專利名稱：臥式機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種臥式機床。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的臥式機床，功能均較為單一且驅(qū)動功率消耗較大。例如習(xí)知臥式銑床的主軸裝置呈水平布置，承載工件的工作臺呈水平設(shè)置，且?guī)庸ぜ谒矫娴膬蓚€正交方向運動，其主軸旋轉(zhuǎn)中心線與兩個工作臺面平行。一種臥式銑床，其主軸裝置設(shè)置在一套豎直的升降滑臺上，配合承載工件的工作臺，實現(xiàn)刀具相對于工件的三維運動，完成空間切削作業(yè)。如果工件的重量與承載工件的工作臺的重量之和小于主軸重量與帶動主軸運動的滑臺重量之和，尤其是加工一些塑料、石墨或輕金屬小工件的場合，此種臥式銑床在垂直驅(qū)動功率布局上就顯得不盡合理。還有一種臥式銑床，其設(shè)有主軸及工作臺。該種臥式銑床的主軸固定在機架上，工件固定于工作臺，工件相對于刀具沿豎直方向的上下移動進給運動需要依靠與工作臺垂直的升降滑臺機構(gòu)來實現(xiàn)。因此驅(qū)動機床的動力除需要克服摩擦阻力、慣性力和切削阻力之外，對于垂直運動的部件還需要提供克服重力的動力。由于承載工件的工作臺的重量一般都較大，因此驅(qū)動其上下移動所需的功率也較大。

實用新型內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)尺寸小，體積小，垂直方向驅(qū)動功率較小的臥式機床結(jié)構(gòu)。一種臥式機床，包括機座，工作滑臺以及主軸裝置。工作滑臺包括安裝于機座的第一工作滑臺、第二工作滑臺及第三工作滑臺；所述第三工作滑臺設(shè)置于第二工作滑臺上，所述第三工作滑臺的滑塊用于支撐工件并帶著工件一起運動，所述第三工作滑臺運動方向大致呈鉛垂設(shè)置并隨著第二滑臺的滑塊一起運動；所述第二工作滑臺的運動方向垂直于第三工作滑臺的運動方向，第三工作滑臺設(shè)置于第二工作滑臺并隨第二工作滑臺一起運動，所述第一工作滑臺的運動方向同時垂直于第二工作滑臺及第三工作滑臺的運動方向，所述主軸裝置臥式設(shè)置于所述第一工作滑臺，所述主軸裝置上設(shè)置有主軸，主軸上設(shè)置有刀具夾頭，所述主軸的旋轉(zhuǎn)中心線平行于第一工作滑臺的運動方向，所述第一工作滑臺帶動主軸裝置沿主軸的旋轉(zhuǎn)中心線方向?qū)崿F(xiàn)進刀、退刀作業(yè)。本實用新型的有益效果是本實用新型的臥式機床通過驅(qū)動第一工作滑臺、第二工作滑臺和第三工作滑臺，可實現(xiàn)刀具相對于工件的三維運動。當工件的重量小于主軸的重量時，將支撐工件的第三工作滑臺設(shè)置成豎直方向，致使鉛垂方向的運動質(zhì)量小，所需的鉛垂方向驅(qū)動功率較小。本實用新型結(jié)構(gòu)有利于輕量化，甚至可做成可攜帶的機床，便于教學(xué)示范，也可應(yīng)用于工業(yè)用途。且本實用新型的臥式機床可裝夾銑刀、鉆頭，使該臥式機床能夠?qū)崿F(xiàn)銑、鉆等功能。本實用新型減少了用于克服鉛垂方向載荷的動力需求，優(yōu)化了驅(qū)動功率布局，減少了冗余重量，調(diào)整、變換、使用方便，功能擴展?jié)摿Υ螅m用性廣。
