專利名稱：多功能機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)床。尤其是用于車、鏜、銑、鉆、平磨和插削的多功能機(jī)床。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的多功能機(jī)床包括機(jī)座、縱向?qū)к?，臥式主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、尾架、立柱、滑板、轉(zhuǎn)塔多軸箱等；縱向?qū)к壈惭b在機(jī)座上，臥式主軸箱安裝在縱向?qū)к壍淖笊戏?，尾架安裝在縱向?qū)к売叶瞬⒖裳乜v向?qū)к壸骺v向滑移，工作臺位于縱向?qū)к壷胁坎⒖煽v向移動及橫向移動，進(jìn)給箱安裝在縱向?qū)к壍淖笄胺剑c臥式主軸箱位置相對應(yīng)，溜板箱安裝在工作臺下前方，在臥式主軸箱的頂面的后半部分安裝有左立柱，在立柱的側(cè)面有立式導(dǎo)軌，導(dǎo)軌安裝有滑板，在滑板安裝轉(zhuǎn)塔多軸箱，轉(zhuǎn)塔多軸箱設(shè)有銑鏜鉆削、插削、臥軸平面磨削和預(yù)留可臨時安裝其他動力部件的工作面，共四個工作面。在轉(zhuǎn)塔多軸箱內(nèi)相應(yīng)安裝有銑鏜鉆削主軸、立式插削主軸、臥軸平面磨削主軸和其他傳動軸，上述銑鏜鉆削主軸、立式插削主軸、臥軸平面磨削主軸和其他傳動軸與安裝在轉(zhuǎn)塔多軸箱內(nèi)驅(qū)動其工作的電動機(jī)的主軸相互平行。
在雙立柱結(jié)構(gòu)中，在臥式主軸箱的頂面的后半部分安裝有左立柱，在機(jī)座右側(cè)上安裝有右立柱，左立柱的右面、右立柱的左面各有一立式導(dǎo)軌，上述兩立式導(dǎo)軌分別安裝有左滑板與右滑板，左滑板和右滑板在各自絲桿的帶動下可沿左立柱和右立柱的立式導(dǎo)軌同步上下運(yùn)動，上述兩絲桿的下端各固定一個蝸輪，上述兩蝸輪由共軸的兩個消隙蝸桿帶動，兩個共軸的消隙蝸桿由電動進(jìn)給器帶動或?qū)㈦妱舆M(jìn)給器處于分離狀態(tài)，由手輪帶動，使蝸桿帶動蝸輪和絲桿轉(zhuǎn)動，迫使左右滑板沿立柱導(dǎo)軌作上下運(yùn)動。前者為機(jī)動，后者為手動。在左滑板和右滑板之間安裝轉(zhuǎn)塔多軸箱。
轉(zhuǎn)塔多軸箱有兩種分度定位方法其一是四等分精確定位；其二是360°任意角度定位。對雙立柱結(jié)構(gòu)，上述兩種定位機(jī)構(gòu)可分置在左滑板與轉(zhuǎn)塔多軸箱的左端或右滑板與轉(zhuǎn)塔多軸箱的右端。對單立柱實(shí)施例，此兩機(jī)構(gòu)共存于一端。
轉(zhuǎn)塔多軸箱共有四個轉(zhuǎn)位，每相鄰兩個轉(zhuǎn)位相差90°，轉(zhuǎn)塔多軸箱與左滑板、右滑板的初步定位，由安裝在左滑板(或右滑板)上的初步定位機(jī)構(gòu)完成，其精確定位由安裝在左滑板(或右滑板)上的終定位機(jī)構(gòu)來完成。對雙立柱結(jié)構(gòu)精確定位后由左滑板、或右滑板前后兩個鎖緊螺絲固緊。對單立柱實(shí)施例，精確定位后，由兩鎖緊螺栓固緊鎖定環(huán)。
轉(zhuǎn)塔多軸箱也可以360°任意角定位。與四等分精確定位機(jī)機(jī)構(gòu)的不同之處在于，它沒有初步定位機(jī)構(gòu)與精確定位機(jī)構(gòu)，卻有一可在360°任意角度鎖緊的鎖環(huán)機(jī)構(gòu)。
臥式主軸箱具有臥式車床所應(yīng)有的全部結(jié)構(gòu)。為了減少進(jìn)給箱縱向尺寸，以便安裝可控安全離合器，將車絲進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)入臥式主軸箱。由進(jìn)給箱與臥式主軸箱組成的傳動，可使本多功能機(jī)床完成公制螺絲、英制螺絲、模數(shù)、徑節(jié)等車絲及進(jìn)給運(yùn)動。
工作臺的縱向移動無論是車絲或進(jìn)給的機(jī)動狀態(tài)均由絲桿完成，其特點(diǎn)在于車絲時，它不用開合螺母，因之它可采用滾珠絲桿，使本設(shè)計(jì)方案即可適用于普通機(jī)床又可適用數(shù)控機(jī)床。
其啟動，運(yùn)轉(zhuǎn)、停止均由可控安全離合器完成，當(dāng)需要用手動時，將可控安全離合器置于分離狀態(tài)，臥式主軸箱主軸轉(zhuǎn)動，而絲桿不轉(zhuǎn)動。由溜板箱上的大手輪通過齒輪與固定在床身前側(cè)面的齒條的相對運(yùn)動，使工作臺作縱向運(yùn)動。
工作臺面與工作臺體由燕尾槽配合、它的橫向運(yùn)動由電動進(jìn)給器帶動進(jìn)行機(jī)動進(jìn)給；手動進(jìn)給時將電動進(jìn)給器中的離合器置于分離狀態(tài)，電動機(jī)停轉(zhuǎn)，由橫向進(jìn)給手輪手動使工作臺作橫向運(yùn)動。
在機(jī)床絲桿末端預(yù)留有編碼器的連接機(jī)構(gòu)。
