专利名称：一种立式高速数控铣床的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械切削机床，特别涉及一种立式高速数控铣床。
本实用新型包括框架式床身，所述框架式床身由床身、两个立柱、横梁组成，并用螺栓固定连接成框架式结构，床身上设置有工作台和工作台驱动机构，工作台通过在床身上的滚动导轨与床身相连接，工作台驱动机构由X轴伺服电机、联轴器、X轴丝杠前支承座、锁紧螺母、轴承端盖、滚珠轴承、X轴滚珠丝杠、X轴丝杠螺母、X轴丝杠后支承座组成，X轴伺服电机固定在X轴丝杠前支承座上，并由联轴器与X轴滚珠丝杠连接，X轴滚珠丝杠设置在装有滚珠轴承的X轴丝杠前支承座和X轴丝杠后支承座内，X轴丝杠前支承座的滚珠轴承由轴承端盖和锁紧螺母调节固定，X轴丝杠前支承座和X轴丝杠后支承座都固定在床身上，X轴丝杠螺母与工作台固定连接。
所述横梁上设置有Y轴滑鞍和Y轴滑鞍驱动机构，所述Y轴滑鞍通过固定在横梁上的滚动导轨与横梁相连接，所述Y轴滑鞍驱动机构由Y轴伺服电机、Y轴丝杠前支承座、联轴器、Y轴滚珠丝杠、Y轴丝杠螺母、X轴丝杠后支承座组成，Y轴伺服电机固定在X轴丝杠前支承座上，并由联轴器与Y轴滚珠丝杠连接，Y轴丝杠螺母与Y轴滑鞍固定连接，Y轴丝杠前支承座和Y轴丝杠后支承座都固定在横梁上。
所述Y轴滑鞍上设置有Z轴滑台和Z轴滑台驱动机构，Z轴滑台通过固定在Y轴滑鞍上的滚动导轨与Y轴滑鞍相连接，所述Z轴滑台驱动机构由Z轴伺服电机、Z轴丝杠前支承座、联轴器、Z轴滚珠丝杠、Z轴丝杠螺母、Z轴丝杠后支承座组成，Z轴伺服电机固定在Z轴丝杠前支承座上，并由联轴器与Z轴滚珠丝杠连接，Z轴丝杠螺母与Y轴滑鞍固定，Z轴丝杠前支承座和Z轴丝杠后支承座都与Z轴滑台固定。
所述Z轴滑台上设置有电主轴，棒铣刀直接固定在电主轴的输出轴上，电主轴上装有动力减振器，所述动力减振器由调节环、橡胶阻尼圈、减振块和减振器壳体组成，并装在减振器壳体内。
本实用新型与现有技术相比的优点是1、结构简单；2、切削速度高，运动平稳，能加工薄壁工件；3、能对工件进行三维空间曲面高速精加工。
图中，1 床身、2 工作台、3 立柱、4 横梁、5 Y轴丝杠后支承座、6 Y轴导轨、7 Y轴滑鞍、8 Z轴伺服电机、9 Z轴滑台、10 Y轴滚珠丝杠、11 Y轴伺服电机、12 动力减振器、13 电主轴、14 棒铣刀、15 工作台移动滑块、16 X轴导轨、17 Z轴导轨、18 滑台移动滑块、19 调节环、20 橡胶阻尼圈、21 减振块、22 滑鞍移动滑块、23 减振器体、24 X轴滚珠丝杠、25 X轴伺服电机、26X轴丝杠螺母、27 X轴丝杠后支承座、28 联轴器、29 锁紧螺母、30 滚珠轴承、31 X轴丝杠前支承座、32 轴承端盖、33 Y轴丝杠前支承座、34 Y轴丝杠螺母、35 Z轴丝杠螺母、36 Z轴滚珠丝杠、37 Z轴丝杠后支承座、38 Z轴丝杠前支承座、39 工件。
框架式床身，是由床身1、两个立柱3和横梁4由螺栓固定连接成框架式结构。
X轴工作台驱动机构，如
