專利名稱：一種鏜銑床的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鏜銑床。
背景技術：
機械設備在各種加工中占有主導地位，特別是車床、銑床、鏜床、 刨床、磨床等設備，現(xiàn)在，為了加工的自動化、提高加工速度及精度，
出現(xiàn)了數(shù)控機床；在上述機械設備中，銑床是用來加工平面類零件，鏜 床主要對孔進行精加工，平面和孔的加工在機械加工中經(jīng)常會遇到，對 于這兩種類型，傳統(tǒng)的加工方法通常是在不同的機床上進行加工，即平 面在銑床上加工，精確的孔在鏜床上加工，采用這種方式加工，需要兩 臺設備，成本高，并且工件需要多次安裝，加工精度不高，為了克服上 述缺陷，慢慢的出現(xiàn)了鏜銑一體機，這樣就大大降低了成本和提高了加 工精度，其鏜刀主軸和銑刀主軸共享一軸心，結構上主要包括內(nèi)主軸和 外主軸。當銑削時，外主軸和內(nèi)主軸一起旋轉，當進行鏜削時，內(nèi)主軸 做軸向運動，這種結構，雖然達到了節(jié)約成本和提高加工精度的目的， 但是，鏜削和銑削的轉速需求不同，即使是單獨的鏜削或銑削，其轉速 的需求也是不同的，這就需要用不同的齒輪組進行組合，從而達到加工 軸所需要的轉速。此外，對于銑加工和鏜孔加工而言，需要的轉軸達到 的轉數(shù)是不相同的，從每分鐘幾百轉到幾千轉都有需要。為了能使加工 軸達到每分鐘幾百轉到幾千轉的變速的目的，需要設立變速箱，在變速 箱內(nèi)設立多條齒輪軸，在齒輪軸上再設有多對變速齒輪。當需要達到不 同轉數(shù)時，利用不同的齒輪組進行組合，從而達到加工軸所需要的轉數(shù)。 由于傳動系統(tǒng)所需的結構件數(shù)量多，安裝位置也有較高的配合要求，每次進行轉速改變時都需進行齒輪的分離與結合，設備也容易產(chǎn)生故障。
為了加工某些專用零件，現(xiàn)在也出現(xiàn)了多加工工位的專用設備，在
這類專用設備中，也有集合了銑削加工和鏜孔加工兩種設備，銑削加工
和鏜孔加工由同一機床的兩套動力和傳動系統(tǒng)完成，各自獨立，分別采
用動力和傳動機構，為了得到不同轉速，各自采用多組變速齒輪來達到 目的，這樣的設備只是銑床和鏜床兩個機床的簡單疊加，其傳動系統(tǒng)仍
然復雜，在變速時仍然會使得變速機構容易損壞，同時設備造價高。
現(xiàn)有的機床采用伺服電機作為動力源，可以利用伺服電機的轉速調(diào)
節(jié)來達到調(diào)節(jié)加工軸的最終轉數(shù)，但伺服電機的轉數(shù)變化又會影響其實
際的輸出功率，所以其調(diào)整的范圍是有限的。
提供一種能夠提供不同轉數(shù)以適用于銑削加工和鏜孔加工的機械設
備，同時又能使電機功率達到最佳值，減速傳動結構簡單， 一直是機械
加工領域內(nèi)的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種鏜銑床，利用本發(fā)明的結構，能夠降 低成本，簡化傳動系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)不易損壞，提高機床的使用壽命，同 時又能使電機功率達到最佳值，節(jié)約能耗。
為達到上述目的， 一種鏜銑床,包括主軸箱、鏜軸、銑軸及伺服電機; 伺服電機的動力通過主傳動系統(tǒng)傳動給鏜軸和銑軸，所述的鏜軸為銑軸 和伺服電機之間的中間傳動軸。
采用本發(fā)明的鏜銑加工機床，鏜軸既是伺服電機和銑軸之間的傳動 軸，也是進行鏜削加工的加工軸。鏜銑加工機床從銑削加工轉變?yōu)殓M削 加工時，不需要再采用齒輪更換的方式來對傳動系統(tǒng)進行變速動作，只 需要將銑刀從銑軸上取下，在鏜軸上裝上鏜刀即可進行鏜削加工。采用這種利用中間傳動軸同時作為加工軸方式，不用變換伺服電機的轉數(shù)就 達到了改變轉數(shù)的目的， 一方面保證伺服電機的輸出功率穩(wěn)定，另一方 面也使得傳動減速機構簡單，從而減少了齒輪離合機構，大大降低傳動 減速機構的復雜程度，有利于故障的減少，提高設備的可靠性。
