加工主轴部件及三轴数控磨床的制作方法

本实用新型属于机床技术领域，尤其涉及一种加工主轴部件及三轴数控磨床。

背景技术：

三轴数控磨床一般包括位于水平方向的横轴移动机构和纵轴移动机构，以及位于竖向的竖轴移动机构和安装在竖轴移动机构上的加工主轴，其中工件一般安装在横轴移动机构或纵轴移动机构上，竖轴移动机构一般采用丝杆模组，加工主轴安装在丝杆模组的移动端上实现上下移动。但是，现有的丝杆模组在停止移动的情况下，由于加工主轴的自重，尤其是在加工主轴自重较大时，加工主轴会在自重的作用下依旧会带动丝杆转动，从而导致加工主轴会向下移动一段距离，使用效果不好。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种加工主轴部件及三轴数控磨床，旨在解决现有技术中的轴数控磨床在竖向移动机构停止移动的情况下，加工主轴依旧会向下移动的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种加工主轴部件，包括竖向移动模组和加工主轴，所述竖向移动模组包括竖向支架、竖向驱动电机、蜗杆、蜗轮、竖向丝杆和竖向滑台，所述竖向丝杆可转动地安装于所述竖向支架上，所述竖向驱动电机的驱动端与所述蜗杆连接并驱动所述蜗杆转动，所述蜗杆与所述蜗轮螺接并驱动所述蜗轮转动，所述蜗杆的展开螺旋角小于所述蜗轮与所述蜗杆接触的摩擦角，所述蜗轮与所述竖向丝杆连接并带动所述竖向丝杆转动，所述竖向滑台与所述竖向丝杆螺接。

可选地，所述竖向移动模组还包括调整垫片，所述调整垫片套接于所述竖向丝杆上并与所述蜗轮抵接。

可选地，所述竖向滑台上沿着所述竖向丝杆延伸方向的两端均设有缓冲件，所述缓冲件用于与所述竖向支架弹性接触。

可选地，所述加工主轴部件还包括竖向测距组件，所述竖向测距组件包括竖向条形标记件和竖向识别件，所述竖向条形标记件设于所述竖向滑台上并与所述竖向丝杆同方向延伸，所述竖向识别件设于所述竖向支架上并用于识别所述竖向条形标记件上的位置。

可选地，所述竖向支架上设有竖向原点感应件，所述竖向滑台上设有与所述竖向原点感应件相识别的感应识别件。

可选地，所述竖向支架上位于所述竖向原点感应件的两侧均设有用于阻止所述感应识别件移动的竖向限位开关，所述竖向限位开关沿着所述竖向条形标记件的长度方向布置。

本实用新型实施例提供的加工主轴部件的有益效果：与现有技术相比，本实用新型的加工主轴部件，通过使得竖向驱动电机驱动蜗杆转动，然后蜗杆带动蜗轮转动，在使得蜗轮带动竖向丝杆转动，由于蜗杆的展开螺旋角小于蜗轮与蜗杆接触的摩擦角，从而使得蜗轮和蜗杆之间具有自锁作用，即带动竖向丝杆转动的蜗轮无法带动蜗杆转动，从而使得当竖向驱动电机停止工作后，竖向丝杆边被蜗轮和蜗杆卡死，从而使得位于竖向丝杆的加工主轴即使在自重的作用下也无法带动竖向丝杆转动，从而保证加工主轴不会向下移动。并且，由于蜗轮和蜗杆的配合具有减速作用，从而可以有效地调节竖向驱动电机驱动竖向丝杆转动的速度，利于提高加工主轴移动的精度，使用效果好。

本实用新型实施例提供的另一技术方案：一种三轴数控机床，包括上述的加工主轴部件以及水平移动机构，水平移动机构的移动端与竖向支架连接并驱动竖向支架在水平方向移动。

本实用新型实施例提供的三轴数控机床，由于使用有上述的加工主轴部件，在停止加工时，可以有效地防止加工主轴由于自重而向下移动。并且，由于蜗轮和蜗杆的配合具有减速作用，从而可以有效地调节竖向驱动电机驱动竖向丝杆转动的速度，利于提高加工主轴移动的精度，从而提高加工精度，使用效果好。

