一种改良式数控车床的制作方法

本实用新型涉及数控车床技术领域，更具体地说，它涉及一种改良式数控车床。

背景技术：

数控车床是目前使用较为广泛的数控机床之一。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。

数控车床包括用于加工零件的运动部件和安装于车床的滚珠丝杠螺母副，所述滚珠丝杠螺母副包括转动承载于车床的丝杆和螺纹连接于丝杆上的螺母，所述运动部件固定安装于螺母上，所述丝杆倾斜向下设置，所述运动部件沿丝杆的长度方向设置，当数控车床突然断电时，由于滚珠丝杠螺母副具有运动的可逆性，运动部件受重力影响会下滑，为防止运动部件下滑造成刀具损坏或零件加工的报废，数控车床内需安装制动运动部件下滑的制动装置。

传统的制动装置依靠机械传动，制动时反应较慢，造成刹车延迟，对于数控车床这类高速精密数控车床来说，是极大的影响。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种改良式数控车床，具有提高运动部件的制动效率，反应快速的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种改良式数控车床，包括钣金罩壳、设于钣金罩壳内的床身、滑动连接于床身并用于承载零件的运动部件、转动设置于床身并倾斜向下设置的丝杆、与丝杆螺纹配合的螺母以及设于床身并用于驱动丝杆转动的永磁伺服电机，所述运动部件固定安装于螺母并沿丝杆的长度方向滑动，所述永磁伺服电机耦接有三相电源电路和短路闭合电路，所述三相电源电路和所述短路闭合电路之间耦接有切换开关，所述切换开关电连接有可用于制动永磁伺服电机的刹车控制器；

当永磁伺服电机通电时，所述刹车控制器控制切换开关接通三相电源电路、控制切换开关断开短路闭合电路；当永磁伺服电机断电时，所述刹车控制器控制切换开关断开三相电源电路、控制切换开关接通短路闭合电路；

还包括设于钣金罩壳一侧的换料口、滑动连接于钣金罩壳外壁并用于遮挡换料口的移动门、设于钣金罩壳外壁并用于提供动力的液压站以及设于钣金罩壳并用于控制数控车床动作的电控箱。

通过采用上述技术方案，当永磁伺服电机断电时，所述刹车控制器控制切换开关断开三相电源电路，同时控制切换开关接通短路闭合电路，此时永磁伺服电机处于短路状态，永磁伺服电机内部的线圈形成一个电流回路，线圈切割永磁伺服电机内部的永磁磁感线时，线圈受到一个反向作用力，因为这个反向作用力使得永磁伺服电机的输出轴与丝杆的转动方向相反，即永磁伺服电机的输出轴保持静止，不会发生旋转，此时的运动部件就不会下滑。该制动运动部件下滑的方式采用电路控制，从而提高了运动部件的制动效率，反应快速，控制灵活，不会造成刹车延迟的情况发生。

优选的，所述液压站包括液压泵、驱动电机、油箱和方向阀，所述油箱上固定安装有用于测量油箱温度的第一温度传感器和用于降低回流至油箱内油的温度的风冷式冷却器，所述风冷式冷却器和电控箱电连接，所述第一温度传感器设置有标准值，当油箱的实际温度大于标准值时，所述第一温度传感器触发电控箱并使得电控箱启动风冷式冷却器。

通过采用上述技术方案，当油箱的温度大于标准值时，第一温度传感器触发电控箱并使得电控箱启动风冷式冷却器，对回流入油箱内的油进行降温处理，经过驱动电机带动液压泵对油箱内的油进行循环，完成油的降温过程，使用第一温度传感器测量油箱的温度灵敏度高、准确性强，能够有效提高数控车床安全生产。