本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之一是工作臺的縱向運(yùn)動、橫向運(yùn)動及轉(zhuǎn)塔多軸箱的豎向運(yùn)動都安裝有可控安全離合器?？煽匕踩x合器可以不采用開合螺母而隨心所欲地使工作臺停止或運(yùn)動，所以工作臺的縱向運(yùn)動、橫向運(yùn)動及轉(zhuǎn)塔多軸箱的豎向運(yùn)動都可以采用滾珠絲桿傳動。使本多功能機(jī)床滿足數(shù)控機(jī)床對進(jìn)給絲桿副的要求。在工作臺面的縱向設(shè)有T型槽，車削時在其上安裝上小刀架，即可完成所有的臥式車床作業(yè)。
本多功能機(jī)床具有結(jié)構(gòu)緊湊、完整地具備了臥式車床、臥軸平面磨床、立式銑床、立式鏜床、立式鉆床和立式插床等六類普通機(jī)床的功能；同時一般地兼?zhèn)淞伺P式銑床、臥式鏜床、臥式鉆床、立軸磨床和工具磨床等五類機(jī)床的功能，且轉(zhuǎn)換加工方式方便。轉(zhuǎn)塔多軸箱還預(yù)留有可掛裝動力部件的工作面，可由用戶購買輔件擴(kuò)大機(jī)床的功能。臥式主軸箱中主傳動，轉(zhuǎn)塔頭多軸箱中的主傳動(除插削最終兩級主傳動，因速度很低采用齒輪傳動外)全部采用V型帶傳動或同步齒型帶傳動，故其噪音很低。它特別適用于個體模具加工，工藝品制造、車輛家電維修、鋁塑裝修、軍用流動工程車、輪船、軍艦以及科研、產(chǎn)品開發(fā)等的場合。
圖2為


圖1轉(zhuǎn)塔多軸箱處于銑鏜鉆削狀態(tài)的A-A剖視圖。
圖3為
圖1轉(zhuǎn)塔多軸箱處于插削狀態(tài)的A-A剖視圖。
圖4為
圖1轉(zhuǎn)塔多軸箱處于臥軸平面磨削狀態(tài)的A-A剖視圖。
圖5為
圖1轉(zhuǎn)塔多軸箱處于可安裝其他動力部件的狀態(tài)的A-A剖視圖。
圖6為本實(shí)施例多功能機(jī)床之車削系統(tǒng)傳動示意圖。
圖7為本實(shí)施例多功能機(jī)床之轉(zhuǎn)塔多軸箱及其升降系統(tǒng)傳動示意圖。
圖8為本實(shí)施例多功能機(jī)床之可控安全離合器的剖視圖。
圖9為本實(shí)施例多功能機(jī)床之另一可控安全離合器的剖視圖。
圖10為圖8及圖9可控安全離合器的B-B剖視圖。
圖11為圖8及圖9可控安全離合器的C-C剖視圖。
圖12為本實(shí)施例多功能機(jī)床之電動進(jìn)給器的剖視圖。
圖13為本實(shí)施例多功能機(jī)床之轉(zhuǎn)塔多軸箱的轉(zhuǎn)塔分度機(jī)構(gòu)剖視圖。
圖14為
圖13轉(zhuǎn)塔分度機(jī)構(gòu)的D-D剖視圖。
圖15為單立柱實(shí)施例的分度定位機(jī)構(gòu)剖視圖。
圖16為消隙蝸桿機(jī)構(gòu)傳動剖視圖。
參照圖6，圖6是本多功能機(jī)床的車削系統(tǒng)傳動示意圖，主電機(jī)15安裝在機(jī)座1上，它可采用單相或三相異步電動機(jī)或其他電動機(jī)，其輸出軸上固定四槽皮帶輪101，通過單根V型皮帶，帶動四槽皮帶輪109，V型皮帶跨在不同位置的四槽皮帶輪101、109上，軸110就有4種轉(zhuǎn)速。軸110的右端固定一小同步帶輪113，小同步帶輪113的右端開有牙嵌離合器的左半離合器114，當(dāng)右半離合器115在右邊，與左半離合器114脫離嵌合時，軸110的轉(zhuǎn)動，由小同步帶輪113，通過同步帶帶動大同步帶輪111；大同步帶輪111固定在軸112的左端，從而帶動軸112轉(zhuǎn)動，小同步帶輪118固定在軸112的右端，也隨之轉(zhuǎn)動，它通過同步帶帶動大同步帶輪119，大同步帶輪119用兩個徑向推力軸承與軸120空套(在此指可相對轉(zhuǎn)動，而不能相對軸向移動，以下同)，在同步帶輪119的左端開有牙嵌離合器的右半離合器，，其左半離合器117與軸121滑套(在此指可相對軸向移動，而不可相對轉(zhuǎn)動，以下同)，當(dāng)左半牙嵌離合器117右移，離合器接合時，轉(zhuǎn)動傳給了主軸120，這是低速檔；當(dāng)右半離合器115與左半離合器117同時左移時，左半離合器115是接合，右半離合器117分離，軸110與主軸120同步運(yùn)轉(zhuǎn)，此時為高速檔。這兩個檔與4槽V型帶輪組的4個檔組成了主軸箱8檔速度。
本實(shí)施例的多功能機(jī)床之臥式主軸箱主傳動系統(tǒng)全部采用帶傳動，高速小扭矩時采用V型帶傳動，而在大扭矩中低速時采用同步齒型帶傳動，不致于打滑，與齒輪傳動相比，其噪音較低，振動較小，可滿足數(shù)控臥式主軸箱的要求。
在主軸120的中部固定有小同步帶輪116。小同步帶輪116的齒數(shù)與軸126上的小同步帶輪129是相同的，小同步帶輪116通過同步帶帶動小同步帶輪129，軸126的轉(zhuǎn)速與主軸120同步。在軸126上固定有齒輪128和齒輪125，齒輪128和齒輪125都是33齒，軸130上固定有齒輪127，齒輪127有25齒，軸135上滑套有齒輪136，齒輪136也有33齒。這組4個齒輪128、125、127、136組成了進(jìn)給運(yùn)動的“反向機(jī)構(gòu)”，當(dāng)齒輪136與齒輪128嚙合時，運(yùn)動自軸126通過齒輪128與齒輪136的嚙合，直接傳給了軸135，軸135為“正轉(zhuǎn)”；當(dāng)齒輪136左移與齒輪127嚙合于其右端時，軸126的運(yùn)動，通過齒輪125與齒輪127的嚙合，再通過齒輪127與齒輪136的嚙合傳到軸135上，為“反轉(zhuǎn)”。
