专利名称：龙门数控机床用镗铣头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数控机床用镗铣头的改进，属数控机床技术领域，具体的说 是一种龙门数控机床用镗铣头，适用于大型机床、落地式镗铣床、龙门式加工中心、各种专 机等的镗铣头。
背景技术：
随着全世界科技的飞速发展，对小批量复杂大型机器设备的加工需求也越来越 大，在制造应用于冶金、矿山、机械等通用设备的大型机架、箱体时，特别需要大力发展一种 可以镗孔、钻扩孔、刮平面及铣削加工的设备，目前广泛应用的是一种由镗铣头与立柱、滑 台配合组成的落地式镗铣床，这种镗铣床的关键部件是镗铣头，其主要由箱体、方滑枕、空 心轴、主轴、主轴变速箱、方滑枕进给装置以及主轴进给装置组成，方滑枕设置在箱体内由 传动机构带动沿箱体滑动，主轴设置在空心轴内并可沿空心轴滑动，空心轴设置在方滑枕 内由主轴变速箱内的传动机构带动旋转，其不足之处在于由于方滑枕进给装置以及主轴 进给装置都设置在箱体的侧面，通过机械传动机构带动方滑枕移动以及主轴的进给，这就 造成了机械结构复杂、传动链较长、体积重量都过大，致使其使用效率低下，操作也不方便， 加工工件的尺寸范围小。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单，操作方便，可以实现主轴的变速操作， 能扩大加工工件的范围，提高加工精度的龙门数控机床用镗铣头。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实施该龙门数控机床用镗铣 头，包括方滑枕、主轴电机、主轴、拉杆、主轴用油缸、方滑枕进给装置和主轴变速装置，十字 托板设置在龙门数控机床上，其特征在于方滑枕通过方滑枕进给装置设置在十字托板上， 主轴设置在方滑枕内的主轴孔内，主轴电机设置在方滑枕的顶部，主轴电机通过主轴变速 装置与主轴连接传动，主轴用油缸设置在方滑枕内，主轴用油缸通过主轴用油管与油泵连 通，拉杆设置在主轴内部的通孔内，主轴用油缸的活塞下端与拉杆的上端相接触，在拉杆的 上端套设有碟形弹簧，在拉杆的下端设有刀具夹紧装置。本实用新型还通过如下措施实施所述的方滑枕进给装置，包括丝杠电机、变速 箱、变速箱支架、丝杠和丝杠螺母构成，丝杠电机固定在变速箱支架上，变速箱支架固定在 方滑枕上，丝杠的上端设在变速箱内，丝杠螺母套设在丝杠上，丝杠螺母与十字托板固定为一体。所述的方滑枕内设有通孔、花键轴安装孔和主轴孔，主轴设在主轴孔内。所述的主轴变速装置，由上齿轮轴、离合器、圆柱销、花键轴、下齿轮轴、变速用油 缸、齿轮和变挡杆构成，上齿轮轴和下齿轮轴分别通过轴承设置在通孔内的上部和下部，花 键轴通过轴承设置在花键轴安装孔内，在上齿轮轴的两端、下齿轮轴的下端、花键轴的两端 和主轴的上端都通过花键固定设有齿轮，在下齿轮轴的上部通过轴承套设有齿轮，离合器通过花键设置在下齿轮轴的上端，变挡杆设置在下齿轮轴的通孔内，变挡杆的下端与变速 用油缸的活塞相连接，变档杆的上端通过圆柱销与离合器固定在一起，上齿轮轴上端的齿 轮与主轴电机上的齿轮啮合，上齿轮轴下端的齿轮与花键轴上端的齿轮啮合，花键轴下端 的齿轮与下齿轮轴上部的齿轮啮合，下齿轮轴下端的齿轮与主轴上端的齿轮啮合，当选用 低速时，下齿轮轴上部的齿轮与离合器上的外齿啮合，当选用高速时，离合器上的内齿与上 齿轮轴下端的齿轮啮合。所述的刀具夹紧装置，包括拉紧套、拉钉和钢球，拉紧套通过螺纹连接在拉杆的下 端，在拉紧套下端的孔内设有钢球，与主轴下端内部凹槽配合夹紧拉钉，刀头固定在拉钉的 下端部。所述的拉钉下端设有锥柄齿轮，锥柄齿轮与角铣头连接固定。所述的方滑枕内腔的底部设有自动润滑泵，自动润滑泵的下端固定上甩油盘，甩 油盘设在方滑枕腔内底部的润滑油腔内。所述的主轴的下端通过轴承固定在方滑枕的下端，轴承的外侧设有防尘盖，在方 滑枕腔内的主轴的下部外壁上套设有挡油盘。本实用新型的有益效果在于结构简单，操作方便，实现了主轴的变速操作，扩大 了加工工件的范围，提高了加工精度，提高了工作效率。