优选的，所述油箱上固定安装有温控盒，所述第一温度传感器固定安装于温控盒上。

通过采用上述技术方案，温控盒能够传递油箱的热量于第一温度传感器，同时能够保护第一温度传感器免受损坏。

优选的，所述电控箱包括控制器、箱门、设于箱门的散热口、设于箱门内壁的热交换内罩、设于箱门外壁的热交换外罩以及设于热交换内罩和热交换外罩之间的多个散热片，所述散热片位于散热口处，所述热交换内罩设有第一散热风扇，所述热交换外罩设有第二散热风扇，所述第一散热风扇和所述第二散热风扇上下分布，多个所述散热片位于第一散热风扇和第二散热风扇之间。

通过采用上述技术方案，当控制器需要散热时，热交换内罩将电控箱大量的热量聚集起来，之后通过散热片以热传递的方式将热量散出于位于外界的热交换外罩，降低控制器周围环境的温度，使得控制器上的热量持续传递至电控箱经散热片排出，第一散热风扇和第二散热风扇利于电控箱内的气流与外界气流形成对流，从而实现对控制器的快速散热，提高车床运行性能的目的，另外，热交换内罩和热交换外罩能够保护散热片，减少损坏的情况发生。

优选的，所述热交换外罩设有外散热口，所述热交换内罩设有内散热口。

通过采用上述技术方案，外散热口使得热交换外罩对散热片的遮挡面积更少，内散热口使得热交换内罩对散热片的遮挡面积更少，均更利于空气的流通、散热片进行散热，同时降低了生产成本。

优选的，所述电控箱设有第二温度传感器，所述第一散热风扇和所述第二散热风扇均与控制器电连接，所述第二温度传感器设置有预定温度值；当电控箱的实际温度大于预定温度值时，所述第二温度传感器触发控制器使得控制器启动第一散热风扇和第二散热风扇。

通过采用上述技术方案，当控制器的温度在预设温度值以下时，第二温度传感器不需要触发控制器使得控制器启动第一散热风扇和第二散热风扇，当控制器的温度在预设温度值或在预设温度值以上时，第二温度传感器才触发控制器使得控制器启动第一散热风扇和第二散热风扇进行散热，节省电能。

优选的，所述钣金罩壳的外壁设有滑轨，所述移动门上设有直线轴承，所述直线轴承滑动套设于滑轨外侧。

通过采用上述技术方案，这样使得移动门在移动时的直线度更高，滑动更平稳，流畅度更高。

优选的，所述床身上设有用于驱动零件转动的主轴组件，所述床身的上表面呈倾斜向下的斜面；所述主轴组件包括靠边架和转动承载于靠边架上的主轴，所述主轴的一端设有主电机，所述靠边架通过螺栓固定安装于床身上表面的底端，且床身上表面的底端一体成型有抵接楞，所述抵接楞和靠边架之间夹持抵接有固定安装于床身上的抵接块，所述抵接楞设有安装槽，所述安装槽容设有螺纹连接于靠边架的拉紧螺丝。

通过采用上述技术方案，靠边架安装于床身上表面的底端，进一步降低了安装于靠边架上主轴的重心，进而主轴在旋转时的稳定性更高，数控车床的加工精度更高；抵接楞、抵接块和拉紧螺丝的设置，进一步提高靠边架安装于床身上的稳固性，由于床身的上表面呈倾斜面设置，因此靠边架在自身重力和主轴重力的作用下抵接于抵接块，与抵接楞支持抵接块的力相平衡，进一步提高螺栓固定靠边架的稳固性。

优选的，所述床身沿靠近和远离主轴的方向滑动连接有调节座，所述主电机固定安装于调节座上，所述主电机的输出轴上设有主动轮，所述主轴上设有从动轮，所述主动轮和所述从动轮上套设有皮带；所述调节座设有沿调节座的滑动方向布置的条形孔，所述条形孔容设有用于定位调节座并螺纹连接于床身上的螺丝。

通过采用上述技术方案，这样方便工人能够根据皮带的使用时长调整皮带的松紧度，当皮带轮松弛时，松开螺丝，将调节座向远离主轴的方向滑动至合适位置，再扭紧螺丝即可；另外，当需要更换安装皮带时，松开螺丝，将调节座向靠近主轴的方向滑动，在主动轮和从动轮之间套上皮带之后再将调节座向远离主轴的方向滑动至合适位置，最后扭紧螺丝，方便工人更换皮带。

