专利名称：卧式多面数控切削机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数控切削机床。
背景技术：
目前在机械加工行业中，回转式(圆周)加工大型金属工件，主要依靠立式车床来 完成工件的加工工序。传统的立车加工模式是工件装夹在机床上，工件作旋转运动，而后由 机床上的拖板作直线运动，进行切削加工。由于大型工件在立式车床上的旋转速度慢，因此 加工效率也相应较低。并且，立式车床只能单面加工，如需对工件的相对面进行加工，只能 先加工完一面后，再翻转工件重新装夹、校正位置后再加工另一面。加工精度难以得到保 证，同时还浪费了大量的生产力，增加了生产成本。
发明内容本实用新型的目的是提供一种生产效率高且制造成本相对较低的卧式多面多功 能数控金属切削机床。实现本实用新型目的的技术方案是一种卧式多面数控切削机床包括工作台、底 座、2个回转切削装置和控制电路；2个回转切削装置和工作台均从上方固定连接在底座 上，工作台位于底座的中央位置处；2个回转切削装置均朝向工作台和底座的中心铅垂轴 线，且以该中心铅垂轴线为中心轴线对称设置；每个回转切削装置均包括回转组件、径向进给组件、轴向进给组件、主轴回转驱动 机构、径向进给驱动机构、轴向进给驱动机构、移动座和固定座；每个回转切削装置由各自 的固定座固定在底座上；回转组件包括主轴回转盘、主轴、内齿圈和2个主轴轴承；主轴回转盘为一中空圆 盘，主轴回转盘的轴线沿前后向水平设置；主轴回转盘的前端开设有1条燕尾形的滑槽；内 齿圈从后方同心固定在主轴回转盘的后端；主轴与主轴回转盘同轴线设置，主轴的前端从 后方固定连接在主轴回转盘的后侧面上，主轴通过2个主轴轴承与移动座转动连接；径向进给组件包括拖板、刀架和刀具；拖板的横截面为燕尾形，其形状与主轴回转 盘的滑槽相匹配，且拖板位于滑槽中，从而使得拖板可沿滑槽相对于主轴回转盘进行滑动； 刀架固定连接在拖板上，且位于拖板的前侧；刀架上夹持有刀具；轴向进给组件包括2个直线导轨组件，每个直线导轨组件有一根直线导轨和与该 直线导轨配套组合的一组滑块；2根直线导轨均前后向水平设置，且均固定在固定座上，其 中的一根直线导轨位于固定座的左侧顶部，另一根直线导轨位于固定座的右侧顶部；2组 滑块均固定在移动座上，且一组滑块位于移动座的左侧底部，另一组滑块位于移动座的右 侧底部；移动座通过滑块坐落并设置在相应的直线导轨上，从而使得移动座能相对于固定 座在水平方向上进行前后滑动；主轴回转驱动机构设置在移动座上，主轴回转驱动机构的动力输出件与内齿圈相 啮合，而能控制主轴回转盘以及主轴的转动，从而使得刀具随着主轴回转盘作周向运动；径向进给驱动机构设置在主轴回转盘和主轴内以及移动座上，径向进给驱动机构的动力输出 件与拖板固定连接，从而能控制拖板沿着主轴回转盘的滑槽作径向移动，从而使得刀具随 着拖板在主轴回转盘的径向上进行运动；轴向进给驱动机构设置在固定座上，轴向进给驱 动机构的动力输出件与移动座固定连接，而能控制移动座连带主轴回转盘沿着固定座作前 后向移动，从而使得刀具随着主轴回转盘在主轴回转盘的轴向上进行运动。上述主轴回转盘由外周形状为圆形的前端板、基本形状为圆柱壳形的周边板、起 连接加强作用的连接板以及外周形状为圆形的开有中央孔的后端板组成，周边板和连接板 分别由各自的前端与前端板焊接固定、由各自的后端与后端板焊接固定从而构成主轴回转 盘；主轴回转盘的滑槽设置在前端板上，且沿主轴回转盘的径向设置，滑槽的朝向径向外侧 的一端与主轴回转盘的径向外部相通，另一端超过主轴回转盘的中心。上述回转组件的内齿圈的直径略小于主轴回转盘的直径；2个主轴轴承均由各 自的外圈固定在移动座内，且分别位于移动座的前端和后端；主轴为一钢制一体件，由空心 轴部和从前侧连接在空心轴部上的法兰连接部构成，空心轴部沿水平方向前后设置，2个主 轴轴承的内圈依次套固在空心轴部的前端和后端上；主轴的法兰连接部从后方固定连接在 主轴回转盘的后侧面上，且主轴与主轴回转盘同轴线设置，从而使得主轴回转盘和主轴能 一起相对于移动座进行转动。上述主轴回转驱动机构包括主轴电机、主轴传动箱和输出齿轮；输出齿轮即为主 轴回转驱动机构的动力输出件；主轴回转驱动机构由其主轴传动箱的箱体固定在移动座 上，且位于移动座的顶部；主轴电机由控制电路进行控制，主轴电机由其电机壳从后方固定 连接在主轴传动箱的箱体上，且主轴电机由其电机轴通过联轴器与主轴传动箱的输入齿轮 轴相连；主轴传动箱的输出齿轮轴向前伸出主轴传动箱的箱体，输出齿轮固定在输出齿轮 轴的前端头上而与回转组件的内齿圈相啮合。上述轴向进给驱动机构包括轴向进给电机、轴向丝杆、轴向丝杆螺母、轴承副、第 一轴承座和第二轴承座；轴向丝杆螺母即为轴向进给驱动机构的动力输出件；轴向丝杆螺 母螺纹配合安装在轴向丝杆的螺纹杆段上；第一轴承座和第二轴承座均固定在固定座上， 且第一轴承座位于固定座的前侧的左右方向的中央部位处，第二轴承座位于固定座的后侧 的左右方向的中央部位处；轴向进给电机由控制电路进行控制，轴向进给电机由其电机壳从后方固定在固定 座上；轴向丝杆沿前后方向水平设置，轴向丝杆的后端的光杆段穿过相应的轴承副中的设 置在第二轴承座上的且与该光杆段相配合的一个轴承，该光杆段的后端头与轴向进给电机 的电机轴通过联轴器固定连接，轴向丝杆的前端的光杆段的端头伸入相应的轴承副中的设 置在第一轴承座上的且与该光杆段的端头相配合的另一个轴承；轴向丝杆螺母固定连接在 移动座上，且位于移动座的底部。