专利名称：一种数显落地铣镗床的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械加工装备的技术领域，涉及金属切削加工机床，更具 体地说，本实用新型涉及一种数显落地铣镗床。
技术背景目前，在机械制造行业中，加工大型工件甚至重量超过数十吨的工件的孔 和平面时， 一般都是采用落地铣镗床。落地铣镗床是一种大型的卧式镗床，可 以实现主轴的回转运动、主轴箱的轴向进给运动、主轴箱的升降运动以及滑座 的直线进给运动，进行各类大型箱体、壳体、机床床身、支架另件的孔的深度 方向的镗、钻、铰等切削加工，同时也可以安装附件进行平面铣削加工。但是， 现有传统落地铣镗床实现主运动、进给运动的主轴箱、进给箱、变速机构等机 械结构复杂庞大，传动链长，所以机床的生产周期长，生产的效率不高，价格昂贵，功能较少；而且采用这种机床进行加工的加工精度不易保证，加工的自动化水平不高，使用、操作和维修不方便。实用新型内容本实用新型所要解决的问题是提供一种数显落地铣镗床，其目的是提高这 种机床的加工精度且使操作、维修更加方便。为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为所提供的这种数显落 地铣镗床，包括床身、滑座、立柱、主轴箱及设在主轴箱上的镗杆主轴，立柱 固定在滑座上，滑座通过导轨安装在床身上，主轴箱通过导轨安装在立柱上， 驱动所述的镗杆主轴旋转主运动的主轴电机的结构为变频调速电机。为了进一步完善本实用新型，实现发明目的，以上述技术方案为基础，还提供以下更为详尽和具体的技术方案，使本实用新型充分体现出技术进步和新 颖性、创造性变频调速与机构变速相结合的技术方案在所述的主轴箱内，所述的主轴 电机与镗杆主轴之间设有主轴回转运动减速机构，所述的主轴回转运动减速机 构为滑移齿轮的多级变速传动机构。所述的主轴回转运动减速机构24通过多级 变速， 一般采用高、中、低三档齿轮变速，使主轴获得的高、中、低速在3~700 r/min范围内无级调速。其突出优点是简化了传动结构，降低了成本，有效提高 了传动精度和自动化水平。主轴箱和滑座的锁紧技术方案所述的主轴箱和滑座，均采用液压油缸锁 紧，所述的主轴箱在定位后，由液压油缸通过蝶簧夹紧机构锁紧在立柱上，运 动时液压油缸松开；所述的滑座在定位后，由液压油缸锁紧在床身上，运动时 液压油缸松开。运动部件的光栅数显技术方案所述的滑座上设有滑座进给运动球栅尺； 所述的主轴箱上设有主轴箱升降运动球栅尺；上述球栅尺均与数显装置连接。以下为滑座、主轴箱和镗杆主轴的运动的传动机构技术方案-滑座所述的滑座在床身导轨上进行往复直线运动的驱动机构为丝杆螺母 机构，即滑座丝杠螺母副，由滑座电机通过滑座减速箱驱动；所述的滑座电机 为交流伺服电机；所述的滑座丝杠螺母副的传动形式为螺母旋转、丝杆固定不 转的方式。所述的滑座丝杠螺母副采用双螺母结构。主轴箱所述的主轴箱在立柱进行升降运动的驱动机构为丝杆螺母机构， 即主轴箱升降丝杠螺母副，由主轴箱升降电机通过主轴箱升降减速箱驱动；所 述的主轴箱升降电机为交流伺服电机；所述的主轴箱升降丝杠螺母副中，采用 双螺母结构。镗杆主轴所述的镗杆主轴在主轴箱内进行的直线进给运动的驱动机构为 丝杆螺母机构，即主轴滚珠丝杠螺母副，由主轴进给电机通过主轴直线运动减 速箱驱动；所述的主轴进给电机为交流伺服电机；所述的主轴进给电机与主轴 滚珠丝杠螺母副中的丝杆通过主动同步带轮、同步齿形带和从动同步带轮传劫。为了方便操作，提出如下技术方案所述的主轴箱上设有位置与其紧固连 接的控制面板并通过操作站台固定在主轴箱的侧面靠近镗杆主轴伸出端的位 置；控制面板上设有数显屏幕、电子微调手轮和控制按钮。