优选的，所述床身设有遮挡于丝杆的防护罩，所述防护罩为一体式构造。

通过采用上述技术方案，一体式构造的防护罩，相比多节式防护罩，可避免加工屑掉落至丝杆上，影响数控车床的加工精度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、当永磁伺服电机断电时，所述刹车控制器控制切换开关断开三相电源电路，同时控制切换开关接通短路闭合电路，此时永磁伺服电机处于短路状态，永磁伺服电机内部的线圈形成一个电流回路，线圈切割永磁伺服电机内部的永磁磁感线时，线圈受到一个反向作用力，因为这个反向作用力使得永磁伺服电机的输出轴与丝杆的转动方向相反，即永磁伺服电机的输出轴保持静止，不会发生旋转，此时的运动部件就不会下滑。该制动运动部件下滑的方式采用电路控制，从而提高了运动部件的制动效率，反应快速，控制灵活，不会造成刹车延迟的情况发生；

2、当油箱的温度大于标准值时，第一温度传感器触发电控箱并使得电控箱启动风冷式冷却器，对回流入油箱内的油进行降温处理，经过驱动电机带动液压泵对油箱内的油进行循环，完成油的降温过程，使用第一温度传感器测量油箱的温度灵敏度高、准确性强，能够有效提高数控车床安全生产；

3、当控制器需要散热时，热交换内罩将电控箱大量的热量聚集起来，之后通过散热片以热传递的方式将热量散出于位于外界的热交换外罩，降低控制器周围环境的温度，使得控制器上的热量持续传递至电控箱经散热片排出，第一散热风扇和第二散热风扇利于电控箱内的气流与外界气流形成对流，从而实现对控制器的快速散热，提高车床运行性能的目的，另外，热交换内罩和热交换外罩能够保护散热片，减少损坏的情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例用于体现移动门和钣金罩壳的装配关系的部分示意图；

图3是本实用新型实施例中床身的结构示意图；

图4是图3中A处的放大图；

图5是本实用新型实施例中床身的剖视图；

图6是本实用新型实施例中的电路图；

图7是本实用新型实施例的另一视角结构示意图；

图8是本实用新型实施例中液压站的结构示意图；

图9是本实用新型实施例中箱门、热交换外罩和热交换内罩的爆炸示意图；

图10是本实用新型实施例中用于体现箱门、热交换外罩和热交换内罩的装配关系的部分示意图。

附图标记：1、钣金罩壳；2、床身；3、移动门；4、滑轨；5、直线轴承；6、观察窗；7、封边；8、主轴；9、卡盘；10、主电机；11、运动部件；12、丝杆；13、永磁伺服电机；14、螺母；15、三相电源电路；16、短路闭合电路；17、刹车控制器；18、液压站；19、液压泵；20、驱动电机；21、油箱；22、方向阀；23、第一温度传感器；24、风冷式冷却器；25、温控盒；26、电控箱；27、箱门；28、热交换内罩；29、热交换外罩；30、散热片；31、第一散热风扇；32、第二散热风扇；33、外散热口；34、内散热口；35、第二温度传感器；36、联轴器；38、靠边架；39、抵接楞；40、抵接块；41、安装槽；42、拉紧螺丝；43、调节座；44、皮带；45、防护罩。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种改良式数控车床，参见图1和图2，包括呈矩形的钣金罩壳1、设置于钣金罩壳1内的床身2、开设于钣金罩壳1一侧的换料口、滑动连接于钣金罩壳1外壁并用于遮挡换料口的移动门3。具体的，钣金罩壳1的上表面固定安装有滑轨4，移动门3上安装有两个直线轴承5，两个直线轴承5滑动套设于滑轨4外侧，这样使得移动门3在移动时的直线度更高，滑动更平稳，流畅度更高。另外，移动门3还安装有透明件并形成有发散形的观察窗6，便于工人在关闭移动门3后，从外界查看数控车床内部的工作状态。移动门3的一侧边缘还固定安装有用于扣合于钣金罩壳1的封边7，使得移动门3的密封性更好，有效防护切削液和加工屑外漏。