作為改進，所述的銑軸遠離安裝刀具的一端設有非軸向定位軸承， 銑軸靠近安裝銑刀的一端設有軸向定位軸承。機床在使用過程中會發(fā)生 熱脹冷縮，特別對于主軸來說，產(chǎn)生了熱脹冷縮就會影響加工精度，上 述所述的熱脹冷縮與溫差和長度均成正比，溫差越大，熱脹冷縮越明顯，
同樣，長度越長，熱脹冷縮也越明顯；由于靠近安裝銑刀的銑軸一端安 裝了軸向定位軸承，另一端安裝的是非軸向定位軸承， 一方面銑軸的定 位點和銑刀的距離減小，軸向定位軸承具有承受軸向力的作用，另一方 面非軸向定位軸承具有承受徑向力不具有承受軸向力的作用，即銑軸遠 離銑刀的一端能夠軸向的運動，當發(fā)生溫差變化時，銑軸會向各個方向 產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象，由于定位軸承與銑刀的距離減小，銑軸靠近銑刀的 一端安裝的是軸向定位軸承，另一端安裝的是非軸向定位軸承，這樣， 銑軸上的大部分變形發(fā)生在定位軸承遠離銑刀的一端，因此，安裝銑刀 一端的銑軸變形小，提高了平面銑削的精度。
作為具體化，所述的非軸向定位軸承為雙列圓柱滾子軸承，所述的 軸向定位軸承為角接觸軸承。
作為改進，所述的銑軸的直徑大于鏜軸的直徑，銑軸的長度小于鏜 軸的長度。在切削加工中，大直徑的加工軸轉速不宜過高，大直徑加工 軸的轉速過高機床的損耗大、容易發(fā)熱，從而損壞機床設備，但能夠產(chǎn) 生較大的轉矩；小直徑的加工軸允許大的轉速，但產(chǎn)生的轉矩小。，但在 加工過程中，有時需要低轉速大轉矩的需求，有時又需要高轉速小轉矩的需求，甚至上述兩種加工需求是交替進行的。采用直徑相對銑軸小的 鏜軸，能夠適應較小孔徑的鏜削加工；采用直徑相對鏜軸大的銑軸，輸 出的轉矩大，強度高，因此，適合銑削加工，同時，也適合大孔、深孔 的鏜削加工，這樣，機床的加工范圍大。
作為具體化，所述主軸箱上方設有尾箱，鏜軸遠離安裝鏜刀的一端 伸入到尾箱內(nèi)；所述鏜軸內(nèi)設有鏜刀拉刀機構，所述的鏜刀拉刀機構包 括鏜刀拉桿及設在鏜刀拉桿靠近安裝鏜刀一端上的二個以上的鏜刀彈性 扣爪，所述的鏜刀拉桿沿鏜軸的中心軸向穿過所述的鏜軸；所述的鏜軸 遠離安裝鏜刀的一端開有直徑大于鏜刀拉桿的鏜軸盲孔，所述的鏜軸盲 孔內(nèi)設有第一蝶形彈簧，所述的第一蝶形彈簧套設在鏜刀拉桿上；所述 的鏜刀拉桿遠離安裝鏜刀的一端設有第一擋塊，第一擋塊的下表面與第 一蝶形彈簧的上端相接觸，所述尾箱上遠離鏜刀的一側設有抵擋板。
上述結構，由于設置了鏜刀拉桿和鏜刀彈性扣爪，因此，鏜刀的安 裝可靠、牢固；由于設置了第一蝶形彈簧、第一擋塊，因此，能夠很容 易的實現(xiàn)裝刀和卸刀，并且不需要專門的打刀機構，其過程為裝刀時， 鏜軸向遠離鏜刀方向運動，使鏜刀拉桿頂在抵擋板上，這時，鏜刀彈性 扣爪自動張開，然后將鏜刀裝入到鏜軸內(nèi)，接著，鏜刀拉桿向鏜刀方向 運動直到鏜刀拉桿離開抵擋板為止，此時，第一蝶形彈簧通過第一擋塊 在彈力作用下推動鏜刀拉桿向遠離鏜刀的方向運動，鏜刀彈性扣爪在鏜 軸的作用下變形使得扣爪卡到鏜刀或鏜刀柄卡槽內(nèi)，此時，鏜刀或鏜刀 柄被牢牢的安裝在鏜軸上；卸刀時，鏜軸向遠離鏜刀的方向運動直到鏜 刀拉桿頂在抵擋板上為止，鏜刀拉桿從接觸抵擋板到頂在抵擋板的這一 過程中，鏜刀拉桿克服第一蝶形彈簧的彈力向鏜刀方向運動，鏜刀彈性 扣爪在彈性作用下變形張開，這樣，就能將鏜刀或鏜刀柄從鏜軸上卸下。
作為具體化，所述銑軸內(nèi)設有銑刀拉刀機構，所述的銑刀拉刀機構包括銑刀拉桿及設在銑刀拉桿靠近安裝銑刀一端上的二個以上的銑刀彈 性扣爪，所述的銑刀拉桿沿銑軸的中心軸向穿過所述的銑軸；所述的銑 刀拉桿遠離安裝銑刀的一端設有液壓打刀機構，所述的液壓打刀機構包 括液壓缸、活塞及活塞桿，液壓缸設在主軸箱上，活塞設有液壓缸內(nèi)， 活塞桿的一端與活塞相連接，另一端與銑刀拉桿相連接。
上述結構，由于設置了銑刀拉桿和銑刀彈性扣爪，因此，銑刀的安