上述径向进给驱动机构为电动式径向进给驱动机构，包括径向进给电机、接线滑 环、电缆线、径向丝杆和径向丝杆螺母；径向丝杆螺母即为径向进给驱动机构的动力输出 件；径向丝杆螺母螺纹配合安装在径向丝杆的螺纹杆段上；径向进给电机为一由控制电路进行控制的伺服电机，径向进给电机由其电机壳固 定在主轴回转盘上，位于主轴回转盘内，且径向进给电机的电机轴沿主轴回转盘的径向设 置；径向丝杆位于主轴回转盘内，径向丝杆与径向进给电机的电机轴同轴线，径向丝杆的一端的光杆段穿过相应的轴承副中的设置在连接板上的且与该光杆段相配合的一个轴承，该 光杆段的端头与径向进给电机的电机轴通过联轴器固定连接，径向丝杆的另一端的光杆段 的端头伸入相应的轴承副中的设置在主轴回转盘的周边板上的且与该光杆段的端头相配 合的另一个轴承，且径向丝杆的轴线沿着主轴回转盘的径向设置，径向丝杆的轴线与主轴 回转盘的中心轴线相交，径向丝杆位于主轴回转盘的滑槽的正后方；接线滑环固定在移动座上，且位于主轴的后方；电缆线位于主轴的空心轴部的内 部空腔中；电缆线的前端与径向进给电机的电源端电连接，其后端与接线滑环的前端的电 刷电连接；接线滑环的后端的电刷通过外部的电缆线与由控制电路控制的输电器件电连 接；径向丝杆螺母固定在拖板上。上述径向进给驱动机构为液压式径向进给驱动机构，包括液压旋转接头、液压油 管和液压马达、径向丝杆和径向丝杆螺母；径向丝杆螺母即为径向进给驱动机构的动力输 出件；径向丝杆螺母螺纹配合安装在径向丝杆的螺纹杆段上；液压马达由外接的液压系统 驱动，且该外接的液压系统由控制电路控制；液压马达由其电机壳固定在主轴回转盘上，位 于主轴回转盘内，且液压马达的转轴沿主轴回转盘的径向设置；径向丝杆位于主轴回转盘 内，径向丝杆与液压马达的转轴同轴线，径向丝杆的一端的光杆段穿过相应的轴承副中的 设置在连接板上的且与该光杆段相配合的一个轴承，该光杆段的端头与液压马达的转轴通 过联轴器固定连接，径向丝杆的另一端的光杆段的端头伸入相应的轴承副中的设置在主轴 回转盘的周边板上的且与该光杆段的端头相配合的另一个轴承，且径向丝杆的轴线沿着主 轴回转盘的径向设置，径向丝杆的轴线与主轴回转盘的中心轴线相交，径向丝杆位于主轴 回转盘的滑槽的正后方；液压旋转接头固定在移动座上，且位于主轴的后方；液压油管位于主轴的空心轴 部的内部空腔中；液压油管的前端与液压马达相连，其后端与液压旋转接头的前端的油管 接头密闭连接；液压旋转接头的后端的油管接头通过外部的油管与液压控制系统相连；径 向丝杆螺母固定在拖板上。上述径向进给驱动机构为液压式径向进给驱动机构，包括液压旋转接头、液压油 管、液压缸和活塞杆；活塞杆即为径向进给驱动机构的动力输出件；液压缸由外接的液压 系统驱动，且该外接的液压系统由控制电路控制；液压缸由其外壳固定在主轴回转盘上，位 于主轴回转盘内，且液压缸的活塞杆沿主轴回转盘的径向设置，活塞杆的轴线与主轴回转 盘的中心轴线相交，活塞杆位于主轴回转盘的滑槽的正后方；液压旋转接头固定在移动座上，且位于主轴的后方；液压油管位于主轴的内部空 腔中；液压油管的前端与液压缸相连，其后端与液压旋转接头的前端的油管接头密闭连接； 液压旋转接头的后端的油管接头通过外部的油管与液压系统相连；活塞杆的伸出液压缸的 一端固定连接在拖板上。上述径向进给驱动机构为机械传动式径向进给驱动机构，包括径向进给电机、传 动轴、第一斜齿轮、第二斜齿轮、第三轴承座、第四轴承座、径向丝杆和径向丝杆螺母；径向 丝杆螺母即为径向进给驱动机构的动力输出件；径向丝杆螺母螺纹配合安装在径向丝杆的 螺纹杆段上；径向丝杆位于主轴回转盘内，径向丝杆的一端的光杆段伸入相应的轴承副中 的设置在连接板上的且与该光杆段相配合的一个轴承，径向丝杆的另一端的光杆段的端头 伸入相应的轴承副中的设置在主轴回转盘的周边板上的且与该光杆段的端头相配合的另一个轴承，且径向丝杆的轴线沿着主轴回转盘的径向设置，径向丝杆的轴线与主轴回转盘 的中心轴线相交，径向丝杆位于主轴回转盘的滑槽的正后方；径向进给电机为一由控制电路进行控制的伺服电机，径向进给电机由其电机壳固 定在移动座上，位于主轴的后方，且径向进给电机的电机轴水平方向设置；第三轴承座和第 四轴承座均固定在主轴上，且位于主轴的空心轴部的内部空腔中；第三轴承座位于空心轴 部的前侧，第四轴承座位于空心轴部的后侧；传动轴位于主轴的空心轴部的内部空腔的中 央位置处，且与径向进给电机的电机轴同轴线设置；传动轴的后端的穿过相应的轴承副中 的设置在第四轴承座上的且与传动轴相配合的一个轴承，传动轴的后端头与径向进给电机 的电机轴通过联轴器固定连接，传动轴的前端穿过相应的轴承副中的设置在第三轴承座上 的且与传动轴相配合的另一个轴承；第一斜齿轮固定连接在传动轴的前端头上，第二斜齿 轮固定连接在径向丝杆上，第一斜齿轮与第二斜齿轮相啮合；径向丝杆螺母固定在拖板上。本实用新型具有积极的效果(1)本实用新型的数控切削机床可多面同时对大中型金属零件进行切削加工，打 破了传统切削机床只能单面切削的固有模式，无需二次装夹，保证了加工的精度，生产效率 提高了一倍以上。(2)本实用新型的数控切削机床安装有轴向进给组件，主轴回转盘上安装有可移 动的拖板。在主轴回转盘作旋转切削的同时，可以通过移动拖板，径向切削工件并可控制 切削量；还可以通过轴向进给组件，轴向移动切削工件，这种组合切削的方式可切削工件平 面、外圆、内孔、曲面、内外圆锥度等，生产效率非常高。(3)本实用新型的数控切削机床的径向移动拖板的传动方式采用伺服电机、步进 电机或直流电机，由可编程序控制器(PLC)、单片机、工控机、数控系统控制进行径向移动切 削工件。由于控制信号和电机电力的传输，电缆线必须随主轴回转盘作360度连续回转运 动，因此在回转组件的主轴后端设有一高精度、高屏蔽性能的旋转接线滑环，电机、电缆线 等都位于回转组件的内部随回转组件一同旋转，工作稳定。(4)本实用新型的数控切削机床的径向移动拖板的传动方式还可以是采用液压传 动方式带动径向拖板作径向移动切削工件或者采用传统机械传动的方式带动径向移动拖 板作径向移动切削工件。(5)本实用新型的数控切削机床的刀架夹持的刀具可以是车刀、铣刀、钻头、砂轮 等，使得机床的加工模式更加多样化，可完成多种任务，功能全面。(6)本实用新型的数控切削机床为卧式，工件安装于机床中央的工作台上，为多面 加工预留了空间，整台机床对厂房车间的空间要求较低。且机床的制造成本大幅度降低，与 同规格立式车床相比，制造成本降低15 20%。
