专利名称：一种小型数控钻铣床的制作方法
技术领域：
本发明涉及钻铣床领域，具体为一种小型数控钻铣床。
背景技术：
钻铣床是现代工业中常用的加工机械。现有技术中的钻铣床为手动控制，其包括 十字工作台的机床底座，机床底座通过手轮动作实现工作台X、Y两个方向的进给，其中的 Y向行程是205毫米；机床主轴箱体沿着方形立柱的燕尾导轨上下移动实现Z向的快速进 给；主轴箱体内部结构是齿轮传动，通过两个拨叉的交叉拨动，以及电气箱控制电气元气件 等动作，实现主轴80 1250RPM六档输出速度。在主轴旁边有微进给机构，通过手轮的动 作实现主轴套筒的上下微进给。现有技术的钻铣床存在机床主轴输出转速较慢，Y向行程 短，机床各运动部件易磨损，丝杆运动精度低的问题，大大制约了钻铣床的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种小型数控钻铣床，以解决现有技术的钻铣床主轴输出转 速较慢，Y向行程短，机床各运动部件易磨损，丝杆运动精度低的问题。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为
一种小型数控钻铣床，包括有底座，底座上设置有竖直的方形立柱，其特征在于所述 底座中靠近底座背部位置设置有横向丝杆座，底座正面侧壁上安装有横向步进电机，底座 中还转动安装有横向滚珠丝杆副，所述横向滚珠丝杆副一端转动安装在所述横向丝杆座 中，横向滚珠丝杆副另一端与所述横向步进电机传动连接，位于横向滚珠丝杆副上还套有 横向螺母座；所述底座顶部成型有横向导轨，所述横向导轨的轨面方向与所述横向滚珠丝 杆副平行，有中拖板滑动卡接在底座顶部的导轨上，且中拖板与底座中的横向螺母座连接 为一体；所述中拖板中转动安装有与所述横向滚珠丝杆副相对交错垂直的纵向滚珠丝杆 副，位于中拖板左侧安装有纵向步进电机，中拖板右侧安装有纵向丝杆座，所述纵向滚珠丝 杆副一端转动安装在纵向丝杆座中，另一端与所述纵向步进电机传动连接，纵向滚珠丝杆 副上套有纵向螺母座，所述中拖板顶部成型有轨面方向与所述纵向滚珠丝杆副方向平行的 纵向导轨，有工作台滑动卡接在中拖板顶部的纵向导轨上，且工作台与所述纵向螺母座连 接为一体；所述方形立柱顶部安装有升降步进电机，方形立柱中转动安装有竖直的升降滚 柱丝杆副，所述升降滚珠丝杆副上套装有升降螺母座，位于方形立柱正面设置有竖直方向 的燕尾导轨；还包括有主轴箱体，所述主轴箱体位于工作台上方，所述主轴箱体后侧壁滑动 卡接在所述方形立柱正面的燕尾导轨上，且主轴箱体与所述升降螺母座连接为一体，位于 主轴箱体顶部安装有输出轴竖直向下的主轴电机，主轴箱体中安装有与主轴电机传动连接 的电机皮带轮，以及与所述电机皮带轮通过V型带传动连接的主轴皮带轮，所述电机皮带 轮与主轴皮带轮均水平放置，位于主轴皮带轮正下方的主轴箱体中设置有竖直方向的主轴 套，所述主轴套中设置有主轴轴承，有主轴转动安装在所述主轴轴承中，所述主轴下端伸出 主轴机箱，主轴上端安装在主轴皮带轮中。
所述的一种小型数控钻铣床，其特征在于所述方形立柱背部安装有电气控制箱， 所述电气控制箱中集成有变频器、PLC接口，所述电气控制箱分别与所述横向步进电机、纵 向步进电机及主轴电机电连接。所述的一种小型数控钻铣床，其特征在于所述横向滚珠丝杆副、纵向滚珠丝杆 副、升降滚珠丝杆副中分别开有Z形润滑槽，所述方形立柱侧部安装有润滑装置，所述润滑 装置通过油路分别与横向滚珠丝杆副、纵向滚珠丝杆副、升降滚珠丝杆副的Z形润滑槽连通。
所述的一种小型数控钻铣床，其特征在于所述主轴电机为变频电机。所述的一种小型数控钻铣床，其特征在于所述主轴轴承为P4级轴承。本发明中，横向滚珠丝杆副、纵向滚珠丝杆副、升降滚珠丝杆副均经过精密磨削； 横向滚珠丝杆副、纵向滚珠丝杆副、主轴均各自安装有对应的电机进行控制，通过与外部的 微机和安装在机床背面的电气控制箱的连接，并由微机集中控制，实现机床三轴联动，其中 的纵向(Y向)行程可达到300毫米；主轴箱体通过方形立柱上的升降机构动作沿着方形立 柱的燕尾导轨上下移动，实现Z向的快速进给；在横向滚珠丝杆副、纵向滚珠丝杆副、升降 滚珠丝杆副表面上设计有Z形润滑槽，并在方形立柱侧面安装集中润滑装置，通过连接到 横向滚珠丝杆副、纵向滚珠丝杆副、升降滚珠丝杆副油路，实现机床的集中润滑，包括到机 床主轴轴承的润滑。本发明优点为