裝可靠、牢固；由于設置了液壓打刀機構，因此，能夠很容易的實現(xiàn)裝
刀和卸刀，其過程為裝刀時，活塞桿推動銑刀拉桿向銑刀方向運動， 運動到銑刀彈性扣爪能夠張開為止，然后將銑刀裝入到銑軸內(nèi)，通過液 壓系統(tǒng)通過活塞和活塞桿帶動銑刀拉桿向遠離銑刀的方向運動，運動到 銑刀彈性扣爪在銑軸的作用下變形使得扣爪卡入銑刀或銑刀柄的卡槽 內(nèi)，此時，銑刀或銑刀柄被牢牢的安裝在銑軸上；卸刀時，活塞向銑刀 方向運動，帶動活塞桿運動，從而推動銑刀拉桿運動，由于銑刀彈性扣 爪具有彈性而自動張開，這樣，就能將銑刀或銑刀柄從鏜軸上卸下。
作為具體化，所述的主傳動系統(tǒng)包括設在伺服電機輸出軸上的伺服 電機主軸鏈輪、設在鏜軸上的鏜軸鏈輪和鏜軸第一齒輪、設在銑軸上的 銑軸齒輪，所述的伺服電機主軸鏈輪與鏜軸鏈輪之間設有鏈條；所述的 鏜軸鏈輪和鏜軸第一齒輪連為一體；銑軸齒輪和鏜軸第一齒輪相嚙合； 所述的主軸箱和伺服電機之間設有伺服電機座，伺服電機座與主軸箱之 間設有預緊調(diào)節(jié)螺釘。其傳動過程為伺服電機帶動伺服電機主軸鏈輪 旋轉，伺服電機主軸鏈輪通過鏈條帶動鏜軸鏈輪旋轉，鏜軸鏈輪帶動鏜 軸旋轉，同時帶動鏜軸第一齒輪旋轉，鏜軸第一齒輪帶動銑軸齒輪旋轉， 銑軸齒輪帶動銑軸旋轉，此傳動結構，傳動路徑短，變換速度時，不需 要進行齒輪間的分離和嚙合，只需將加工刀具在銑軸和鏜軸上更換即可， 并且鏜軸和銑軸的轉速通過伺服電機來調(diào)節(jié)，且鏜軸和銑軸采用同一動 8力源，因此，主傳動系統(tǒng)簡單，不易損壞，成本低；由于設置了預緊調(diào) 節(jié)螺釘，因此，能夠調(diào)節(jié)伺服電機的位置，以調(diào)節(jié)鏈條的松緊程度。
作為改進，所述的主傳動系統(tǒng)包括設在伺服電機輸出軸上的伺服電 機主軸帶輪、設在鏜軸上的鏜軸帶輪和鏜軸第一齒輪、設在銑軸上的銑 軸齒輪，所述的伺服電機主軸帶輪與鏜軸帶輪之間設有皮帶；所述的鏜 軸鏈#^和鏜軸第一齒輪連為一體；銑軸齒輪和鏜軸第一齒輪相嚙合；所 述的主軸箱和伺服電機之間設有伺服電機座，伺服電機座與主軸箱之間 設有預緊調(diào)節(jié)螺釘。其傳動過程為伺服電機帶動伺服電機主軸帶輪旋 轉；伺服電機主軸帶輪通過皮帶帶動鏜軸帶輪旋轉，鏜軸帶輪帶動鏜軸 旋轉，同時帶動鏜軸第一齒輪旋轉，鏜軸第一齒輪帶動銑軸齒輪旋轉， 銑軸齒輪帶動銑軸旋轉，此傳動結構，傳動路徑短，變換速度時，不需 要進行齒輪間的分離和嚙合，只需將加工刀具在銑軸和鏜軸上更換即可， 并且鏜軸和銑軸的轉速通過伺服電機來調(diào)節(jié)，且鏜軸和銑軸采用同一動 力源，因此，主傳動系統(tǒng)簡單，不易損壞，成本低；由于設置了預緊調(diào) 節(jié)螺釘，因此，能夠調(diào)節(jié)伺服電機的位置，以調(diào)節(jié)鏈條的松緊程度。
作為改進，所述的主傳動系統(tǒng)包括設在伺服電機輸出軸上的伺服電 機主軸齒輪、設在鏜軸上的鏜軸第二齒輪和鏜軸第一齒輪和設在銑軸上 的銑軸齒輪，所述的伺服電機主軸齒輪與鏜軸第二齒輪相嚙合；鏜軸第 二齒輪和鏜軸第一齒輪連為一體；銑軸齒輪和鏜軸第一齒輪相嚙合。其 傳動過程為伺服電機帶動伺服電機主軸齒輪旋轉，伺服電機主軸齒輪 帶動鏜軸第二齒輪旋轉，鏜軸第二齒輪帶動鏜軸旋轉，同時帶動鏜軸第 一齒輪旋轉，鏜軸第一齒輪帶動銑軸齒輪旋轉，銑軸齒輪帶動銑軸旋轉， 此傳動結構，傳動路徑短，變換速度時，不需要進行齒輪間的分離和嚙 合，只需將加工刀具在銑軸和鏜軸上更換即可，鏜軸和銑軸的轉速通過 伺服電機來調(diào)節(jié)，且鏜軸和銑軸采用同一動力源，因此，主傳動系統(tǒng)簡 單，不易損壞，成本低。


圖1為本發(fā)明第一實施方式的結構示意圖； 圖2為本發(fā)明第二實施方式的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行進一步詳細說明。 第一實施方式