本实用新型的主轴箱在立柱上的平衡的技术方案为采用双链条和链轮将 所述的主轴箱在立柱的侧面吊装并设平衡重锤在链条的另一端使其平衡。本实用新型部件结构的技术方案所述的床身、滑座、立柱和主轴箱均为 树脂砂造型的高强度铸件；所述的导轨均采用贴塑导轨；所述的床身设有不锈 钢拉板式防护罩，所述的不锈钢拉板式防护罩的固定端与床身连接，其活动端 与滑座连接。本实用新型采用上述技术方案，与现有技术相比，由于采用了先进的机电 一体化技术、数显技术等，优化主运动、进给运动的传动方式，縮短传动链， 提高劳动生产效率。本实用新型具有结构先进、合理、简单；自动化水平好， 加工质量稳定可靠；工件可以在一次装夹中集中完成钻孔、镗孔、铰孔、锪平 面及铣削的多工序加工，具有生产效率高、使用操作、维修方便的优点。本实 用新型配置回转工作台、平旋盘、直角铣头等特殊附件后，可铣削大平面、键 槽及对工件多面进行切削加工，加工范围广。可以用于能源、交通、冶金、石 化、机械等各行业，为大型零件的机械加工提供复合型、多功能、高效率的先 进设备。
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明-图1为本实用新型的传动结构原理示意图； 图2为本实用新型的外形正面结构示意图； 图3为本实用新型的外形侧面结构示意图。图中标记为1、床身，2、滑座，3、立柱，4、主轴箱，5、镗杆主轴，6、 主轴电机，7、滑座电机，8、滑座减速箱，9、滑座丝杠螺母副，10、滑座球栅 尺，U、液压泵站，12、主轴箱升降电机，13、主轴箱升降减速箱，14、主轴 箱升降丝杠螺母副，15、主轴箱升降运动球栅尺，16、控制面板，17、电气柜， 18、主轴进给电机，19、同步齿形带，20、主动同步带轮，21、从动同步带轮， 22、主轴滚珠丝杠螺母副，23、主轴直线运动减速箱，24、主轴回转运动减速 机构，25、操作站台，26、扶梯。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式
如所 涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作 用及工作原理、相关技术参数、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的 说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、 准确和深入的理解。如图1、图2和图3所表达的本实用新型的结构和传动原理，本实用新型为 一种数显落地铣镗床，包括床身1、滑座2、立柱3、主轴箱4及设在主轴箱4 上的镗杆主轴5，立柱3固定在滑座2上，滑座2通过导轨安装在床身l上，主 轴箱4通过导轨安装在立柱3上。电气柜17设在安装主轴箱4的相反的侧面。 本实用新型的总体设计布局为单立柱、侧挂箱。以下所述的X轴向，为滑座沿床身导轨横向移动的方向；Y轴向为主轴箱4沿立柱导轨垂直移动的方向；Z轴向为镗杆主轴5在主轴箱4内作伸縮运动的 方向。床身1上表面布置有二条矩型平导轨，导向导轨位于中部，保证运动的平 稳；滑座2是连接床身1和立柱3的中间层，下方有二条矩型平导轨与床身1 的导轨相结合，立柱3固定在滑座2上方，滑座2沿床身1导轨横向移动(X 向)。主轴箱4安装在立柱3上，沿立柱3导轨垂直移动(Y向)。主轴箱4内 装有镗杆主轴5，作伸縮运动(Z向)。