专利名称：双联交叉轴型立式铣床的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械加工制造领域，涉及一种机械加工中用于加工模具、模型的铣床，特别是一种可加工斜面和圆弧曲面的双联交叉轴型立式铣床。
现有的立式铣床均有一个置于主轴箱的主轴，铣刀装在主轴上。普通的立式铣床一般只作定轴转动，也有的立式铣床上设有一个主轴升降机构，使铣刀可作上下运动。因此，现有的立式铣床通常都是借助工作台的上下运动及水平运动来加工工件的水平面或垂直面的，如果要加工曲面或斜面，就需要借助于成形铣刀或复杂的工装来完成，这对于小批量或单件工件生产加工来说，显得既不方便也不合算。
本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足之处，进而提供一种铣床主轴本身可作任意方向的斜线运动或圆周运动的双联交叉轴型立式铣床，用以使机床对复杂特型面的加工简单化，增大机床的适用广泛性，提高模具在加工过程中的速度。
本实用新型的技术解决方案如下所述。该双联交叉轴型立式铣床的床头箱结构是由彼此呈交叉设置的主轴箱和横轴箱结合而成的。主轴箱内设铣刀主轴以及主轴升降机构，主轴在箱内可带动铣刀头作上下运动。横轴箱位于铣床床身侧部，箱体的上下两端各设有一条与主轴箱结合并可使主轴箱沿其上移动的水平导轨，在横轴箱内设有一个可旋转的横轴及其驱动机构，横轴内又交叉配设有一个与横轴垂直的丝杠及其驱动机构，在丝杠上还配装有一个与横轴平行并与主轴箱通过一个滑套联接的圆柱销。当主轴升降机构的外套筒旋转时，带动内套筒升降，从而带动主轴升降，此时的情况与现有的立式铣床相同。而当横轴转动时，其上的丝杠及其丝杠上的圆柱销将随之绕横轴轴线转动。当丝杠自身转动时，又可使圆柱销沿丝杠移动，所以圆柱销的运动轨迹可以是一种直线运动或绕横轴轴线而作的圆周运动。由于圆柱销与可使主轴作上下运动的主轴箱是以滑套相联的，主轴在主轴箱内所作的升降运动与主轴箱沿横轴箱上水平导轨所作的水平运动的合成，可使主轴作斜向平动或圆周平动。在这种状态下，铣床便可加工出具有斜面、圆弧凹面或圆弧凸面的工件。
以下将结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。
图2是该实施例结构的工作原理图。
图1亦为在图2中所标的A－A剖向的结构示意图。
参照附图，本实用新型所述的双联交叉轴型立式铣床包括一个置于主轴箱16内的主轴4以及主轴的升降机构，所述的升降机构由一个可旋转的带内螺纹的外套筒9及其驱动机构和一个与外套筒9配合的带外螺纹的内套筒7组成，主轴4套装在内套筒7内。从床身45上延伸出一个横轴箱27，主轴箱16置于横轴箱27上的水平导轨25上，横轴箱27内设有一个可旋转的横轴17及其驱动机构，横轴17内设有一个与横轴垂直的丝杠22及其驱动机构，丝杠22上配装有一个与横轴17平行的圆柱销19，该圆柱销19的一端插在与前述外套筒9相联的一个滑套24上，外套筒9、内套筒7与滑套24均装在一个垂直的开口套8中，该开口套8相当于一个垂直导轨。在装置内的诸驱动机构中，主轴升降驱动机构由数控电机33、一对圆柱型传动齿轮34、35、以及蜗轮12、蜗杆13、导向键15等构成；横轴驱动机构由数控电机41、两个圆柱传动齿轮40、42及蜗轮蜗杆31构成；丝杠驱动机构由数控电机29、蜗杆30、蜗轮26、一对圆柱传动齿轮23、28以及一对圆锥型传动齿轮20、21构成。
本实用新型的工作过程是这样的在横轴17及丝杠22不参与工作时，整个装置的工作状态与现有的立式铣床相同。主轴4的转动是由主轴变速箱37驱动花键轴43(参见图2)并通过花键轴43上的齿轮5带动齿轮1转动，齿轮1再通过两个导向键3使主轴4转动(参见
