一种主轴移动机床的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种主轴移动机床，包括至少一个加工模块；所述每个加工模块包括设置在机床机架上的夹装工件或刀具并带动工件或刀具旋转的主轴、放置刀具或工件的工作台、为工作台提供移动动力的工作台传动机构以及主轴轴向传动机构；所述主轴轴向传动机构驱动主轴在轴向移动所述工作台传动机构使工作台左右移动。本实用新型的主轴不但承担对其上夹装的工件或刀具进行回旋运动，还承担了轴向的进给，也就是由主轴负责轴向（Z向）的定位，工作台仅需左右向（X向）上的定位，由此，两个方向运动全部独立，结构大大简化，带来内防护结构简单装配方便，成本低，故障点少，控制也相应简化，机构结构紧凑、刚性好。
【专利说明】一种主轴移动机床
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种加工零件用的主轴移动机床。
【背景技术】
[0002]使用机床对工件进行加工能大幅度提升加工效率和精度，在对工件加工中，需要X(左右)、Y (上下)、ζ (前后)三个维度的精准定位。现有的大部分机床的主轴位置大都是固定的，夹装工件并带动工件旋转，然后配以十字滑台。所谓十字滑台是指位于底部的拖板和位于拖板上的工作台，二者能够在不同的维度移动，也即拖板前后移动，工作台左右移动，然后刀具负责上下的定位，这样就完成了三个维度的定位。比如 申请人:之前申请的申请号为201310338890.2的《一种高效机床》，其就采用了十字滑台的结构，拖板的移动方向与工作台的移动方向为两个维度的方向。这样的结构设计有一个严重的设计上的缺陷:工作台的左右的误差需要叠加上前后的误差，而且整个结构的刚性也不足。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种重量轻、加工精度高、防护简单、结构紧凑，同时能提供强的重切能力的主轴移动机床。
[0004]实现本实用新型目的的技术方案是一种主轴移动机床，包括至少一个加工模块；所述每个加工模块包括设置在机床机架上的夹装工件或刀具并带动工件或刀具旋转的主轴、放置刀具或工件的工作台、为工作台提供移动动力的工作台传动机构以及主轴轴向动机构；所述主轴轴向传动机构驱动主轴在轴向运动；所述工作台传动机构使工作台左右移动。
[0005]所述主轴前后向传动机构为设置在主轴内部的永磁同步直驱电机。
[0006]对于有多个加工模块时，各加工模块之间的设置方式有平行，相对和垂直三种。各加工模块平行设置时，为了使人工换装时免受切屑的影响，相邻两个加工模块之间设置一块隔离板。为了使切屑顺利地从底部排出，不至于积压，所述隔离板的底面与安装工作台传动机构的机床机架平面保持距离，隔离板的底面高度至少使位于隔离板两侧的两个工作台产生的切屑不互相干扰。
[0007]包括两个相对设置的加工模块；相对设置的两个加工模块之间设置一块隔尚板；所述隔离板的底面与安装工作台传动机构的机床机架平面保持距离，隔离板的底面高度至少使位于隔离板两侧的两个工作台产生的切屑不互相干扰。
[0008]包括两个垂直设置的加工模块。
[0009]对于工作台的传动机构，可以采用丝杆传动方式也可以采用更加先进的更节省空间的直线电机的方式。所述工作台传动机构包括导轨、滑块、丝杆副和伺服电机，所述工作台的底部设置滑块，滑块与导轨滑动连接，所述工作台套设在丝杆副上，伺服电机驱动丝杆副，使工作台沿着导轨移动；或者所述工作台传动机构包括导轨、滑块和直线电机，所述工作台的底部分别设置滑块，滑块与导轨滑动连接，直线电机驱动工作台沿着导轨移动。[0010]当主轴夹装工件时，所述各加工模块中的工作台对应设置一个或者多个排刀架；或者每个工作台对应设置一个动力刀塔，由此可以根据需要进行选择，在使用动力刀塔时，虽会一定程度上增加换刀的时间，但加工却更加灵活，选择余地也更加大。
[0011]为了获得优良的消震性能，所述各加工模块中的主轴分别安置在不同的床身底座上；或者各加工模块中的主轴均设置在矿物铸件底座上。
[0012]采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果:(1)本实用新型的主轴不但承担对其上夹装的工件或刀具进行回旋运动，还承担了轴向的进给，也就是由主轴负责轴向(Z向)的定位，工作台仅需左右向(X向)上的定位，由此，两个方向运动全部独立，结构大大简化，带来内防护结构简单装配方便，成本低，故障点少，控制也相应简化，机构结构紧凑、刚性好。
[0013](2)本实用新型结构和控制简化后，机床整体重量有明显下降，由此惯性也大大降低，转矩特别大，尤其适合重切削。
[0014](3)本实用新型采用永磁同步直驱电机驱动主轴前后移动的结构，其与传统的主轴电机外置的结构迥异，体积小，重量轻，支持切削加工中的快速响应的要求；同时由于没有其他传动装置，于是就避免了皮带，齿轮等机构的噪音，特别是动力输出效率高，节能效果明显，配套刹车能耗回收系统，可以实现更好的节能生产；而且通过永磁同步直驱电机优异的补偿性能，确保加工工件的高精度及优异的光洁度。