为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服 其缺陷，实现提高所述的这种回转工作台的操作自动化程度和工作精度的目的， 本实用新型采取的技术方案为如图l、图2和图3所示，本实用新型所提供的 这种数显落地铣镗床，驱动所述的镗杆主轴5旋转主运动的主轴电机6的结构 为变频调速电机。本实用新型中的主运动采用先进的变频调速系统、进给运动采用伺服电机 驱动，各进给运动为分离传动的先进机电一体化技术，减少了繁杂齿轮传动， 提高了精度，应用球栅数显技术，给操作和维修带来方便。本实用新型增加数 控系统即可发展为数控落地铣镗床。为了使本实用新型更为完善，在实施时更加方便、灵活，还提供了以下实 施示例作为本实用新型在具体实施时的参考实施例一如图1所示，在所述的主轴箱4内，所述的主轴电机6与镗杆主轴5之间 设有主轴回转运动减速机构24，所述的主轴回转运动减速机构24为滑移齿轮的 多级变速传动机构，并采用先进的变频调速系统。本实用新型的主运动的主轴回转运动减速机构24采用先进的变频调速系统，可采用22Kw变频电机驱动，通过高、中、低三档齿轮变速，使镗杆主轴5 获得3-700 r/min的无级调速，低速3~122r/min，高速35-700 r/min，调速范围 广。主运动为液压油缸预选变速，变速过程中主轴电机6缓慢正、反向点动运 转，以利于齿轮顺利啮合。它的实出优点是简化了传动结构，降低了成本，有 效提高了传动精度和自动化水平。主轴电机6可采用型号为YBPT180L-50-22-4 22KW的变频电机，其变频器 可采用的型号为A740的变频器。实施例二所述的主轴箱4和滑座2，均采用液压油缸锁紧，所述的主轴箱4在定位后， 由液压油缸通过蝶簧夹紧机构锁紧在立柱3上，运动时液压油缸松开；所述的 滑座2在定位后，由液压油缸锁紧在床身1上，运动时液压油缸松开。当主轴 箱4和滑座2在不运动时，为了提高机床的刚度，必须将其锁紧。运动时必须 将其松开。采用液压锁紧和松开的方式最为可靠和方便。本实用新型的液压系统可分为两个部分，主轴箱4内齿轮、轴承的润滑和 立柱3导轨润滑、主轴箱夹紧为一个独立泵站图2中所示的液压泵站11;床身 l进给箱自润滑、滑座夹紧润滑为一个独立泵站。本实用新型的液压系统稳定可 靠，操作方便。实施例三如图2所示，所述的滑座2上设有滑座进给运动球栅尺10;所述的主轴箱 4上设有主轴箱升降运动球栅尺15;上述球栅尺均与数显装置连接。在X、 Y方向的进给安装球栅尺，在固定的操作站台集中操作和显示。数 应用球栅数显技术，机床采用集中操纵，都在操作站台25的控制面板16上， 显示直观，操作方便。本实用新型中的X、 Y、 Z方向进给运动采用采用分离式进给传动，交流伺 服电机和驱动器，Y、 Z轴向交流伺服电机带制动装置。X、 Y轴向运动配备有 数显读数显示屏，操作、维修方便。实施例四如图1所示，所述的滑座2在床身1导轨上进行往复直线运动的驱动机构 为丝杆螺母机构，即滑座丝杠螺母副9，由滑座电机7通过滑座减速箱8驱动； 所述的滑座电机7为交流伺服电机；所述的滑座丝杠螺母副9的传动形式为螺 母旋转、丝杆固定不转的方式。在X轴方向的立柱3和滑座2横向水平进给运动采用交流伺服电机结构的 滑座电机7，经过1:9滑座减速箱8降速后，采用滑座丝杠螺母副9的传动(螺 母转、丝杠不转的传动形式)，使滑座2实现l 2000mm/min进给及快速运动， 可机动也可低速点动。用电子手轮操作实现微调进给。滑座进给运动球栅尺10 进行运动位置测量。实施例五如图1所示，所述的主轴箱4在立柱3进行升降运动的驱动机构为丝杆螺 母机构，即主轴箱升降丝杠螺母副14，由主轴箱升降电机12通过主轴箱升降减 速箱13驱动；所述的主轴箱升降电机12为交流伺服电机；所述的主轴箱升降 丝杠螺母副14中，采用双螺母结构。