专利名称：数控车床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车床，尤其是涉及一种数控车床，属于机械装备领域。
背景技术：
传统车床的主要结构包括动力部分(驱动主电机)、传动部分(皮带轮、皮带)、调速部分(齿轮副、拨叉等)、机械主轴部分(主轴、卡盘)、进给部分(大拖板、中拖板、小拖板、丝杆、手轮、刀架)和尾架部分等。床身导轨外露，纵向丝杆中置安装，横向丝杆床身外侧安装，床身导轨、横向丝杆没有很好的防护措施。近年来，由于数控技术的发展应用，人们对切削刀具的运动过程采用步进/伺服电机进行驱动，从而实现了自动化数控程序控制加工，即为初级数控车床。·[0004]进而，对车床的主轴动力和调速部分进行了改进，又有了交流伺服、变频电机和多速电机来取代异步电机，应用编码器实现了对主轴速度的程序控制，省略了全部或部分齿轮副和拨叉等。后来，人们又将横向丝杆中置安装，驱动电机分别装在床身外两端，床身左端安装增加了丝杆的长度，降低了横向加工的精度；右端安装改变了横向丝杆的运动受力方向，受力不合理，降低了横向加工精度。更改了丝杆床身外侧安装结构，避免出现原有床身外侧安装丝杆带来不对称的力的现象，消除了丝杆受偏力易磨损的状况，但是，增加了丝杆的长度，以及不合理的丝杆丝母运动受力方向，由于增加了丝杆长度，从而增加了丝杆的成本；由于不合理的丝杆丝母运动受力方向，从而降低了机床的加工精度。而后，人们进行探索提出了各种各样的方案，对主轴传动进行了进一步的改进，又有了电主轴，从而又降低了传动部分给车床带来的振动，提高了机床的加工精度，省略了主轴传动部分的皮带和皮带轮，对车床床身导轨加了各种各样简易的防护，现有的导轨、横向丝杆前端防护罩大多为折叠式结构，虽然在一定程度上提高了导轨、丝杆的使用寿命和车床的加工精度，但是横向丝杆行程控制器等还是安装在床身外侧，容易受到切削和切削液的损害，防护效果不佳，此外，该类导轨、横向丝杆前端防护罩的结构复杂，且易损坏，使用寿命较短。上述技术方案虽然在一定程度上解决了车床体积庞大，加工精度较低，传动过程复杂，以及不具有防护功能等问题，但是，车床依旧存在体积较大，制造成本高，防护性能差，设计不合理等技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，防护性能好，传动效率高，加工精度高的数控车床。本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是该数控车床包括车床床身、主轴箱、丝杆装置和拖板装置，所述主轴箱包括主轴，所述主轴箱、丝杆装置和拖板装置都安装在车床床身上，所述丝杆装置包括横向丝杆和横向丝杆电机，其结构特点在于所述主轴箱设置有设备安装腔，所述横向丝杆电机安装在设备安装腔内，该横向丝杆电机和横向丝杆相连接，所述横向丝杆电机中电机轴的轴线和横向丝杆的轴线位于同一条直线上。由此使得本实用新型的结构紧凑，横向丝杆和横向丝杆电机可以在一条直线上，减小了横向丝杆在径向上的受力，减小了横向丝杆在工作过程中的震动，提高了数控车床的加工精度，增加了横向丝杆电机的使用寿命，缩短了横向丝杆的长度，节省了横向丝杆和横向丝杆电机的连接部件，降低了成本。作为优选，本实用新型所述拖板装置包括大拖板、中拖板和两个防护罩，所述中拖板安装在大拖板上，所述两个防护罩分别安装在大拖板的前端和后端。由此使得本实用新型的防护性能更好，无论大拖板在横向上移动到哪个位置，两个防护罩能够有效防护住横向丝杆等部件，防护性能更好。作为优选，本实用新型所述主轴箱还包括编码器和控制器，所述车床床身还包括主轴电机，该主轴电机和主轴相连，所述编码器和主轴相配合，所述编码器和主轴电机都与 控制器电连接。由此使得本实用新型主轴箱中的主轴转动的角位移可以转变成电信号，更加有利于实现控制器对主轴电机的精确控制，提高加工精度。作为优选，本实用新型所述车床床身上设置有一个滑动滑轨，所述拖板装置上设置有滑动槽，该滑动槽和滑动滑轨相配合。由此使得本实用新型中的拖板装置可以在滑动滑轨内滑动，由于两个或多个平行的滑动滑轨的加工难度大，一旦两个或多个滑动滑轨平行度不够，就会增加滑动滑轨和滑动槽之间的磨损，降低使用寿命。