专利名称：一种动梁式多轴数控机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械加工设备，特别是一种动梁式多轴数控机床。
背景技术：
随着社会的发展，科学技术的进步，数控机床的结构也越来越复杂；现有的大型数控机床一般是采用工作台带动工件移动的方式，由于工作台面积比较大，因此，工作台带动工件左右往复移动的过程中，要预留更多的空间位置给工作台移动使用，从而导致数控机床占地面积大，而且由于工件的质量比较重，从而导致工作台带动工件移动到较远处或较近处时所需的驱动力不同，因此数控机床不能稳定输出驱动力，导致工作台在快速、频繁往复移动的过程中不能准确定位，影响了数控机床对工件的加工精度，另外现有的数控机床一般是采用涡轮蜗杆驱动的双轴分度头，无论是刚性还是转动精度均不能得到很好的保证。
实用新型内容为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单，占地面积小，又可提高其加工精度的数控机床。本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是:一种动梁式多轴数控机床，包括床身，所述床身的上部端面左右两侧之间水平横向设置有能够沿着Y轴方向前后移动的活动横梁，所述活动横梁上设置有能够沿着X轴方向左右移动的Z轴进给总成，所述Z轴进给总成上设置有能够沿着Z轴方向上下移动的主轴，所述主轴的下方设置有用于承载工件的分度头，所述的分度头连接有能够驱动其绕着Y轴和/或Z轴转动的力矩电机。为了使得活动横梁在移动过程中不会出现两端活动不平衡现象，同时可以增大数控机床对工件的切削力，所述床身的上部端面左右两侧分别设置有用于驱动活动横梁沿着Y轴方向前后移动的驱动装置。为了达到活动横梁的平滑移动、减少传动误差，实现高速、高数度定位，所述的驱动装置为直线电机。为了使得数控机床的结构更加简洁，所述床身的上部端面左右两侧分别纵向设置有Y轴导轨，所述的活动横梁活动安装在两条Y轴导轨上，所述活动横梁上水平横向设置有X轴导轨，所述Z轴进给总成活动安装在X轴导轨上，所述Z轴进给总成上竖向设置有Z轴导轨，所述Z轴导轨上活动安装有主轴底座，所述的主轴安装在主轴底座上，所述活动横梁上设置有用于驱动Z轴进给总成沿着X轴导轨移动的X轴直线电机，所述Z轴进给总成上安装有用于驱动主轴在Z轴方向上移动的伺服电机。为了方便数控机床换刀，提高加工生产效率，所述床身的前部上设置有台阶位，所述台阶位上设置有刀库，所述的刀库位于主轴的一侧。为了节约社会资源、回收利用润滑油，所述力矩电机的正下方设置有用于回收润滑油的接油箱。为了便于分离润滑油和加工排屑物，所述接油箱的上表面设置有用于过滤排屑物的滤网。为了准确定位Z轴进给总成，所述活动横梁上设置有用于测量Z轴进给总成沿着X轴方向移动的位移的光栅尺。本实用新型的有益效果是:由于本实用新型采用活动横梁带动主轴在床身上移动的结构，不需要另外预留工作台移动的空间位置，有助于缩小数控机床的占地面积，同时本实用新型采用力矩电机代替涡轮蜗杆驱动分度头转动，大大地增强了分度头的刚性和转动精度，很好地保证了工件的加工质量；另外本实用新型的活动横梁的两端采用双驱动的结构，克服了数控机床由于装配精度或导轨本身摩擦力不相同而导致活动横梁两端在快速、频繁往复移动过程中不平衡的问题，提高了数控机床的定位及重复定位的精度，从而更好地保证数控机床的加工质量，同时活动横梁采用双驱动的结构，可以使得主轴获得更大的切削能力。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参照
图1，一种动梁式多轴数控机床，包括床身I，所述床身I的上部端面左右两侧之间水平横向设置有能够沿着Y轴方向前后移动的活动横梁2，即所述的活动横梁2沿着X轴的方向水平设置在床身I上部端面左右两侧之间，这里，所述的床身I和活动横梁2优先采用花岗岩制成，使得数控机床随温度的变化而发生的热胀冷缩形变更小，进一步提高数控机床的加工精度；上述床身I的上部端面左右两侧分别纵向设置有Y轴导轨10，所述的活动横梁2活动安装在两条Y轴导轨10上，这里，上述的活动横梁2在不影响自身刚性的情况下，通过在其上挖孔去除材料，从而减轻活动横梁2的自身重量，既降低了数控机床的总重量，又可以采用更小的驱动力驱动活动横梁2移动；所述活动横梁2上设置有能够沿着X轴方向左右移动的Z轴进给总成3，这里，所述的活动横梁2上水平横向设置有X轴导轨21，所述Z轴进给总成3活动安装在X轴导轨21上，所述Z轴进给总成3上设置有能够沿着Z轴方向上下移动的主轴30，这里，所述Z轴进给总成3上竖向设置有Z轴导轨31，所述Z轴导轨31上活动安装有主轴底座32，所述的主轴30安装在主轴底座32上，所述主轴30的下方设置有用于承载工件的分度头4，所述的分度头4连接有能够驱动其绕着Y轴和/或Z轴转动的力矩电机40，这里，所述的力矩电机40优先选择为DDR力矩电机；上述活动横梁2上设置有用于驱动Z轴进给总成3沿着X轴导轨21移动的X轴直线电机22，所述Z轴进给总成3上安装有用于驱动主轴30在Z轴方向上移动的伺服电机32，所述的伺服电机32通过丝杆驱动主轴底座32沿着Z轴上下移动，从而带动主轴30沿着Z轴上下移动，上述活动横梁2的上端面上还设置有用于测量Z轴进给总成3沿着X轴方向移动的位移的光栅尺13，通过光栅尺13可以准确定位Z轴进给总成3沿X轴导轨21移动的位置。