图1为本实用新型的结构右视示意图；图2为本实用新型的结构后视示意图；图3为本实用新型的结构俯视示意图；图4为本实用新型的方滑枕的俯视放大示意图；图5为本实用新型在主轴低速转动时，上齿轮轴下端的齿轮与离合器脱离状态下 的沿图4A-A剖视示意图；图6为本实用新型在主轴高速转动时，上齿轮轴下端的齿轮与离合器啮合连接状 态下的沿图4A-A剖视示意图；图7为图6中B部的放大示意图。图中1、方滑枕；2、丝杠螺母；3、变速箱支架；4、主轴电机；5、丝杠电机；6、变速 箱；7、丝杠；8、十字托板；9、通孔；10、主轴用油管；11、花键轴安装孔；12、主轴孔；13、变速 用油管；14、上齿轮轴；15、离合器；16、圆柱销；17、变挡杆；18、花键轴；19、下齿轮轴；20、 变速用油缸；21、自动润滑泵；22、拉钉；23、锥柄齿轮；24、防尘盖；25、轴承；26、钢球；27、 拉紧套；28、挡油盘；29、主轴；30、拉杆；31、主轴用油缸；32、碟形弹簧。
具体实施方式
参照附图1、2、3、4、5、6、7制作本实用新型。该龙门数控机床用镗铣头，包括方滑 枕1、主轴电机4、主轴四、拉杆30、主轴用油缸31、方滑枕进给装置和主轴变速装置，十字托 板8设置在龙门数控机床上，其特征在于方滑枕1通过方滑枕进给装置设置在十字托板8 上，以利于通过方滑枕进给装置带动方滑枕1沿十字托板8上的导轨滑动，主轴四设置在 方滑枕1内的主轴孔12内，主轴电机4设置在方滑枕1的顶部，主轴电机4通过主轴变速装置与主轴四连接传动，以便通过主轴变速装置带动主轴四旋转，主轴用油缸31设置在 方滑枕1内，主轴用油缸31通过主轴用油管10与油泵连通，拉杆30设置在主轴四内部的 通孔内，主轴用油缸31的活塞下端与拉杆30的上端相接触，以便主轴用油缸31的活塞推 动拉杆30沿主轴四向下滑动，在拉杆30的上端套设有碟形弹簧32，在拉杆30的下端设有 刀具夹紧装置，当主轴用油缸31的活塞上移升起时，碟形弹簧32可以推动拉杆30向上滑 动，从而将刀具夹紧装置与主轴四固定为一体。所述的方滑枕进给装置，包括丝杠电机5、变速箱6、变速箱支架3、丝杠7和丝杠螺 母2构成，丝杠电机5固定在变速箱支架3上，变速箱支架3固定在方滑枕1上，丝杠7的 上端设在变速箱6内，丝杠螺母2套设在丝杠7上，丝杠螺母2与十字托板8固定为一体， 当丝杠电机5带动变速箱6工作时，变速箱6驱动丝杠7旋转，丝杠7与丝杠螺母2之间便 将旋转运动转变成直线运动，从而带动方滑枕1沿十字托板8上下移动，即实现了方滑枕1 上下进给的目的。所述的方滑枕1内设有通孔9、花键轴安装孔11和主轴孔12，主轴四设在主轴孔 12内。所述的主轴变速装置，由上齿轮轴14、离合器15、圆柱销16、花键轴18、下齿轮轴 19、变速用油缸20、齿轮和变挡杆17构成，上齿轮轴14和下齿轮轴19分别通过轴承设置在 通孔9内的上部和下部，花键轴18通过轴承设置在花键轴安装孔11内，在上齿轮轴14的 两端、下齿轮轴19的下端、花键轴18的两端和主轴四的上端都通过花键固定设有齿轮，在 下齿轮轴19的上部通过轴承套设有齿轮，离合器15通过花键设置在下齿轮轴19的上端， 变挡杆17设置在下齿轮轴19的通孔内，变挡杆17的下端与变速用油缸20的活塞相连接， 变档杆17的上端通过圆柱销16与离合器15固定在一起，上齿轮轴14上端的齿轮与主轴 电机4上的齿轮啮合，上齿轮轴14下端的齿轮与花键轴18上端的齿轮啮合，花键轴18下 端的齿轮与下齿轮轴19上部的齿轮啮合，下齿轮轴19下端的齿轮与主轴四上端的齿轮啮 合，当选用低速时，下齿轮轴19上部的齿轮与离合器15上的外齿啮合，当选用高速时，离合 器15上的内齿与上齿轮轴14下端的齿轮啮合。