图1为本实用新型的卧式多面数控切削机床的一种结构示意图。其中，底座上设 有2个结构相同的回转切削装置，一个位于图面的左侧，一个位于右侧，均朝向底座的中 心，且2个回转切削装置相对于底座的中心铅垂轴线对称设置。图2为从图1中的C向观察时位于图面右侧的回转切削装置的结构示意图和位于 图1中的D向观察时位于图面左侧的回转切削装置的结构示意图。[0033]图3为从图2中的A向观察时的结构示意图。图4为从图2中的B向观察时的结构示意图。图5为图4所示的回转切削装置的第一种内部结构示意图。图6为图4所示的回转切削装置的第二种内部结构示意图。图7为图4所示的回转切削装置的第三种内部结构示意图。图8为图4所示的回转切削装置的第四种内部结构示意图。上述附图中的标记如下回转切削装置10， 回转组件1，主轴回转盘11，前端板11-1，滑槽11-2，周边板11_3，连接板11_4，后 端板11-5，主轴12，空心轴部12-1，法兰连接部12-2，主轴轴承13，内齿圈14，径向进给组件2，拖板21，刀架22，刀具23，轴向进给组件3，直线导轨31，滑块32，主轴回转驱动机构4，主轴电机41，主轴传动箱42，输出齿轮43，径向进给驱动机构5，径向进给电机51，接线滑环52，电缆线53，径向丝杆M_l，径 向丝杆螺母M-2，液压旋转接头55，液压油管56，液压马达57，液压缸58，活塞杆58_1，传 动轴59-1，第一斜齿轮59-2，第二斜齿轮59-3，第三轴承座59_4，第四轴承座59_5，轴向进给驱动机构6，轴向进给电机61，轴向丝杆62，轴向丝杆螺母63，第一轴承 座64，第二轴承座65，移动座71，固定座72，工作台8，底座9。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式
中，以图2所示的方位来进行左右方向和上下方向的 描述，前后方向按照回转切削装置的朝向来确定，也即将各回转切削装置靠近底座中心的 一方设定为前方，而将各回转切削装置远离底座中心的一方设定为后方，从而图4至图8中 的图面左方即为文字描述中的前方，图4至图8中的图面右方即为文字描述中的后方。(实施例1)见图1，本实施例的卧式多面数控切削机床包括工作台8、底座9、2个回转切削装 置10和控制电路。工作台8为圆盘形。2个回转切削装置10和工作台8均从上方固定连 接在底座9上，工作台8位于底座9的中央位置处。2个回转切削装置10均朝向工作台8 和底座9的中心铅垂轴线，且以该中心铅垂轴线为中心轴线对称设置，各个回转切削装置 10的朝向中心铅垂轴线的一方设为该回转切削装置10的前方，各个回转切削装置10的远 离中心铅垂轴线的一方设为该回转切削装置10的后方。见图1、图2及图4，每个回转切削装置10均包括回转组件1、径向进给组件2、轴 向进给组件3、主轴回转驱动机构4、径向进给驱动机构5、轴向进给驱动机构6、移动座71 和固定座72。每个回转切削装置10由各自的固定座72固定在底座9上。见图5，回转组件1包括主轴回转盘11、主轴12、内齿圈14和2个主轴轴承13。主 轴回转盘11基本为一中空圆盘，由外周形状为圆形的前端板11-1、基本形状为圆柱壳形的周边板11-3、起连接加强作用的连接板11-4以及外周形状为圆形的后端板11-5组成，周边 板11-3和连接板11-5分别由各自的前端与前端板11-1焊接固定、由各自的后端与后端板
11-5焊接固定从而构成主轴回转盘11。主轴回转盘11的轴线沿前后向水平设置，主轴回 转盘11的直径为2200毫米。主轴回转盘11的后端板11-5上开有中央孔；主轴回转盘11的前端板11_1上开 设有1条燕尾形的滑槽11-2 (见图3)。滑槽11-2沿主轴回转盘11的径向设置，其长度为 1260毫米，滑槽11-2的朝向径向外侧的一端与主轴回转盘11的径向外部相通，另一端超 过主轴回转盘11的中心160毫米，也即滑槽11-2的长度大于主轴回转盘11的半径。内齿 圈14的直径略小于主轴回转盘11的直径，为1770毫米，内齿圈14通过螺栓从后方同心固 定在主轴回转盘11的后端板11-5上。2个主轴轴承13均由各自的外圈固定在移动座71 内，且分别位于移动座71的前端和后端。主轴12为一钢制一体件，由空心轴部12-1和从前 侧连接在空心轴部12-1上的法兰连接部12-2构成，空心轴部12-1沿水平方向前后设置，2 个主轴轴承13的内圈依次套固在空心轴部12-1的前端和后端上。主轴12的法兰连接部