軸126左端伸出臥式主軸箱3后端面預(yù)留為數(shù)控機(jī)床的編碼器的連結(jié)軸。當(dāng)采用數(shù)控裝置時從軸126以下的進(jìn)給齒輪傳動可以完全不裝。
在軸135及軸133上，并在臥式主軸箱3內(nèi)的齒輪，組成了車絲與進(jìn)給轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)；當(dāng)齒輪134與齒輪124嚙合時，軸135的轉(zhuǎn)動直接傳給了軸133，其速比為1為車絲狀態(tài)。當(dāng)齒輪134處于左端位置與雙聯(lián)齒輪123的小齒輪嚙合時，軸135的轉(zhuǎn)動，通過齒輪121(22齒)，傳給雙聯(lián)齒輪131的大齒輪(56齒)，再由雙聯(lián)齒輪131的小齒輪(22齒)傳給雙聯(lián)齒輪122的大齒輪(56齒)，再由雙聯(lián)齒輪122的小齒輪(22齒)傳給雙聯(lián)齒輪132的大齒輪(56齒)，再由雙聯(lián)齒輪132的小齒輪(22齒)傳給雙聯(lián)齒輪123的大齒輪(56齒)，再由雙聯(lián)齒輪123的小齒輪(33齒)傳給齒輪134(33齒)，其運(yùn)動平衡式為1*22/56*22/56*22/56*22/56*33/33)≈1/42。進(jìn)給運(yùn)動為車絲的1/42。當(dāng)縱向進(jìn)給運(yùn)動是經(jīng)車常用公制螺紋的傳動路線時，最小進(jìn)給量與最大進(jìn)給量為0.02和0.29。(車公制螺紋最小螺距0.8最大螺距12)車螺紋與車模數(shù)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，由齒輪103(97齒)、齒輪104(75齒)、齒輪106(100齒)、齒輪107(63齒)、齒輪108(64齒)組成。當(dāng)齒輪如圖6嚙合時為車模數(shù)制螺紋或徑節(jié)制螺紋，因?yàn)?4/97＝0.21∏含有∏的因子。當(dāng)齒輪105，與齒輪107和104嚙合時，為車公制螺紋或英制螺紋。
移換機(jī)構(gòu)由外齒輪137(25齒)、內(nèi)齒輪138(25齒)組成，齒式離合器，齒輪162(36齒)、齒輪165(25齒)、齒輪143(36齒)、齒輪144(25齒)、齒輪145(36齒)組成移換機(jī)構(gòu)，用它來完成車公制或英制的轉(zhuǎn)換。如圖6為車公制狀態(tài)，軸102的轉(zhuǎn)動經(jīng)齒輪137傳給齒輪162驅(qū)動軸163，經(jīng)由諾頓機(jī)構(gòu)傳給軸139，再經(jīng)由齒輪144、145傳給齒輪165驅(qū)動軸164傳遞給以右的倍增機(jī)構(gòu)。其運(yùn)動平衡為25/36*25/36*36/25＝25/36(諾頓機(jī)構(gòu)除外)為車分制螺紋。當(dāng)齒輪137右移與內(nèi)齒輪138嚙合，齒輪165左移與齒輪143嚙合時，軸102的轉(zhuǎn)動直接傳遞給軸139經(jīng)諾頓機(jī)構(gòu)傳遞給軸163，再經(jīng)由齒輪143傳遞給齒輪165傳給軸164其運(yùn)動平衡式(除諾頓機(jī)構(gòu)外)為63/100*100/75*36/25＝25.4/21有25.4因子為車英制螺紋。
諾頓機(jī)構(gòu)齒輪140為28齒，齒輪141為36齒，塔輪的齒數(shù)由左至右依次為26齒、28齒、32齒、36齒、38齒、40齒、44齒和48齒。由其組成U基＝26/28、28/28、32/28、36/38、38/28、40/28、44/28、48/28。
培增機(jī)構(gòu)自諾頓機(jī)構(gòu)與移換機(jī)構(gòu)傳遞來的轉(zhuǎn)動是由軸164傳入培增機(jī)構(gòu)的，在軸152上的雙聯(lián)齒輪與單齒輪、大齒輪齒數(shù)均為52，小齒輪齒數(shù)為39，在軸164上的倍增機(jī)構(gòu)的雙聯(lián)齒輪與單齒輪的大齒輪的齒數(shù)均為39，小齒輪的齒數(shù)均為26。如圖6所處位置狀態(tài)，其運(yùn)動平衡式為39/39*52/26＝2，U倍＝2。當(dāng)齒輪146與雙聯(lián)齒輪148的大齒輪嚙合時，其運(yùn)動平衡式為26/52*52/26＝1，U倍＝1。當(dāng)齒輪146與雙聯(lián)齒輪149的大齒輪嚙合時，其傳動路線為自雙聯(lián)齒輪166的小齒輪傳給雙聯(lián)齒輪148的大齒輪，由雙聯(lián)齒輪148的小齒輪傳給雙聯(lián)齒輪167的大齒輪，雙關(guān)齒輪167的小齒輪傳給雙聯(lián)齒輪149的大齒輪，再由雙聯(lián)齒輪149的大齒輪傳給齒輪146從而傳給軸150，其運(yùn)動平衡式為26/52*39/39*26/52*52/26＝1/2，U倍＝1/2。當(dāng)齒輪146與齒輪151嚙合時，其運(yùn)動平衡式為26/52*39/39*26/52*39/39*26/52*52/26＝1/4，U基＝1/4，從而倍增機(jī)構(gòu)完成了U倍＝2、1、1/2、1/4的四檔。