如圖1所示的鏜銑床，包括主軸箱1、伺服電機5、鏜軸25、銑軸 23及尾箱6;所述的尾箱6安裝在主軸箱1上，尾箱6的上端安裝了尾 箱后座14，尾箱后座14的上端安裝了尾箱后蓋板13，這樣，能夠保證 使用機床的安全，且能防止水、灰塵進入的尾箱6和主軸箱1內(nèi)而影響 機床的使用；主軸箱1上安裝有伺服電機座4，伺服電機5安裝在伺服電 機座4上，在主軸箱1和伺服電機座4之間設有預緊調(diào)節(jié)螺釘3，用于調(diào) 節(jié)伺服電機5的位置；所述的鏜軸25滑動安裝在主軸箱1內(nèi)，鏜軸25 遠離安裝鏜刀的一端伸入到尾箱6內(nèi)；所述的銑軸23通過非軸向定位軸 承和定位軸承安裝在主軸箱1內(nèi)，在本實施方式中，非軸向定位軸承為 雙列圓柱滾子軸承26，軸向定位軸承為角接觸軸承27，雙列圓柱滾子軸 承26安裝在銑軸23遠離安裝銑刀的一端，角接觸軸承27安裝在銑軸23 靠近安裝銑刀的一端。所述的銑軸23的直徑大于鏜軸25的直徑，鏜軸 25的長度長于銑軸23。
在切削加工中，大直徑的加工軸轉速不宜過高，大直徑加工軸的轉 速過高機床的損耗大、容易發(fā)熱，從而損壞機床設備，但能夠產(chǎn)生較大 的轉矩；小直徑的加工軸允許大的轉速，但產(chǎn)生的轉矩小。采用直徑相 對銑軸小的鏜軸，能夠適應較小孔徑的鏜削加工；采用直徑相對鏜軸大 的銑軸，輸出的轉矩大，強度高，因此，適合銑削加工，同時，也適合大孔、深孔的鏜削加工，這樣，機床的加工范圍大。
所述的鏜軸25內(nèi)設有鏜刀拉刀機構，鏜刀拉刀機構包括鏜刀拉桿24 及設在鏜刀拉桿靠近安裝鏜刀一端上的二個以上的鏜刀彈性扣爪30，鏜 刀拉桿24沿鏜軸25的中心軸向穿過所述的鏜軸25，且伸出鏜軸25，在 尾箱6上安裝了抵擋板50，抵擋板50位于鏜刀拉桿24和尾箱后座14 之間，鏜軸25遠離安裝鏜刀的一端開有直徑大于鏜刀拉桿24的鏜軸盲 孔31，鏜軸盲孔31內(nèi)設有第一蝶形彈簧8，第一蝶形彈簧8套設在鏜刀 拉桿24上，所述的鏜刀拉桿24遠離安裝鏜刀的一端設有第一擋塊32， 第一擋塊32通過螺紋連接在鏜刀拉桿24上，第一擋塊32的下表面與第 一蝶形彈簧8的上端相接觸。
在銑軸23內(nèi)設有銑刀拉刀機構，銑刀拉刀機構包括銑刀拉桿33及 設在銑刀拉桿靠近安裝銑刀一端上的二個以上的銑刀彈性扣爪20，所述 的銑刀拉桿33沿銑軸23的中心軸向穿過所述的銑軸23;在銑刀拉桿33 遠離安裝銑刀的一端設有液壓打刀機構，所述的液壓打刀機構包括液壓 缸35、活塞36及活塞桿37，液壓缸35安裝在主軸箱1上，活塞36滑 動的設有液壓缸35內(nèi)，活塞桿37的一端與活塞36相連接，另一端與銑 刀拉桿33相連接。
所述的尾箱6內(nèi)設有鏜軸進給電機11和鏜軸進給絲桿15，鏜軸絲桿 15位于鏜軸25和鏜軸進給電機11之間，在鏜軸進給絲桿15上設有螺母 28，鏜軸25遠離安裝鏜刀的一端設有螺母座7，螺母座7通過第一軸承 29安裝在鏜軸25上，螺母28和螺母座7連為一體，在鏜軸進給電機11 和鏜軸進給絲桿15之間設有傳動機構，所述的傳動機構包括設在鏜軸進 給電機11輸出軸上的第一帶輪12及設在鏜軸進給絲桿15上的第二帶輪 10，所述的第一帶輪12和第二帶輪10之間設有皮帶(未示出)。
在伺服電機5的輸出軸上安裝了伺服電機主軸鏈輪2，鏜軸25上安 裝了鏜軸鏈輪17和鏜軸第一齒輪38，在銑軸23上安裝了銑軸齒輪18，所述的伺服電機主軸鏈輪2與鏜軸鏈輪17之間設有鏈條(未示出)，鏜 軸鏈輪17和鏜軸第一齒輪38連為一體，銑軸齒輪18和鏜軸第一齒輪38 相嚙合。顯然，上述的伺服電機主軸鏈輪2能夠用伺服電機主軸帶輪來 替換，鏜軸鏈輪17能夠用鏜軸帶輪來替換，鏈條用皮帶來替換。用鏈輪 或帶輪作為主傳動系統(tǒng)的一部分，在伺服電機5高速運轉狀況下，不易 產(chǎn)生噪音，傳動較平穩(wěn)，且不易損壞。