12-2从后方固定连接在主轴回转盘1的后端板11-5上，且主轴12与主轴回转盘1同轴线 设置，从而使得主轴回转盘11和主轴12能一起相对于移动座71进行转动。见图3及图5，径向进给组件2包括拖板21、刀架22和刀具23。拖板21的横截 面为燕尾形，其形状与主轴回转盘11的滑槽11-2相匹配，且拖板21位于滑槽11-2中，拖 板21可沿滑槽11-2相对于主轴回转盘11进行滑动。刀架22通过螺栓固定连接在拖板21 上，且位于拖板21的前侧。刀架22上夹持有刀具23，刀具23根据加工需要，可以是车刀、 铣刀、钻头或砂轮等。见图2，轴向进给组件3包括2个直线导轨组件，每个直线导轨组件有一根直线导 轨31和与该直线导轨31配套组合的一组滑块32。2根直线导轨31均前后向水平设置，且 均固定在固定座72上，其中的一根直线导轨31 (左直线导轨)位于固定座72的左侧顶部， 另一根直线导轨31 (右直线导轨)位于固定座72的右侧顶部。2组滑块32均固定在移动 座71上，且一组滑块32位于移动座71的左侧底部，另一组滑块32位于移动座71的右侧 底部。移动座71通过位于左侧的一组滑块32坐落并设置在左直线导轨31上，同时通过位 于右侧的一组滑块32坐落并设置在右直线导轨31上，从而使得移动座71能相对于固定座 72在水平方向上进行前后滑动。见图5，主轴回转驱动机构4包括主轴电机41、主轴传动箱42和输出齿轮43。输 出齿轮43即为主轴回转驱动机构4的动力输出件。主轴回转驱动机构4由其主轴传动箱 42的箱体固定在移动座71上，且位于移动座71的顶部。主轴电机41由控制电路进行控 制，主轴电机41由其电机壳从后方固定连接在主轴传动箱42的箱体上，且主轴电机41由 其电机轴通过联轴器与主轴传动箱42的输入齿轮轴相连。主轴传动箱42的输出齿轮轴向 前伸出主轴传动箱42的箱体，输出齿轮43固定在输出齿轮轴的前端头上，而与回转组件1 的内齿圈14相啮合，从而使得主轴回转盘11能在电信号的操控下进行转动。仍见图5，径向进给驱动机构5为电动式径向进给驱动机构，包括径向进给电机 51、接线滑环52、电缆线53、径向丝杆M-I和径向丝杆螺母M-2。径向丝杆螺母即为 径向进给驱动机构5的动力输出件。径向丝杆螺母M-2螺纹配合安装在径向丝杆M-I的 螺纹杆段上。[0060]径向进给电机51为一由控制电路进行控制的伺服电机，径向进给电机51由其电 机壳固定在主轴回转盘11上，位于主轴回转盘11内，且径向进给电机51的电机轴沿主轴 回转盘11的径向设置。径向丝杆M-I位于主轴回转盘11内，径向丝杆M-I与径向进给 电机51的电机轴同轴线，径向丝杆M-I的一端的光杆段穿过相应的轴承副中的设置在连 接板11-4上的且与该光杆段相配合的一个轴承，该光杆段的端头与径向进给电机51的电 机轴通过联轴器固定连接，径向丝杆M-I的另一端的光杆段的端头伸入相应的轴承副中 的设置在主轴回转盘11的周边板11-3上的且与该光杆段的端头相配合的另一个轴承，且 径向丝杆M-I的轴线沿着主轴回转盘11的径向设置，径向丝杆M-I的轴线与主轴回转盘 11的中心轴线相交，径向丝杆M-I位于主轴回转盘11的滑槽11-2的正后方。接线滑环52固定在移动座71上，且位于主轴12的后方。电缆线53位于主轴12 的空心轴部12-1的内部空腔中。电缆线53的前端与径向进给电机51的电源端电连接，其 后端与接线滑环52的前端的电刷电连接。接线滑环52的后端的电刷通过另外的电缆线与 电控箱内的由控制电路控制的输电器件电连接。径向丝杆螺母M-2固定在拖板21上，从 而在电信号的操控下，由径向进给电机51带动径向丝杆M-I转动，再由径向丝杆M-I的 转动使得径向丝杆螺母讨-2沿着径向丝杆M-I轴向运动，从而带动拖板21沿着滑槽11-2 作径向移动。仍见图5，轴向进给驱动机构6包括轴向进给电机61、轴向丝杆62、轴向丝杆螺母 63、轴承副、第一轴承座64和第二轴承座65。轴向丝杆螺母63即为轴向进给驱动机构6的 动力输出件。轴向丝杆螺母63螺纹配合安装在轴向丝杆62的螺纹杆段上。第一轴承座64 和第二轴承座65均固定在固定座72上，且第一轴承座64位于固定座72的前侧的左右方 向的中央部位处，第二轴承座65位于固定座72的后侧的左右方向的中央部位处。轴向进给电机61由控制电路进行控制，轴向进给电机61由其电机壳从后方固定 在固定座72上。轴向丝杆62沿前后方向水平设置，轴向丝杆62的后端的光杆段穿过相应 的轴承副中的设置在第二轴承座65上的且与该光杆段相配合的一个轴承，该光杆段的后 端头与轴向进给电机61的电机轴通过联轴器固定连接，轴向丝杆62的前端的光杆段的端 头伸入相应的轴承副中的设置在第一轴承座64上的且与该光杆段的端头相配合的另一个 轴承；轴向丝杆螺母63固定连接在移动座71上，且位于移动座71的底部。从而在控制电 路发出的电信号的操控下，由轴向进给电机61带动轴向丝杆62转动，再由轴向丝杆62的 转动使得轴向丝杆螺母63沿着轴向丝杆62轴向运动，从而带动移动座71沿着固定座72 作前后向移动。本实施例的卧式多面数控切削机床在使用时，先将要加工的工件通过夹具定位固 定在工作台8上或直接定位固定在工作台8上。控制电路分别对主轴回转驱动机构4、径 向进给驱动机构5和轴向进给驱动机构6进行控制。当控制电路控制主轴回转驱动机构4 的主轴电机41启动时，主轴电机41转动所产生的动力，通过主轴电机41的电机轴经过主 轴传动箱42传递给输出齿轮43，输出齿轮43带动内齿圈14进行转动，而控制主轴回转盘 11随之进行旋转，从而使得刀具23相对于固定在工作台8上的工件随着主轴回转盘11作 周向运动，从而可对工件进行内外圆或圆形凹槽的加工。