专利名称：一种普通立式铣床的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种机械加工机床，特别是一种可进行半自动操作的普通立式铣床。尤其适合各类机械加工、机械维修等行业使用。
目前，普遍使用的普通立式铣床一般均包括底座，带导轨的床身，升降台，纵、横向工作台，动力及电器控制系统，润滑及冷却液循环系统。此种铣床虽然具有通用性较强，适用范围较宽等特点，但由于升降台，工作台等各运动部件均是采用杠杆机构和牙嵌式啮合器啮合并通过手动操作来实现的；各锁紧机构，间隙调整机构亦均是采用手动调整来实现；其效率较低，操作劳动强度大，技术性要求较强，在部分环节上还易发生误动作；在工作丝杆螺母副的传动上，采用丝杆旋转、螺母固定的方式，又存在丝杆刚性较差，运动中易产生拉、压变形等弊病；此外，在升降台与床身导轨及工作台与工作台及升降台导轨之间，由于采取金属与金属直接接触运动，一是摩擦力较大，能耗较高，二是易生锈，易磨损，维修亦不方便。因此，此类机床存在操作劳动强度大，效率较低，技术性要求高，丝杆螺母副的传动刚性差及运动导轨磨擦阻力大，易磨损，精度保持性较差，且维修较困难等弊病。
本实用新型的目的在于在背景技术基础上将升降台、工作台等部分采用手动操作的改进设计为半自动操作；同时提高传动丝杆的刚性及导轨的强度，降低导轨相对运动时的摩擦力。以达到提高机床工作效率和精度的保持性，降低操作者的劳动强度和机床的能耗，延长使用寿命等目的。
本实用新型的解决方案是在工作台的纵向、横向及垂向运动都采用电磁离轴(器)代替原杠杆机构和牙嵌式离合器，来实现接通和制动；为了提高工作台传动丝杆的刚性及利于工作台运动控制的半自动化，本实用新型的工作台在纵、横垂三个方向运动的丝杆螺母副传动方式的设置上，均采用丝杆与工作台固定而螺母转动；同时在升降台内设置一让刀机构，在完成前一道铣削工序后，升降台自动下降到一定距离，然后快速退回，再上升到下降前的高度(即原进刀位置)，以避免工作台按原位退回时划伤已加工表面和损坏刀具刃口，从而使工作台运动及退刀实现半自动操作。为了提高导轨的强度，降低相对运动时的摩擦阻力，提高其耐磨性和精度保持性，本实用新型的床身采用经表面淬火处理的矩形导轨，而工作台之间、工作台与升降台之间的滑动导轨及镶条工作面亦采用贴塑结构。从而实现本实用新型的目的。因此，本实用新型包括带导轨的床身及其底座、立铣头、升降台、纵、横向工作台、动力系统、变速机构、电器控制系统及润滑、冷却液循环系统；关键在于在升降台内还设有让刀机构和电磁离合轴；控制工作台纵向、横向及垂向运动的丝杆螺母副的设置方式为丝杆固定，而螺母转动；纵向、横向丝杆分别紧固于相应工作台的两端，传动螺母通过固定套轴向固定于相应的丝杆上；各电磁离合轴则固定于升降台内并通过动力输出齿轮分别与各传动螺母连接，控制其运动的接通和制动；让刀机构的一端通过带油缸的齿轮泵紧固于升降台上，而另一端则通过摇臂与升降丝杆连接并控制其让刀(下降)与回位(上升)。为了消除工作台丝杆与螺母在顺铣时的间隙，在横向工作台丝杆上还设有间隙自动消除机构，该机构包括电机、齿轮泵、带活塞杆的油缸，与活塞杆连接的摆动机构及受其控制并设于横向丝杆上的间隙消除螺母。而所述让刀机构还包括制动阀，分别控制升降台下降、上升位置的微动开关，设于油缸活塞杆上用以控制微动开关动作的触销，紧固于活塞杆上的键块；摇臂则紧固于键块上并随活塞杆的往复运动而摆动。电磁离合轴则包括传动轴及设于该轴上的动力输入和输出齿轮，以及接通运动的电磁离合器和制动电磁离合器。床身固定导轨为经表面淬火处理的矩形导轨；而在升降台滑动导轨及纵向工作台上，下导轨和各镶条工作面上均贴有塑料。