可选地，所述水平移动机构包括横向移动模组、纵向移动模组和工件安装件，所述横向移动模组的移动端与所述工件安装件连接并驱动所述工件安装件在横向移动，所述纵向移动模组的移动端与所述竖向移动模组连接，所述纵向移动模组驱动所述竖向移动模组在纵向移动以靠近或远离所述横向移动模组。

可选地，所述横向移动模组包括横向支架、直线电机和横向测距组件，所述直线电机安装于所述横向支架上，所述直线电机的动子为所述移动端，所述横向测距组件包括横向条形标记件和横向移动识别件，所述横向条形标记件设于所述横向支架上并与所述直线电机的定子同方向延伸，所述横向移动识别件设于所述直线电机的动子上并用于识别所述横向条形标记件上的位置，所述工件安装件设于所述直线电机的动子上并用于安装工件。

可选地，所述横向支架上设有用于与所述横向移动识别件相识别的横向原点感应件。

可选地，所述横向支架上位于所述横向原点感应件的两侧均设有用于阻止所述横向移动识别件移动的横向限位开关，所述横向限位开关沿着所述横向条形标记件的长度方向布置。

可选地，所述纵向移动模组包括纵向驱动电机和纵向丝杆，所述纵向驱动电机与所述纵向丝杆连接并驱动所述纵向丝杆转动，所述竖向支架与所述纵向丝杆螺接。

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为本实用新型实施例提供的三轴数控磨床的结构示意图；

图2为图1的三轴数控磨床的侧面结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的加工主轴部件的部分结构示意图；

图4为图3的剖面结构示意图；

图5为图1中三轴数控磨床的横向移动模组的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10—水平移动机构；

11—横向移动模组；12—纵向移动模组；13—工件安装件；111—横向支架；112—直线电机；113—横向测距组件；114—横向原点感应件；115—横向限位开关；116—横向移动导轨；117—横向滑台；121—纵向丝杆；1121—定子；1122—动子；1131—横向条形标记件；1132—横向移动识别件；

20—竖向移动模组；

21—竖向支架；22—竖向驱动电机；23—蜗杆；24—蜗轮；25—竖向丝杆；26—竖向滑台；27—调整垫片；28—缓冲件；29—竖向测距组件；291—竖向条形标记件；292—竖向识别件；293—竖向原点感应件；294—竖向限位开关；295—感应识别件；

30—加工主轴。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～5描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、3、4所示，现对本实用新型实施例提供的加工主轴部件进行说明。加工主轴部件包括竖向移动模组20和加工主轴30，竖向移动模组20包括竖向支架21、竖向驱动电机22、蜗杆23、蜗轮24、竖向丝杆25和竖向滑台26，竖向丝杆25可转动地安装于竖向支架21上，竖向驱动电机22的驱动端与蜗杆23连接并驱动蜗杆23转动，蜗杆23的展开螺旋角小于蜗轮24与蜗杆23接触的摩擦角，蜗杆23与蜗轮24螺接并驱动蜗轮24转动，蜗轮24与竖向丝杆25连接并带动竖向丝杆25转动，竖向滑台26与竖向丝杆25螺接。