作为优选，本实用新型所述车床床身还包括电机安装座，所述主轴电机安装在电机安装座上，该电机安装座包括底板、定位支架机构、调节支架机构和电机底座，所述主轴电机安装在电机底座上，所述电机底座的一端和定位支架机构转动连接，该电机底座的另一端和调节支架机构活动连接，所述底板上开有通槽，所述定位支架机构固定在底板上，所述调节支架机构固定在底板上。由此使得本实用新型可以方便的调节主轴电机和主轴之间的位置关系，有效控制主轴电机中的电机轴和主轴相平行，减小震动，延长主轴电机的使用寿命。作为优选，本实用新型所述数控车床还包括尾架装置，所述尾架装置安装在车床床身上，所述尾架装置上设有防护腔，该防护腔和床身后防护罩相配合。由此使得本实用新型中的防护罩可以穿过防护腔，当尾架装置在工作的时候，拖板装置还可以在车床床身上移动，防护罩还可以保护横向丝杆电机等部件。作为优选，本实用新型所述设备安装腔和床身前防护罩相配合。由此使得本实用新型中的防护罩可以延伸进设备安装腔内，从而防护设备安装腔内的设备，如横向丝杆电机等，大大提升防护性能。作为优选，本实用新型所述车床底座还包括滤网板，该滤网板与水平面之间成20-70度角。由此使得本实用新型中的滤网板具有将加工过程中产生的切削液和切削下来的金属物相分离，便于回收金属物，也便于对切削液进行处理，滤网板和水平面之间成20-70度角，可以确保切削液沿着滤网板在重力作用下往下流，便于收集。作为优选，本实用新型所述防护罩的顶部为倒“V”字形结构。由此使得本实用新型中的防护罩具有自清洗功能，加工过程中的切削液能够沿着倒“V”字形结构的防护罩斜边流走，此外，还可以使得切削过程中所产生的碎屑在重力和切削液的作用下排走，方便收集和回收利用。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果结构设计紧凑、合理，性能安全可靠，加工精度高，有利于节能环保。横向丝杆和横向丝杆电机可以在一条直线上，减小了横向丝杆在径向上的受力，减轻横向丝杆在工作过程中的震动，提高了数控车床的加工精度，增加了横向丝杆电机的使用寿命，缩短了横向丝杆的长度，节省了横向丝杆和横向丝杆电机的连接部件，降低了成本。本实用新型中的主轴可以通过皮带或者链条等和主轴电机的电机轴相连，主轴电机位于主轴箱的下方，缩短了皮带或者链条等的连接部件的长度，提高了传动效率，减小了震动，提高了设备的使用寿命，也方便了皮带或者链条等传动部件的安装。
图I是本实用新型实施例I中的数控车床的主视结构示意图。图2是本实用新型实施例I中的数控车床的俯视结构示意图。图3是本实用新型实施例I中的数控车床的右视结构示意图。图4是本实用新型实施例I中的数控车床的剖视结构示意图。图5是本实用新型实施例I中的数控车床的剖视结构示意图。图6是图3的剖视示意图。图7是本实用新型实施例I中的数控车床的立体结构示意图。图8是本实用新型实施例I中的数控车床的另一个角度的立体结构示意图。图9是本实用新型实施例2中的数控车床的主视结构示意图。图10是本实用新型实施例2中的数控车床的右视结构示意图。图11是本实用新型实施例2中的数控车床的俯视结构示意图。图12是本实用新型实施例2中的数控车床的剖视示意图。图13是本实用新型实施例2中的数控车床的剖视示意图。图14是本实用新型实施例2中的数控车床的局部剖视示意图。图15是本实用新型实施例2中的数控车床的立体结构示意图。图16是本实用新型实施例2中的数控车床的另一个角度的立体结构示意图。图17是本实用新型实施例I和实施例2中的尾架装置的结构示意图。图18是本实用新型实施例I和实施例2中的电机安装座的结构示意图。图19是本实用新型实施例I和实施例2中的电机安装座的部分结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。实施例I。参见图I至图8以及图17至图19，本实施例中的数控车床包括车床床身I、主轴箱2、丝杆装置3、拖板装置4和尾架装置5。本实施例中的车床床身I包括主轴电机11、电机安装座12和滤网板13，该车床床身I设置有一个滑动滑轨14和一个主轴电机安装腔15。