当控制电路控制径向进给驱动机 构5的径向进给电机51启动时，径向进给电机51带动径向丝杆M-I —同转动，径向丝杆 54-1的转动则使得径向丝杆螺母M-2在径向丝杆M-I上进给，而控制拖板21沿着主轴回转盘11的滑槽11-2作径向移动，从而使得刀具23相对于固定在工作台8上的工件随着拖 板21在主轴回转盘11的径向上进行运动，因径向进给电机51的转速可精确控制，故刀具 23的径向切削量可控。当控制电路控制轴向进给驱动机构6的轴向进给电机61启动时，轴 向进给电机61带动轴向丝杆62 —同转动，轴向丝杆62的转动则使得轴向丝杆螺母63在 轴向丝杆62上进给，而控制移动座71连带主轴回转盘11通过轴向进给组件3的滑块32 沿着固定在固定座72上的直线导轨31进行前后向的移动，从而使得刀具23随着主轴回转 盘11相对于固定在工作台8上的工件在主轴回转盘11的轴向上进行运动，因轴向进给电 机61的转速可精确控制，故刀具23的轴向切削量可控。(实施例2)见图6，本实施例的卧式多面数控切削机床的其余部分与实施例1相同，不同之处 在于径向进给驱动机构5为液压式径向进给驱动机构。所述液压式径向进给驱动机构5包括液压旋转接头55、液压油管56和液压马达 57、径向丝杆M-I和径向丝杆螺母M-2。径向丝杆螺母M-2即为径向进给驱动机构5的 动力输出件。径向丝杆螺母M-2螺纹配合安装在径向丝杆M-I的螺纹杆段上。液压马达 57由外接的液压系统驱动，且该外接的液压系统由控制电路控制。液压马达57由其外壳固 定在主轴回转盘11上，位于主轴回转盘11内，且液压马达57的转轴沿主轴回转盘11的径 向设置。径向丝杆位于主轴回转盘11内，径向丝杆与液压马达57的转轴同轴 线，径向丝杆讨-1的一端的光杆段穿过相应的轴承副中的设置在连接板11-4上的且与该 光杆段相配合的一个轴承，该光杆段的端头与液压马达57-1的转轴通过联轴器固定连接， 径向丝杆M-I的另一端的光杆段的端头伸入相应的轴承副中的设置在主轴回转盘11的周 边板11-3上的且与该光杆段的端头相配合的另一个轴承，且径向丝杆M-I的轴线沿着主 轴回转盘11的径向设置，径向丝杆M-I的轴线与主轴回转盘11的中心轴线相交，径向丝 杆M-I位于主轴回转盘11的滑槽11-2的正后方。液压旋转接头55固定在移动座71上，且位于主轴12的后方。液压油管56位于 主轴12的空心轴部12-1的内部空腔中。液压油管56的前端与液压马达57相连，其后端 与液压旋转接头阳的前端的油管接头密闭连接。液压旋转接头阳的后端的油管接头通过 外部的油管与液压系统相连。径向丝杆螺母M-2固定在拖板21上，从而在受控制电路控 制的液压系统的驱动下使得液压马达57转动，液压马达57同时带动径向丝杆M-I转动， 再由径向丝杆M-I的转动使得径向丝杆螺母M-2沿着径向丝杆M-I轴向运动，从而带动 拖板21沿着滑槽11-2作径向移动。本实施例的卧式多面数控切削机床在使用时，径向进给驱动机构5的液压马达57 在液压系统的驱动下，带动径向丝杆M-I —同转动，转速可精确控制，从而使得拖板21沿 着滑槽11-2作径向移动，从而在刀具23对工件进行切削时，其径向切削量可控。(实施例3)见图7，本实施例的卧式多面数控切削机床的其余部分与实施例1相同，不同之处 在于径向进给驱动机构5为液压式径向进给驱动机构。所述液压式径向进给驱动机构5包括液压旋转接头55、液压油管56、液压缸58和 活塞杆58-1。活塞杆58-1即为径向进给驱动机构5的动力输出件。液压缸58由外接的液 压系统驱动，且该外接的液压系统由控制电路控制。液压缸58由其外壳固定在主轴回转盘11上，位于主轴回转盘11内，且液压缸58的活塞杆58-1沿主轴回转盘11的径向设置，活 塞杆58-1的轴线与主轴回转盘11的中心轴线相交，活塞杆58-1位于主轴回转盘11的滑 槽11-2的正后方。液压旋转接头55固定在移动座71上，且位于主轴12的后方。液压油管56位于 主轴12的内部空腔中；液压油管56的前端与液压缸58相连，其后端与液压旋转接头55的 前端的油管接头密闭连接。液压旋转接头阳的后端的油管接头通过外部的油管与液压系 统相连。活塞杆58-1的伸出液压缸58的一端固定连接在拖板21上，从而在受控制电路控 制的液压系统的驱动下，液压缸58的活塞杆58-1带动拖板21沿着滑槽11-2作径向移动。本实施例的卧式多面数控切削机床在使用时，径向进给驱动机构5的液压缸58在 液压系统的的驱动下，通过活塞杆58-1带动拖板21沿着滑槽11-2作径向移动。(实施例4)见图8，本实施例的卧式多面数控切削机床的其余部分与实施例1相同，不同之处 在于径向进给驱动机构5为机械传动式径向进给驱动机构。所述机械传动式径向进给驱动机构5包括径向进给电机51、传动轴59-1、第一斜 齿轮59-2、第二斜齿轮59-3、第三轴承座59-4、第四轴承座59_5、径向丝杆M-I和径向丝 杆螺母M-2。径向丝杆螺母M-2即为径向进给驱动机构5的动力输出件。径向丝杆螺母 54-2螺纹配合安装在径向丝杆M-I的螺纹杆段上。径向丝杆M-I位于主轴回转盘11内， 径向丝杆M-I的一端的光杆段伸入相应的轴承副中的设置在连接板11-4上的且与该光杆 段相配合的一个轴承，径向丝杆M-I的另一端的光杆段的端头伸入相应的轴承副中的设 置在主轴回转盘11的周边板11-3上的且与该光杆段的端头相配合的另一个轴承，且径向 丝杆M-I的轴线沿着主轴回转盘11的径向设置，径向丝杆M-I的轴线与主轴回转盘11 的中心轴线相交，径向丝杆M-I位于主轴回转盘11的滑槽11-2的正后方。径向进给电机51为一由控制电路进行控制的伺服电机，径向进给电机51由其电 机壳固定在移动座71上，且位于主轴12的后方，且径向进给电机51的电机轴水平方向设 置。