圖1是本實用新型臥式機床的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是直線電機3-4的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的主軸裝置4的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是第一工作滑臺2另一種改進的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是第二工作滑臺3另一種改進的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是第三工作滑臺6另一種改進的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本實用新型臥式機床的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明及具體實施方式
對本實用新型進一步說明。請參見圖1，本實用新型臥式機床包括機座1，第一工作滑臺2，第二工作滑臺3以及主軸裝置4，第一工作滑臺2，第二工作滑臺3均呈水平布置。本實用新型的臥式機床還設(shè)有第三工作滑臺6。第三工作滑臺6設(shè)置在第二工作滑臺3上用于支撐工件。第三工作滑臺6運動方向呈鉛垂設(shè)置，其運動平面垂直于主軸裝置4的旋轉(zhuǎn)中心線。第二工作滑臺 3的運動方向垂直于第三工作滑臺6的運動方向。第一工作滑臺2采用滾動導(dǎo)軌2-2支撐并采用直線電機2-3驅(qū)動。第二工作滑臺3采用滾動導(dǎo)軌3-3支撐并采用直線電機3-4驅(qū)動。主軸裝置4設(shè)置在第一工作滑臺2上，呈臥式布置。第一工作滑臺2的運動方向同時垂直于第二工作滑臺3及第三工作滑臺6的運動方向。本實施例中，臥式機床的機座的上端面水平設(shè)置，第三工作滑臺6垂直于水平面，第一工作滑臺2及第二工作滑臺3的運動平面平行于水平面。主軸裝置4是電主軸，主軸裝置4包括主軸5，主軸5設(shè)有旋轉(zhuǎn)中心線且主軸5繞所述旋轉(zhuǎn)中心線轉(zhuǎn)動，主軸5旋轉(zhuǎn)中心線與第一工作滑臺2的運動方向平行。在本實施例中，旋轉(zhuǎn)中心線為主軸5的軸線。所述第一工作滑臺2水平設(shè)置，其運動方向與所述主軸5 的旋轉(zhuǎn)中心線平行，所述第二工作滑臺3水平設(shè)置。第一工作滑臺2帶動主軸裝置4沿主軸5的旋轉(zhuǎn)中心線方向?qū)崿F(xiàn)進刀、退刀作業(yè)。第一工作滑臺2包括滑塊2-1，滾動導(dǎo)軌2-2，直線電機2_3?；瑝K2_1通過滾動導(dǎo)軌2-2支撐在機座1上，直線電機2-3驅(qū)動滑塊2-1相對于機座1作直線往復(fù)運動，滑塊
2-1的運動方向即為第一工作滑臺2的運動方向。第二工作滑臺3包括滑臺基座3-1，滑塊3-2，滾動導(dǎo)軌3-3以及直線電機3_4?；_基座3-1設(shè)置在機座1上，滑塊3-2通過滾動導(dǎo)軌3-3支撐在滑臺基座3-1上，與滑塊
3-2運動方向垂直的側(cè)面安裝有直線電機3-4。直線電機3-4驅(qū)動滑塊3-2相對于滑臺基座3-1作直線往復(fù)運動，滑塊3-2的運動方向即為第二工作滑臺3的運動方向。請一并參見圖2，如圖2所示為直線電機3-4的結(jié)構(gòu)，包括電機3-4-1，絲桿3_4_2 和螺母3-4-3，絲桿3-4-2加工在電機3-4-1軸的外伸部位。直線電機2_3與直線電機3_4 具有相同的結(jié)構(gòu)。第三工作滑臺6包括滑臺基座6-1，滑塊6-2，滾動導(dǎo)軌6_3以及直線電機6_4，直線電機6-4與直線電機3-4具有相同的結(jié)構(gòu)?；瑝K6-2通過滾動導(dǎo)軌6-3支撐在滑臺基座6-1上，與滑塊6-2運動方向垂直的側(cè)面安裝有直線電機6-4。直線電機6-4驅(qū)動滑塊6_2 相對于滑臺基座6-1作直線往復(fù)運動，滑塊6-2的運動方向即為第三工作滑臺6的運動方向。