縱向絲桿的螺紋導(dǎo)程為6MM，如圖6所示為正轉(zhuǎn)車公制模數(shù)制螺紋，其運(yùn)動平衡式為1*33/25*25/33*64/100*100/97*25/36*32/28*28/28*25/36*36/25*39/39*52/26*6＝6.2837≈2∏是車模數(shù)為2的模數(shù)制螺紋。
在普通車床的車螺紋時，多采用開合螺母與縱向絲桿配合，這就造成了普通車床中縱向絲桿無法使用滾珠絲桿。而本實(shí)施例多功能機(jī)床一方面是作為普通多功能機(jī)床，另一方面是作為數(shù)控多功能機(jī)床。所以它的縱向進(jìn)給絲桿應(yīng)盡可能采用滾珠絲桿，為了免去開合螺母機(jī)構(gòu)，而在操作習(xí)慣上，手感上又有開合螺母的感覺特意發(fā)明了可控制安全離合器，它集中了圖6中的，有易損件安全離合器169，無易損件安全離合器170和可控制離合器171于一身。
參照圖8，輸入軸33的一端由軸承32支承在機(jī)床上，輸入軸33左端與滑套31動配合，輸入軸33與滑套31之間有滑鍵30，滑套31可沿輸入軸33軸線自由滑移，而不可相對于輸入軸33轉(zhuǎn)動，滑套31與離合器中間軸26用安全梢29固定。撥叉28與軸承27的外圈徑向與軸向固定，軸承27之內(nèi)圈與離合器中間軸26過渡配合并由螺紋右端面與滑套左端面軸向固定，當(dāng)撥動撥叉28時，滑套31隨之左右軸向移動，螺母38用來調(diào)整彈簧37的壓力，用于調(diào)整安全離合器的自動分離的壓力。離合器中間軸26的左端，用滑健25與右半離合器36配合，右半離合器36與離合器中間軸26之伸出端用軸用檔圈24限位，離合器中間軸的左端以動配合插入左半離合器23上的軸承34的內(nèi)孔，左半離合器23與輸出軸21用安全梢22固緊。撥叉28逼使離合器中間軸26右移，使右半離合器36脫離左半離合器23，輸入軸33的轉(zhuǎn)動通過滑套31，滑鍵30傳給離合器中間軸26，離合器中間軸空轉(zhuǎn)，輸出軸21不轉(zhuǎn)，離合器分離。當(dāng)撥叉28左移，離合器中間軸26左移，右半離合器36嵌入左半離合器23，帶動輸出軸21同步轉(zhuǎn)動，離合器接合。當(dāng)輸出軸扭矩過載時，右半離合器36克服了彈簧37的壓力右移，脫離嵌入狀態(tài)，離合器自動脫離。當(dāng)離合器失靈時。安全梢22、29會被過載的扭矩剪斷。
圖10是圖8的B-B剖視，離合器中間軸26的螺紋表面部分，有等分的4道小槽平行于軸線，這些小槽作為緊定螺釘39的緊定位置使緊定更加可靠。
圖9是可控安全離合器的另一結(jié)構(gòu)，它使離合器的軸向尺寸大幅度縮小。它與圖8的不同僅僅在于，滑套41外表面車有外螺紋與撥叉用槽，在軸向方向上了節(jié)省了螺紋及撥叉軸向占用的尺寸。
參照圖6滾珠絲桿14的螺母固定在溜板箱1 3上，滾珠絲桿14的左端用兩角接觸球軸承172固定軸端，右端用徑向球軸承161鉸接，它只徑向固定滾珠絲桿14尾部而軸向不固定，而使?jié)L珠絲桿14尾部可伸可縮。滾珠絲桿14與進(jìn)給箱2輸出軸150之間用前述可控安全離合器聯(lián)接，通過操縱機(jī)構(gòu)撥動其撥叉28時就可隨時接合或分離離合器，可隨時使絲桿轉(zhuǎn)動或停止，也不必停機(jī)。
手輪175與齒輪154都固定在軸174上。齒輪154與固定在縱向?qū)к?1上的齒條153嚙合。將可控安全離合器分離時，轉(zhuǎn)動手輪174即可手動縱向進(jìn)給。
參照
圖12，
圖12為電動進(jìn)給器剖視圖。其中零件30、33、41、38、39、29、37、25、36、40、26、35、34、23為圖9的可控安全離合器，在此不再描述。電機(jī)54采用可無級調(diào)速，可正反轉(zhuǎn)，直流電機(jī)或其他電機(jī)，其軸端直接滾成齒輪軸，或接上小齒輪，它們與大齒輪57嚙合獲得第一級減速之后，傳遞給可控安全離合器的輸入軸33。經(jīng)可控安全離合器，由輸出軸52輸出，此時的輸出軸52上滾上小齒輪，它與大齒輪53嚙合實(shí)現(xiàn)第二減速，大齒輪53內(nèi)孔開有鍵槽與被傳動的軸聯(lián)接。滾動軸承55、58、50、51用于支承輸入軸33與輸出軸52、撥叉59用于手控制接合或分離可控安全離合器。