這種結構的鏜銑床的工作過程為鏜削時，伺服電機5帶動伺服電 機主軸鏈輪2旋轉，伺服電機主軸鏈輪2通過鏈條帶動鏜軸鏈輪17旋轉， 鏜軸鏈輪17帶動鏜軸25旋轉，同時鏜軸進給電機11帶動第一帶輪12 旋轉，第一帶輪12通過皮帶帶動第二帶輪10旋轉，第二帶輪10帶動鏜 軸進給絲桿15旋轉，鏜軸進給絲桿15驅(qū)動螺母28和螺母座7運動，螺 母座7帶動鏜軸25軸向運動，從而實現(xiàn)鏜削加工；預緊調(diào)節(jié)螺釘3用于 調(diào)節(jié)伺服電機5的位置，以調(diào)節(jié)鏈條的松緊程度。銑削時，伺服電機5 帶動伺服電機主軸鏈輪2旋轉，伺服電機主軸鏈輪2通過鏈條帶動鏜軸 鏈輪17旋轉，鏜軸鏈輪17帶動鏜軸25旋轉，同時帶動鏜軸第一齒輪38 旋轉，鏜軸第一齒輪38帶動銑軸齒輪18旋轉，銑軸齒輪18帶動銑軸23 旋轉。采用本發(fā)明的鏜銑加工機床，鏜軸25既是伺服電機5和銑軸23 之間的傳動軸，也是進行鏜削加工的加工軸。鏜銑加工機床從銑削加工 轉變?yōu)殓M削加工時，不需要再采用齒輪更換的方式來對傳動系統(tǒng)進行變 速動作，只需要將銑刀從銑軸23上取下，在鏜軸25上裝上鏜刀即可進 行鏜削加工。采用這種利用中間傳動軸同時作為加工軸方式，不用變換 伺服電機的轉數(shù)就達到了改變轉數(shù)的目的， 一方面保證伺服電機的輸出 功率穩(wěn)定，另一方面也使得傳動減速機構簡單，從而減少了齒輪離合機 構，大大降低傳動減速機構的復雜程度，有利于故障的減少，提高設備 的可靠性。
本結構中的鏜刀和銑刀的裝卸刀過程為鏜刀的裝卸刀，裝刀時，鏜軸25向遠離鏜刀方向運動，使鏜刀拉桿24頂在抵擋板50上，這時， 鏜刀彈性扣爪30自動張開，然后將鏜刀裝入到鏜軸25內(nèi)，第一蝶形彈 簧8通過第一擋塊32推動鏜刀拉桿24向遠離鏜刀的方向運動，鏜刀彈 性扣爪30在鏜軸25的作用下變形使得扣爪30卡到了鏜刀或鏜刀柄卡槽 內(nèi)，此時，鏜刀或鏜刀柄被牢牢的安裝在鏜軸25上，卸刀時，啟動鏜軸 進給電機11通過第一帶輪12、皮帶、第二帶輪IO、鏜軸進給絲桿15、 螺母28和螺母座7帶動鏜軸25向遠離鏜刀的一側運動，當鏜刀拉桿24 接觸到抵擋板50后繼續(xù)運動，此時鏜刀拉桿24克服第一蝶形彈簧8的 彈力作用向鏜刀方向運動，鏜刀彈性扣爪30在彈性作用下變形張開，這 樣，就能將鏜刀或鏜刀柄從鏜軸25上卸下；由于設置了鏜刀拉桿24和 鏜刀彈性扣爪30，從上述的卸刀過程來看，卸刀不需要專門的打刀機構， 因此，結構簡單，成本低。銑刀的裝卸，裝刀時，活塞桿37推動銑刀拉 桿33向銑刀方向運動，直到銑刀彈性扣爪20在彈性作用下張開為止， 然后將銑刀裝入到銑軸23內(nèi)，接著活塞桿37帶動銑刀拉桿33向遠離銑 刀的方向運動，銑刀彈性扣爪20在銑軸23的作用下變形使得扣爪卡到 了銑刀或銑刀柄的卡槽內(nèi)，此時，銑刀或銑刀柄被牢牢的安裝在銑軸23 上，卸刀時，活塞36向銑刀方向運動，帶動活塞桿37運動，從而推動 銑刀拉桿33運動，當銑刀拉桿33運動到一定程度時，由于銑刀彈性扣 爪20具有彈性而自動張開，這樣，就能將銑刀或銑刀柄從銑軸上卸下； 由于設置了銑刀拉桿和銑刀彈性扣爪，因此，銑刀的安裝可靠、牢固。 本結構，機床在使用過程中會發(fā)生熱脹冷縮，特別對于主軸來說， 產(chǎn)生了熱脹冷縮就會影響加工精度，上述所述的熱脹冷縮與溫差和長度 均成正比，溫差越大，熱脹冷縮越明顯，同樣，長度越長，熱脹冷縮也 越明顯；由于靠近安裝銑刀的銑軸23—端安裝了角接觸軸承27，另一端 安裝的是雙列圓柱滾子軸承26， 一方面銑軸23的定位點和銑刀的距離減小，角接觸軸承27具有承受軸向力的作用，另一方面雙列圓柱滾子軸承 26具有承受徑向力不具有承受軸向力的作用，即銑軸23遠離銑刀的一端 能夠軸向的運動，當發(fā)生溫差變化時，銑軸23會向各個方向產(chǎn)生熱脹冷 縮現(xiàn)象，由于角接觸軸承27與銑刀的距離減小，銑軸23靠近銑刀的一 端安裝的是角接觸軸承27，另一端安裝的是雙列圓柱滾子軸承26，這樣， 銑軸上的大部分變形發(fā)生在角接觸軸承27遠離銑刀的一端，因此，安裝
銑刀一端的銑軸變形小，提高了平面銑削的精度。