这样，当主轴电机4带动其上的齿轮转动时，由于上齿轮轴14上端的齿轮与主轴 电机4上的齿轮啮合，便将动力传递到上齿轮轴14上，由于上齿轮轴14下端的齿轮与花键 轴18上端的齿轮啮合，又将动力传递到花键轴18上，由于花键轴18下端的齿轮与下齿轮 轴19上部的齿轮啮合，便将动力传递到下齿轮轴19上部的齿轮上，由于下齿轮轴19上部 的齿轮与离合器15上的外齿啮合传动，便将动力传递到离合器15上，由于离合器15通过 花键设置在下齿轮轴19上，便将动力传递到下齿轮轴19上，由于下齿轮轴19下端的齿轮 与主轴四上端的齿轮啮合，便将动力传递到主轴四上，此时主轴四低速转动；通过变速用 油管13操作变速用油缸20，使变速用油缸20中的活塞推动变档杆17向上运动时，离合器 15便脱开与下齿轮轴19上部的齿轮的啮合传动，与上齿轮轴14下端的齿轮啮合传动，直接 将动力传递到下齿轮轴19上，再将动力传递到主轴四上，此时主轴四高速转动，此为主轴 29的另一个转动速度，即实现了主轴四变速的目的。所述的刀具夹紧装置，包括拉紧套27、拉钉22和钢球26，拉紧套27通过螺纹连接 在拉杆30的下端，在拉紧套27下端的孔内设有钢球沈，与主轴四下端内部凹槽配合夹紧 拉钉22，刀头固定在拉钉22的下端部，这样，更换刀头时，通过主轴用油管10操作主轴用油缸31，主轴用油缸31的活塞推动拉杆30下移，从而使拉紧套27下移，当拉紧套10前端顶 着拉钉22下移到主轴四凹槽内时，由于凹槽的直径大于拉紧套27的直径，钢球沈从拉紧 套27的孔内外移，拉钉22从拉紧套27内脱落下来，在拉钉22上重新安装刀头后，将拉钉 22的上端重新推入拉紧套27内，用主轴用油管10操作主轴用油缸31，使主轴用油缸31的 活塞下移，碟形弹簧32推动拉杆30向上移动，从而使拉紧套27带动拉钉22上移进入主轴 29的通孔内，从而将拉钉22锁紧。所述的拉钉22下端设有锥柄齿轮23，锥柄齿轮23与角铣头连接固定，从而带动角 铣头工作。所述的方滑枕1内腔的底部设有自动润滑泵21，自动润滑泵21的下端固定上甩油 盘，甩油盘设在方滑枕1腔内底部的润滑油腔内，这样，启动自动润滑泵21后，甩油盘可以 将润滑油向上甩出，通过通孔9、花键轴安装孔11和主轴孔12为各部件进行润滑。所述的主轴四的下端通过轴承25固定在方滑枕1的下端，轴承25的外侧设有防 尘盖24，以阻挡灰尘进入，在方滑枕1腔内的主轴四的下部外壁上套设有挡油盘28，以防 止润滑油沿着主轴四的外壁向下流出。
权利要求1.一种龙门数控机床用镗铣头，包括方滑枕(1)、主轴电机、主轴( )、拉杆(30)、 主轴用油缸(31)、方滑枕进给装置和主轴变速装置，十字托板(8)设置在龙门数控机床上， 其特征在于方滑枕(1)通过方滑枕进给装置设置在十字托板(8)上，主轴09)设置在方 滑枕(1)内的主轴孔(1 内，主轴电机(4)设置在方滑枕(1)的顶部，主轴电机(4)通过主 轴变速装置与主轴09)连接传动，主轴用油缸(31)设置在方滑枕(1)内，主轴用油缸(31) 通过主轴用油管(10)与油泵连通，拉杆(30)设置在主轴09)内部的通孔内，主轴用油缸 (31)的活塞下端与拉杆(30)的上端相接触，在拉杆(30)的上端套设有碟形弹簧(32)，在 拉杆(30)的下端设有刀具夹紧装置。
