专利名称：铣削主机头及其框架式三坐标铣床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种专用切削加工机床，特别是涉及一种用于安装到工件上进行
加工的铣削主机头及其框架式三坐标铣床。
二背景技术：
传统的铣削加工都是将工件放在设备上夹紧后加工，由于时速350公里动车铝合 金车顶工件尺寸比较大，但需要加工的面比较小且分散在12个点上，放置在大型龙门铣上 加工不但装夹困难，易磕碰损伤，而且效率低，加工精度不能保证，各个加工面之间的落差 平面度过大，很难达到设计要求。
三
实用新型内容本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种用于安装到工件上进行加工的 铣削主机头及其框架式三坐标铣床。 本实用新型的技术方案是一种铣削主机头，含有主电机、传动箱体和主轴，所述 的主电机的壳体下安装传动箱体，电机轴穿入传动箱体，传动箱体的另一端安装有与电机 轴平行的主轴，所述的电机的轴和主轴在箱体内分别固定安装有同步带轮，并用同步带连 接两个同步带轮；所述的主轴下端穿出传动箱体，并在主轴下端内部设有锥孔形刀柄套。所
述的主轴两端通过轴承安装在箱体上下壁的轴承套内，所述的电机输出轴和同步带轮之间 为键连接；所述的两个同步带轮之间的位置设有同步带压轮，该同步带压轮位于同步带外 侧，其轴上端固定在传动箱体的上壁。所述的主轴的刀柄套内安装有与其匹配的锥形刀柄， 在锥形刀柄的下端固定安装有铣刀头。 —种框架式三坐标铣床，含有方形主框架，固定安装在主框架上的直线运动单元，
所述的主框架两侧边上分别固定安装有两个平行的X轴直线运动单元，在两个X轴直线运
动单元的上的运动块之间固定连接有横向架杆，将上述两个运动块固定成一体，实现两个X
轴直线运动单元的同步运动在该横向架杆的上部固定安装有Y轴直线运动单元，在Y轴直
线运动单元的运动块上固定安装有竖向底座，该竖向底座的侧面沿竖直方向安装有Z轴直
线运动单元，Z轴直线运动单元的运动块上安装有铣削主机头；所述的两个X轴直线运动单
元通过同步装置连接在一起，并连接至同一驱动电机，所述的Y轴直线运动单元和Z轴直线
运动单元也安装有驱动电机；所述的铣削主机头含有主电机、传动箱体和主轴，所述的主电
机的壳体下安装传动箱体，电机轴穿入传动箱体，传动箱体的另一端安装有与电机轴平行
的主轴，所述的电机的轴和主轴在箱体内分别固定安装有同步带轮，并用同步带连接两个
同步带轮；所述的主轴下端穿出传动箱体，并在主轴下端内部设有锥孔形刀柄套。 所述的主轴两端通过轴承安装在箱体上下壁的轴承套内，所述的电机输出轴和同
步带轮之间为键连接；所述的两个同步带轮之间的位置设有同步带压轮，该同步带压轮位
于同步带外侧，其轴上端固定在传动箱体的上壁。所述的主轴的刀柄套内安装有与其匹配
的锥形刀柄，在锥形刀柄的下端固定安装有铣刀头。[0007] 所述的同步装置含有分别装在两个X轴直线运动单元驱动轴端的换向器，以及通 过传动杆连接在两个换向器之间的驱动机构。 所述的方形主框架的四周固定连接有定位底板，定位底板与方形主框架底面近似 平行，在定位底板上设有定位孔；在方形主框架的上部固定连接有吊装板架，吊装板架上设 有吊装孔。 所述的方形主框架内设有与横向架杆平行的横向连杆，使方形主框架成近似"日" 字形状；在该横向连杆的上面设有轴向定位板。 所述的横向连杆两侧固定连接有定位底板，定位底板与方形主框架底面近似平 行，在定位底板上设有定位孔。 所述的方形主框架为高强度工业铝合金型材。 本实用新型的有益效果 1、本机采用伺服电机驱动的直线运动单元，驱动该机床的三个方向的运动，从而 实现对切削主机头运动的控制，该伺服电机的运动定位准确，比较适合程序控制，从而提高 该机床的工作效率和加工精度。 2、所述的两个X轴直线运动单元通过同步装置连接在一起，并连接至同一驱动电 机，保证了两个X轴直线运动单元运动的同步性，从而保证该机的加工精度。 3、该机的方形主框架为高强度工业铝合金型材，给该机床提供了牢固、结实的基 础，从整体结构上保证了其加工精度。
四
图1为该框架式三坐标铣床的铣削主机头正视结构示意图 图2为该框架式三坐标铣床的铣削主机头左视全剖结构示意图 图3为该框架式三坐标铣床的立体结构示意图