[0015](4)本实用新型的加工模块可以根据实际情况单独设置或者设置多个，而且设置方式可以是平行、相对或者垂直，因此灵活性好，适应性强。
[0016](5)本实用新型在相邻两根主轴中间设置隔离板，使得人工换装工件和刀具时时免受切屑的影响。
[0017](6)本实用新型的主轴可以夹装工件或者刀具，当夹装刀具回转时，由于主轴中采用了永磁同步直驱电机内置，主轴中心带有足够的空间通过打刀机构，避免伺服直驱电机打刀机构不易设置的困难。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0019]图1为本实用新型包含一个加工模块的结构示意图。
[0020]图2为本实用新型包含两个平行设置的加工模块的结构示意图。
[0021]图3为本实用新型包含三个相互平行设置的加工模块的结构示意图。
[0022]附图中标号为:
[0023]主轴1、工作台2、工作台传动机构3、隔离板4。
【具体实施方式】
[0024](实施例1)
[0025]见图2，本实施例的一种主轴移动机床，包括两个平行设置的加工模块。而实际使用中，可以如图1所示只设置一个，也可以是如图3所示平行设置多个，或者相对设置两个，又或者相互垂直设置两个加工模块。[0026]每个加工模块包括设置在机床机架上的夹装工件并带动工件旋转的主轴I (当然主轴I也可以是夹装刀具，根据实际情况设置)、放置刀具的工作台2、为工作台2提供移动动力的工作台传动机构3以及主轴前后向传动机构；主轴轴向传动机构驱动主轴I在轴向移动；工作台传动机构3使工作台2左右移动。主轴轴向传动机构为设置在主轴I内部的永磁同步直驱电机。两个加工模块平行设置，相邻两个加工模块之间设置一块隔离板4 ;隔离板4的底面与安装工作台传动机构3的机床机架平面保持距离，隔离板4的底面高度至少使位于隔离板4两侧的两个工作台2产生的切屑不互相干扰。
[0027]工作台传动机构3包括导轨和滑块；工作台2的底部分别设置滑块，滑块与导轨滑动连接。工作台传动机构3的动力部件可以采用丝杆传动或者直线电机传动。在采用丝杆传动时，工作台传动机构3包括导轨、滑块、丝杆副、轴承、联轴器、伺服电机。工作台2套设在丝杆副上，伺服电机通过联轴器传动驱动丝杆副，从而带动装配有滑块的工作台2沿着导轨移动。当然，工作台传动机构3可以不用丝杆传动，而采用导轨、滑块和直线电机的形式。
[0028]本实施例中主轴I夹装工件，因此刀具设置在工作台2上，各加工模块中的工作台2对应设置一个或者多个排刀架；或者每个工作台2对应设置一个动力刀塔。各加工模块中的主轴I分别安置在不同的床身底座上；或者各加工模块中的主轴I均设置在矿物铸件底座上。
[0029]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种主轴移动机床，其特征在于:包括至少一个加工模块；所述每个加工模块包括设置在机床机架上的夹装工件或刀具并带动工件或刀具旋转的主轴(I)、放置刀具或工件的工作台(2)、为工作台(2)提供移动动力的工作台传动机构(3)以及主轴轴向动机构；所述主轴轴向传动机构驱动主轴(I)在轴向运动；所述工作台传动机构(3 )使工作台(2 )左右移动。
2.根据权利要求1所述的一种主轴移动机床，其特征在于:所述主轴前后向传动机构为设置在主轴(I)内部的永磁同步直驱电机。
3.根据权利要求2所述的一种主轴移动机床，其特征在于:所述各加工模块平行设置；相邻两个加工模块之间设置一块隔离板(4);所述隔离板(4)的底面与安装工作台传动机构(3)的机床机架平面保持距离，隔离板(4)的底面高度至少使位于隔离板(4)两侧的两个工作台(2)产生的切屑不互相干扰。
4.根据权利要求2所述的一种主轴移动机床，其特征在于:包括两个相对设置的加工模块；相对设置的两个加工模块之间设置一块隔离板(4);所述隔离板(4)的底面与安装工作台传动机构(3)的机床机架平面保持距离，隔离板(4)的底面高度至少使位于隔离板(4)两侧的两个工作台(2)产生的切屑不互相干扰。
5.根据权利要求2所述的一种主轴移动机床，其特征在于:包括两个垂直设置的加工模块。
6.根据权利要求3或4或5所述的一种主轴移动机床，其特征在于:所述工作台传动机构(3)包括导轨、滑块、丝杆副和伺服电机，所述工作台(2)的底部设置滑块，滑块与导轨滑动连接，所述工作台(2)套设在丝杆副上，伺服电机驱动丝杆副，使工作台(2)沿着导轨移动；或者所述工作台传动机构(3)包括导轨、滑块和直线电机，所述工作台(2)的底部分别设置滑块，滑块与导轨滑动连接，直线电机驱动工作台(2)沿着导轨移动。
7.根据权利要求6所述的一种主轴移动机床，其特征在于:当主轴(I)夹装工件时,所述各加工模块中的工作台(2)对应设置一个或者多个排刀架；或者每个工作台(2)对应设置一个动力刀塔。
8.根据权利要求7所述的一种主轴移动机床，其特征在于:所述各加工模块中的主轴(O分别安置在不同的床身底座上；或者各加工模块中的主轴(I)均设置在矿物铸件底座上。
【文档编号】B23Q5/32GK203449057SQ201320574137
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】吴承龙 申请人:迪莱姆数控机电（杭州）股份有限公司