1、本发明底座平面尺寸为700X410毫米，优化了底座内腔加强筋设计，实现纵向(Y 向)行程达到300毫米的目标，而同类普通机床的行程是175毫米。横向(X向)、纵向(Y向) 丝杆经过精密磨削，保证精度及较高的性价比。2、本发明主轴的传动方式为高效V型带及带轮传动，并分为两档，以实现机床输 出转速有高低两个速度区间；主轴电机为变频电机，主轴轴承改为P4级轴承，实现主轴带 轮与主轴的精确定位，保证主轴高速时的噪音不大于73db (A)；机床的电气控制系统由变 频器、PLC接口与微机相互连接构成，通过微机指令变频器，将频率在5HZ 100HZ之间变 化，实现机床输出速度区间为80 5000RPM的无级控制方式。3、本发明在横向滚珠丝杆副、纵向滚珠丝杆副、升降滚珠丝杆副表面上分别设计Z 形润滑槽，并在方形立柱侧面安装集中润滑装置，通过连接到各运动副的油路，实现机床的 集中润滑，包括到机床主轴轴承的润滑，减少机床运动副间的磨损，延长机床使用寿命。
图1为本发明结构正视图。图2为本发明结构侧视图。
具体实施例方式如图1、图2所示。一种小型数控钻铣床，包括有底座1，底座1上设置有竖直的方 形立柱2，底座1中靠近底座1背部位置设置有横向丝杆座3，底座1正面侧壁上安装有横 向步进电机4，底座1中还转动安装有横向滚珠丝杆副5，横向滚珠丝杆副5 —端转动安装 在横向丝杆座3中，横向滚珠丝杆副5另一端与横向步进电机4传动连接，位于横向滚珠丝杆副5上还套有横向螺母座6 ；底座1顶部成型有横向导轨，横向导轨的轨面方向与横向滚 珠丝杆副5平行，有中拖板7滑动卡接在底座1顶部的导轨上，且中拖板7与底座1中的横 向螺母座6连接为一体；中拖板7中转动安装有与横向滚珠丝杆副5相对交错垂直的纵向 滚珠丝杆副8，位于中拖板7左侧安装有纵向步进电机9，中拖板7右侧安装有纵向丝杆座 10，纵向滚珠丝杆副8 —端转动安装在纵向丝杆座10中，另一端与纵向步进电机9传动连 接，纵向滚珠丝杆副8上套有纵向螺母座11，中拖板7顶部成型有轨面方向与纵向滚珠丝杆 副8方向平行的纵向导轨，有工作台12滑动卡接在中拖板7顶部的纵向导轨上，且工作台 12与纵向螺母座11连接为一体；方形立柱2顶部安装有升降步进电机13，方形立柱2中转 动安装有竖直的升降滚柱丝杆副14，升降滚珠丝杆副14上套装有升降螺母座15，位于方形 立柱2正面设置有竖直方向的燕尾导轨；还包括有主轴箱体16，主轴箱体16位于工作台12 上方，主轴箱体16后侧壁滑动卡接在方形立柱2正面的燕尾导轨上，且主轴箱体16与升降 螺母座15连接为一体，位于主轴箱体16顶部安装有输出轴竖直向下的主轴电机17，主轴箱 体16中安装有与主轴电机17传动连接的电机皮带轮18，以及与电机皮带轮18通过V型 带19传动连接的主轴皮带轮20，电机皮带轮18与主轴皮带轮20均水平放置，位于主轴皮 带轮20正下方的主轴箱体16中设置有竖直方向的主轴套21，主轴套21中设置有主轴轴承 22，有主轴23转动安装在主轴轴承22中，主轴23下端伸出主轴机箱16，主轴23上端安装 在主轴皮带轮20中。方形立柱2背部安装有电气控制箱24，电气控制箱M中集成有变频器、PLC接口， 电气控制箱分别与横向步进电机4、纵向步进电机9及主轴电机17电连接。横向滚珠丝杆副5、纵向滚珠丝杆副8、升降滚珠丝杆副14中分别开有Z形润滑 槽，方形立柱侧部安装有润滑装置，润滑装置通过油路分别与横向滚珠丝杆副5、纵向滚珠 丝杆副8、升降滚珠丝杆副14的Z形润滑槽连通。主轴电机17为变频电机。主轴轴承22为P4级轴承。本发明主轴电机为变频电机，输出轴上安装主动轮带动安装在主轴套上的被动 轮，并沿着箱盖上的燕尾导轨，配合侧面的快速刹紧机构涨紧或松开，电机与变频器、PLC接 口及微机相互连接，通过微机指令变频器，将频率在5HZ 100HZ之间变化，实现机床输出 速度在80 5000RPM的范围内无级变速。