五具体实施方式实施例一 参见图1、图2，图中其中1-1为主电机、l-2为传动箱体、l-3为电机轴 上的同步带轮、l-4为主电机轴、l-5为同步带、l-6为轴承、l-7为主轴、l-8铣刀、l-9为刀 柄、1-10为主轴上的同步带轮、1-11为轴承、1-12为同步带压轮。 图中的铣削主机头1含有主电机l-l、传动箱体1-2和主轴l-7，所述的主电机1-1 的壳体下安装传动箱体1-2，电机轴1-4穿入传动箱体l-2，传动箱体1-2的另一端安装有 与电机轴l-4平行的主轴l-7，所述的电机的轴l-4和主轴l-7在箱体内分别固定安装有同 步带轮1-3和1-10，并用同步带1-5连接两个同步带轮；所述的主轴1-7下端穿出传动箱 体l-2，并在主轴l-7下端内部设有锥孔形刀柄套。所述的主轴l-7两端通过轴承1-6和 1-11安装在箱体1-2上下壁的轴承套内，所述的电机输出轴1-4和同步带轮1-3之间为键 连接；所述的两个同步带轮之间的位置设有同步带压轮1-12，该同步带压轮1-12位于同步 带l-5外侧，其轴上端固定在传动箱体1-2的上壁。所述的主轴1-7的刀柄套内安装有与 其匹配的锥形刀柄l-7，在锥形刀柄1-7的下端固定安装有铣刀1-8。 实施例二 参见图1、图2、图3，图中1为铣削主机头、2为Z轴直线运动单元、3为 Y轴直线运动单元、4为吊装板架、5为X轴直线运动单元、6为横向架杆、7为主框架、8为换向器、9为定位底板、10为驱动机构、11为X轴驱动私服电机、12为竖向底座、13为X轴运动 块、14为Z轴运动块、15为横向连杆、16为Y轴运动块、17为传动杆。其中l-l为主电机、 1-2为传动箱体、l-3为电机轴上的同步带轮、l-4为主电机轴、l-5为同步带、l-6为轴承、 1-7为主轴、l-8铣刀、l-9为刀柄、1-10为主轴上的同步带轮、1-11为轴承、1-12为同步带 压轮。 附图中所示的框架式三坐标铣床，含有方形主框架7，固定安装在主框架7上的直 线运动单元，所述的主框架7两侧边上分别固定安装有两个平行的X轴直线运动单元5，在 两个X轴直线运动单元5的上的运动块13之间固定连接有横向架杆6，将上述两个运动块 13固定成一体，在该横向架杆6的上部固定安装有Y轴直线运动单元3，在Y轴直线运动单 元3的运动块16上固定安装有竖向底座12，该竖向底座12的侧面沿竖直方向安装有Z轴 直线运动单元2，Z轴直线运动单元2的运动块14上安装有铣削主机头1 ;所述的两个X轴 直线运动单元5通过同步装置连接在一起，并连接至同一驱动电机ll，所述的Y轴直线运 动单元3和Z轴直线运动单元2也安装有驱动电机11。所述的同步装置含有分别装在两 个X轴直线运动单元5驱动轴端的换向器8，以及通过传动杆17连接在两个换向器8之间 的驱动机构10。所述的铣削主机头1含有主电机l-l、传动箱体1-2和主轴l-7，所述的主 电机1-1的壳体下安装传动箱体1-2，电机轴1-4穿入传动箱体l-2，传动箱体1-2的另一 端安装有与电机轴l-4平行的主轴l-7，所述的电机的轴l-4和主轴l-7在箱体内分别固定 安装有同步带轮1-3和1-10，并用同步带1-5连接两个同步带轮；所述的主轴1-7下端穿 出传动箱体1-2，并在主轴1-7下端内部设有锥孔形刀柄套。所述的主轴1-7两端通过轴承 1-6和1-11安装在箱体1-2上下壁的轴承套内，所述的电机输出轴1-4和同步带轮1-3之 间为键连接；所述的两个同步带轮之间的位置设有同步带压轮l-12，该同步带压轮1-12位 于同步带l-5外侧，其轴上端固定在传动箱体1-2的上壁。所述的主轴1-7的刀柄套内安 装有与其匹配的锥形刀柄l-7，在锥形刀柄1-7的下端固定安装有铣刀1-8。所述的方形主 框架7的四周固定连接有定位底板9，定位底板9与方形主框架底7面近似平行，在定位底 板9上设有定位孔；在方形主框架7的上部固定连接有吊装板架4，吊装板架4上设有吊装 孔。所述的方形主框架7内设有与横向架杆6平行的横向连杆15，使方形主框7架成"日" 字形状；在该横向连杆15的上面设有轴向定位板。所述的横向连杆15两侧固定连接有定 位底板9，定位底板9与方形主框架底面近似平行，在定位底板9上设有定位孔。所述的方 形主框架7为高强度工业铝合金型材。 该框架式三坐标铣床使用时，将该机安装到被加工工件上，通过控制三轴向的伺 服电机来控制主机头的运动，从而实现对工件的高精度加工，特别是针对动车铝合金车顶 工件的加工，能够保证设计的精度要求，并且加工效率大大提高。