第三轴承座59-4和第四轴承座59-5均固定在主轴12上，且位于主轴12的空心轴部 12-1的内部空腔中。第三轴承座59-4位于空心轴部12-1的前侧，第四轴承座59_5位于 空心轴部12-1的后侧。传动轴59-1位于主轴12的空心轴部12-1的内部空腔的中央位置 处，且与径向进给电机51的电机轴同轴线设置。传动轴59-1的后端的穿过相应的轴承副 中的设置在第四轴承座59-5上的且与传动轴59-1相配合的一个轴承，传动轴59-1的后端 头与径向进给电机51的电机轴通过联轴器固定连接，传动轴59-1的前端穿过相应的轴承 副中的设置在第三轴承座59-4上的且与传动轴59-1相配合的另一个轴承。第一斜齿轮 59-2固定连接在传动轴59-1的前端头上，第二斜齿轮59-3固定连接在径向丝杆上， 第一斜齿轮59-2与第二斜齿轮59-3相啮合。径向丝杆螺母M-2固定在拖板21上，从而 在电信号的操控下，由径向进给电机51带动传动轴59-1转动，通过第一斜齿轮59-2和第 二斜齿轮59-3的传递，使得径向丝杆M-I转动，再由径向丝杆M-I的转动使得径向丝杆 螺母M-2沿着径向丝杆M-I轴向运动，从而带动拖板21沿着滑槽11-2作径向移动。本实施例的卧式多面数控切削机床在使用时，当控制电路控制径向进给驱动机构 5的径向进给电机51启动时，径向进给电机51带动传动轴59-1 —同转动，转速可精确控 制，传动轴59-1再通过第一斜齿轮59-2和第二斜齿轮59-3使得径向丝杆—同转动，从而使得拖板21沿着滑槽11-2作径向移动，从而在刀具23对工件进行切削时，其径向切 削量可控。
权利要求1.一种卧式多面数控切削机床，其特征在于包括工作台(8)、底座(9)、2个回转切削 装置(10)和控制电路；2个回转切削装置(10)和工作台(8)均从上方固定连接在底座(9) 上，工作台(8)位于底座(9)的中央位置处；2个回转切削装置(10)均朝向工作台(8)和底 座(9)的中心铅垂轴线，且以该中心铅垂轴线为中心轴线对称设置；每个回转切削装置(10)均包括回转组件(1)、径向进给组件(2)、轴向进给组件(3)、主 轴回转驱动机构(4 )、径向进给驱动机构(5 )、轴向进给驱动机构(6 )、移动座(71)和固定座 (72)；每个回转切削装置(10)由各自的固定座(72)固定在底座(9)上；回转组件(1)包括主轴回转盘(11)、主轴(12)、内齿圈(14)和2个主轴轴承(13)；主轴 回转盘(11)为一中空圆盘，主轴回转盘(11)的轴线沿前后向水平设置；主轴回转盘(11)的 前端开设有1条燕尾形的滑槽(11-2)；内齿圈(14)从后方同心固定在主轴回转盘(11)的 后端；主轴(12)与主轴回转盘(11)同轴线设置，主轴(12)的前端从后方固定连接在主轴回 转盘(11)的后侧面上，主轴(12 )通过2个主轴轴承(13 )与移动座(71)转动连接；径向进给组件(2 )包括拖板(21)、刀架(22 )和刀具(23 )；拖板(21)的横截面为燕尾形， 其形状与主轴回转盘(11)的滑槽(11-2)相匹配，且拖板(21)位于滑槽(11-2)中，从而使 得拖板(21)可沿滑槽(11-2)相对于主轴回转盘(11)进行滑动；刀架(22)固定连接在拖板 (21)上，且位于拖板(21)的前侧；刀架(22)上夹持有刀具(23)；轴向进给组件(3)包括2个直线导轨组件，每个直线导轨组件有一根直线导轨(31)和 与该直线导轨(31)配套组合的一组滑块(32) ；2根直线导轨(31)均前后向水平设置，且均 固定在固定座(72)上，其中的一根直线导轨(31)位于固定座(72)的左侧顶部，另一根直线 导轨(31)位于固定座(72)的右侧顶部；2组滑块(32)均固定在移动座(71)上，且一组滑 块(32)位于移动座(71)的左侧底部，另一组滑块(32)位于移动座(71)的右侧底部；移动 座(71)通过滑块(32)坐落并设置在相应的直线导轨(31)上，从而使得移动座(71)能相对 于固定座(72)在水平方向上进行前后滑动；主轴回转驱动机构(4)设置在移动座(71)上，主轴回转驱动机构(4)的动力输出件与 内齿圈(14)相啮合，而能控制主轴回转盘(11)以及主轴(12)的转动，从而使得刀具(23) 随着主轴回转盘(11)作周向运动；径向进给驱动机构(5)设置在主轴回转盘(11)和主轴 (12)内以及移动座(71)上，径向进给驱动机构(5)的动力输出件与拖板(21)固定连接， 从而能控制拖板(21)沿着主轴回转盘(11)的滑槽(11-2)作径向移动，从而使得刀具(23) 随着拖板(21)在主轴回转盘(11)的径向上进行运动；轴向进给驱动机构(6)设置在固定 座(72)上，轴向进给驱动机构(6)的动力输出件与移动座(71)固定连接，而能控制移动座 (71)连带主轴回转盘(11)沿着固定座(72)作前后向移动，从而使得刀具(23)随着主轴回 转盘(11)在主轴回转盘(11)的轴向上进行运动。
2.按照权利要求1所述的一种卧式多面数控切削机床，其特征在于所述主轴回转盘 (11)由外周形状为圆形的前端板(11-1)、基本形状为圆柱壳形的周边板(11-3)、起连接加 强作用的连接板(11-4)以及外周形状为圆形的开有中央孔的后端板(11-5)组成，周边板 (11-3)和连接板(11-5)分别由各自的前端与前端板(11-1)焊接固定、由各自的后端与后 端板(11-5 )焊接固定从而构成主轴回转盘(11)；主轴回转盘(11)的滑槽(11-2 )设置在前 端板(11-1)上，且沿主轴回转盘(11)的径向设置，滑槽(11-2)的朝向径向外侧的一端与主 轴回转盘(11)的径向外部相通，另一端超过主轴回转盘(11)的中心。