图1和图3所示，工作台2的水平运动是由滚动导轨作为运动支承部件，滚动导轨由导轨和移动滑块组成，两个X轴导轨16由螺钉安装在床身1上，四个工作台移动滑块15由螺钉安装在工作台2上，所以，工作台2通过工作台移动滑块15与X轴导轨16相连接，并能在X轴导轨16上作水平运动。工作台2的水平运动是通过固定在工作台2上的X轴丝杠螺母26，将X轴伺服电机25、X轴滚珠丝杠24的旋转运动转变为工作台2的直线水平运动。X轴工作台驱动机构的结构，如图4所示，X轴伺服电机25用螺钉固定在X轴丝杠前支承座31上，X轴丝杠前支承座31用螺钉又固定在床身1上，X轴伺服电机25由联轴器28与X轴滚珠丝杠24相连接，X轴滚珠丝杠24的两端由滚珠轴承30支承，并安装在X轴丝杠前后支承座内，X轴丝杠前支承座31的滚珠轴承30由轴承端盖32和锁紧螺母29调整固定，X轴丝杠后支承座27用螺钉固定在床身1上，X轴丝杠螺母26用螺钉固定在工作台2上。
Y轴滑鞍驱动机构，如
图1、图2和图5所示，两个Y轴导轨6用螺钉固定在横梁4上，四个滑鞍移动滑块22用螺钉固定在Y轴滑鞍7上，所以Y轴滑鞍7通过移动滑块能在Y轴导轨6上左右运动。Y轴滑鞍7的左右运动，是通过固定在Y轴滑鞍7上的Y轴丝杠螺母34，将Y轴伺服电机11、Y轴滚珠丝杠10的旋转运动转变为Y轴滑鞍7的左右直线运动。Y轴丝杠后支承座5和Y轴丝杠前支承座33用螺钉固定在横梁4上，Y轴伺服电机11固定在Y轴丝杠前支承座33上。
Z轴滑台驱动机构，如
图1、图2和图6所示，两个Z轴导轨17用螺钉固定在Z轴滑台9上，四个滑台移动滑块18用螺钉固定在Y轴滑鞍7上，所以Z轴滑台9通过Z轴导轨17和滑台移动滑块18，能在Y轴滑鞍7上作上下垂直运动。Z轴滑台9的上下垂直运动，是通过固定在Y轴滑鞍7上的Z轴丝杠螺母35，将固定在Z轴滑台9上的Z轴伺服电机8、Z轴滚珠丝杠36的旋转运动转变为Z轴滑台9的上下垂直运动。所以Z轴滑台9能在Y轴滑鞍7上作上下垂直运动，又能随Y轴滑鞍7在横梁4上作横向左右移动。Z轴丝杠后支承座37和Z轴丝杠前支承座38用螺钉固定在Z轴滑台9上，Z轴伺服电机8固定在Z轴丝杠前支承座38上。
高速切削电主轴如
图1和图2所示，棒铣刀14直接安装在电主轴13的输出轴上，并装有动力减振器12，高速切削电主轴13用螺钉固定在Z轴滑台9上，所以高速切削电主轴13带动棒铣刀14，通过Y轴滑鞍7和Z轴滑台9能作横向和垂直复合切削运动。电主轴最高转速为30000转/分，动力减振器12的结构如图7所示，用调整环19通过两个橡胶阻尼圈20来调节动力减振器的刚度，减振块21在电主轴发生振动时来吸收振动能量，从而使切削平稳，动力减振器体23用螺钉与电主轴13固定连接。
机床运动过程如下由机床电器控制系统控制各运动部件运动，机床启动，将X、Y、Z三个方向的运动部件移动至机床基准点(机床零点)，启动预先编制的加工程序，X、Y、Z三个方向的运动部件将按各自所接受的指令运动，通过X、Y、Z三轴联动和铣刀14的高速切削运动，即可对固定在工作台上的工件39进行三维曲面高速精加工，加工完毕后，X、Y、Z三个方向的运动部件退回到参考点，铣刀14停止旋转，加工过程结束，机床待命，等待接受下一个指令。
