专利名称：带变频调速结构的钻床或钻铣床的制作方法
技术领域：
本发明涉及立式钻床或钻铣床，特别涉及立式钻床或钻铣床的主变 速机构。
背景技术：
立式钻床或钻铣床的主轴转速变速机构，目前有两大类钻孔直径 小于30mm的多用宝塔皮带轮变速，最大钻孔直径30mm以上的则用 齿轮变速，这种传统的变速方式都是属于有级变速传动。皮带变速是 很落后的方式，但因具有简单、价廉，在小型钻床上应用较广，较大 规格钻床则因皮带传动功率有限和变速范围偏小而改用齿轮有级变 速传动。齿轮传动改变了皮带传动的不足，但也有缺点
1. 因是有级变速，加工过程中就难以选择对最适合的主轴转速， 通常是就低不就高选转速级，就造成"速度损失"而影响生 产效率和加工质量；
2. 主变速机构结构相对复杂。以变速级数为12级的主变速机构 为例，约需齿轮15 18只，传动轴4 5件，轴承8 10副， 变速手柄组件2 3套；
3. 变速操作不方便，每次变速都必须先停车后扳动2~3次手柄， 如果发生"顶齿"现象还必须重新操作，另外，在变速操作 前还要有清楚转速标牌上手柄的方向位置。
4. 传动效率损失较大，因传动中齿轮较多、轴承较多，加之操
作磨损耗能，传动效率受到影响。
5. 噪声大。12级变速机构的齿轮噪声通常早76 84Db(A)，想
要降低2 3Db(A)都是很困难。 发明内容
本发明的任务是将变频无级调速技术引入立式钻床或钻铣床的主 变速机构中，为解决上述技术问题，本发明的一种带变频调速结构的 钻床或钻铣床，将变频电机倒立装在钻床主轴箱的顶部，其轴伸直接 插装带有齿轮D的I轴上，II轴上装有齿轮C及齿轮D， III轴上装 有滑移双联齿轮A及齿轮B， III轴下部花键轴则可以直接传动给主 轴；在III轴的上端螺母端面锒上装有磁钢，并在磁钢上部装有传感器 即霍尔元件，该霍尔元件与数显表连接；在主轴箱件内装有油泵。
所述油泵下部的齿轮F及I轴下部的齿轮E，经分油器、油管分别
与i轴、n轴、m轴相通，另一根油管与喷油杯相通。
所述主轴箱件上装一调速旋钮，变频器装在主轴箱件的后部空腔内 并以带有玻璃视窗的罩盖封盖.
所述主轴箱体后部空腔的右壁上装有标准的微型风扇吹风散热. 在具体实践应用，经工艺实验及切削考核，本发明具有以下优点
1. 可以准确的选用最经济合理的适用转数，不存在在理论上的
"速度损失"。
2. 机构大为简化，本发明只需齿轮5件，传动轴3件，轴承6 畐IJ，变速手柄l套；
3. 变速操作方便，只需要扳动手柄一次就可以选定一个速度
段，然后开车变速；
4. 因传动件少了很多，传动效率可以提高；
5. 噪音明显下降，同规格相比，变频无级调速机构的噪音比齿 轮有级变速机构下降5 8dB(A).
图1是变频无级调速机构的传动图； 图2是变频无级调速机构的转速图； 图3是变频技术具体应用在立式钻床主传动中的结构； 图4是变频器的局部放大图。
具体实施方式
参见图3，立式变频电机12倒立装在钻床主轴箱17的顶部，其轴 伸直接插装带有齿轮D的I轴上，n轴9上装有齿轮C10及齿轮D11， III轴2上装有滑移双联齿轮A4及齿轮B5， m轴2下部花键轴则可以 直接传动给主轴1。图1和图2上表示的传动线路是低速段路线由 电机经齿轮D、齿轮C、齿轮B、齿轮A到主轴，即电机20/53 ，20/55 传动，主轴转速为60 3 9 7.8r/min，扳动手柄3使双联齿轮向上 滑移，则变成高速段，传动路线为由电机经齿轮D、齿轮B到主轴， 其主轴转速为392. 4 2 6 0 Q r/min，两个速度段叠加组成机床主轴 转速范围为6 0 2 6 0 0 r/min.
为了直接显示出主轴的实际转速，在III轴2的上端螺母7端面锒上 有4个磁钢，并在磁钢上部装有传感器8即霍尔元件将主轴旋转磁信 号传送到主轴箱件17正面的数显表18直接显示出实际转速.调速旋
钮19用以在开车调速时变换变频电机的输入频率来调整电机的输出 转速.
参见图4，变频器21按电机功率匹配选用，装在主轴箱件17的后 部空腔内并以带有玻璃视窗的罩盖20封盖.为了防止变频器长期工 作发热，在主轴箱体17后部空腔的右壁上装有标准的微型风扇吹风 散热.
为了保证齿轮及轴承有足够的润滑、冷却，在主轴箱件内装有油泵 14， I轴下部的齿轮E15及油泵下部的齿轮F16使油泵14获得314 2053r/min的转速输油，经分油器、油管等分别送油至I轴、II轴、 III轴的顶端，另一根油管通入喷油杯6内，通过喷油杯6可以清楚地 观察到油泵的工作情况。但该油泵不能用齿轮油泵和柱塞泵，他们一 个旋向出油， 一个噪音大，选用SBRB型的双向摆线泵比较适合。它 无论正转、反转都能向一个出油口定向出油，且噪音低，寿命长，定 向出油这一点特别适合钻床和钻铣床工作时，主轴反转时对传动件的 不间断润滑。
权利要求1.一种带变频调速结构的钻床或钻铣床，其特征在于将变频电机倒立装在钻床主轴箱的顶部，其轴伸直接插装带有齿轮D的I轴上，II轴上装有齿轮C及齿轮D，III轴上装有滑移双联齿轮A及齿轮B，III轴下部花键轴则可以直接传动给主轴；在III轴的上端螺母端面锒上装有磁钢，并在磁钢上部装有传感器即霍尔元件，该霍尔元件与数显表连接；在主轴箱件内装有油泵。.
2. 根据权利要求1所述的带变频调速结构的钻床或钻铣床，其特 征在于油泵下部的齿轮F及I轴下部的齿轮E，经分油器、油管等分别与i轴、n轴、in轴相通，另一根油管与喷油杯相通。
3. 根据权利要求1所述的带变频调速结构的钻床或钻铣床，其特征在于主轴箱件上装一调速旋钮，变频器装在主轴箱件的后 部空腔内并以带有玻璃视窗的罩盖封盖.
4. 根据权利要求1所述的带变频调速结构的钻床或钻铣床，其特 征在于主轴箱体后部空腔的右壁上装有标准的微型风扇吹风 散热.
专利摘要本实用新型的带变频调速结构的钻床或钻铣床，是将变频电机的轴伸直接插装带有齿轮D的I轴上，II轴上装有齿轮C及齿轮D，III轴上装有滑移双联齿轮A及齿轮B，III轴下部花键轴则可以直接传动给主轴；在III轴的上端螺母端面锒上装有磁钢，并在磁钢上部装有传感器即霍尔元件，该霍尔元件与数显表连接；通过以上装置，可以准确的选用最经济合理的适用转数，不存在在理论上的“速度损失”，且机构大为简化，变速操作方便，噪音明显下降。
文档编号B23B47/02GK201055925SQ20062013895
公开日2008年5月7日 申请日期2006年9月20日 优先权日2006年8月18日
发明者王豫康, 龚建浩 申请人:南通西马特机器制造有限公司