3.按照权利要求2所述的一种卧式多面数控切削机床，其特征在于所述回转组件(1) 的内齿圈(14)的直径略小于主轴回转盘(11)的直径；2个主轴轴承(13)均由各自的外圈 固定在移动座(71)内，且分别位于移动座(71)的前端和后端；主轴(12)为一钢制一体件， 由空心轴部(12-1)和从前侧连接在空心轴部(12-1)上的法兰连接部(12-2)构成，空心轴 部(12-1)沿水平方向前后设置，2个主轴轴承(13)的内圈依次套固在空心轴部(12-1)的 前端和后端上；主轴(12)的法兰连接部(12-2)从后方固定连接在主轴回转盘(1)的后侧面 上，且主轴(12)与主轴回转盘(1)同轴线设置，从而使得主轴回转盘(11)和主轴(12)能一 起相对于移动座(71)进行转动。
4.按照权利要求3所述的一种卧式多面数控切削机床，其特征在于所述主轴回转驱 动机构(4)包括主轴电机(41)、主轴传动箱(42)和输出齿轮(43);输出齿轮(43)即为主轴 回转驱动机构(4)的动力输出件；主轴回转驱动机构(4)由其主轴传动箱(42)的箱体固定 在移动座(71)上，且位于移动座(71)的顶部；主轴电机(41)由控制电路进行控制，主轴电 机(41)由其电机壳从后方固定连接在主轴传动箱(42)的箱体上，且主轴电机(41)由其电 机轴通过联轴器与主轴传动箱(42)的输入齿轮轴相连；主轴传动箱(42)的输出齿轮轴向 前伸出主轴传动箱(42)的箱体，输出齿轮(43)固定在输出齿轮轴的前端头上而与回转组 件(1)的内齿圈(14)相啮合。
5.按照权利要求4所述的一种卧式多面数控切削机床，其特征在于所述轴向进给驱 动机构(6 )包括轴向进给电机(61)、轴向丝杆(62 )、轴向丝杆螺母(63 )、轴承副、第一轴承 座(64)和第二轴承座(65);轴向丝杆螺母(63)即为轴向进给驱动机构(6)的动力输出件; 轴向丝杆螺母(63)螺纹配合安装在轴向丝杆(62)的螺纹杆段上；第一轴承座(64)和第二 轴承座(65 )均固定在固定座(72 )上，且第一轴承座(64)位于固定座(72 )的前侧的左右方 向的中央部位处，第二轴承座(65)位于固定座(72)的后侧的左右方向的中央部位处；轴向进给电机(61)由控制电路进行控制，轴向进给电机(61)由其电机壳从后方固定 在固定座(72)上；轴向丝杆(62)沿前后方向水平设置，轴向丝杆(62)的后端的光杆段穿过 相应的轴承副中的设置在第二轴承座(65)上的且与该光杆段相配合的一个轴承，该光杆段 的后端头与轴向进给电机(61)的电机轴通过联轴器固定连接，轴向丝杆(62)的前端的光 杆段的端头伸入相应的轴承副中的设置在第一轴承座(64)上的且与该光杆段的端头相配 合的另一个轴承；轴向丝杆螺母(63)固定连接在移动座(71)上，且位于移动座(71)的底 部。
6.按照权利要求3至5之一所述的一种卧式多面数控切削机床，其特征在于所述径 向进给驱动机构(5)为电动式径向进给驱动机构，包括径向进给电机(51)、接线滑环(52)、 电缆线(53 )、径向丝杆(54-1)和径向丝杆螺母(54-2 )；径向丝杆螺母(54-2 )即为径向进给 驱动机构(5)的动力输出件；径向丝杆螺母(54-2)螺纹配合安装在径向丝杆(54-1)的螺纹 杆段上；径向进给电机(51)为一由控制电路进行控制的伺服电机，径向进给电机(51)由其电 机壳固定在主轴回转盘(11)上，位于主轴回转盘(11)内，且径向进给电机(51)的电机轴沿 主轴回转盘(11)的径向设置；径向丝杆(54-1)位于主轴回转盘(11)内，径向丝杆(54-1)与 径向进给电机(51)的电机轴同轴线，径向丝杆(54-1)的一端的光杆段穿过相应的轴承副 中的设置在连接板(11-4)上的且与该光杆段相配合的一个轴承，该光杆段的端头与径向进给电机(51)的电机轴通过联轴器固定连接，径向丝杆(54-1)的另一端的光杆段的端头伸 入相应的轴承副中的设置在主轴回转盘(11)的周边板(11-3)上的且与该光杆段的端头相 配合的另一个轴承，且径向丝杆(54-1)的轴线沿着主轴回转盘(11)的径向设置，径向丝杆 (54-1)的轴线与主轴回转盘(11)的中心轴线相交，径向丝杆(54-1)位于主轴回转盘(11) 的滑槽(11-2)的正后方；接线滑环(52)固定在移动座(71)上，且位于主轴(12)的后方；电缆线(53)位于主轴 (12)的空心轴部(12-1)的内部空腔中；电缆线(53)的前端与径向进给电机(51)的电源端 电连接，其后端与接线滑环(52 )的前端的电刷电连接；接线滑环(52 )的后端的电刷通过外 部的电缆线与由控制电路控制的输电器件电连接；径向丝杆螺母(54-2)固定在拖板(21) 上。