参见图3和图5，床身2上还滑动连接有用于承载零件的运动部件11，床身2上还转动设置有倾斜向下设置并垂直于主轴8的轴线方向的丝杆12，以及固定安装于丝杆12的上端并用于驱动丝杆12转动的永磁伺服电机13，永磁伺服电机13的输出轴和丝杆12之间通过联轴器36连接，丝杆12上螺纹配合有螺母14，运动部件11固定安装于螺母14并沿丝杆12的长度方向滑动。

参见图6，永磁伺服电机13耦接有三相电源电路15和短路闭合电路16，三相电源电路15和短路闭合电路16之间耦接有切换开关，切换开关电连接有可用于制动永磁伺服电机13的刹车控制器17。

当永磁伺服电机13通电时，刹车控制器17控制切换开关接通三相电源电路15、控制切换开关断开短路闭合电路16；当永磁伺服电机13断电时，刹车控制器17控制切换开关断开三相电源电路15、控制切换开关接通短路闭合电路16。

当永磁伺服电机13断电时，刹车控制器17控制切换开关断开三相电源电路15，同时控制切换开关接通短路闭合电路16，此时永磁伺服电机13处于短路状态，永磁伺服电机13内部的线圈形成一个电流回路，线圈切割永磁伺服电机13内部的永磁磁感线时，线圈受到一个反向作用力，因为这个反向作用力使得永磁伺服电机13的输出轴与丝杆12的转动方向相反，即永磁伺服电机13的输出轴保持静止，不会发生旋转，此时的运动部件11就不会下滑。该制动运动部件11下滑的方式采用电路控制，从而提高了运动部件11的制动效率，反应快速，控制灵活，不会造成刹车延迟的情况发生。

参见图7和图8，本实施例的数控车床还包括设于钣金罩壳1外壁并用于提供动力的液压站18，具体的，液压站18包括液压泵19、驱动电机20、油箱21和方向阀22，油箱21上固定安装有用于测量油箱21温度的第一温度传感器23和用于降低回流至油箱21内油的温度的风冷式冷却器24，风冷式冷却器24和电控箱26电连接，第一温度传感器23设置有标准值，当油箱21的实际温度大于标准值时，第一温度传感器23触发电控箱26并使得电控箱26启动风冷式冷却器24。

当油箱21的温度大于标准值时，第一温度传感器23触发电控箱26并使得电控箱26启动风冷式冷却器24，对回流入油箱21内的油进行降温处理，经过驱动电机20带动液压泵19对油箱21内的油进行循环，完成油的降温过程，使用第一温度传感器23测量油箱21的温度灵敏度高、准确性强，能够有效提高数控车床安全生产。

参见图8，具体的，油箱21上固定安装有温控盒25，第一温度传感器23固定安装于温控盒25上。温控盒25能够传递油箱21的热量于第一温度传感器23，同时能够保护第一温度传感器23免受损坏。

回看图7，本实施例的数控车床还包括设于钣金罩壳1并用于控制数控车床动作的电控箱26，结合图8，具体的，电控箱26包括控制器(图中未示出)、箱门27、开设于箱门27的散热口、固定安装于箱门27内壁的热交换内罩28、固定安装于箱门27外壁的热交换外罩29以及多个设于热交换内罩28和热交换外罩29之间的散热片30，同时，散热片30位于散热口处，热交换内罩28固定安装有第一散热风扇31，热交换外罩29固定安装有第二散热风扇32，第一散热风扇31和第二散热风扇32上下分布，且多个散热片30位于第一散热风扇31和第二散热风扇32之间。

当控制器需要散热时，热交换内罩28将电控箱26大量的热量聚集起来，之后通过散热片30以热传递的方式将热量散出于位于外界的热交换外罩29，降低控制器周围环境的温度，使得控制器上的热量持续传递至电控箱26经散热片30排出，第一散热风扇31和第二散热风扇32利于电控箱26内的气流与外界气流形成对流，从而实现对控制器的快速散热，提高车床运行性能的目的，另外，热交换内罩28和热交换外罩29能够保护散热片30，减少损坏的情况发生。