本实用新型实施例提供的加工主轴部件，与现有技术相比，通过使得竖向驱动电机22驱动蜗杆23转动，然后蜗杆23带动蜗轮24转动，在使得蜗轮24带动竖向丝杆25转动，由于蜗杆23的展开螺旋角小于蜗轮24与蜗杆23接触的摩擦角，从而使得蜗轮24和蜗杆23之间具有自锁作用，即带动竖向丝杆25转动的蜗轮24无法带动蜗杆23转动，从而使得当竖向驱动电机22停止工作后，竖向丝杆25边被蜗轮24和蜗杆23卡死，从而使得位于竖向丝杆25的加工主轴30即使在自重的作用下也无法带动竖向丝杆25转动，从而保证加工主轴30不会向下移动。并且，由于蜗轮24蜗杆23具有减速作用，从而可以有效地调节竖向驱动电机22驱动竖向丝杆25转动的速度，利于提高加工主轴30移动的精度，使用效果好。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1、3、4所示，竖向移动模组20还包括调整垫片27，调整垫片27套接于竖向丝杆25上并与蜗轮24抵接。具体地，通过设置调整垫片27调整蜗轮24的安装位置，使得蜗轮24可以于竖向丝杆25啮合更加紧凑，从而有效减少蜗轮24空转的现象发生，提高传动效率。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1、3、4所示，竖向滑台26上沿着竖向丝杆25延伸方向的两端均设有缓冲件28，缓冲件28用于与竖向支架21弹性接触。具体地，通过设置缓冲件28，这样竖向滑台26在上下移动的过程中，可以避免竖向滑台26与竖向支架21刚性接触，形成缓冲，从而有效地保护竖向滑台26和竖向支架21。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1、3、4所示，加工主轴部件还包括竖向测距组件29，竖向测距组件29包括竖向条形标记件291和竖向识别件292，竖向条形标记件291设于竖向滑台26上并与竖向丝杆25同方向延伸，竖向识别件292设于竖向支架21上并用于识别竖向条形标记件291上的位置。具体地，加工主轴30在竖直方向移动时，通过设置竖向条形标记件291，使得竖向滑台26带动加工主轴30移动时，可以通过竖向条形标记件291与竖向识别件292实时识别，从而可以实时、准确地供操作员读出加工主轴30在加工过程中移动的距离或所处的位置，也利于操作员在加工的过程中，对加工主轴30的位置进行实时的调整，可以有效地提高工件加工的精度，使用效果好。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1、3、4所示，竖向支架上设有竖向原点感应件293，竖向滑台上设有与竖向原点感应件293相识别的感应识别件295。具体地，在感应识别件295移动至与竖向原点感应件293的位置时相感应，从而确定加工主轴30在竖直方向的原点。通过设置竖向原点感应件293以确定加工主轴30的原点位置，从而可以使得操作员可以根据需求准确地校正加工主轴30移动的位置，使用效果好。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1、3、4所示，竖向支架上位于竖向原点感应件293的两侧均设有用于阻止感应识别件295移动的竖向限位开关294，竖向限位开关294沿着竖向条形标记件291的长度方向布置。具体地，通过设置竖向限位开关294，当加工主轴30移动到该极限位置时，感应识别件295与竖向限位开关294识别，此时加工主轴30便停止移动，以防止加工主轴脱离加工的区域。

在本实用新型的另一个实施例中，竖向条形标记件291为贴式光栅，竖向识别件292为光栅读数头。通过利用贴式光栅和光栅读数头相互配合对工件移动的位置进行测定，可以利于操作员准确、实时地获取加工主轴30的位置，使用方便。

如图1、2所示，本实用新型实施例还提供了一种三轴数控机床，包括上述的加工主轴部件以及水平移动机构10，水平移动机构10的移动端与竖向支架21连接并驱动竖向支架21在水平方向移动。

