专利名称：凸轮轴专用数控铣床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种立式铣床，特别是一种专用于加工其凸轮轴曲面位于凸轮轴端部的数控铣床。属于凸轮轴专用立式铣床。
背景技术：
现有端部为“S”曲面的凸轮轴一般采用仿形铣床进行铣削加工，如XB4326仿形铣床。由于“S”曲面凸轮轴属细而长的工件，而XB4326仿形铣床工作台上部空间有限，因此还不能将“S”曲面凸轮轴直接放入XB4326仿形铣床中进行加工，而必须对其进行改造，如将立柱加高，采用相对应的高位夹具，虽然能对“S”曲面凸轮轴进行铣削加工，但却存在如下不足之处1、由于立柱加高，夹具重心高，致使铣床刚性下降，限制了立轴转速及相应的切削速度，表面粗糙度难以提高，同时，还造成铣床精度不稳，对称度易出问题；2、由于仿形铣床效率低、精度差、故障率高，且靠模易磨损，因而需经常更换靠模、维修和调试铣床，费工费时；3、由于仿形铣床的进给只能是匀速，而“S”曲面凸轮轴既有外曲面，又有内圆弧，这就决定了在铣削过程中即有顺铣，又有逆铣，而匀速进给不能实现合理进给，必然造成产品加工合格率低，性能不稳定。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述不足之处而提供一种适合铣削细长凸轮轴、且铣削面在凸轮轴端部的专用数控铣床。
本实用新型的技术解决方案是一种凸轮轴专用数控铣床，包括机床底座、立柱、铣削头、可水平横向移动的工作台、可水平纵向移动的下滑台、冷却系统和照明系统，其特征是还包括一个数控系统；所述的工作台、下滑台固定在各自的、由矩形导轨、滚珠丝杆、伺服电机构成的复合进给机构上；工作台、下滑台上设有可使待加工工件穿过并可伸入到机床底座腹腔中的通孔。
本实用新型技术解决方案中所述的数控系统可以为西门子802C系统；伺服电机为西门子大扭矩伺服电机。
本实用新型技术解决方案中所述的伺服电机可以具有快速、200mm/min、100mm/min和60mm/min的进给速度。
本实用新型由于在现有仿形铣床的基础上，即在机床底座、立柱、铣削头、冷却系统和照明系统不变的基础上，采用数控系统、以及由矩形导轨、滚珠丝杆、伺服电机构成的复合进给机构，控制工作台和下滑台在水平方向作横、纵向移动，并在工作台、下滑台上设有可使待加工工件穿过并可伸入到机床底座腹腔中的通孔，因而，在加工细长凸轮轴如“S”曲面凸轮轴时，将待加工的“S”曲面端部固定在工作台上，而将下部未加工的长轴置入工作台以下，避免了仿形铣床因立柱和夹具的加高而带来的刚性变差的不足，同时，由于采用矩形导轨和立铣头完全固定，使整个铣床具有较好的刚性，因而可进一步提高立轴转速。由于采用数控系统及伺服电机，使工作台、下滑台进给移动准确、有力，同时还可根据不同的铣削面设计不同的进给速度，避免了仿形铣床因靠模磨损而带来的加工精度变差和更换靠模费工费时的问题，提高了加工件粗糙度。另外，数控系统更便于操作，克服了人为技术差别而带来的产品质量差别。纵、横移动进给采用进口伺服电机，减少了机床的传动链，性能稳定可靠，克服了仿形铣床故障率高的问题。本实用新型主要用于加工细长凸轮轴、且加工曲面位于凸轮轴端部的专用数控铣床。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1局部剖视结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示。机床底座1、立柱4、主电机6、铣削头5与XB4326仿形铣床基本相同。数控系统采用现场性极好的全套西门子802C系统，操作面板7通过臂固定在立柱4上。冷却系统和照明系统仍为常规形式。工作台3、下滑台2均设置在各自的矩形刚性导轨上，通过由矩形导轨、滚珠丝杆、伺服电机8、9构成的复合给进机构进行移动控制，其中，伺服电机为西门子大扭矩伺服电机8、9(半闭环)，具有强大的进给动力。进给速度设计为快速移动、200mm/min、100mm/min和60mm/min四种，根据不同的铣削面来确定不同的进给速度，控制十分方便，进给动力分配合理，曲面加工质量高。工作台3、下滑台2上位于卡盘11中心的位置设有通孔，与下方的机床底座7腹腔相通。丝母及丝母座12、镶条13和压板14用于联接工作台3、下滑台2和矩形导轨。对于“S”形对称曲面，曲面展开长度约为250mm，面的宽度为29mm，单边厚度为5～7mm，工件高度为499mm的凸轮轴工件10，采用本实用新型进行加工，主轴的径跳，纵、横两个方向的复位精度均在0.01mm以内，对称度平均在±0.02mm，粗糙度在3.2μm以下，时间不足1分半钟(仿形铣床2分钟)。
权利要求1.一种凸轮轴专用数控铣床，包括机床底座(1)、立柱(4)、铣削头(5)、可水平横向移动的工作台(3)、可水平纵向移动的下滑台(2)、冷却系统和照明系统，其特征是还包括一个数控系统(7)；所述的工作台(3)、下滑台(2)固定在各自的、由矩形导轨、滚珠丝杆、伺服电机(8、9)构成的复合进给机构上；工作台(3)、下滑台(2)上设有可使待加工工件(10)穿过并可伸入到机床底座(1)腹腔中的通孔。
2.根据权利要求1所述的一种凸轮轴专用数控铣床，其特征是所述的数控系统(7)为西门子802C系统；伺服电机(8、9)为西门子大扭矩伺服电机。
3.根据权利要求1或2所述的一种凸轮轴专用数控铣床，其特征是所述的伺服电机(8、9)具有快速、200mm/min、100mm/min和60mm/min的进给速度。
专利摘要本实用新型为凸轮轴专用数控铣床。属于凸轮轴专用立式铣床。主要是解决现有XB4326仿形铣床加工“S”曲面凸轮轴存在铣床刚性下降，故障率高，靠模易磨损，进给速度单一的问题。它的主要特征包括机床底座、立柱、铣削头、可水平横向移动的工作台、可水平纵向移动的下滑台、冷却系统、照明系统和数控系统；所述的工作台、下滑台固定在各自的、由矩形导轨、滚珠丝杆、伺服电机构成的复合进给机构上；工作台、下滑台上设有可使待加工工件穿过并可伸入到机床底座腹腔中的通孔。本实用新型主要用于加工细长凸轮轴、且加工曲面位于凸轮轴端部的专用数控铣床。
文档编号B23C3/08GK2698502SQ20042006481
公开日2005年5月11日 申请日期2004年5月29日 优先权日2004年5月29日
发明者陈建平, 高幼民, 肖长江, 刘宏奇, 程文学 申请人:襄樊特种电机有限公司