参见图9和图10，具体的，热交换外罩29开设有外散热口33，热交换内罩28开设有内散热口34。外散热口33使得热交换外罩29对散热片30的遮挡面积更少，内散热口34使得热交换内罩28对散热片30的遮挡面积更少，均更利于空气的流通、散热片30进行散热，同时降低了生产成本。

具体的，电控箱26安装有第二温度传感器35，第一散热风扇31和第二散热风扇32均与控制器电连接，第二温度传感器35设置有预定温度值；当电控箱26的实际温度大于预定温度值时，第二温度传感器35触发控制器使得控制器启动第一散热风扇31和第二散热风扇32。

当控制器的温度在预设温度值以下时，第二温度传感器35不需要触发控制器使得控制器启动第一散热风扇31和第二散热风扇32，当控制器的温度在预设温度值或在预设温度值以上时，第二温度传感器35才触发控制器使得控制器启动第一散热风扇31和第二散热风扇32进行散热，节省电能。

回看图3和图4，床身2上设有用于驱动零件转动的主轴8组件，床身2的上表面呈倾斜向下的斜面；主轴8组件包括靠边架38和转动承载于靠边架38上并沿水平方向设置的主轴8，主轴8的一端安装有用于固定零件的卡盘9，主轴8的另一端设有主电机10，靠边架38通过螺栓固定安装于床身2上表面的底端，且床身2上表面的底端一体成型有抵接楞39，抵接楞39和靠边架38之间夹持抵接有固定安装于床身2上的两个抵接块40，抵接楞39开设有两个安装槽41，安装槽41容设有螺纹连接于靠边架38的拉紧螺丝42。

靠边架38安装于床身2上表面的底端，进一步降低了安装于靠边架38上主轴8的重心，进而主轴8在旋转时的稳定性更高，数控车床的加工精度更高；抵接楞39、抵接块40和拉紧螺丝42的设置，进一步提高靠边架38安装于床身2上的稳固性，由于床身2的上表面呈倾斜面设置，因此靠边架38在自身重力和主轴8重力的作用下抵接于抵接块40，与抵接楞39支持抵接块40的力相平衡，进一步提高螺栓固定靠边架38的稳固性。

参见图3，具体的，床身2沿垂直于主轴8的轴线方向滑动连接有调节座43，主电机10固定安装于调节座43上，主电机10的输出轴上设有主动轮(图中未示出)，主轴8上设有从动轮(图中未示出)，主动轮和从动轮上套设有皮带44；调节座43设有沿垂直于主轴8的轴线方向布置的条形孔(图中未示出)，条形孔容设有用于定位调节座43并螺纹连接于床身2上的螺丝。

这样方便工人能够根据皮带44的使用时长调整皮带44的松紧度，当皮带44轮松弛时，松开螺丝，将调节座43向远离主轴8的方向滑动至合适位置，再扭紧螺丝即可；另外，当需要更换安装皮带44时，松开螺丝，将调节座43向靠近主轴8的方向滑动，在主动轮和从动轮之间套上皮带44之后再将调节座43向远离主轴8的方向滑动至合适位置，最后扭紧螺丝，方便工人更换皮带44。

参见图1和图5，具体的，床身2设有遮挡于丝杆12的防护罩45，防护罩45为一体式构造。一体式构造的防护罩45，相比多节式防护罩45，可避免加工屑掉落至丝杆12上，影响数控车床的加工精度，利于加工屑的回收。另外，还可给数控车床加装排屑机(图中未示出)，实现加工屑的全自动回收，且床身2的上表面呈倾斜向下的斜面，利于加工屑排出。

参见图5，具体的，床身2包括设于床身2底端一体式的底座，底座的内部型腔设有呈井字形和三角形结合的加强筋，提高了数控车床的稳定性。

上述实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。