第三工作滑臺6的滑臺基座6-1設(shè)置于第二工作滑臺3的滑塊3-2。第三工作滑臺6 在第二工作滑臺3的滑塊3-2帶動下運動。主軸裝置4上設(shè)置有夾頭7，可以用于夾持銑刀或鉆頭。請參照圖3，可以理解的是，所述的主軸裝置4能夠使用分體式主軸。所述的主軸裝置4包括箱體4-1，主軸電機4-2，主軸電機支架4-3，皮帶輪4-4，皮帶4_5，皮帶輪4_6以及主軸5。箱體4-1上設(shè)有主軸電機支架4-3，主軸電機支架4-3上安裝有主軸電機4-2。 主軸5貫通箱體4-1，主軸電機4-2的輸出軸的旋轉(zhuǎn)中心線與主軸5的旋轉(zhuǎn)中心線平行設(shè)置。設(shè)置在主軸5上的皮帶輪4-6與設(shè)置在主軸電機4-2輸出軸上的皮帶輪4-4通過皮帶 4-5聯(lián)接，主軸5繞自身旋轉(zhuǎn)中心線的回轉(zhuǎn)運動通過主軸電機4-2的帶動來實現(xiàn)。請一并參見圖4、圖5及圖6，第一工作滑臺2還設(shè)有手輪2-4。手輪2_4設(shè)置在電機2-3軸上，手輪2-4轉(zhuǎn)動從而帶動滑塊2-1的直線往復(fù)運動。第二工作滑臺3還設(shè)有手輪3-5。手輪3-5設(shè)置在電機3-4-1軸上，手輪3-5轉(zhuǎn)動從而帶動滑塊3_2的直線往復(fù)運動。第三工作滑臺6還設(shè)有手輪6-5。手輪6-5設(shè)置在電機6-4-1軸上，手輪6-5轉(zhuǎn)動從而帶動滑塊6-2的直線往復(fù)運動。旋轉(zhuǎn)工作臺10由電機10-1驅(qū)動，手輪10-2設(shè)置在電機 10-1軸上，手輪10-2轉(zhuǎn)動從而帶動旋轉(zhuǎn)工作臺10的轉(zhuǎn)動。請參照圖7本實用新型的另一實施例。該實施例與前一實施例結(jié)構(gòu)大致相同，其區(qū)別在于在本實施例中機座1的上端面與水平面具有一定傾角，第一工作滑臺2、第二工作滑臺3的運動平面相對于水平面繞主軸的中心線旋轉(zhuǎn)了一定角度，第一工作滑臺2及第二工作滑臺3的運動方向與水平面之間具有夾角，第三工作滑臺6的運動方向略偏離鉛垂方向。但第一工作滑臺2、第二工作滑臺3、第三工作滑臺6的運動方向仍保持正交關(guān)系，此時， 運動質(zhì)量比第三工作滑臺6大的第二工作滑臺3，也需要鉛垂方向的驅(qū)動力才能運動，當傾角較小時，第二工作滑臺3新增加的鉛垂方向驅(qū)動力需求較小，第三工作滑臺6沿鉛垂方向的驅(qū)動力需求略有減少，整機沿鉛垂方向所需驅(qū)動力仍然維持較小的水平?？梢岳斫獾氖?，為了減輕整機的重量，一種較優(yōu)的設(shè)計是將第二工作滑臺3和第三工作滑臺6采用交叉滾子導(dǎo)軌?？梢岳斫獾氖?，本實用新型的臥式機床可根據(jù)實際加工情況安裝銑刀、鉆頭或雕刻刀等多重不同加工刀具，從而實現(xiàn)銑、鉆、雕等功能，一機多用。 由于主軸裝置采用臥式布置，當機床處于銑床工作狀態(tài)時，僅由夾持工件的第三工作滑臺作上下運動，且因由工件和第三工作滑臺自重之和構(gòu)成的鉛垂方向運動重量比另外兩個工作滑臺的運動重量輕，因此這種結(jié)構(gòu)布局所需的鉛垂方向驅(qū)動功率較小。由于該機床具有以上結(jié)構(gòu)特征，易于輕量化，甚至做成可攜帶的機床，便于教學(xué)示范，也可應(yīng)用于工業(yè)用途。 可以理解的是，本實用新型的臥式機可使用其他結(jié)構(gòu)形式的電機進行驅(qū)動。可以理解的是，本實用新型的臥式機床的第三工作滑臺的運動方向設(shè)置成大致鉛垂的狀態(tài)，同時將第一滑臺和第二滑臺的運動方向做相應(yīng)的調(diào)整，使之與第一滑臺的運動方向構(gòu)成正交關(guān)系，也可明顯減小整機在鉛垂方向的驅(qū)動功率。