图1)。主轴4的升降是通过数控电机33驱动齿轮34、35进而带动蜗杆13、涡轮12及导向滑键使外套筒9旋转得以实现的，由于内、外套筒7、9间为螺旋联接，而主轴4又是通过轴承6、10装在内套筒7上的，所以当外套筒9旋转时，即可带动内套筒7升降，从而使得主轴4亦随之升降。
横轴箱27内横轴17的转动由其驱动机构执行，横轴17内所设丝杠22的转动亦由丝杠驱动机构执行。当横轴17转动时，丝杠22和圆柱销19将随之绕横轴17的轴线转动；而丝杠22自身的转动又带动圆柱销19沿丝杠22移动，这样圆柱销19的运动轨迹就是在
图1所示铅垂面上任意方向上的直线运动或绕横轴17轴线而作的圆周运动。如当横轴17旋转一个角度后，便使丝杠22倾斜，此时若横轴17不动而丝杠22旋转，则圆柱销19将沿丝杠22作斜线运动。由于圆柱销19是插在与外套筒9相联的滑套24内，所以圆柱销19的运动将同时驱动外套筒9沿主轴箱16内的垂直导轨作上、下直线运动和主轴箱16沿横轴箱导轨25作水平直线运动，两种运动的合成将使主轴4作与圆柱销19相同的斜线运动，铣床在此种状态下可加工各种斜面或斜槽。当丝杠22不转而横轴17旋转时，则圆柱销19将作圆周运动，同理，此时主轴4将作圆周平动，其运动半径等于圆柱销19到横轴17轴线的距离，此距离可以通过丝杠22来加以调节，铣床在此种状态下可以加工圆弧凹面或凸面。如果再与机床工作台46的大拖板47及旋转台48相配合，本实用新型还可用于加工椭圆面等。图中标号2、6、10、11、14、18、32、36均为轴承，44为装夹台，45为床身，49为手轮。
本实用新型所述的装置可用于铣削模具模型面以及任意角度的斜面和旋转曲面，与现有的各类立式铣床、卧式铣床及万能铣床技术相比，本机的操作方便、精度高，能一刀加工多样，有益于加工单件及小批量工件，产品可广泛适用于在汽车、飞机等制造业中加工各种模具模型。
权利要求1.一种双联交叉轴型立式铣床，包括一个置于主轴箱(16)内的主轴(4)以及主轴的升降机构，所述的升降机构由一个可旋转的带内螺纹的外套筒(9)及其驱动机构和一个与外套筒(9)配合的带外螺纹的内套筒(7)组成，主轴(4)套装在内套筒(7)内，其特征是从床身上延伸出一个横轴箱(27)，主轴箱(16)置于横轴箱(27)上的水平导轨(25)上，横轴箱(27)内设有一个可旋转的横轴(17)及其驱动机构，横轴(17)内设有一个与横轴垂直的丝杠(22)及其驱动机构，丝杠(22)上配装有一个与横轴(17)平行的圆柱销(19)，该圆柱销(19)的一端插在与前述外套筒(9)相联的一个滑套(24)上，外套筒(9)、内套筒(7)与滑套(24)均装在一个垂直的开口套(8)中。
2.如权利要求1所述的铣床，其特征是横轴驱动机构由数控电机(41)、两个圆柱传动齿轮(40、42)及蜗轮蜗杆(31)构成。
3.如权利要求1所述的铣床，其特征是丝杠驱动机构由数控电机(29)、蜗杆(30)、蜗轮(26)、一对圆柱传动齿轮(23、28)以及一对圆锥型传动齿轮(20、21)构成。
专利摘要该铣床的床头箱部分由呈正交叉设置的主轴箱和横轴箱构成，主轴箱内设有可旋转升降的外套筒和与该筒螺旋配合且装有铣刀主轴的内套筒，横轴箱上设有两条可使主轴箱水平移动的导轨，在横轴箱内设有一可旋转的横轴，横轴内又设有一垂直的转动丝杠，丝杠上装有一个横向圆柱销，该销的一端插在一个与外套筒相联的滑套上。工作中，铣刀主轴在主轴箱内作升降运动的同时又可相对横轴箱作水平运动，如此即可加工出具有多种斜面或曲面的工件。
文档编号B23C3/00GK2180373SQ9321238
公开日1994年10月26日 申请日期1993年5月14日 优先权日1993年5月14日
发明者王万祥 申请人:王万祥