一种车床的制作方法

本发明涉及一种车床。

背景技术：

车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。

现有技术的车床存在以下几个问题：

1、车床驱动刀具在Z轴方向和Y轴方向移动时，刀具分别沿Z轴方向和Y轴方向移动，刀具的Z轴方向移动机构垂直设置，Y轴方向移动机构水平设置，如申请号为201310323379.5的中国专利所示，这样刀具的Z轴方向移动机构和Y轴方向移动机构就需要比较大的高度和宽度，造成车床的整体的高度和宽度太大，体积大的车床安装和运输占用空间大，刚性也不好；且上述Z轴方向移动机构和Y轴方向移动机构不利于排屑。

2、主轴电机为线圈定子的结构，存在耗电大、功率低、冷却差的问题。

3、驱动部件当冷热不均匀时，丝杆轴向的伸缩不一样，冬天温度低的时候伸缩小，夏天温度高的时候伸缩大，造成加工精度不一致。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的车床，其刚性好、排屑好、占用空间小、精度好，且主轴电机耗电小、功率高、冷却好。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种车床，包括床身、主轴部件、刀座部件、导轨部件和驱动部件；所述的主轴部件包括主轴箱、主轴电机和主轴座，主轴箱固定在主轴座上，主轴电机安装在主轴箱上；所述的刀座部件包括刀座；所述的驱动部件包括丝杆、丝杆螺母和驱动电机；驱动电机与丝杆连接，能带动丝杆转动；丝杆螺母安装在丝杆上，丝杆通过转动使丝杆螺母在丝杆上平移；该车床所处的空间坐标系的X轴、Y轴、Z轴设定如下：以所述的车床的正面来看，X轴水平摆放，指向左右方向；Y轴水平摆放，指向前后方向；Z轴竖直摆放，指向上下方向；

其特征在于：

所述的主轴电机包括定子组件和转子组件；所述的导轨部件包括主轴部件导轨、下移动座导轨、上移动座导轨和刀座导轨；所述的刀座部件还包括下移动座和上移动座；

所述的定子组件包括定子、轴承、永磁体和密封圈；定子的外表面上开有密封槽和冷却槽，密封槽设置在冷却槽的前后两端，密封圈安装在密封槽上；轴承的外圈和永磁体固定在定子内，轴承设置在永磁体的前后两端；转子组件包括转子和钢片，钢片固定套装在转子的外表面上；转子组件转动安装在定子组件内；转子的两端转动安装在轴承的内圈上；钢片转动设置在永磁体内；定子组件固定在主轴箱内；密封圈与主轴箱接触，将冷却槽的前后两端密封住；主轴箱上开有冷却油入口、冷却油出口和冷却油溢流流道；冷却油入口的一端与冷却槽的前端连通，另一端与主轴箱的外界连通；冷却油出口的一端与冷却槽的后端连通，另一端与主轴箱的外界连通；冷却油溢流流道的一端与密封槽连通，另一端与主轴箱的外界连通；所述的主轴部件为两个，为左边主轴部件和右边主轴部件，左边主轴部件和右边主轴部件左右相对设置在床身上。左边主轴部件固定在床身上；右边主轴部件滑动连接在床身上，其能在床身上沿X轴滑动；

所述的主轴部件导轨固定在床身上，其中轴线沿X轴方向；右边主轴部件的主轴座滑动安装在主轴部件导轨上，右边主轴部件能沿主轴部件导轨在床身上沿X轴滑动；主轴部件导轨沿X轴的周向倾斜；下移动座导轨固定在床身上，其中轴线沿X轴方向；下移动座滑动安装在下移动座导轨上，下移动座能在床身上沿X轴方向滑动；下移动座导轨沿X轴的周向倾斜；上移动座导轨固定在下移动座上；上移动座导轨的中轴线与X轴垂直，且与水平面的夹角为锐角；上移动座滑动安装在上移动座导轨上，上移动座能在下移动座上沿上移动座导轨的中轴线滑动；刀座导轨固定在上移动座上，刀座导轨的中轴线与X轴垂直，且与上移动座导轨的中轴线的夹角为锐角；刀座滑动安装在刀座导轨上，刀座能在上移动座上沿刀座导轨的中轴线滑动；

所述的驱动部件分别与右边主轴部件、下移动座、上移动座和刀座连接，分别能驱动右边主轴部件沿X轴滑动、下移动座沿X轴方向滑动、上移动座沿上移动座导轨的中轴线滑动、刀座沿刀座导轨的中轴线滑动；

所述的驱动部件还包括拉伸部件；拉伸部件安装在丝杆的两端，其包括紧固螺母和法兰轴承；法兰轴承的法兰固定设置；丝杆的端部安装在法兰轴承的轴承上；紧固螺母固定在丝杆的端部，紧固螺母与法兰轴承配合，法兰轴承向外推紧固螺母。

