导轨平行的一根 Y向丝杆或一组 Y向直线电机， Y向丝杆或 Y向直线电机位于 Y向第一导轨、 Y向第二导轨之间；还设有安装在 Y向滑座上的主轴装置，主轴装置包括可上下运动的 Z向导杆、驱动 Z向导杆上下运动的第三驱动装置，设置在 Z向导杆下方的主加工头。

2、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：第一主支撑部和第二主支撑部的左侧和右侧仅通过底座连接在一起。

3、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：第一主支撑部和第二主支撑部的左侧和右侧中的一侧仅通过底座连接在一起，另一侧连接有第一连接部。

4、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：在第二主支撑部上设有开口朝向水平方向的方形闭环结构；在第二主支撑部上还设有侧加工头、使侧加工头三轴以上联动的侧加工头运动机构；工作台包括设置在底座上的固定工作台或旋转工作台。

5、如权利要求 4所述的一种数控设备，其特征在于：使侧加工头三轴以上联动的侧加工头运动机构包括：

6、如权利要求 5所述的一种数控设备，其特征在于：第一导轨靠近后主体框架的顶部和底部；在靠近主体框架的底部、垂直主体框架的后侧面向外凸设有角向导轨支撑部；在第一滑座下侧面与角向导轨支撑部之间还设有与第一导轨平行的第一滑座角向导轨。

7、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：在第一主支撑部和第二主支撑部的一侧连接有第一连接部，另一侧连接有第二连接部；第一连接部的顶面与工作台的顶面齐平或低于工作台的顶面，第二连接部的顶面高于工作台的顶面。

8、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于： Y向第一导轨、 Y向第二导轨安装在 X向滑座和 Y向滑座相对的两个侧面上并置于同一竖直面上，导轨面与 X向前导轨和 X向后导轨的导轨面垂直；主轴装置安装在 Y向滑座背离 Y向第一导轨、 Y向第二导轨的侧面上。

9、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于： X向滑座为 U形或 H形， Y向第一导轨、 Y向第二导轨的直线导轨轨道安装在 X向滑座的 U形或 H形竖向平面上。

10、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：第一驱动装置包括驱动 X向滑座来回运动的一组 X向直线电机， X向直线电机定子固定在第一驱动装置安装部的顶部平面上， X向直线电机动子固定在 X向滑座的底部平面上。

1 1、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：第一主支撑部和第二主支撑部仅通过底座连接在一起；在底座上安装有位于同一直线上的两个以上工作台和驱动两个以上的工作台间歇往复直线运动的工作台驱动机构。

12、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：第一主支撑部和第二主支撑部仅通过底座连接在一起；在底座上安装有位于不同高度的第一工作台和第二工作台，和驱动第一工作台间歇往复直线运动的第一工作台驱动机构、驱动第二工作台间歇往复直线运动的第二工作台驱动机构；第一工作台的底面高于第二工作台的顶面。

13、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：第一驱动装置包括一个驱动第一丝杆螺母转动地第一驱动电机，一根所述的 X向丝杆，与 X向丝杆配合的第一丝杆螺母；第一驱动电机固定在 X向滑座，第一丝杆螺母可转动地安装在 X向滑座上。

14、如权利要求 1所述的一种数控设备，其特征在于：在设有第一驱动装置安装部的一侧设有储物腔，储物腔位于同侧的 X向丝杆、 X向导轨的正下方。

这样可以利用 X向丝杆、 X向导轨的正下方的空间位置来安装电气设备或零部件等，充分利用机床的空间，使数控设备看起来更美观，使得机床在保证 Y向行程的同时，让 X向丝杆安装在第一驱动装置安装部上且 X向丝杆到靠近第一驱动装置安装部的 X向导轨距离给接近 X向前导轨和 X向后导轨之间的距离的 50% 对更好的驱动 X向滑座来回运动起到良好作用，又提高了机床的整体刚性。

15、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：在第一主支撑部和第二主支撑部左侧连接有第一连接部，在第一主支撑部和第二主支撑部右侧连接有第二连接部，第一连接部和 /或第二连接部的顶面低于 X向前导轨和 X向后导轨的底面，装夹工件装置包括分别安装在第一连接部和第二连接部上的卡盘和尾座、和 /或分别安装在第一连接部和第二连接部上的两个卡盘、和 /或安装在第一连接部或第二连接部上的一个卡盘。

16、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于： Z向导杆与转轴配合的孔为上大下小的阶梯孔，在转轴的上端设有径向的凸出部，在阶梯孔的大孔内安装有与转轴的凸出部的底面接触的下轴承和与转轴的凸出部的顶面接触的上轴承；下轴承支撑在阶梯孔上，转轴通过上轴承、下轴承与 Z向导杆配合。

17、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于： Z向导杆与转轴配合的孔为上大下小的阶梯孔，在转轴的两端设有小轴，在阶梯孔的大孔内安装有与转轴的下端小轴和配合的下轴承、与转轴的上端小轴配合的上轴承；下轴承支撑在阶梯孔上，转轴通过上轴承、下轴承与 Z向导杆配合。