參照圖6，工作臺的橫向進(jìn)給是這樣實(shí)現(xiàn)的橫向滾珠絲桿155或絲杠155的軸端用兩個角接觸軸承156固定，并與電動進(jìn)給器的大齒輪53固定，在軸155伸出溜板箱13外端再與手輪176固定，滾珠絲桿155的螺母固定在工作臺12上。這樣當(dāng)滾珠絲桿155轉(zhuǎn)動時，工作臺12便相對于其橫向?qū)к壸鳈M向移動。當(dāng)用機(jī)動時，使可控安全離合器接合，電動機(jī)180經(jīng)第一級減速器、可控安全離合器、第二級減速器驅(qū)動滾珠絲杠155，從而驅(qū)動工作臺12作橫向移動，當(dāng)需用手動進(jìn)給時，可控安全離合器分離，電動機(jī)180停轉(zhuǎn)，用手輪176驅(qū)動滾珠絲杠155，從而驅(qū)動工作臺12橫向運(yùn)動。
工作臺12上平面，設(shè)有三道T字槽，當(dāng)要車削工作時，把刀架9安裝在工作臺12上，當(dāng)要作其他加工時，折去刀架9。
尾架12裝在縱向?qū)к?1上。
參照圖7，圖7為本設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)塔多軸箱及其升降系統(tǒng)傳動示意圖。電動機(jī)211軸端固定4槽V型帶輪210，如圖從下往上數(shù)第2槽與臥軸平磨主軸209上的V型帶輪208，其速比為1，當(dāng)需要平磨時，兩輪向掛上V型帶，電動機(jī)211的位置可以有小尺度的位移，將V型帶張緊后，旋緊固定螺栓即可，啟動電動機(jī)211時即刻驅(qū)動平磨主軸209。銑鏜鉆削主軸與插削主軸的驅(qū)動也是用此電動機(jī)。當(dāng)要驅(qū)動銑鏜鉆頭主軸或插頭主軸時，必須拆去掛在V型帶輪208上的V型帶，掛在帶輪212與電動機(jī)211帶輪210相應(yīng)的槽上，然后稍微移動電動機(jī)211張緊V型帶，固緊電動機(jī)211固定螺栓即可啟動電動機(jī)。帶輪210與帶輪212均有兩對應(yīng)的4槽，將V型帶掛在不同槽上，可獲得不同的4種速度。
帶輪212，小同步帶輪255都固定在空心軸256上，空心軸256的下端設(shè)有上半離合器256A，空心軸256由軸承固定在轉(zhuǎn)塔多軸箱6箱體上。銑鏜鉆頭主軸254前端(圖中下端)由兩列徑向推力軸承固定在主軸套筒250的前端，主軸254后端由一列徑向軸承徑向固定軸向游移在主軸套筒250的后端(圖中的上端)，主軸套筒250可在銑鏜鉆頭套筒孔內(nèi)伸縮，在其一側(cè)(圖中右側(cè))銑有齒條，它由小齒輪249驅(qū)動作伸縮運(yùn)動。參照
圖1，小齒輪249可由手柄61驅(qū)動也可由電動進(jìn)給器63機(jī)械驅(qū)動。圖中62是回位彈簧盒。
雙向半離合器253用滑鍵與主軸254聯(lián)接。使之與主軸254同步轉(zhuǎn)動又可軸向移動。大同步帶輪251裝在空心軸251A上，空心軸251A由兩列軸承支承在轉(zhuǎn)塔多軸箱6的箱體上，其上端設(shè)有半離合器252。如圖，雙向半離合器處在中間位置，上下兩離合器均處于分離狀態(tài)，主軸254停傳。當(dāng)雙向半離合器253上移與空心軸256的半離合器嵌合，帶輪212的轉(zhuǎn)動直接傳給主軸254是高速檔。當(dāng)雙向半離合器253下移時，與半離合器252嵌合時，帶輪212的轉(zhuǎn)動經(jīng)由小同步帶輪255經(jīng)同步帶傳給大同步帶輪213，驅(qū)動過橋軸一248，過橋軸一248上小同步帶輪247經(jīng)同步帶驅(qū)動大同步帶輪251。經(jīng)離合器252、253驅(qū)動主軸254。此經(jīng)兩次減速為低速檔，這兩檔與由四槽皮帶輪的四速配合，實(shí)現(xiàn)8檔傳動。
過橋軸(一)248上的固定有小齒輪246，將轉(zhuǎn)動傳給大齒輪216，大齒輪216用滑鍵與過橋軸(二)245配合，兩者同步轉(zhuǎn)動而可軸向移動，大齒輪216在上方時與小齒輪246，嚙合小齒輪246的轉(zhuǎn)動經(jīng)大齒輪216驅(qū)動過橋軸(二)245，過橋軸(二)245下方固定有小齒輪244，它與大齒輪243嚙合，從而驅(qū)動插頭主軸219。當(dāng)大齒輪216下移與小齒輪246脫離，過橋軸(二)245停止，插頭主軸停止，這是使用銑鏜鉆頭的狀態(tài)。
當(dāng)要使用插頭時，將雙向半離合器253處于中間狀態(tài)，銑鏜鉆頭停止，將大齒輪216上移與小齒輪246嚙合，插削主軸219工作。
插頭主軸219的上方固定曲柄塊218，通過連桿217驅(qū)動滑枕214在導(dǎo)軌215上作往復(fù)運(yùn)動，滑枕214的行程大小的控制與一般插頭機(jī)構(gòu)相同。
銑鏜鉆削，臥軸平面磨削，插削被分配在轉(zhuǎn)塔多軸頭的三個面上，參照圖2，轉(zhuǎn)塔多軸箱6右方為銑鏜鉆削頭，上面為插削頭，左面為臥軸平面磨削下面為可安裝其他加工功能動力部件的預(yù)留面。圖2為銑鏜鉆加工狀態(tài)，將轉(zhuǎn)塔多軸箱6順時針轉(zhuǎn)過90°則成圖3，圖3為立式插削狀態(tài)；再將轉(zhuǎn)塔多軸箱6順時針轉(zhuǎn)過90°則成圖4，圖4為臥軸平面磨削狀態(tài)，再將轉(zhuǎn)塔多軸箱6順時針轉(zhuǎn)過90°則成圖5，圖5為可安裝其他加工動力部件的狀態(tài)。
參照
圖13和