銑削時，當需要高轉速小轉矩時，能夠?qū)姷栋惭b在鏜軸上進行銑 削加工；當需要鏜削大孔時，即要求轉速慢轉矩大時，能夠?qū)㈢M刀安裝 在銑軸上進行鏜削加工，也就是說上述所說的鏜軸即能夠進行鏜削也能 夠進行銑削，所說的銑軸即能夠進行銑削也能夠進行鏜削，關鍵是看加 工時對轉速和轉矩的要求。
第二實施方式
如圖2所示的鏜銑床，包括主軸箱1、伺服電機5、鏜軸25、銑軸 23及尾箱6;所述的尾箱6安裝在主軸箱1上，尾箱6的上端安裝了尾 箱后座14，尾箱后座14的上端安裝了尾箱后蓋板13，這樣，能夠保證 使用機床的安全，且能防止水、灰塵進入的尾箱6和主軸箱1內(nèi)而影響 機床的使用；主軸箱1上安裝有伺服電機座4，伺服電機5安裝在伺服電 機座4上；所述的鏜軸25滑動安裝在主軸箱1內(nèi)，鏜軸25遠離安裝鏜 刀的一端伸入到尾箱6內(nèi)；所述的銑軸23通過非軸向定位軸承和定位軸 承安裝在主軸箱1內(nèi)，在本實施方式中，非軸向定位軸承為雙列圓柱滾 子軸承26，軸向定位軸承為角接觸軸承27，雙列圓柱滾子軸承26安裝 在銑軸23遠離安裝銑刀的一端，角接觸軸承27安裝在銑軸23靠近安裝 銑刀的一端。所述的銑軸23的直徑大于鏜軸25的直徑，鏜軸25的長度長于銑軸23。
所述的鏜軸25內(nèi)設有鏜刀拉刀機構，鏜刀拉刀機構包括鏜刀拉桿24 及設在鏜刀拉桿靠近安裝鏜刀一端上的二個以上的鏜刀彈性扣爪30，鏜 刀拉桿24沿鏜軸25的中心軸向穿過所述的鏜軸25，且伸出鏜軸25，在 尾箱6上安裝了抵擋板50，抵擋板50位于鏜刀拉桿24和尾箱后座14 之間，鏜軸25遠離安裝鏜刀的一端開有直徑大于鏜刀拉桿24的鏜軸盲 孔31，鏜軸盲孔31內(nèi)設有第一蝶形彈簧8，第一蝶形彈簧8套設在鏜刀 拉桿24上，所述的鏜刀拉桿24遠離安裝鏜刀的一端設有第一擋塊32， 第一擋塊32通過螺紋連接在鏜刀拉桿24上，第一擋塊32的下表面與第 一蝶形彈簧8的上端相接觸。
在切削加工中，大直徑的加工軸轉速不宜過高，大直徑加工軸的轉 速過高機床的損耗大、容易發(fā)熱，從而損壞機床設備，但能夠產(chǎn)生較大 的轉矩；小直徑的加工軸允許大的轉速，但產(chǎn)生的轉矩小。采用直徑相 對銑軸小的鏜軸，能夠適應較小孔徑的鏜削加工；采用直徑相對鏜軸大 的銑軸，輸出的轉矩大，強度高，因此，適合銑削加工，同時，也適合 大孔、深孔的鏜削加工，這樣，機床的加工范圍大。
在銑軸23內(nèi)設有銑刀拉刀機構，銑刀拉刀機構包括銑刀拉桿33及 設在銑刀拉桿靠近安裝銑刀一端上的二個以上的銑刀彈性扣爪20，所述 的銑刀拉桿33沿銑軸23的中心軸向穿過所述的銑軸23;在銑刀拉桿33 遠離安裝銑刀的一端設有液壓打刀機構，所述的液壓打刀機構包括液壓 缸35、活塞36及活塞桿37，液壓缸35安裝在主軸箱1上，活塞36滑 動的設有液壓缸35內(nèi)，活塞桿37的一端與活塞36相連接，另一端與銑 刀拉桿33相連接。
所述的尾箱6內(nèi)設有鏜軸進給電機11和鏜軸進給絲桿15，鏜軸絲桿 15位于鏜軸25和鏜軸進給電機11之間，在鏜軸進給絲桿15上設有螺母 28，鏜軸25遠離安裝鏜刀的一端設有螺母座7，螺母座7通過第一軸承29安裝在鏜軸25上，螺母28和螺母座7連為一體，在鏜軸進給電機11 和鏜軸進給絲桿15之間設有傳動機構，所述的傳動機構包括設在鏜軸進 給電機11輸出軸上的第一帶輪12及設在鏜軸進給絲桿15上的第二帶輪 10,所述的第一帶輪12和第二帶輪10之間設有皮帶(未示出)。
在伺服電機5的輸出軸上安裝了伺服電機主軸齒輪42，鏜軸25上安 裝了鏜軸第二齒輪43和鏜軸第一齒輪38，在銑軸23上安裝了銑軸齒輪 18，所述的伺服電機主軸齒輪42與鏜軸第二齒輪43之間設有鏈條(未 示出)，鏜軸第二齒輪和鏜軸第一齒輪38連為一體，銑軸齒輪18和鏜軸 第一齒輪38相嚙合，伺服電機主軸齒輪42與鏜軸第二齒輪43相嚙合。