本实施例中的电机安装座12包括底板121、定位支架机构122、调节支架机构123和电机底座124，其中，调节支架机构123包括调节支架1231、调节杆1232、调节支架销1233和两个调节螺母1234，定位支架机构122包括定位支架1221和定位支架销1222。本实施例中的主轴箱2包括主轴21、编码器22、控制器和夹具装置，其中，主轴21为空心轴结构，主轴箱2设置有设备安装腔24。丝杆装置3包括横向丝杆31、横向丝杆电机32、X向丝杆33和X向丝杆电机34。拖板装置4包括中拖板41、大拖板42、刀架43和防护罩44，该拖板装置4上设置有滑动槽45。尾架装置5包括顶针机构51、尾架外座52和尾架底座53，该尾架装置5设置有防护腔54。
本实施例中的电机安装座12安装在主轴电机安装腔15内，主轴电机安装腔15位于主轴箱2的正下方,主轴电机安装腔15可以为圆形、拱形、椭圆形、矩形、半椭圆形和半圆形中的一种或者多种形状相组合。本实施例中的主轴电机11安装在电机安装座12上，电机底座124的一端和定位支架机构122转动连接，电机底座124的另一端和调节支架机构123活动连接。本实施例中的底板121上开有通槽，定位支架机构122固定在底板121上，调节支架机构123固定在底板121上。本实施例中调节支架1231的上表面和底板121的下表面相贴合并通过固定螺丝固定，调节支架1231和调节杆1232的下端通过调节支架销1233转动连接，电机底座124的左端设置有限位件，调节杆1232套装在限位件内，两个调节螺母1234都套装在调节杆1232夕卜，其中，一个调节螺母1234位于限位件的上方，另一调节螺母1234位于限位件的下方。本实施例中电机底座124的右端通过定位支架销1222转动安装在定位支架1221上，定位支架1221的两端都开有调节通槽，底板121上也开有相应的两个底板调节通槽，底板调节通槽和定位支架1221上的调节通槽相配合，固定螺丝穿接在底板调节通槽和定位支架1221的调节通槽中。本实施例中的主轴21和主轴电机11通过皮带轮相连，编码器22通过皮带、齿轮或者链条和主轴21相连，控制器和编码器22电连接，控制器和主轴电机11电连接，控制器可以为伺服控制器，也可以为变频控制器。本实施例中的编码器22将主轴21的转速和/或角位移量信号传递给控制器，控制器通过分析这些数据和使用者设定的控制数据向主轴电机11输出控制信号，控制主轴电机11的转速，从而达到精度控制主轴21的角位移量和转速的目的，提高了数控车床的加工精度。本实施例中的横向丝杆31通过连轴器和横向丝杆电机32相连接,X向丝杆33通过连轴器和X向丝杆电机34相连接，横向丝杆电机32安装在设备安装腔24内，横向丝杆电机32中电机轴的轴线和横向丝杆31的轴线在一条直线上，横向丝杆电机32可以直接将动力传递给横向丝杆31，减少了传动部件，也缩短了横向丝杆31的长度，提高了拖板装置4的定位精度，提高了数控车床的加工精度。本实施例中的大拖板上设置有滑动槽45，车床床身I上设置有滑动滑轨14，滑动滑轨14和滑动槽45相配合，大拖板通过滑动槽45可以在滑动滑轨14上滑动。本实施例中的中拖板41活动安装在大拖板上，中拖板41可以在大拖板上沿着X轴方向运动，刀架43安装在中拖板41上。本实施例中防护罩44的数量可以为一块，也可以为两块甚至多块，如果防护罩44的数量为两块，则两块防护罩44分别安装在大拖板的前端和后端，此处的前端是指大拖板靠近横向丝杆电机32的一端，此处的后端是指大拖板远离横向丝杆电机32的一端。本实施例中的防护罩44并非折叠式结构，且防护罩44顶部的形状为倒置的V字形结构，本实用新型中防护罩44顶部的结构也可以为半圆形、拱形、半椭圆形和矩形中的一种或者两种以上相组合。本实施例中的防护罩44和防护腔54相配合，防护罩44和设备安装腔24相配合，防护罩44可以穿过防护腔54，防护罩44也可以延伸进设备安装腔24内。本实施例中的横向丝杆31上设置有外螺纹，大拖板42上设置有内螺纹，横向丝杆31上的外螺纹和大拖板上的内螺纹相配合，横向丝杆31转动就能带动大拖板移动，从而实现通过控制横向丝杆电机32的角位移量来控制大拖板的位移量，控制拖板装置4在车床床身I横向的位移量。