进一步，所述床身I的上部端面左右两侧分别设置有用于驱动活动横梁2沿着Y轴方向前后移动的驱动装置20，这里，上述的驱动装置20优先选择为直线电机，由于直线电机为非接触式直接驱动，中间没有了电机、联轴器、丝杆、丝杆螺母的联接，能够有效减少传动误差，可实现活动横梁2平滑移动，实现高速、高精度定位。再进一步，所述床身I的前部上设置有台阶位11，所述台阶位11上设置有刀库12，所述的刀库12位于主轴30的一侧，上述的刀库12优先选择为伞形刀库。进一步，所述力矩电机4的正下方设置有用于回收润滑油的接油箱5，同进，所述接油箱5的上表面设置有用于过滤排屑物的滤网50，上述的滤网50可以承接数控机床加工工件时产生的排屑物。以上所述仅为本实用新型的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种动梁式多轴数控机床，其特征在于:包括床身(1)，所述床身(I)的上部端面左右两侧之间水平横向设置有能够沿着Y轴方向前后移动的活动横梁(2)，所述活动横梁(2)上设置有能够沿着X轴方向左右移动的Z轴进给总成(3)，所述Z轴进给总成(3)上设置有能够沿着Z轴方向上下移动的主轴(30)，所述主轴(30)的下方设置有用于承载工件的分度头(4)，所述的分度头(4)连接有能够驱动其绕着Y轴和/或Z轴转动的力矩电机(40)。
2.根据权利要求1所述的一种动梁式多轴数控机床，其特征在于:所述床身(I)的上部端面左右两侧分别设置有用于驱动活动横梁(2)沿着Y轴方向前后移动的驱动装置(20)。
3.根据权利要求2所述的一种动梁式多轴数控机床，其特征在于:所述的驱动装置(20)为直线电机。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种动梁式多轴数控机床，其特征在于:所述床身(I)的上部端面左右两侧分别纵向设置有Y轴导轨(10)，所述的活动横梁(2)活动安装在两条Y轴导轨(10)上，所述活动横梁(2)上水平横向设置有X轴导轨(21)，所述Z轴进给总成(3)活动安装在X轴导轨(21)上，所述Z轴进给总成(3)上竖向设置有Z轴导轨(31)，所述Z轴导轨(31)上活动安装有主轴底座(32)，所述的主轴(30)安装在主轴底座(32)上，所述活动横梁(2)上设置有用于驱动Z轴进给总成(3)沿着X轴导轨(21)移动的X轴直线电机(22)，所述Z轴进给总成(3)上安装有用于驱动主轴(30)在Z轴方向上移动的伺服电机(32)。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种动梁式多轴数控机床，其特征在于:所述床身(I)的前部上设置有台阶位(11)，所述台阶位(11)上设置有刀库(12)，所述的刀库(12)位于主轴(30)的一侧。
6.根据权利要求5所述的一种动梁式多轴数控机床，其特征在于:所述力矩电机(4)的正下方设置有用于回收润滑油的接油箱(5 )。·
7.根据权利要求6所述的一种动梁式多轴数控机床，其特征在于:所述接油箱(5)的上表面设置有用于过滤排屑物的滤网(50)。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种动梁式多轴数控机床，其特征在于:所述活动横梁(2)上设置有用于测量Z轴进给总成(3)沿着X轴方向移动的位移的光栅尺(13)。
专利摘要本实用新型公开了一种动梁式多轴数控机床，包括床身，所述床身的上部端面左右两侧之间水平横向设置有能够沿着Y轴方向前后移动的活动横梁，所述活动横梁上设置有能够沿着X轴方向左右移动的Z轴进给总成，所述Z轴进给总成上设置有能够沿着Z轴方向上下移动的主轴，所述主轴的下方设置有用于承载工件的分度头，所述的分度头连接有能够驱动其绕着Y轴和/或Z轴转动的力矩电机，由于本实用新型采用活动横梁带动主轴在床身上移动的结构，不需要另外预留工作台移动的空间位置，有助于缩小数控机床的占地面积，同时本实用新型采用力矩电机代替涡轮蜗杆驱动分度头转动，大大地增强了分度头的刚性和转动精度，很好地保证了工件的加工质量。
文档编号B23Q5/34GK203156371SQ201320108089
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月8日 优先权日2013年3月8日
发明者田少华 申请人:广东科杰机械自动化有限公司