本实用新型由于采用丝杆固定，螺母传动，并通过电磁离合轴来控制工作台纵、横及垂向运动，同时设置了间隙自动消除机构，及自动让刀装置。既提高了传动丝杆的刚性，又可实现半自动操作，有效地提高了效率，降低了操作者的劳动强度，床身导轨采用经表面淬火处理的矩形导轨并在各滑动导轨副及镶条工作面采用贴塑结构，又大大提高了导轨的强度、耐磨性和精度保持性并降低了导轨之间的摩擦系数。因此，本实用新型具有可进行半自动操作，工作效率高，传动丝杆的刚性及机床精度保持性好，能耗较低，使用寿命长，操作控制方便可靠等优点。
附图及
图1为本实用新型正视图；图2为图1的侧视图；图3为丝杆螺母副结构及纵向丝杆结构和传动示意图；图4为电磁离合轴结构示意图；图5为间隙自动消除机构及传动关系和横向传动丝杆结构示意图；图6为让刀机构结构及传动关系示意图。
图中1、底座，2、升降台，3、纵向工作台(滑鞍)，4、间隙自动消除机构，5、横向工作台，6、床身导轨，7、床身，8、立铣头，9、电器柜，10、纵向传动丝杆，11、自动让刀机构，12、横向传动丝杆，13、电磁离合轴，14、传动螺母，14-1固定套，15-1、15-2传动齿轮，15-3、动力输出齿轮，16、齿轮座，17、齿轮轴，18、锁紧螺母，19电磁离合轴，20、接通电磁离合器，21、动力输入齿轮，22、制动电磁离合器； 23、电机，24、安全阀，25、齿轮泵，26、液压缸，27、进油道，28、活塞杆，29、摆动支架，30、间隙消除螺母，31、支承销，32铣刀，33、紧固螺母； 34、电机(轴)，35、齿轮泵，36、液压缸，37、进油道，38、制动阀，39、柱销，40、41微动开关，42、动触销，43、活塞杆，44、键块，45、摇臂，46、升降丝杆，47、螺纹法兰。
实施例本实施例以FX5040普通立式铣床为例，其底座1、床身7、立铣头8均与原结构相同，横向工作台5、纵向工作台3的基本结构(即工作台的长、宽高)亦与背景技术同。附图3纵向丝杆10、长532mm，螺纹部分长408mm，螺纹为T28×5，两端均通过双螺母18紧固于纵向工作台3前后端部，传动螺母14，轴向长78mm，螺纹亦为T28×5，中部外沿通过花键与传动齿轮15-1连接，以传递动力，传动螺母14及传动齿轮15-1均通过固定套14-1及相应的轴承轴向固定；传动齿轮(中间齿轮)15-2通过齿轮轴17、及齿轮座16固定于升降台2上并与齿轮15-1及电磁离合轴上的动力输出齿轮15-3啮合传动，齿数为28齿、模数2；附图4电磁离合轴19长为720mm，动力输入齿轮21、齿数为59，中部动力输出齿轮15-3齿数28，模数均为2，接通运动的电磁离合器20，内径Φ35mm、轴向厚51mm，最大扭矩6.3Kg.m；制动离合器22，内径Φ20mm，轴向厚40mm，最大扭矩1.25Kg.m，离合轴19通过轴承固定于升降台2内，其输入齿轮21直接与进给变速箱齿轮啮合以接受动力。间隙自动消除机构(附图5)仅在横向传动丝杆12上设置，其丝杆螺母副的传动方式和传动链的设置均与纵向丝杆同，该丝杆12长1688mm，通过锁紧螺母紧固于横向工作台5两端的支架上，间隙消除螺母30设在传动螺母14的端部，通过摆动支架29控制其消除顺铣时的间隙，该支架通过轴销与活塞杆28连接并受其控制；电机23功率9W，转速1400rpm，齿轮泵流量2l/min；在进行顺铣时活塞杆带动摆动支架29，该支架带动间隙消除螺母30给丝杆一轴向力，从而将其间隙消除；而当机床需正常加工时电机23反转，活塞杆28带动摆动支架29将轴向预紧力取消。