圖14，為轉(zhuǎn)塔多軸箱的分度定位機(jī)構(gòu)圖之一，轉(zhuǎn)塔多軸箱6的兩端各有外圓柱面與左滑板5、右滑板7的內(nèi)圓柱面配合。因之，轉(zhuǎn)塔多軸箱6可以沿左滑板5、右滑板7的兩個內(nèi)圓柱面的共同軸線旋轉(zhuǎn)。這條共同軸線平行于縱向?qū)к?。，轉(zhuǎn)塔分度機(jī)構(gòu)有兩種分度定位方法其一是四等分精確定位，其二是360°任意角定位。參照
圖13，其右端是四等分精確定位機(jī)構(gòu)，在轉(zhuǎn)塔多軸箱6的右端面的同心圓上4等分鉆有4個孔，并裝有4個初定位機(jī)構(gòu)，初定位機(jī)構(gòu)由4個彈簧67、4個鋼球66以及在右滑板7上的一個定位塊65組成，當(dāng)轉(zhuǎn)塔多軸箱6相對右滑板7轉(zhuǎn)動時，在非定位位置時，4個鋼珠66被子右滑板7的平面壓入孔內(nèi)，當(dāng)轉(zhuǎn)到定位位置時，總有一個鋼球66在彈簧67的壓力下落入右滑板7的定位塊65上完成了初步定位。
在右滑板7上精鏜一個孔，內(nèi)裝一動定位梢63，定位梢63的左端為小錐度的精加工并淬火的錐梢，定位梢63的上側(cè)面銑有齒條與小齒輪62嚙合，轉(zhuǎn)動小齒輪62可伸縮定位梢63，定位梢63右端作成空心，內(nèi)裝彈簧64，彈簧64的作用是它在定位時，按壓定位梢63使之密切與定位梢套61配合，從而達(dá)到精確定位，定位梢套61有4個，它在一個與更大的同心圓上與初定位機(jī)構(gòu)相對應(yīng)。當(dāng)初定位完成后，順時針轉(zhuǎn)動小齒輪62驅(qū)動定位梢63確切壓入與其相對應(yīng)的定位梢套61上。再將鎖緊螺柱68鎖緊，這次分度定位即算完成。
從定位中轉(zhuǎn)到另一次定位的操作程序如下松開所有鎖緊螺栓68，撥出鎖緊螺栓68，使其凹槽對應(yīng)鋼珠70，鋼珠70在彈簧71的作用下嵌入鎖緊螺栓68的凹槽，將其軸向固定。然后逆時針轉(zhuǎn)動小齒輪62將定位梢63撥出定位梢套61，小齒輪停轉(zhuǎn)，使定位梢停在脫離梢套狀態(tài)。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)塔多軸箱90°，此時另一初定位機(jī)構(gòu)的鋼珠壓入右滑板7的定位塊65上，完成了初定位，順時針轉(zhuǎn)動小齒輪62，把定位梢63插入相應(yīng)的定位梢套61上，緊固所有緊固螺栓68，另一次分度定位完成。
圖13的左端為360°任意角度定位機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)塔多軸箱的左端除了有外圓柱面與左滑板5的內(nèi)圓柱面配合外，還鏜了一個內(nèi)圓柱孔，它與鎖環(huán)72動配合，鎖緊環(huán)為兩臺階面的環(huán)，其大臺階面與多軸箱的內(nèi)端面貼合，其小臺階面與左滑板孔的右端面有一較大的間隙X，鎖緊環(huán)72與左滑板5之間用兩個螺母栓73連接。當(dāng)鎖緊兩螺栓73時，鎖緊環(huán)72將轉(zhuǎn)塔多軸箱緊緊地鎖在左滑板上；而松開兩螺栓73時，鎖緊環(huán)放開轉(zhuǎn)塔多軸箱。轉(zhuǎn)塔多軸箱6可在左滑板5與鎖緊環(huán)之間作360°任意角度的轉(zhuǎn)動。
上述為雙立柱實(shí)施例的兩種分度定位機(jī)構(gòu)。對只用一個立柱的實(shí)施例，則將以上兩種分度定位機(jī)構(gòu)共存于一端，參照
圖15，它的初定位機(jī)構(gòu)和精確定位機(jī)構(gòu)與四等分精確定位機(jī)構(gòu)完全相同。不同之處，僅僅在于其鎖緊機(jī)構(gòu)不是由零件68、70、71組成的螺栓鎖緊機(jī)構(gòu)，而是鎖緊環(huán)鎖緊機(jī)構(gòu)。其原理與上述360°任意角度定位機(jī)構(gòu)完全相同。
參照圖7，左立柱4的右面，右立柱8的左面各有立式導(dǎo)軌，此兩立式導(dǎo)軌與左滑板5、右滑板7相配合。左滑板5、右滑板7各由一滾珠絲桿或絲桿203、224帶動在左右立柱導(dǎo)軌上下運(yùn)動。絲桿203、224的上端由一徑向軸承徑向固定在立柱4、8上，但可軸向游移，絲桿203、224的下端由兩列角接觸軸承202、225徑向與軸向均固定在左立柱4、右立柱8上，其下端分別固定蝸輪201、235。兩蝸輪201、235分別與同軸線的兩個消隙蝸桿嚙合，每根消隙蝸桿的軸均由兩列軸承支承，在消隙螺桿的軸之間用繞性連軸節(jié)241、238、與軸239連接。右蝸桿的右端連接錐形齒輪227，它與錐齒輪232嚙合，錐齒輪232與軸234固定，軸的前端固定一手輪233，軸226的最右端與有可控安全離合器的電動進(jìn)給器228相連。當(dāng)機(jī)動升降時，離合器接合，電動機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)使轉(zhuǎn)塔多軸箱6上升或下降。當(dāng)要手動時，離合器分離，轉(zhuǎn)動手輪233，使轉(zhuǎn)塔多軸箱6上升或下降。