2.根据权利要求1所述的龙门数控机床用镗铣头，其特征在于所述的方滑枕进给装 置，包括丝杠电机(5)、变速箱(6)、变速箱支架(3)、丝杠(7)和丝杠螺母⑵构成，丝杠电 机(5)固定在变速箱支架(3)上，变速箱支架(3)固定在方滑枕⑴上，丝杠(7)的上端设 在变速箱(6)内，丝杠螺母( 套设在丝杠(7)上，丝杠螺母( 与十字托板(8)固定为一 体。
3.根据权利要求1或2所述的龙门数控机床用镗铣头，其特征在于所述的方滑枕(1) 内设有通孔(9)、花键轴安装孔(11)和主轴孔(12)。
4.根据权利要求1所述的龙门数控机床用镗铣头，其特征在于所述的主轴变速装 置，由上齿轮轴(14)、离合器(15)、圆柱销(16)、花键轴(18)、下齿轮轴(19)、变速用油缸 (20)、齿轮和变挡杆(17)构成，上齿轮轴(14)和下齿轮轴(19)分别通过轴承设置在通孔 (9)内的上部和下部，花键轴(18)通过轴承设置在花键轴安装孔(11)内，在上齿轮轴(14) 的两端、下齿轮轴(19)的下端、花键轴(18)的两端和主轴09)的上端都通过花键固定设 有齿轮，在下齿轮轴(19)的上部通过轴承套设有齿轮，离合器(1 通过花键设置在下齿轮 轴(19)的上端，变挡杆(17)设置在下齿轮轴(19)的通孔内，变挡杆(17)的下端与变速用 油缸OO)的活塞相连接，变档杆(17)的上端通过圆柱销(16)与离合器(1 固定在一起， 上齿轮轴(14)上端的齿轮与主轴电机(4)上的齿轮啮合，上齿轮轴(14)下端的齿轮与花 键轴(18)上端的齿轮啮合，花键轴(18)下端的齿轮与下齿轮轴(19)上部的齿轮啮合，下 齿轮轴(19)下端的齿轮与主轴09)上端的齿轮啮合，当选用低速时，下齿轮轴(19)上部 的齿轮与离合器(15)上的外齿啮合，当选用高速时，离合器(15)上的内齿与上齿轮轴(14) 下端的齿轮啮合。
5.根据权利要求1所述的龙门数控机床用镗铣头，其特征在于所述的刀具夹紧装置， 包括拉紧套(27)、拉钉0 和钢球(沈)，拉紧套(XT)通过螺纹连接在拉杆(30)的下端， 在拉紧套(XT)下端的孔内设有钢球06)，与主轴09)下端内部凹槽配合夹紧拉钉(22)， 刀头固定在拉钉0 的下端部。
6.根据权利要求5所述的龙门数控机床用镗铣头，其特征在于所述的拉钉0 下端 设有锥柄齿轮(23)，锥柄齿轮与角铣头连接固定。
7.根据权利要求1所述的龙门数控机床用镗铣头，其特征在于所述的方滑枕(1)内 腔的底部设有自动润滑泵01)，自动润滑泵的下端固定上甩油盘，甩油盘设在方滑枕 (1)腔内底部的润滑油腔内。
8.根据权利要求1所述的龙门数控机床用镗铣头，其特征在于所述的主轴09)的下 端通过轴承0 固定在方滑枕(1)的下端，轴承0 的外侧设有防尘盖(M)，在方滑枕(1)腔内的主轴09)的下部外壁上套设有挡油盘08)。
专利摘要本实用新型公开了一种龙门数控机床用镗铣头，包括方滑枕(1)、主轴电机(4)、主轴(29)、拉杆(30)、主轴用油缸(31)、方滑枕进给装置和主轴变速装置，方滑枕(1)通过方滑枕进给装置设置在十字托板(8)上，主轴(29)设置在方滑枕(1)内的主轴孔(12)内，主轴电机(4)通过主轴变速装置与主轴(29)连接传动，主轴用油缸(31)设置在方滑枕(1)内，主轴用油缸(31)的活塞下端与拉杆(30)的上端相接触，在拉杆(30)的上端套设有碟形弹簧(32)，在拉杆(30)的下端设有刀具夹紧装置。该镗铣头，结构简单，操作方便，实现了主轴的变速操作，扩大了加工工件的范围，提高了加工精度，提高了工作效率。
文档编号B23Q5/12GK201815909SQ20102055986
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者付强, 付文耀, 修玄 申请人:莱芜市数控机床研究所