本发明床身上开有床身孔，床身孔左右贯穿床身，其两端分别位于床身的左右两侧面上；在床身孔内填充有吸振材料。

本发明所述的冷却槽为螺旋形，环绕定子的外表面。

本发明所述的下移动座导轨与水平面的夹角的角度为29°～31°。

本发明所述的上移动座导轨的中轴线与水平面的夹角的角度为29°～31°。

本发明所述的刀座导轨的中轴线与上移动座导轨的中轴线的夹角的角度为29°～31°。

本发明所述的刀座上开有刀架安装孔。

本发明所述的床身上固定设置有加强筋，加强筋与床身孔的孔壁固定在一起。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、导轨部件内各导轨倾斜设置，移动座分成了下移动座和上移动座两部分，受力有夹角，使得刚性好，倾斜使得排屑好，占用空间小。2、主轴电机耗电小、功率高、转速高、冷却好。3、驱动部件缩小了温度不同时丝杆的伸缩差，保证了加工精度。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图一。

图2为本发明实施例的立体结构示意图二。

图3为本发明实施例的正视结构示意图。

图4为本发明实施例的左视结构示意图。

图5为本发明实施例的仰视结构示意图。

图6为本发明实施例驱动部件的结构示意图。

图7为本发明实施例主轴部件的结构示意图。

图8为本发明实施例定子组件的结构示意图。

图9为本发明实施例转子组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1～图9，本发明所处的空间坐标系的X轴、Y轴、Z轴设定如下：以本发明的正面来看，X轴水平摆放，指向左右方向；Y轴水平摆放，指向前后方向；Z轴竖直摆放，指向上下方向。

本发明实施例包括床身1、主轴部件2、刀座部件18、导轨部件和驱动部件。

导轨部件包括主轴部件导轨17、下移动座导轨22、上移动座导轨23和刀座导轨24。

刀座部件18包括下移动座19、上移动座20和刀座21。

主轴部件2包括主轴箱3、主轴电机和主轴座16，主轴电机包括定子组件和转子组件。

主轴电机安装在主轴箱3上。

定子组件包括定子5、轴承6、永磁体7和密封圈10。

定子5的外表面上开有密封槽8和冷却槽9。冷却槽9为螺旋形，环绕定子5的外表面，冷却效果好。密封槽8设置在冷却槽9的前后两端。密封圈10安装在密封槽8上。

轴承6的外圈和永磁体7固定在定子5内，轴承6设置在永磁体7的前后两端。

转子组件包括转子11和钢片12。钢片12固定套装在转子11的外表面上。

转子组件转动安装在定子组件内。转子11的两端转动安装在轴承6的内圈上。钢片12转动设置在永磁体7内，通过钢片12和永磁体7的配合使得主轴转动，耗电小、功率高。

定子组件固定在主轴箱3内。密封圈10与主轴箱3接触，将冷却槽9的前后两端密封住，防止冷却油泄露。

主轴箱3上开有冷却油入口13和冷却油出口14。冷却油入口13的一端与冷却槽9的前端连通，另一端与主轴箱3的外界连通；冷却油出口14的一端与冷却槽9的后端连通，另一端与主轴箱3的外界连通；冷却油从冷却油入口13注入，沿冷却槽9做螺旋流动，从前端流到后端，从而冷却定子5的外表面，最后从冷却油出口14流出。

主轴箱3上开有冷却油溢流流道15，冷却油溢流流道15的一端与密封槽8连通，另一端与主轴箱3的外界连通。当密封槽8中的密封圈10破裂导致冷却油流入时，冷却油溢流流道15可将冷却油排出。

主轴箱3固定在主轴座16上。

主轴部件2为两个，为左边主轴部件2a和右边主轴部件2b，左边主轴部件2a和右边主轴部件2b左右相对设置在床身1上。左边主轴部件2a固定在床身1上；右边主轴部件2b滑动连接在床身1上，其能在床身1上沿X轴滑动。该结构下，左边主轴部件2a和右边主轴部件2b可分别夹住工件的两端，同步转动工件，或者分别夹住两个工件，同步或者不同步转动工件，方便加工。

主轴部件导轨17固定在床身1上，其中轴线沿X轴方向；右边主轴部件2b的主轴座16滑动安装在主轴部件导轨17上，这样右边主轴部件2b就滑动连接在床身1上，并能沿主轴部件导轨17在床身1上沿X轴滑动。

主轴部件导轨17和右边主轴部件2b的主轴座16的底部均沿X轴的周向倾斜，这样加工出来的铁屑和冷却液就不易积累在主轴部件导轨17和右边主轴部件2b的主轴座16上，从而排屑效果好。

下移动座导轨22固定在床身1上，其中轴线沿X轴方向；下移动座19滑动安装在下移动座导轨22上，这样下移动座19就能在床身1上沿X轴方向滑动。下移动座导轨22沿X轴的周向倾斜，下移动座导轨22与水平面的夹角为29°～31°，该角度下结构最为紧凑合理；最优化的，下移动座导轨22与水平面的夹角为30°。