主轴轴承为P4级轴承；主轴箱体与箱盖间的轴承位置处于两者之间，实现被动轮 与主轴的精确定位以控制噪音；微动进给轴上安装伺服电机，由电气控制系统集中控制，实 现Z向工作进给。机床底座部分是十字工作台，十字工作台的丝杆经过精密磨削；中间是立柱总成， 上面是主轴箱体总成，旁边有微进给机构，在十字工作台X、Y丝杆的两端和微动进给的轴 端安装有伺服电机，通过与微机和安装在机床背面的电气控制箱及相关电气总成的连接， 并由微机集中控制，实现机床三轴联动，其中的Y向行程是300毫米；机床主轴箱体通过侧 面的升降机构动作沿着方形立柱的燕尾导轨上下移动，实现Z向的快速进给；在各运动副 表面上设计有Z形润滑槽，并在立柱侧面安装集中润滑系统，通过连接到各运动副的油路， 实现机床的集中润滑，包括到机床主轴轴承的润滑。
权利要求
1.一种小型数控钻铣床，包括有底座，底座上设置有竖直的方形立柱，其特征在于所 述底座中靠近底座背部位置设置有横向丝杆座，底座正面侧壁上安装有横向步进电机，底 座中还转动安装有横向滚珠丝杆副，所述横向滚珠丝杆副一端转动安装在所述横向丝杆座 中，横向滚珠丝杆副另一端与所述横向步进电机传动连接，位于横向滚珠丝杆副上还套有 横向螺母座；所述底座顶部成型有横向导轨，所述横向导轨的轨面方向与所述横向滚珠丝 杆副平行，有中拖板滑动卡接在底座顶部的导轨上，且中拖板与底座中的横向螺母座连接 为一体；所述中拖板中转动安装有与所述横向滚珠丝杆副相对交错垂直的纵向滚珠丝杆 副，位于中拖板左侧安装有纵向步进电机，中拖板右侧安装有纵向丝杆座，所述纵向滚珠丝 杆副一端转动安装在纵向丝杆座中，另一端与所述纵向步进电机传动连接，纵向滚珠丝杆 副上套有纵向螺母座，所述中拖板顶部成型有轨面方向与所述纵向滚珠丝杆副方向平行的 纵向导轨，有工作台滑动卡接在中拖板顶部的纵向导轨上，且工作台与所述纵向螺母座连 接为一体；所述方形立柱顶部安装有升降步进电机，方形立柱中转动安装有竖直的升降滚 柱丝杆副，所述升降滚珠丝杆副上套装有升降螺母座，位于方形立柱正面设置有竖直方向 的燕尾导轨；还包括有主轴箱体，所述主轴箱体位于工作台上方，所述主轴箱体后侧壁滑动 卡接在所述方形立柱正面的燕尾导轨上，且主轴箱体与所述升降螺母座连接为一体，位于 主轴箱体顶部安装有输出轴竖直向下的主轴电机，主轴箱体中安装有与主轴电机传动连接 的电机皮带轮，以及与所述电机皮带轮通过V型带传动连接的主轴皮带轮，所述电机皮带 轮与主轴皮带轮均水平放置，位于主轴皮带轮正下方的主轴箱体中设置有竖直方向的主轴 套，所述主轴套中设置有主轴轴承，有主轴转动安装在所述主轴轴承中，所述主轴下端伸出 主轴机箱，主轴上端安装在主轴皮带轮中。
2.根据权利要求1所述的一种小型数控钻铣床，其特征在于所述方形立柱背部安装 有电气控制箱，所述电气控制箱中集成有变频器、PLC接口，所述电气控制箱分别与所述横 向步进电机、纵向步进电机及主轴电机电连接。
3.根据权利要求1所述的一种小型数控钻铣床，其特征在于所述横向滚珠丝杆副、纵 向滚珠丝杆副、升降滚珠丝杆副中分别开有Z形润滑槽，所述方形立柱侧部安装有润滑装 置，所述润滑装置通过油路分别与横向滚珠丝杆副、纵向滚珠丝杆副、升降滚珠丝杆副的Z 形润滑槽连通。
4.根据权利要求1所述的一种小型数控钻铣床，其特征在于所述主轴电机为变频电机。
5.根据权利要求1所述的一种小型数控钻铣床，其特征在于所述主轴轴承为P4级轴承。
全文摘要
本发明公开了一种小型数控钻铣床，包括有底座，底座上有方形立柱，底座中有横向丝杆座，有中拖板滑动卡接在底座顶部的导轨上且与横向螺母座连接为一体；中拖板中有纵向滚珠丝杆副，有工作台滑动卡接在中拖板顶部的纵向导轨上且与纵向螺母座连接为一体；方形立柱有升降滚柱丝杆副，主轴箱体后侧壁滑动卡接在方形立柱正面且与升降螺母座连接为一体，主轴箱体顶部有主轴电机，主轴箱体有电机皮带轮，主轴皮带轮，主轴箱体有主轴套，主轴套中有主轴。
文档编号B23Q5/40GK102145454SQ201110090199
公开日2011年8月10日 申请日期2011年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者左剑中 申请人:池州共和机械有限责任公司