卧式数控镗铣床的主传动系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机床的主传动系统，具体涉及一种卧式数控镗铣床的主传动系统。
【背景技术】
[0002]数控镗铣床是现代机械加工中常见的一种数控机床，然而专门用来加工回转体端面的数控镗铣床则较为少见，现在常见的数控镗铣床工作精度较低，效率不高，甚至很难加工出复杂的端面形状，往往其刀具不能做出精确的复合进给运动，另外，卧式数控机床换刀较为麻烦，其对主轴转速的调控也不够方便；
[0003]由于上述原因，本发明人对现有的数控镗铣床技术进行了深入研究，以便研制出能够解决上述问题的新型数控镗铣床的主轴系统。
【发明内容】
[0004]为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种卧式数控镗铣床的主传动系统，该系统包括空心的主轴，主轴内部具有打刀缸的芯杆，以便于刀具的更换,主轴与主轴电机之间利用皮带传动，可以通过调节电机转速来控制主轴的转速，实现刀具转速的人为控制；另外，主轴及主轴系统都固定安装在一个滑板上，再通过三个方向上的电机分别带动滚珠丝杠来驱动滑板做复合运动，从而实现复杂端面的进给切削，从而完成本发明。
[0005]具体来说，本发明的目的在于提供以下方面:
[0006](I) 一种卧式数控镗铣床的主传动系统，其特征在于，该系统包括，通过主轴电机12驱动旋转的中空的主轴1，在主轴I的一端上固定安装有切削刀具2，且切削刀具的刀柄伸入到主轴的空腔内，在主轴I的另一端上设置有打刀缸3，打刀缸3上的芯杆31沿着主轴轴线方向伸入到主轴内部；
[0007]其中，主轴I通过主轴外壳11固定安装在Y轴滑板63上，主轴、打刀缸3和主轴电机都与Y轴滑板63固接，并随着Y轴滑板63 —起做进给运动；
[0008]所述卧式数控镗铣床包括底座4，在底座4的顶面上设置有X轴滑鞍41，在X轴滑鞍41上安装有X轴滑板42，在底座4上还设置有X轴驱动电机43，在X轴滑板42上安装有随着X轴滑板一起滑动的立柱5，在底座4左侧，即在底座4沿着Y轴正方上的一侧上设置有用于安装工件固定座71的工作台7，
[0009]所述立柱5的底部与X轴滑板42的顶部固连，在立柱5的顶部安装有Z轴驱动电机51，在立柱上相对的两个侧面上分别设置有Z轴滑鞍52和配重块53，在Z轴滑鞍52上安装有Z轴滑板54 ；
[0010]所述Z轴滑板54 —侧与Z轴滑鞍52滑动连接，在Z轴滑板54的另一侧上设置有Y轴滑鞍61和Y轴驱动电机62，在Y轴滑鞍61上安装有Y轴滑板63。
[0011](2)根据上述(I)所述的卧式数控镗铣床的主传动系统，其特征在于，主轴电机12安装在主轴上方，并固定在主轴外壳11的顶部，主轴电机12和主轴I之间通过皮带传动。
[0012](3)根据上述(I)所述的卧式数控镗铣床的主传动系统，其特征在于，主轴电机为主轴伺服电机。
[0013](4)根据上述(I)所述的卧式数控镗铣床的主传动系统，其特征在于，在芯杆31上靠近刀柄的位置安装有卡爪32，在刀具2的柄部安装有拉钉21，所述拉钉21由卡爪32卡紧。
[0014](5)根据上述(I)所述的卧式数控镗铣床的主传动系统，其特征在于，主轴的回转中心和打刀缸芯杆的回转中心共线。
[0015](6)根据上述⑴所述的卧式数控镗铣床的主传动系统，其特征在于，所述卧式数控镗铣床还包括数控系统，通过该数控系统控制X轴驱动电机43、Y轴驱动电机62、Z轴驱动电机51和主轴电机12安照预定的程序工作。
[0016](7)根据上述⑴所述的卧式数控镗铣床的主传动系统，其特征在于，底座4和立柱5都是整体铸造成型的。
[0017](8)根据上述(I)所述的卧式数控镗铣床的主传动系统，其特征在于，在立柱5顶部还设置有通过两端分别连接配重块53和Z轴滑板54来调整立柱两侧重力的平衡滑轮架55。
[0018](9)根据上述(I)所述的卧式数控镗铣床的主传动系统，其特征在于，Z轴滑板54与Y轴滑鞍61是一体成型的。
[0019](10)根据上述(I)所述的的卧式数控镗铣床的主传动系统，其特征在于，X轴驱动电机43通过滚珠丝杠驱动X轴滑板42沿着X轴方向在X轴滑鞍41上往复滑动，Z轴驱动电机51通过滚珠丝杠驱动Z轴滑板54沿着Z轴方向在Z轴滑鞍52上往复滑动，Y轴驱动电机62通过滚珠丝杠驱动Y轴滑板63沿着Y轴方向在Y轴滑鞍61上往复滑动。