上移动座导轨23固定在下移动座19上；上移动座导轨23的中轴线与X轴垂直，且与水平面的夹角为锐角，该锐角的角度为29°～31°，该角度下结构最为紧凑合理；最优化的，上移动座导轨23的中轴线与水平面的夹角为30°。上移动座20滑动安装在上移动座导轨23上，这样上移动座20就能在下移动座19上沿上移动座导轨23的中轴线滑动。

刀座导轨24固定在上移动座20上，刀座导轨24的中轴线与X轴垂直，且与上移动座导轨23的中轴线的夹角为锐角，该锐角的角度为29°～31°，该角度下结构最为紧凑合理；最优化的，刀座导轨24中轴线与上移动座导轨23中轴线的夹角为30°。刀座21滑动安装在刀座导轨24上，这样刀座21就能在上移动座20上沿刀座导轨24的中轴线滑动。

刀座21上开有刀架安装孔，刀架通过刀架安装孔安装在刀座21上。通过下移动座19、上移动座20、刀座21的移动来调整刀架的位置。

床身1上开有床身孔25，床身孔25左右贯穿床身1，其两端分别位于床身1的左右两侧面上，起到消除床身孔25所在位置应力的作用,当床身1铸造后在某个位置存在应力时，即可在该位置左右贯穿得开床身孔25，这样就消除了应力。在床身孔25内填充有吸振材料，吸振材料起到吸振的作用。

床身1上固定设置有加强筋30，加强筋30与床身孔25的孔壁固定在一起，起到加强支撑作用。

驱动部件包括丝杆26、丝杆螺母、拉伸部件和驱动电机27。

驱动电机27与丝杆26连接，能带动丝杆26转动。

丝杆螺母安装在丝杆26上，丝杆26通过转动使丝杆螺母在丝杆26上平移。

拉伸部件安装在丝杆26的两端，其包括紧固螺母28和法兰轴承29。法兰轴承29的法兰固定设置。丝杆26的端部安装在法兰轴承29的轴承上。紧固螺母28固定在丝杆26的端部，紧固螺母28与法兰轴承29配合，法兰轴承29向外推紧固螺母28，这样就对丝杆26有向外的拉力，使得丝杆26在平时就已经向外拉伸，这样就缩小了温度不同时丝杆的伸缩差，保证了加工精度。

驱动部件为四套。

第一套驱动部件与右边主轴部件2b连接，驱动右边主轴部件2b沿X轴滑动，这部分的结构为：驱动部件的丝杆26转动安装在床身1上，其中轴线沿X轴方向；丝杆螺母与右边主轴部件2b的主轴座16固定，这样丝杆螺母在丝杆26上平移时就驱动右边主轴部件2b在床身1上沿X轴滑动；法兰轴承29的法兰通过螺栓固定在床身1上，通过螺栓的作用下，法兰轴承29向外推紧固螺母28。

第二套驱动部件与下移动座19连接，驱动下移动座19沿X轴滑动，这部分的结构为：驱动部件的丝杆26转动安装在床身1上，其中轴线沿X轴方向；丝杆螺母与下移动座19固定，这样丝杆螺母在丝杆26上平移时就驱动下移动座19在床身1上沿X轴方向滑动；法兰轴承29的法兰通过螺栓固定在床身1上，通过螺栓的作用下，法兰轴承29向外推紧固螺母28

第三套驱动部件与上移动座20连接，驱动上移动座20沿上移动座导轨23的中轴线滑动，这部分的结构为：驱动部件的丝杆26转动安装在下移动座19上，其中轴线沿上移动座导轨23的中轴线方向，这样丝杆螺母受到重力作用下向下靠丝杆26，这样就消除了丝杆螺母与丝杆26之间的间隙，加工精度好；丝杆螺母与上移动座20固定，这样丝杆螺母在丝杆26上平移时就驱动上移动座20在下移动座19上沿上移动座导轨23的中轴线滑动；法兰轴承29的法兰通过螺栓固定在下移动座19上，通过螺栓的作用下，法兰轴承29向外推紧固螺母28。

第四套驱动部件与刀座21连接，驱动刀座21沿刀座导轨24的中轴线滑动，这部分的结构为：驱动部件的丝杆26转动安装在上移动座20上，其中轴线沿刀座导轨24的中轴线方向，这样丝杆螺母受到重力作用下向下靠丝杆26，这样就消除了丝杆螺母与丝杆26之间的间隙，加工精度好；丝杆螺母与刀座21固定，这样丝杆螺母在丝杆26上平移时就驱动刀座21在上移动座20上沿刀座导轨24的中轴线滑动；法兰轴承29的法兰通过螺栓固定在上移动座20上，通过螺栓的作用下，法兰轴承29向外推紧固螺母28。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。