這種結構的鏜銑床的工作過程為鏜削時，伺服電機5帶動伺服電 機主軸齒輪42旋轉，伺服電機主軸齒輪42帶動鏜軸第二齒輪43旋轉， 鏜軸第二齒輪43帶動鏜軸25旋轉，同時鏜軸進給電機11帶動第一帶輪 12旋轉，第一帶輪12通過皮帶帶動第二帶輪10旋轉，第二帶輪10帶動 鏜軸進給絲桿15旋轉，鏜軸進給絲桿15驅(qū)動螺母28和螺母座7運動， 螺母座7帶動鏜軸25軸向運動，從而實現(xiàn)鏜削加工。銑削時，鏜軸25 帶動鏜軸第一齒輪38旋轉，鏜軸第一齒輪38帶動銑軸齒輪18旋轉，銑 軸齒輪18帶動銑軸23旋轉。采用本發(fā)明的鏜銑加工機床，鏜軸25既是 伺服電機5和銑軸23之間的傳動軸，也是進行鏜削加工的加工軸。鏜銑 加工機床從銑削加工轉變?yōu)殓M削加工時，不需要再采用齒輪更換的方式 來對傳動系統(tǒng)進行變速動作，只需要將銑刀從銑軸23上取下，在鏜軸25 上裝上鏜刀即可進行鏜削加工。采用這種利用中間傳動軸同時作為加工 軸方式，不用變換伺服電機的轉數(shù)就達到了改變轉數(shù)的目的， 一方面保 證伺服電機的輸出功率穩(wěn)定，另一方面也使得傳動減速機構簡單，從而 減少了齒輪離合機構，大大降低傳動減速機構的復雜程度，有利于故障 的減少，提高設備的可靠性。
本結構中的鏜刀和銑刀的裝卸刀過程為鏜刀的裝卸刀，裝刀時，鏜輔25向遠離鏜刀方向運動，使鏜刀拉桿24頂在抵擋板50上，這時， 鏜刀彈性扣爪30自動張開，然后將鏜刀裝入到鏜軸25內(nèi)，第一蝶形彈 簧8通過第一擋塊32推動鏜刀拉桿24向遠離鏜刀的方向運動，鏜刀彈 性扣爪30在鏜軸25的作用下變形使得扣爪30卡到了鏜刀或鏜刀柄卡槽 內(nèi)，此時，鏜刀或鏜刀柄被牢牢的安裝在鏜軸25上，卸刀時，啟動鏜軸 進給電機11通過第一帶輪12、皮帶、第二帶輪IO、鏜軸進給絲桿15、 螺母28和螺母座7帶動鏜軸25向遠離鏜刀的一側運動，當鏜刀拉桿24 接觸到抵擋板50后繼續(xù)運動，此時鏜刀拉桿24克服第一蝶形彈簧8的 彈力作用向鏜刀方向運動，鏜刀彈性扣爪30在彈性作用下變形張開，這 樣，就能將鏜刀或鏜刀柄從鏜軸25上卸下；由于設置了鏜刀拉桿24和 鏜刀彈性扣爪30，從上述的卸刀過程來看，卸刀不需要專門的打刀機構， 因此，結構簡單，成本低。銑刀的裝卸，裝刀時，活塞桿37推動銑刀拉 桿33向銑刀方向運動，直到銑刀彈性扣爪20在彈性作用下張開為止， 然后將銑刀裝入到銑軸23內(nèi)，接著活塞桿37帶動銑刀拉桿33向遠離銑 刀的方向運動，銑刀彈性扣爪20在銑軸23的作用下變形使得扣爪卡到 了銑刀或銑刀柄的卡槽內(nèi)，此時，銑刀或銑刀柄被牢牢的安裝在銑軸23 上，卸刀時，活塞36向銑刀方向運動，帶動活塞桿37運動，從而推動 銑刀拉桿33運動，當銑刀拉桿33運動到一定程度時，由于銑刀彈性扣 爪20具有彈性而自動張開，這樣，就能將銑刀或銑刀柄從銑軸上卸下； 由于設置了銑刀拉桿和銑刀彈性扣爪，因此，銑刀的安裝可靠、牢固。 本結構，機床在使用過程中會發(fā)生熱脹冷縮，特別對于主軸來說， 產(chǎn)生了熱脹冷縮就會影響加工精度，上述所述的熱脹冷縮與溫差和長度 均成正比，溫差越大，熱脹冷縮越明顯，同樣，長度越長，熱脹冷縮也 越明顯；由于靠近安裝銑刀的銑軸23—端安裝了角接觸軸承27，另一端 安裝的是雙列圓柱滾子軸承26， 一方面銑軸23的定位點和銑刀的距離減小，角接觸軸承27具有承受軸向力的作用，另一方面雙列圓柱滾子軸承 26具有承受徑向力不具有承受軸向力的作用，即銑軸23遠離銑刀的一端 能夠軸向的運動，當發(fā)生溫差變化時，銑軸23會向各個方向產(chǎn)生熱脹冷 縮現(xiàn)象，由于角接觸軸承27與銑刀的距離減小，銑軸23靠近銑刀的一 端安裝的是角接觸軸承27，另一端安裝的是雙列圓柱滾子軸承26，這樣， 銑軸上的大部分變形發(fā)生在角接觸軸承27遠離銑刀的一端，因此，安裝
銑刀一端的銑軸變形小，提高了平面銑削的精度。
銑削時，當需要高轉速小轉矩時，能夠?qū)姷栋惭b在鏜軸25上進行 銑削加工；當需要鏜削大孔時，即要求轉速慢轉矩大時，能夠?qū)㈢M刀安 裝在銑軸23上進行鏜削加工，也就是說上述所說的鏜軸25即能夠進行 鏜削也能夠進行銑削，所說的銑軸23即能夠進行銑削也能夠進行鏜削， 關鍵是看加工時對轉速和轉矩的要求。