[0020]本发明所具有的有益效果包括:
[0021](I)本发明提供的卧式数控镗铣床的主轴为空心的主轴，其内部具有打刀缸的芯杆，通过打刀缸及芯杆将主轴上安装的刀具快速打出，使得刀具的拆卸更换更为方便、快速；
[0022](2)本发明提供的卧式数控镗铣床具有X轴方向的驱动系统、Y轴方向的驱动系统和Z轴方向的驱动系统，使得刀具可以同时沿着三个方向进行进给，实现刀具的复合运动，从而便于加工出具有复杂截面形状的被加工工件；
[0023](3)本发明提供的卧式数控镗铣床的立柱上还设置有配重块，使得立柱更为稳定，减弱了主轴系统的震动，提高了加工精度；
[0024](4)本发明提供的卧式数控镗铣床的主轴电机通过皮带与主轴相连，使得调节主轴转速更为方便。
【附图说明】
[0025]图1示出根据本发明一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的主传动系统结构示意图；
[0026]图2示出根据本发明一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的主轴结构示意图
[0027]图3示出根据本发明一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的卡爪和拉钉结构示意图，既图2的局部放大图；
[0028]图4示出根据本发明一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的整体结构主视图；
[0029]图5示出根据本发明一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的整体结构侧视图；
[0030]图6示出根据本发明一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的整体结构俯视图；
[0031]图7示出根据本发明一种优选实施方式的卧式数控镗铣床的立柱部分剖视图。
[0032]附图标号说明:
[0033]1-主轴
[0034]11-主轴外壳
[0035]12-主轴电机
[0036]2-切削刀具
[0037]21-拉钉
[0038]3-打刀缸
[0039]31_ 芯杆
[0040]32-卡爪
[0041]4-底座
[0042]41-X 轴滑鞍
[0043]42-X 轴滑板
[0044]43-X轴驱动电机
[0045]5-立柱
[0046]51-Z轴驱动电机
[0047]52-Z 轴滑鞍
[0048]53-配重块
[0049]54-Z 轴滑板
[0050]55-平衡滑轮架
[0051]56-链条
[0052]61-Y 轴滑鞍
[0053]62-Y轴驱动电机
[0054]63-Y 轴滑板
[0055]7-工作台
[0056]71-工件固定座
[0057]72-被加工工件
[0058]8-刀库系统
【具体实施方式】
[0059]下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0060]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0061]本发明中的X轴、Y轴和Z轴都是虚拟的假想方向直线，Z轴为竖直放置的直线，X轴和Y轴构成一个平面，Z轴垂直与该平面，且X轴和Y轴互相垂直，在本发明中X轴、Y轴和Z轴的方向参照附图4、图5、图6中示出的方向，其中，标有箭头的方向为正向，即为正方向。
[0062]在根据本发明提供的卧式数控镗铣床的主传动系统，如图1-7中所示，该系统包括,主轴、主轴电机和打刀缸等,其中，主轴是中空的，即主轴呈筒状,主轴的旋转通过主轴电机12来驱动，在主轴I的一端上固定安装有切削刀具2，且切削刀具的刀柄部分伸入到主轴的空腔内，在主轴I的另一端上固定安装有打刀缸3，打刀缸3上的芯杆31沿着主轴轴线方向伸入到主轴内部。
[0063]在进一步优选的实施方式中，如图2、图3中所示，切削刀具2 —般为铣刀或镗刀，并且在所有的刀具柄部安装有尺寸规格一致的拉钉21，拉钉一端与刀柄完全固接，拉钉另一端上设置有凸头，在芯杆上靠近刀具柄部的一端上安装有卡爪32，所述卡爪用于拉紧凸头，从而固定刀具，当需要换刀时，打刀缸工作，促使芯杆向前移动，进而带动卡爪一同向前移动，而且主轴内部空间的直径不是均匀的，在刀具卡紧位置处的主轴内径较小，当卡爪和拉钉向前移