為了使轉(zhuǎn)塔多軸箱上下移動力量均勻，在左右立柱內(nèi)設(shè)置了配重鐵機(jī)構(gòu)。204、222為配重鐵，兩者的重量正好與轉(zhuǎn)塔多軸箱兩端的重力分力相等。206、221為滑輪組，配重鐵內(nèi)鋼繩205經(jīng)滑輪組與左右滑板連接。
參照
圖16，
圖16為消除蝸桿傳動機(jī)構(gòu)，圖中1為機(jī)座，80為左軸承、81為彈簧座，82為軸用檔圈，86為軸套，87為右軸承，88為透蓋，89為平鍵，201為蝸輪，203為絲桿。將蝸桿分成兩段242與84，蝸桿84滑套在主蝸桿242上，它由鍵85配合與主蝸桿242同步轉(zhuǎn)動，它的左端由彈簧83壓住，使之自動消滅齒隙。
權(quán)利要求1.一種多功能機(jī)床，包括機(jī)座、縱向?qū)к墸P式主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、尾架、工作臺、立柱、滑板?？v向?qū)к壈惭b在機(jī)座上，臥式主軸箱安裝在縱向?qū)к壍淖笊戏剑布馨惭b在縱向?qū)к売叶瞬⒖裳乜v向?qū)к壸骺v向滑移，工作臺位于縱向?qū)к壷胁坎⒖煽v向移動及橫向移動，進(jìn)給箱安裝在縱向?qū)к壍淖笄胺?，與臥式主軸箱位置相對應(yīng)，溜板箱安裝在工作臺下前方，其特征在于在臥式主軸箱的頂面的后半部分安裝有左立柱，在立柱的側(cè)面有立式導(dǎo)軌，導(dǎo)軌安裝有滑板，在滑板安裝轉(zhuǎn)塔多軸箱，轉(zhuǎn)塔多軸箱設(shè)有銑鏜鉆削、插削、臥軸平面磨削和預(yù)留可臨時安裝其他動力部件的工作面，共四個工作面。在轉(zhuǎn)塔多軸箱內(nèi)相應(yīng)安裝有銑鏜鉆削主軸、立式插削主軸、臥軸平面磨削主軸和其他傳動軸，上述銑鏜鉆削主軸、立式插削主軸、臥軸平面磨削主軸和其他傳動軸與安裝在轉(zhuǎn)塔多軸箱內(nèi)驅(qū)動其工作的電動機(jī)的主軸相互平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能機(jī)床，其特征在于轉(zhuǎn)塔多軸箱包括平磨主軸209、銑鏜鉆削主軸254、驅(qū)動過橋軸(一)248；其中平磨主軸209與電動機(jī)211由皮帶傳動；銑鏜鉆削主軸254前端由兩列徑向推力軸承固定在主軸套筒250的前端，銑鏜鉆削主軸254后端由一列徑向軸承徑向固定軸向游移在主軸套筒250的后端，主軸套筒250可在銑鏜鉆頭套筒內(nèi)伸縮，空心軸251A、256空套在銑鏜鉆削主軸254上，并可分別由離合器與銑鏜鉆削主軸254結(jié)合或分離；空心軸256由軸承固定在轉(zhuǎn)塔多軸箱6的箱體上，帶輪212，小同步帶輪255都固定在空心軸256上，空心軸256下端設(shè)有上半離合器；雙向半離合器253用滑鍵或花鍵與銑鏜鉆削主軸254聯(lián)接，使之與主軸254同步轉(zhuǎn)動又可軸向移動，大同步帶輪251裝在空心軸251A上，空心軸251A由兩列軸承支承在轉(zhuǎn)塔多軸箱6的箱體上，其上端設(shè)有半離合器252，在雙向半離合器處在中間位置，上下兩離合器均處于分離狀態(tài)，銑鏜鉆削主軸254停傳；雙向半離合器253上移與空心軸256的半離合器結(jié)合，帶輪212的轉(zhuǎn)動直接傳給主軸254，為高速檔；雙向半離合器253下移，與半離合器252結(jié)合，帶輪212的轉(zhuǎn)動經(jīng)由小同步帶輪255經(jīng)同步帶傳給大同步帶輪213，驅(qū)動過橋軸(一)248與在同步輪213減速傳動，經(jīng)小同步帶輪247經(jīng)同步帶驅(qū)動大同步帶輪25 1，經(jīng)離合器252、253驅(qū)動銑鏜鉆削主軸254，為低速檔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能機(jī)床，其特征在于所述的轉(zhuǎn)塔多軸箱，還包括過橋輪(二)245，插頭主軸219；過橋軸(一)248上的固定有小齒輪246，將轉(zhuǎn)動傳給大齒輪216，大齒輪216用滑鍵與過橋軸(二)245配合，兩者同步轉(zhuǎn)動并可軸向移動，大齒輪216在上方與小齒輪246嚙合小齒輪246的轉(zhuǎn)動經(jīng)大齒輪216驅(qū)動過橋軸二245，過橋軸二245下方固定有小齒輪244，它與大齒輪243嚙合，從而驅(qū)動插頭主軸219。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的多功能機(jī)床，其特征在于所述銑鏜鉆削，臥軸平面磨削，插削被分配在轉(zhuǎn)塔多軸頭的三個面上，轉(zhuǎn)塔多軸箱6右方為銑鏜鉆削，上面為插削，左面為臥軸平面磨削，下面為可安裝其他加工功能動力部件的預(yù)留面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能機(jī)床，其特征在于所述在臥式主軸箱3后上方安裝有立柱，在立柱上設(shè)有立式導(dǎo)軌，立式導(dǎo)軌安裝有滑板，滑板可同步在立式導(dǎo)軌上上下移動，在滑板上安裝有轉(zhuǎn)塔多軸箱6。