让刀机构(附图6)，电机34带动齿轮泵35并通过液压缸36的活塞杆43及紧固于活塞杆上的键块44带动摇臂45动作，而摇臂上端通过外螺纹与螺纹法兰47连接，而内腔与升降丝杆连接，法兰47紧固于升降台上，当摇臂45随活塞杆43向左或向右运动而向左或右转动时，经螺纹法兰47带动升降台下降或上升一定距离，其下降→停止或上升→停止的动作由微动开关41和40控制(退回仍由原机床进给机构控制)；当一道工序结束而启动该机构，电机34转动，压力油首先经F进入制动阀38的上部将锁于活塞杆43槽内的阀杆退出，之后活塞杆43向左(即向内)移动，带动升降台2下降一定距离(本实施例为0.7mm)后，动触销42压微动开关41，电机停转，升降台停止下降，并快速退回；再启动上升按键，电动机34反转，活塞杆43在油缸带动下向右移动，经摇臂45带动升降台向上运动，到位时，制动阀38在弹簧力的作用下向上移动，卡于活塞杆的槽内，同时柱销39亦在弹簧力的作用下向左移，微动开关40动作，电机34及齿轮泵35等停止工作，机床便可进行下一道加工工序。本实施例床身导轨6采用中部带矩形凹槽的矩形导轨，每根导轨宽480mm，凹槽宽160mm，深50mm，表面采用超音频淬火，硬度为HS65，淬硬层深不小于1.5mm，升降台2的导轨及镶条长度均为640mm，表面贴聚四氟乙烯塑料，贴塑层厚2.5mm，贴牢后经刨削加工至1.5mm，再与导轨对研至达到要求即可；纵向工作台3上、下导轨及各镶条亦进行上述贴塑处理，贴塑层最终厚度1.0mm，整个机床的安装和调试与背景技术同。
权利要求1.一种普通立式铣床，包括带导轨的床身及其底座、立铣头、升降台、纵、横向工作台、动力系统、变速机构、电器控制系统及润滑、冷却液循环系统；其特征在于在升降台内还设有让刀机构和电磁离合轴；控制工作台纵向、横向及垂向运动的丝杆螺母副的设置方式为丝杆固定，而螺母转动；纵向、横向丝杆分别紧固于相应工作台的两端，传动螺母通过固定套轴向固定于相应的丝杆上；各电磁离合轴则固定于升降台内并通过动力输出齿轮分别与各传动螺母连接，控制其运动的接通和制动；让刀机构的一端通过带油缸的齿轮泵紧固于升降台上，而另一端则通过摇臂与升降丝杆连接并控制其让刀与回位。
2.按权利要求1所述普通立式铣床，其特征在于在横向工作台丝杆上还设有间隙自动消除机构，该机构包括电机、齿轮泵、带活塞杆的油缸，与活塞杆连接的摆动机构及受其控制并设于横向丝杆上的间隙消除螺母。
3.按权利要求1所述普通立式铣床，其特征在于所述让刀机构包括制动阀，分别控制升降台下降、上升位置的微动开关，设于油缸活塞杆上用以控制微动开关动作的触销，紧固于活塞杆上的键块；摇臂则紧固于键块上并随活塞杆的往复运动而摆动。
4.按权利要求1所述普通立式铣床，其特征在于所述电磁离合轴包括传动轴及设于该轴上的动力输入和输出齿轮，以及接通运动的电磁离合器和制动电磁离合器。
5.按权利要求1所述普通立式铣床，其特征在于机床床身固定导轨为经表面淬火处理的矩形导轨；而在升降台滑动导轨及纵向工作台上、下导轨和各镶条工作面上均贴有塑料。
专利摘要该实用新型属于一种普通立式铣床,该铣床在背景技术基础上采用传动丝杆固定,螺母转动并通过电磁离合轴控制其动作;还增设了间隙自动消除及让刀机构;采用经表面淬火处理的矩形床身导轨及贴塑结构的滑动导轨。有效地提高了丝杆的刚性,导轨的强度及操作的自动化程度,降低了导轨之间的摩擦系数;因而具有传动丝杆刚性及机床精度保持性好,能耗较低,使用寿命长,可进行半自动操作且效率高,操作控制方便、可靠等特点。
文档编号B23C1/00GK2362632SQ9822857
公开日2000年2月9日 申请日期1998年4月1日 优先权日1998年4月1日
发明者明显华 申请人:长征机床股份有限公司