同理，X向丝杆33中设置有外螺纹，中拖板41上设置有内螺纹，X向丝杆33上的外螺纹和中拖板41上的内螺纹相配合，通过控制中拖板41在X向的位移。本实施例中的顶针机构51具有将工件顶住的功能，防止被加工工件在加工过程中出现晃动。本实施例中的尾架底座53上设有尾架槽，该尾架槽和滑动滑轨14相配合，使得尾架底座53可以在滑动滑轨14上滑动。本实施例中的尾架底座53和尾架外座52相连接，尾架底座53和尾架外座52之间留有防护腔54，该防护腔54可以让防护罩44通过。·使用的时候，将工件通过夹具装置夹住，该夹具装置可以为液压夹具装置或者气压夹具装置等，然后用尾架装置5中的顶针机构51将工件固定住，启动主轴电机11，主轴电机11带动主轴21旋转，主轴21带动工件旋转，控制控制器启动X向丝杆电机34和横向丝杆电机32，将拖板装置4上的刀架43调节到所需要的位置上，使得刀架43上的刀具和工件上需要加工的部位接触进行加工。实施例2。参见图9至图16，本实施例中的数控车床与实施例I中的数控车床相比，缺少了一个尾架装置5，其它结构和连接关系均与实施例I中的相同或者相近似，故此处不再详述。此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种数控车床，包括车床床身、主轴箱、丝杆装置和拖板装置，所述主轴箱包括主轴，所述主轴箱、丝杆装置和拖板装置都安装在车床床身上，所述丝杆装置包括横向丝杆和横向丝杆电机，其特征在于所述主轴箱设置有设备安装腔，所述横向丝杆电机安装在设备安装腔内，该横向丝杆电机和横向丝杆相连接，所述横向丝杆电机中电机轴的轴线和横向丝杆的轴线位于同一条直线上。
2.根据权利要求I所述的数控车床，其特征在于所述拖板装置包括大拖板、中拖板和两个防护罩，所述中拖板安装在大拖板上，所述两个防护罩分别安装在大拖板的前端和后端。
3.根据权利要求I或2所述的数控车床，其特征在于所述主轴箱还包括编码器和控制器，车床底座还包括主轴电机，该主轴电机通过皮带和皮带轮与主轴相连，所述编码器和主轴相配合，所述编码器和主轴电机都与控制器电连接。
4.根据权利要求I或2所述的数控车床，其特征在于所述车床床身上设置有导轨，所述拖板装置上设置有导轨槽，该导轨槽和床身上导轨相配合。
5.根据权利要求I所述的数控车床，其特征在于所述车床床身还包括电机安装座，所述主轴电机安装在电机安装座上，该电机安装座包括底板、定位支架机构、调节支架机构和电机底座，所述主轴电机安装在电机底座上，所述电机底座的一端和定位支架机构转动连接，该电机底座的另一端和调节支架机构活动连接，所述底板上开有通槽，所述定位支架机构固定在底板上，所述调节支架机构固定在底板上。
6.根据权利要求2所述的数控车床，其特征在于所述数控车床还包括尾架装置，所述尾架装置安装在车床床身上，所述尾架装置上设有防护腔，该防护腔和床身后防护罩相配口 ο
7.根据权利要求2所述的数控车床，其特征在于所述设备安装腔和床身前防护罩相配合。
8.根据权利要求2所述的数控车床，其特征在于所述车床底座还包括滤网板，该滤网板与水平面之间成20-70度角。
9.根据权利要求2所述的数控车床，其特征在于所述防护罩的顶部为倒“V”字形结构。
专利摘要本实用新型涉及一种数控车床，它包括车床床身、主轴箱、丝杆装置和拖板装置，所述主轴箱包括主轴，所述主轴箱、丝杆装置和拖板装置都安装在车床床身上，所述丝杆装置包括横向丝杆和横向丝杆电机，其特征在于所述主轴箱设置有设备安装腔，所述横向丝杆电机安装在设备安装腔内，该横向丝杆电机和横向丝杆相连接，所述横向丝杆电机中电机轴的轴线和横向丝杆的轴线位于同一条直线上。本实用新型结构设计合理，防护性能好，传动效率高，加工精度高。
文档编号B23B17/00GK202667669SQ201220269978
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月10日 优先权日2012年6月10日
发明者孙钰昭 申请人:富阳孙氏机床有限公司