权利要求一种铣削主机头，含有主电机、传动箱体和主轴，其特征是所述的主电机的壳体下安装传动箱体，电机轴穿入传动箱体，传动箱体的另一端安装有与电机轴平行的主轴，所述的电机的轴和主轴在箱体内分别固定安装有同步带轮，并用同步带连接两个同步带轮；所述的主轴下端穿出传动箱体，并在主轴下端内部设有锥孔形刀柄套。
2. 根据权利要求1所述的铣削主机头，其特征是所述的主轴两端通过轴承安装在箱 体上下壁的轴承套内，所述的电机输出轴和同步带轮之间为键连接；所述的两个同步带轮之间的位置设有同步带压轮，该同步带压轮位于同步带外侧，其轴上端固定在传动箱体的 上壁。所述的主轴的刀柄套内安装有与其匹配的锥形刀柄，在锥形刀柄的下端固定安装有 铣刀头。
3. —种框架式三坐标铣床，含有方形主框架，固定安装在主框架上的直线运动单元，其 特征是所述的主框架两侧边上分别固定安装有两个平行的X轴直线运动单元，在两个X轴 直线运动单元的上的运动块之间固定连接有横向架杆，将上述两个运动块固定成一体，实 现两个X轴直线运动单元的同步运动在该横向架杆的上部固定安装有Y轴直线运动单元， 在Y轴直线运动单元的运动块上固定安装有竖向底座，该竖向底座的侧面沿竖直方向安装 有Z轴直线运动单元，Z轴直线运动单元的运动块上安装有铣削主机头；所述的两个X轴直 线运动单元通过同步装置连接在一起，并连接至同一驱动电机，所述的Y轴直线运动单元 和Z轴直线运动单元也安装有驱动电机；所述的铣削主机头含有主电机、传动箱体和主轴， 所述的主电机的壳体下安装传动箱体，电机轴穿入传动箱体，传动箱体的另一端安装有与 电机轴平行的主轴，所述的电机的轴和主轴在箱体内分别固定安装有同步带轮，并用同步 带连接两个同步带轮；所述的主轴下端穿出传动箱体，并在主轴下端内部设有锥孔形刀柄 套。
4. 根据权利要求3所述的框架式三坐标铣床，其特征是所述的主轴两端通过轴承安 装在箱体上下壁的轴承套内，所述的电机输出轴和同步带轮之间为键连接；所述的两个同 步带轮之间的位置设有同步带压轮，该同步带压轮位于同步带外侧，其轴上端固定在传动 箱体的上壁。所述的主轴的刀柄套内安装有与其匹配的锥形刀柄，在锥形刀柄的下端固定 安装有铣刀头。
5. 根据权利要求3所述的框架式三坐标铣床，其特征是所述的同步装置含有分别装 在两个X轴直线运动单元驱动轴端的换向器，以及通过传动杆连接在两个换向器之间的驱 动机构。
6. 根据权利要求3所述的框架式三坐标铣床，其特征是所述的方形主框架的四周固 定连接有定位底板，定位底板与方形主框架底面近似平行，在定位底板上设有定位孔；在方 形主框架的上部固定连接有吊装板架，吊装板架上设有吊装孔。
7. 根据权利要求3所述的框架式三坐标铣床，其特征是所述的方形主框架内设有与 横向架杆平行的横向连杆，使方形主框架成近似"日"字形状；在该横向连杆的上面设有轴 向定位板。
8. 根据权利要求7所述的框架式三坐标铣床，其特征是所述的横向连杆两侧固定连 接有定位底板，定位底板与方形主框架底面近似平行，在定位底板上设有定位孔。
9. 根据权利要求3-7任一权利要求所述的框架式三坐标铣床，其特征是所述的方形 主框架为高强度工业铝合金型材。
专利摘要一种铣削主机头及其框架式三坐标铣床，所述的铣削主机头含有主电机、传动箱体和主轴，所述的主电机的壳体下安装传动箱体，电机轴穿入传动箱体，传动箱体的另一端安装有与电机轴平行的主轴，所述的电机的轴和主轴在箱体内分别固定安装有同步带轮，并用同步带连接两个同步带轮；所述的主轴下端穿出传动箱体，并在主轴下端内部设有锥孔形刀柄套；所述的框架式三坐标铣床包含上述铣削主机头、方形主框架、固定安装在主框架上的直线运动单元，所述的直线运动单元包括X、Y、Z三个直线运动单元；该实用新型采用数控技术，其加工精度高，并且能够在安装在大型工件上使用，基准定位简单，准确，能充分保证加工质量。
文档编号B23C9/00GK201455392SQ20092009202
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者葛卫华, 郑先道 申请人:三门峡合鑫机床有限公司