本实用新型实施例提供的三轴数控机床，由于使用有上述的加工主轴部件，在停止加工时，可以有效地防止加工主轴30由于自重而向下移动。并且，由于蜗轮24和蜗杆23的配合具有减速作用，从而可以有效地调节竖向驱动电机22驱动竖向丝杆24转动的速度，利于提高加工主轴30移动的精度，从而提高加工精度，使用效果好。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1、2所示，水平移动机构10包括横向移动模组11、纵向移动模组12和工件安装件13，横向移动模组11的移动端与工件安装件13连接并驱动工件安装件13在横向移动，纵向移动模组12的移动端与竖向移动模组20连接，纵向移动模组12驱动竖向移动模组20在纵向移动以靠近或远离横向移动模组11。具体地，在使用时，工件安装在工件安装件13上，横向移动模组11位于纵向移动模组12的前方独立地相对在纵向移动模组12移动的方向上左右移动；在加工工件时，横向移动模组11带动工件移动，纵向移动模组12带动刀具主轴靠近工件，纵向移动模组12和竖向滑台26相互配合带动刀具主轴移动，这样横向移动模组11、纵向移动模组12和竖向滑台26相互配合实现对工件的三轴加工，加工效果好。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1、5所示，横向移动模组11包括横向支架111、直线电机112和横向测距组件113，直线电机112安装于横向支架111上，直线电机112的动子1122为移动端，横向测距组件113包括横向条形标记件1131和横向移动识别件1132，横向条形标记件1131设于横向支架111上并与直线电机112的定子1121同方向延伸，横向移动识别件1132设于直线电机112的动子1122上并用于识别横向条形标记件1131上的位置，工件安装件13设于直线电机112的动子1122上并用于安装工件。具体地，通过设置横向条形标记件1131，使得直线电机112的动子1122在带动工件移动时，可以通过横向移动识别件1132与横向条形标记件1131实时识别，从而可以实时、准确地供操作员读出工件在加工过程中移动的距离或所处的位置，也利于操作员在加工的过程中，对工件的位置进行实时的调整，可以有效地提高工件加工的精度，使用效果好。并且直线电机112易于控制且移动精度高，可以准确地控制工件的移动位置。

在本实用新型的另一个实施例中，如图5所示，横向移动模组11还包括横向移动导轨116和横向滑台117，横向移动导轨116设于横向支架111上并与直线电机112的定子1121同方向延伸，横向滑台117与直线电机112的动子1122固定连接，横向滑台117与横向移动导轨116滑动连接，工件安装件13设于横向滑台117上，这样利于工件安装在横向滑台117上，直线电机112的动子1122带动横向滑台117移动横向，移动导轨辅助横向滑台117相对直线电机112的定子1121移动，从而利于工件移动，使得工件移动更加平稳、准确。

在本实用新型的另一个实施例中，如图5所示，横向支架111上设有用于与横向移动识别件1132相识别的横向原点感应件114。具体地，通过设置横向原点感应件114以确定原点位置，从而可以使得操作员可以根据需求准确地校正工件移动的位置，并且便于工件加工时计数，使用效果好。

在本实用新型的另一个实施例中，如图5所示，横向支架111上位于横向原点感应件114的两侧均设有用于阻止横向移动识别件1132移动的横向限位开关115，横向限位开关115沿着横向条形标记件1131的长度方向布置。具体地，通过设置横向限位开关115，当工件移动到该极限位置时，横向移动识别件1132与横向限位开关115识别，此时工件便停止移动，以防止工件脱离加工的区域。

在本实用新型的另一个实施例中，横向条形标记件1131为贴式光栅，横向移动识别件1132为光栅读数头。具体地，通过利用贴式光栅和光栅读数头相互配合对工件移动的位置进行测定，可以利于操作员准确、实时地获取工件的位置，使用方便。

在本实用新型的另一个实施例中，工件安装件13为磁性安装件。具体地，磁性安装件具有通电时具有磁性，断电时失去磁性的特性。通过将工件安装件13设为磁性安装件，这样在安装可被磁性吸附的金属材质的工件时，只需对工件安装件13进行通电即可将工件固定，安装极其方便；需要取下工件时，断电即可，使用方便，效率高。

在本实用新型的另一个实施例中，如图2所示，纵向移动模组12包括纵向驱动电机(图未示)和纵向丝杆121，纵向驱动电机与纵向丝杆121连接并驱动纵向丝杆121转动，竖向支架21与纵向丝杆121螺接。具体地，在带动加工主轴30在垂直于工件移动的方向靠近或远工件时，通过纵向驱动电机驱动纵向丝杆121转动而使得竖向支架21移动，易于控制，使用方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。