7.按照权利要求3至5之一所述的一种卧式多面数控切削机床，其特征在于所述径 向进给驱动机构(5)为液压式径向进给驱动机构，包括液压旋转接头(55)、液压油管(56) 和液压马达(57)、径向丝杆(54-1)和径向丝杆螺母(54-2)；径向丝杆螺母(54_2)即为径 向进给驱动机构(5)的动力输出件；径向丝杆螺母(54-2)螺纹配合安装在径向丝杆(54-1) 的螺纹杆段上；液压马达(57)由外接的液压系统驱动，且该外接的液压系统由控制电路控 制；液压马达(57)由其电机壳固定在主轴回转盘(11)上，位于主轴回转盘(11)内，且液压 马达(57)的转轴沿主轴回转盘(11)的径向设置；径向丝杆(54-1)位于主轴回转盘(11)内， 径向丝杆(54-1)与液压马达(57)的转轴同轴线，径向丝杆(54-1)的一端的光杆段穿过相 应的轴承副中的设置在连接板(11-4)上的且与该光杆段相配合的一个轴承，该光杆段的端 头与液压马达(57-1)的转轴通过联轴器固定连接，径向丝杆(54-1)的另一端的光杆段的 端头伸入相应的轴承副中的设置在主轴回转盘(11)的周边板(11-3)上的且与该光杆段的 端头相配合的另一个轴承，且径向丝杆(54-1)的轴线沿着主轴回转盘(11)的径向设置，径 向丝杆(54-1)的轴线与主轴回转盘(11)的中心轴线相交，径向丝杆(54-1)位于主轴回转 盘(11)的滑槽(11-2)的正后方；液压旋转接头(55)固定在移动座(71)上，且位于主轴(12)的后方；液压油管(56)位 于主轴(12)的空心轴部(12-1)的内部空腔中；液压油管(56)的前端与液压马达(57)相 连，其后端与液压旋转接头(55)的前端的油管接头密闭连接；液压旋转接头(55)的后端的 油管接头通过外部的油管与液压控制系统相连；径向丝杆螺母(54-2)固定在拖板(21)上。
8.按照权利要求3至5之一所述的一种卧式多面数控切削机床，其特征在于所述径 向进给驱动机构(5)为液压式径向进给驱动机构，包括液压旋转接头(55)、液压油管(56)、 液压缸(58)和活塞杆(58-1);活塞杆(58-1)即为径向进给驱动机构(5)的动力输出件；液 压缸(58)由外接的液压系统驱动，且该外接的液压系统由控制电路控制；液压缸(58)由其 外壳固定在主轴回转盘(11)上，位于主轴回转盘(11)内，且液压缸(58)的活塞杆(58-1) 沿主轴回转盘(11)的径向设置，活塞杆(58-1)的轴线与主轴回转盘(11)的中心轴线相交， 活塞杆(58-1)位于主轴回转盘(11)的滑槽(11-2)的正后方；液压旋转接头(55)固定在移动座(71)上，且位于主轴(12)的后方；液压油管(56)位 于主轴(12)的内部空腔中；液压油管(56)的前端与液压缸(58)相连，其后端与液压旋转接 头(55)的前端的油管接头密闭连接；液压旋转接头(55)的后端的油管接头通过外部的油 管与液压系统相连；活塞杆(58-1)的伸出液压缸(58)的一端固定连接在拖板(21)上。
9.按照权利要求3至5之一所述的一种卧式多面数控切削机床，其特征在于所述 径向进给驱动机构(5)为机械传动式径向进给驱动机构，包括径向进给电机(51)、传动轴 (59-1)、第一斜齿轮(59-2)、第二斜齿轮(59-3)、第三轴承座(59-4)、第四轴承座(59-5)、 径向丝杆(54-1)和径向丝杆螺母(54-2)；径向丝杆螺母(54-2)即为径向进给驱动机构(5) 的动力输出件；径向丝杆螺母(54-2)螺纹配合安装在径向丝杆(54-1)的螺纹杆段上；径向 丝杆(54-1)位于主轴回转盘(11)内，径向丝杆(54-1)的一端的光杆段伸入相应的轴承副 中的设置在连接板(11-4)上的且与该光杆段相配合的一个轴承，径向丝杆(54-1)的另一 端的光杆段的端头伸入相应的轴承副中的设置在主轴回转盘(11)的周边板(11-3)上的且 与该光杆段的端头相配合的另一个轴承，且径向丝杆(54-1)的轴线沿着主轴回转盘(11) 的径向设置，径向丝杆(54-1)的轴线与主轴回转盘(11)的中心轴线相交，径向丝杆(54-1) 位于主轴回转盘(11)的滑槽(11-2)的正后方；径向进给电机(51)为一由控制电路进行控制的伺服电机，径向进给电机(51)由其电 机壳固定在移动座(71)上，位于主轴(12)的后方，且径向进给电机(51)的电机轴水平方向 设置；第三轴承座(59-4)和第四轴承座(59-5)均固定在主轴(12)上，且位于主轴(12)的 空心轴部(12-1)的内部空腔中；第三轴承座(59-4)位于空心轴部(12-1)的前侧，第四轴承 座(59-5)位于空心轴部(12-1)的后侧；传动轴(59-1)位于主轴(12)的空心轴部(12_1)的 内部空腔的中央位置处，且与径向进给电机(51)的电机轴同轴线设置；传动轴(59-1)的后 端的穿过相应的轴承副中的设置在第四轴承座(59-5)上的且与传动轴(59-1)相配合的一 个轴承，传动轴(59-1)的后端头与径向进给电机(51)的电机轴通过联轴器固定连接，传动 轴(59-1)的前端穿过相应的轴承副中的设置在第三轴承座(59-4)上的且与传动轴(59-1) 相配合的另一个轴承；第一斜齿轮(59-2)固定连接在传动轴(59-1)的前端头上，第二斜齿 轮(59-3 )固定连接在径向丝杆(54-1)上，第一斜齿轮(59-2 )与第二斜齿轮(59-3 )相啮合； 径向丝杆螺母(54-2)固定在拖板(21)上。
专利摘要本实用新型的一种卧式多面数控切削机床包括工作台、底座、2个回转切削装置和控制电路；回转切削装置均包括回转组件、径向进给组件、轴向进给组件、主轴回转驱动机构、径向进给驱动机构、轴向进给驱动机构、移动座和固定座；回转组件包括主轴回转盘和主轴；径向进给组件包括拖板、刀架和刀具；主轴回转驱动机构设置在移动座上能控制主轴回转盘以及主轴的转动；径向进给驱动机构设置在主轴回转盘和主轴内以及移动座上，能控制拖板沿着主轴回转盘的滑槽作径向移动；轴向进给驱动机构设置在固定座上，能控制移动座连带主轴回转盘沿着固定座作前后向移动。该机床生产效率高且制造成本相对较低。
文档编号B23Q5/02GK201889677SQ20102058141
公开日2011年7月6日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者唐建中 申请人:唐建中