權利要求
1.一種鏜銑床，包括主軸箱、鏜軸、銑軸及伺服電機；其特征在于伺服電機的動力通過主傳動系統(tǒng)傳動給鏜軸和銑軸，所述的鏜軸為銑軸和伺服電機之間的中間傳動軸。
2. 根據(jù)權利要求1所述的鏜銑床，其特征在于所述的銑軸遠離安裝刀具 的一端設有非軸向定位軸承，銑軸靠近安裝銑刀的一端設有軸向定位軸 承。
3. 根據(jù)權利要求2所述的鏜銑床，其特征在于所述的非軸向定位軸承為 雙列圓柱滾子軸承，所述的軸向定位軸承為角接觸軸承。
4. 根據(jù)權利要求1所述的鏜銑床，其特征在于所述的銑軸的直徑大于鏜 軸的直徑，銑軸的長度小于鏜軸的長度。
5. 根據(jù)權利要求1所述的鏜銑床，其特征在于所述主軸箱上方設有尾箱， 鏜軸遠離安裝鏜刀的一端伸入到尾箱內(nèi)；所述鏜軸內(nèi)設有鏜刀拉刀機構，所述的鏜刀拉刀機構包括鏜刀拉桿及設在鏜刀拉桿靠近安裝鏜刀一端上 的二個以上的鏜刀彈性扣爪，所述的鏜刀拉桿沿鏜軸的中心軸向穿過所述的鏜軸，且伸出鏜軸；所述的鏜軸遠離安裝鏜刀的一端開有直徑大于 鏜刀拉桿的鏜軸盲孔，所述的鏜軸盲孔內(nèi)設有第一蝶形彈簧，所述的第 一蝶形彈簧套設在鏜刀拉桿上；所述的鏜刀拉桿遠離安裝鏜刀的一端設 有第一擋塊；所述尾箱上遠離鏜刀的一側設有抵擋板。
6. 根據(jù)權利要求1所述的鏜銑床，其特征在于所述銑軸內(nèi)設有銑刀拉刀 機構，所述的銑刀拉刀機構包括銑刀拉桿及設在銑刀拉桿靠近安裝銑刀 一端上的二個以上的銑刀彈性扣爪，所述的銑刀拉桿沿銑軸的中心軸向 穿過所述的銑軸；所述的銑刀拉桿遠離安裝銑刀的一端設有液壓打刀機 構，所述的液壓打刀機構包括液壓缸、活塞及活塞桿，液壓缸設在主軸箱上，活塞設有液壓缸內(nèi)，活塞桿的一端與活塞相連接，另一端與銑刀 拉桿相連接。
7. 根據(jù)權利要求1所述的鏜銑床，其特征在于所述的主傳動系統(tǒng)包括設 在伺服電機輸出軸上的伺服電機主軸鏈輪、設在鏜軸上的鏜軸鏈輪和鏜 軸第一齒輪、設在銑軸上的銑軸齒輪，所述的伺服電機主軸鏈輪與鏜軸 鏈輪之間設有鏈條；所述的鏜軸鏈輪和鏜軸第一齒輪連為一體；銑軸齒 輪和鏜軸第一齒輪相嚙合；所述的主軸箱和伺服電機之間設有伺服電機 座，伺服電機座與主軸箱之間設有預緊調(diào)節(jié)螺釘。
8. 根據(jù)權利要求1所述的鏜銑床，其特征在于所述的主傳動系統(tǒng)包括設 在伺服電機輸出軸上的伺服電機主軸帶輪、設在鏜軸上的鏜軸帶輪和鏜 軸第一齒輪、設在銑軸上的銑軸齒輪，所述的伺服電機主軸帶輪與鏜軸 帶輪之間設有皮帶；所述的鏜軸鏈輪和鏜軸第一齒輪連為一體；銑軸齒 輪和鏜軸第一齒輪相嚙合；所述的主軸箱和伺服電機之間設有伺服電機 座，伺服電機座與主軸箱之間設有預緊調(diào)節(jié)螺釘。
9. 根據(jù)權利要求1所述的鏜銑床，其特征在于所述的主傳動系統(tǒng)包括設 在伺服電機輸出軸上的伺服電機主軸齒輪、設在鏜軸上的鏜軸第二齒輪 和鏜軸第一齒輪和設在銑軸上的銑軸齒輪，所述的伺服電機主軸齒輪與 鏜軸第二齒輪相嚙合；鏜軸第二齒輪和鏜軸第一齒輪連為一體；銑軸齒 輪和鏜軸第一齒輪相嚙合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鏜銑床，包括主軸箱、鏜軸、銑軸及伺服電機；伺服電機的動力通過主傳動系統(tǒng)傳動給鏜軸和銑軸，所述的鏜軸為銑軸和伺服電機之間的中間傳動軸。利用本發(fā)明的結構，能夠降低成本，簡化傳動系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)不易損壞，提高機床的使用壽命，同時又能使電機功率達到最佳值，節(jié)約能耗。
文檔編號B23B39/00GK101658947SQ20091019206
公開日2010年3月3日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權日2009年9月4日
發(fā)明者簡東燦 申請人:簡東燦