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能機(jī)床，其特征在于所述立柱為左右立柱，安裝于機(jī)床的兩側(cè)，其轉(zhuǎn)塔多軸箱安裝固定在立柱中間。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能機(jī)床，其特征在于所述的轉(zhuǎn)塔多軸箱有兩種分度定位機(jī)構(gòu)，其一是四等分精確定位機(jī)構(gòu)，其二是360任意角定位機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多功能機(jī)床，其特征在于轉(zhuǎn)塔多軸箱的端面的同心圓上4等分鉆有4個孔，并裝有4個初定位機(jī)構(gòu)，每個初定位機(jī)構(gòu)由一個彈簧與一個鋼球組成。在相對應(yīng)滑板的相對應(yīng)位置上有一鋼球可落入的半圓槽或半錐槽。
9.根據(jù)權(quán)利要7所述的多功能機(jī)床，其特征在于在滑板上有一精鏜孔，孔內(nèi)裝有一定位梢，這個定位梢的一側(cè)有齒條，與之相嚙合是小齒輪，定位梢在轉(zhuǎn)塔多軸箱的端面的撥出插入由小齒輪驅(qū)動，定位梢后部作成空心的，內(nèi)置一壓力圓柱型彈簧；在與定位梢軸心所在的同心圓上，四等分地埋設(shè)四個定位梢套。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多功能機(jī)床，其特征在于在轉(zhuǎn)塔多軸箱的一端除了有外圓面與滑板的內(nèi)圓柱面配合之外，還有一內(nèi)圓柱孔，內(nèi)圓孔的內(nèi)側(cè)鏜有內(nèi)端面；在此內(nèi)圓柱孔與內(nèi)端面內(nèi)安裝有一臺階面的鎖緊環(huán)，鎖緊環(huán)小外圓柱面與轉(zhuǎn)塔多軸箱體上上述的內(nèi)圓柱面動配合，臺階端面與上述孔的內(nèi)端貼合，鎖緊環(huán)小外圓柱面的高度小于與之配合的轉(zhuǎn)塔多軸箱體內(nèi)圓柱面的高度，鎖緊環(huán)與滑板之間由螺栓連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能機(jī)床，其特征在于所述機(jī)床的縱向進(jìn)給絲桿、橫向進(jìn)給絲桿、豎向進(jìn)給絲桿均由可控安全離合器傳遞動力。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多功能機(jī)床，其特征在于所述可控安全離合器的輸入軸的一端由軸承支承在機(jī)座上，輸入軸與滑套動配合，輸入軸與滑套之間用動配合的鍵連接使之同步轉(zhuǎn)動又可軸向游移，離合器中間軸的右端插入滑套的左端兩者用安全梢固定，在離合器中間軸上或滑套設(shè)有撥叉或撥叉槽，和離合器彈簧調(diào)整螺母，離合器中間軸的左端套有右半離合器，右半離合器用動配合鍵與離合器中間軸連接，它可相對于離合器中間軸相對軸向滑動，而不相對轉(zhuǎn)動；右半離合器與壓力彈簧調(diào)整螺母之間設(shè)有一壓力彈簧，右半離合器與離合器中間軸的左端用軸用檔圈或軸本身的臺階限制右半離合器的左端位置；離合器中間軸的左端以動配合伸入左半離合器的軸承內(nèi)孔，左半離合器與輸出軸用安全梢固定。
13.根據(jù)權(quán)利要1所述的多功能機(jī)床，其特征在于在機(jī)床絲桿末端預(yù)留有編碼器的連接機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種多功能機(jī)床包括機(jī)座、縱向?qū)к?，臥式主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、尾架、立柱、滑板、轉(zhuǎn)塔多軸箱等；在臥式主軸箱的頂面的后半部分安裝有左立柱，在立柱的側(cè)面有立式導(dǎo)軌，導(dǎo)軌安裝有滑板，在滑板安裝轉(zhuǎn)塔多軸箱，轉(zhuǎn)塔多軸箱設(shè)有銑鏜鉆削、插削、臥軸平面磨削和預(yù)留可臨時安裝其他動力部件的工作面，共四個工作面。在轉(zhuǎn)塔多軸箱內(nèi)相應(yīng)安裝有銑鏜鉆削主軸、立式插削主軸、臥軸平面磨削主軸和其他傳動軸，上述銑鏜鉆削主軸、立式插削主軸、臥軸平面磨削主軸和其他傳動軸與安裝在轉(zhuǎn)塔多軸箱內(nèi)驅(qū)動其工作的電動機(jī)的主軸相互平行。本多功能機(jī)床具有結(jié)構(gòu)緊湊、完整地具備了臥式車床、臥軸平面磨床、立式銑床、立式鏜床、立式鉆床和立式插床等六類普通機(jī)床的功能。
文檔編號B23P23/00GK2568356SQ0226974
公開日2003年8月27日 申請日期2002年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月20日
發(fā)明者李瑞茂 申請人:李瑞茂