Y轴方向的主轴箱4升降进给运动采用交流伺服电机结构的主轴箱升降电 机12驱动。经过1:8主轴箱升降减速箱13的降速后，与主轴箱升降丝杠螺母副 14连结，实现主轴箱4进行1 2000mm/min进给及快速运动，用电子手轮操作 实现微调进给。X、 Y轴丝杠螺母均为双螺母结构，可调整螺母消除间隙。主轴 箱升降运动球栅尺15进行测量。实施例六如图1所示，所述的镗杆主轴5在主轴箱4内进行的直线进给运动的驱动机构为丝杆螺母机构，即主轴滚珠丝杠螺母副22，由主轴进给电机18通过主轴 直线运动减速箱23驱动；所述的主轴进给电机18为交流伺服电机；所述的主 轴进给电机18与主轴滚珠丝杠螺母副22中的丝杆通过主动同步带轮20、同步 齿形带19和从动同步带轮21传动。Z轴方向的镗杆主轴5水平伸縮进给运动采用交流伺服电机结构的主轴进 给电机18驱动。经过1:4的精密同步齿形带轮降速与主轴滚珠丝杠螺母副22实 现2~3000mm/min进给及快速运动，可机动也可低速点动。用电子手轮操作实 现微调进给。实施例七如图2和图3所示，所述的主轴箱4上设有位置与其紧固连接的控制面板 16并通过操作站台25固定在主轴箱4的侧面靠近镗杆主轴5伸出端的位置；控 制面板16上设有数显屏幕、电子微调手轮和控制按钮。本实用新型的集中操纵都在控制面板16上，控制面板16设在操作站台25 上，通过扶梯26，操作人员登上操作站台25，操作站台25随主轴箱4升降， 便于工人操作。另外配有电子微调手轮及显示屏，操作方便，运行安全可靠。实施例八所述的主轴箱4在立柱3上的平衡方式为采用双链条和链轮将所述的主 轴箱4在立柱3的侧面吊装并设平衡重锤在链条的另一端使其平衡。上述平衡方式，使得立柱3不会单侧过度受力而发生变形、倾斜，影响加工。实施例九所述的床身l、滑座2、立柱3和主轴箱4均为树脂砂造型的高强度铸件； 所述的导轨均采用贴塑导轨；所述的床身1设有不锈钢拉板式防护罩，所述的 不锈钢拉板式防护罩的固定端与床身1连接，其活动端与滑座2连接。机床的床身1、滑座2、立柱3、主轴箱4等大件采用CAD计算机辅助设计， 结构刚性好。各大件均为树脂砂造型的高强度铸件，X、 Y向导轨采用贴塑导轨， 摩擦力小，定位精度高。根据用户的需求，本实用新型还可配置回转工作台、平旋盘、直角铣头、 平台等特殊附件，扩大加工范围，可铣削大平面、键槽、及旋转工件对多面进 行切削加工，具有加工范围大、自动化水平高、质量稳定、节省工装、生产效 率高的优点。以上的具体实施方式
的介绍，只是结合附图对本实用新型进行了示例性的 描述。显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新 型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新 型的发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围 之内。
权利要求1、一种数显落地铣镗床，包括床身(1)、滑座(2)、立柱(3)、主轴箱(4)及设在主轴箱(4)上的镗杆主轴(5)，立柱(3)固定在滑座(2)上，滑座(2)通过导轨安装在床身(1)上，主轴箱(4)通过导轨安装在立柱(3)上，其特征在于驱动所述的镗杆主轴(5)旋转主运动的主轴电机(6)的结构为变频调速电机。
2、 按照权利要求1所述的数显落地铣镗床，其特征在于在所述的主轴箱 (4)内，所述的主轴电机(6)与镗杆主轴(5)之间设有主轴回转运动减速机构(24)，所述的主轴回转运动减速机构(24)为滑移齿轮的多级变速传动机构。