18、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：在主轴装置上还设有冷却流道。

19、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：转轴驱动装置包括安装在转轴的外周的第一转子，安装在 Z向导杆内与第一转子配合的第一定子。

20、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于： Z向导杆仅可上下运动地与 Y向滑座安装在一起，在 Z向导杆内设有转轴或主轴；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槽或电线容置孔，在电线容置槽或电线容置孔内容置有电线，电线的一端与导电环电连接，另一端与安装在转轴或主轴上的电机电连接；导电环与电连接外部电源的电刷摩擦电连接，电刷与 Z向导杆固定。

21、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：在 Z向导杆的顶部固定有 Z向丝杆螺母安装板， Z向丝杆螺母固定在 Z向丝杆螺母安装板中心， Z向驱动电机、 Z向丝杆螺母与 Z向导杆同轴；转轴驱动装置安装在 z向导杆内。

22、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：转轴驱动装置包括空心电机，空心电机与 Z向导杆固定，转轴的上端与空心电机的的电机轴连接。

23、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：摆轴驱动装置包括驱动电机；摆轴与驱动电机的电机轴连接，摆轴远离驱动电机的一端穿过摆座与主加工头座连接在一起。

24、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：在 Z向导杆的下端还固定有固定座；转轴驱动装置包括安装在固定座下端的第一定子，安装在第一定子的第一转子，转轴与主加工头座固定，转轴仅可转动地安装在第一转子内。

25、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：所述的支撑部为与 Z 向导杆配合的管状的上导套；在滑座的下方还设有与 Z向导杆配合的管状的下导套；在上导套、滑座、下导套内设有与 Z向导杆配合地贯通的导向孔， Z向导杆可上下运动地安装在导向孔内，电机安装板密封上导套的导向孔的顶部。

26、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：在滑座内固定有两条第一 Z向直线导轨轨道，在 Z向导杆的两侧对称凸设有 Z向导向固定部，在 Z向导向固定部上均固定有与相应的第一 Z向直线导轨轨道配合的第二 Z向直线导轨轨道。

27、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于： Z向导杆的导向部分为圆柱形；在 Z向导杆上设有止转槽，在滑座上设有与 Z向导杆配合的 Z向导套，在 Z向导套与 Z向导杆间设有防止 Z向导杆沿导杆轴线水平方向转动地止转结构。

28、如权利要求 1至 14任意一项 1所述的一种数控设备，其特征在于：止转结构包括止转块，在 Z向导套的侧面上设有容置止转块的水平方向的容置通孔，在容置通孔朝向 Z向导套外侧的一端设有抵挡件，在止转块和抵挡件间设有弹簧；在 Z向导杆的侧面上设有与止转块配合的止转槽，止转块凸出与 Z向导杆配合的导向孔伸入止转槽内。

29、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于： Z向丝杆螺母固定在 Z向导杆上；还设有防止 Z向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 Z向导杆上设有容置止转块的容置部，在止转块和 Z向导杆间设有复位弹簧；止转块凸出 Z向导杆的外周，在与 Z向导杆配合的导向孔内设有与第三止转块配合的止转槽。

30、如权利要求 1至 14任意一项述的一种数控设备，其特征在于：所述的容置部为设置在 z 向导杆侧面上的盲孔，第三弹簧安装在盲孔的底面与第三止转块之间；第三止转块远离弹簧的一侧凸出 z向导杆的外周与止转槽配合。

31、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：容置槽设置在 Z向导杆的顶部并与 Z向导杆的侧面连通；止转结构还包括安装在第四止转块、端盖，第三弹簧安装在第三止转块、第四止转块之间设有第三弹簧，端盖将第三止转块、第四止转块限制在 Z向导杆上设定范围内移动；第三止转块凸出 Z向导杆的外周与止转槽配合。

32、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：滑座向上设有的支撑部为与 Z向导杆配合的上导套，在滑座上还向下设有下导套；电机安装板密封上导套的导向孔的顶部； Z向导杆、 Z向驱动装置安装在 Z向导套内；在导套内设有导向镶块，转轴与导向镶块配合。

33、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：在靠近 X向丝杆一侧、 X向滑座的前侧面或后侧面与主支撑架之间还设有侧向安装的 X向滑座角向导轨， X向滑座角向导轨与 X向导轨的安装角度垂直。

34、如权利要求 1至 14任意一项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，包括第一直线电机定子和第一直线电机动子，第一直线电机定子为长条状，其长度与 X向导轨的长度相配合，第一直线电机定子固定在第一主支撑部或第二主支撑部上，第一直线电机动子固定在 X向滑座的底部。

35、如权利要求 1至 14任意一项所述的一种数控设备，其特征在于： X向丝杆或 X向直线电机定子到与其同侧的 X向导轨距离大于 X向前导轨和 X向后导轨之间的距离的 20% 小于 X向前导轨和 X向后导轨之间的距离的 50%。