权利要求1.一种立式高速数控铣床，包括框架式床身、X轴工作台驱动机构、Y轴滑鞍驱动机构、Z轴滑台驱动机构、电主轴、电器控制装置，其特征是X轴工作台驱动机构设置在框架式床身上，Y轴滑鞍驱动机构设置在框架式床身的横梁上，Z轴滑台驱动机构设置在Y轴驱动机构的Y轴滑鞍上，电主轴设置在Z轴滑台驱动机构的Z轴滑台上。
2.根据权利要求1所述的立式高速数控铣床，其特征在于，所述的框架式床身由床身、两个立柱、横梁组成，两个立柱、床身和横梁由螺栓固定连接成框架式结构。
3.根据权利要求1所述的立式高速数控铣床，其特征在于，所述的X轴工作台驱动机构，由工作台、滚动导轨、X轴伺服电机、联轴器、X轴丝杠前支承座、锁紧螺母、轴承端盖、滚珠轴承、X轴滚珠丝杠、X轴丝杠螺母、X轴丝杠后支承座组成，工作台由固定在床身上的滚动导轨与床身相连接，X轴伺服电机固定在X轴前支承座上，并由联轴器与X轴滚珠丝杠连接，X轴滚珠丝杠设置在装有滚珠轴承的X轴丝杠前支承座和X轴丝杠后支承座内，X轴前支承座的滚珠轴承由轴承端盖和锁紧螺母调节固定，X轴的丝杠前支承座和X轴丝杠后支承座都固定在床身上，X轴丝杠螺母与工作台固定连接。
4.根据权利要求1所述的立式高速数控铣床，其特征在于，所述的Y轴滑鞍驱动机构，由Y轴伺服电机、Y轴丝杠前支承座、联轴器、Y轴滚珠丝杠、Y轴丝杠螺母、Y轴丝杠后支承座组成，Y轴伺服电机固定在Y轴丝杠前支承座上，并由联轴器与Y轴滚珠丝杠连接，Y轴丝杠螺母与Y轴滑鞍固定连接，Y轴丝杠前支承座和Y轴丝杠后支承座都固定在横梁上。
5.根据权利要求1所述的立式高速数控铣床，其特征在于，所述的Z轴滑台驱动机构，由Z轴伺服电机、Z轴丝杠前支承座、联轴器、Z轴滚珠丝杠、Z轴丝杠螺母、Z轴丝杠后支承座组成，Z轴伺服电机固定在Z轴丝杠前支承座上，并由联轴器与Z轴滚珠丝杠连接，Z轴丝杠螺母与Y轴滑鞍固定，Z轴丝杠前支承座和Z轴丝杠后支承座都与Z轴滑台固定；
6.根据权利要求1所述的立式高速数控铣床，其特征在于，所述的电主轴上装有动力减振器，棒铣刀直接固定在电主轴的输出轴上，电主轴固定在Z轴滑台上，所述的动力减振器由调节环、橡胶阻尼圈、减振块和减振器体组成，并装在减振器壳体内。
专利摘要一种立式高速数控铣床，属于机床领域，包括框架式床身、X轴工作台驱动机构、Y轴滑鞍驱动机构、Z轴滑台驱动机构、电主轴、电器控制装置，其特征是X轴工作台驱动机构设置在框架式床身上，Y轴滑鞍驱动机构设置在框架式床身的横梁上，Z轴滑台驱动机构设置在Y轴驱动机构的Y轴滑鞍上，电主轴设置在Z轴滑台驱动机构的Z轴滑台上，本实用新型结构简单、切削速度高、运动平稳，能加工薄壁工件，能对工件进行三维空间曲面高速精加工。
文档编号B23C1/00GK2573125SQ0228070
公开日2003年9月17日 申请日期2002年10月25日 优先权日2002年10月25日
发明者贾春德, 张志军, 孙建业 申请人:沈阳工业学院