3、 按照权利要求2所述的数显落地铣镗床，其特征在于所述的主轴箱(4) 和滑座(2)，均采用液压油缸锁紧，所述的主轴箱(4)在定位后，由液压油缸 通过蝶簧夹紧机构锁紧在立柱(3)上，运动时液压油缸松开；所述的滑座(2) 在定位后，由液压油缸锁紧在床身(1)上，运动时液压油缸松开。
4、 按照权利要求3所述的数显落地铣镗床，其特征在于所述的滑座.(.2) 上设有滑座进给运动球栅尺(10);所述的主轴箱(4)上设有主轴箱升降运动 球栅尺(15);上述球栅尺均与数显装置连接。
5、 按照权利要求1或2或3或4所述的数显落地铣镗床，其特征在于所 述的滑座(2)在床身(1)导轨上进行往复直线运动的驱动机构为丝杆螺母机 构，即滑座丝杠螺母副(9)，由滑座电机(7)通过滑座减速箱(8)驱动；所 述的滑座电机(7)为交流伺服电机；所述的滑座丝杠螺母副(9)的传动形式 为螺母旋转、丝杆固定不转的方式。
6、 按照权利要求1或2或3或4所述的数显落地铣镗床，其特征在于所 述的主轴箱(4)在立柱(3)进行升降运动的驱动机构为丝杆螺母机构，即主 轴箱升降丝杠螺母副(14)，由主轴箱升降电机(12)通过主轴箱升降减速箱(13)驱动；所述的主轴箱升降电机(12)为交流伺服电机；所述的主轴箱升降丝杠 螺母副(14)中，采用双螺母结构。
7、 按照权利要求1或2或3或4所述的数显落地铣镗床，其特征在于所 述的镗杆主轴(5)在主轴箱(4)内进行的直线进给运动的驱动机构为丝杆螺 母机构，即主轴滚珠丝杠螺母副(22)，由主轴进给电机(18)通过主轴直线运 动减速箱(23)驱动；所述的主轴进给电机(18)为交流伺服电机；所述的主 轴进给电机(18)与主轴滚珠丝杠螺母副(22)中的丝杆通过主动同步带轮(20)、 同步齿形带(19)和从动同步带轮(21)传动。
8、 按照权利要求1或2或3或4所述的数显落地铣镗床，其特征在于:所 述的主轴箱(4)上设有位置与其紧固连接的控制面板(16)并通过操作站台(25) 固定在主轴箱(4)的侧面靠近镗杆主轴(5)伸出端的位置；控制面板(16) 上设有数显屏幕、电子微调手轮和控制按钮。
9、 按照权利要求1或2或3或4所述的数显落地铣镗床，其特征在于所 述的主轴箱(4)在立柱(3)上的平衡方式为采用双链条和链轮将所述的主 轴箱(4)在立柱(3)的侧面吊装并设平衡重锤在链条的另一端使其平衡。
10、 按照权利要求1或2或3或4所述的数显落地铣镗床，其特征在于 所述的床身(1)、滑座(2)、立柱(3)和主轴箱(4)均为树脂砂造型的高强 度铸件；所述的导轨均采用贴塑导轨；所述的床身(1)设有不锈钢拉板式防护 罩，所述的不锈钢拉板式防护罩的固定端与床身(1)连接，其活动端与滑座(2) 连接。
专利摘要本实用新型公开了一种数显落地铣镗床，包括床身(1)、滑座(2)、立柱(3)、主轴箱(4)及设在主轴箱(4)上的镗杆主轴(5)，立柱(3)固定在滑座(2)上，滑座(2)通过导轨安装在床身(1)上，主轴箱(4)通过导轨安装在立柱(3)上，驱动所述的镗杆主轴(5)旋转主运动的主轴电机(6)的结构为变频调速电机。采用上述技术方案，缩短传动链，提高劳动生产效率。结构先进、合理、简单；自动化水平好，加工质量稳定可靠；使用操作、维修方便，加工范围广的优点。
文档编号B23Q1/00GK201124248SQ20072013086
公开日2008年10月1日 申请日期2007年12月7日 优先权日2007年12月7日
发明者吴维祥, 曹华兴, 江元雄, 芮成喜 申请人:曹华兴