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種臥式機床，包括機座，工作滑臺以及主軸裝置，其特征在于所述工作滑臺包括安裝于機座的第一工作滑臺、第二工作滑臺及第三工作滑臺；所述第三工作滑臺設(shè)置于第二工作滑臺上，所述第三工作滑臺的滑塊用于支撐工件并帶著工件一起運動，所述第三工作滑臺運動方向大致呈鉛垂設(shè)置并隨著第二滑臺的滑塊一起運動；所述第二工作滑臺的運動方向垂直于第三工作滑臺的運動方向，第三工作滑臺設(shè)置于第二工作滑臺并隨第二工作滑臺一起運動，所述第一工作滑臺的運動方向同時垂直于第二工作滑臺及第三工作滑臺的運動方向，所述主軸裝置臥式設(shè)置于所述第一工作滑臺，所述主軸裝置上設(shè)置有主軸，主軸上設(shè)置有刀具夾頭，所述主軸的旋轉(zhuǎn)中心線平行于第一工作滑臺的運動方向，所述第一工作滑臺帶動主軸裝置沿主軸的旋轉(zhuǎn)中心線方向?qū)崿F(xiàn)進刀、退刀作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述臥式機床，其特征在于所述第一工作滑臺、第二工作滑臺及第三工作滑臺采用滾動導(dǎo)軌支撐并采用直線電機驅(qū)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述臥式機床，其特征在于所述第二工作滑臺包括滑臺基座、 滑塊、滾動導(dǎo)軌、直線電機，所述直線電機由電機和絲桿螺母副組成，所述第二工作滑臺基座設(shè)置在機座上，所述滑塊通過滾動導(dǎo)軌支撐在滑臺基座上，與滑塊運動方向垂直的側(cè)面安裝有直線電機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述臥式機床，其特征在于所述第三工作滑臺運動方向垂直于水平面，第一工作滑臺、第二工作滑臺的運動方向平行于水平面，第一工作滑臺、第二工作滑臺、第三工作滑臺的運動方向相互垂直，第三工作滑臺的運動平面與主軸的旋轉(zhuǎn)中心線垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述臥式機床，其特征在于所述的第三工作滑臺包括滑臺基座、滑塊、滾動導(dǎo)軌、直線電機，直線電機由電機和絲桿螺母副組成，絲桿加工在電機軸的外伸部位，所述的滑塊通過交叉滾子導(dǎo)軌支撐在滑臺基座上，與滑塊運動方向垂直的側(cè)面安裝有直線電機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述臥式機床，其特征在于所述主軸裝置是電主軸或者是主軸與電機各自獨立的分體式主軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述臥式機床，其特征在于所述第一工作滑臺、第二工作滑臺及第三工作滑臺均設(shè)有手輪，所述的手輪分別設(shè)置在每個工作滑臺及旋轉(zhuǎn)工作臺的電機軸上。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述臥式機床，其特征在于所述第一工作滑臺、第二工作滑臺的導(dǎo)軌平面大致呈水平設(shè)置。
專利摘要本實用新型提供一種臥式機床，包括機座，工作滑臺以及主軸裝置。工作滑臺包括安裝于機座的第一工作滑臺、第二工作滑臺及第三工作滑臺；第三工作滑臺設(shè)置于第二工作滑臺上，第三工作滑臺的滑塊用于支撐工件并帶著工件一起運動，第三工作滑臺運動方向大致呈鉛垂設(shè)置并隨著第二滑臺的滑塊一起運動；第二工作滑臺的運動方向垂直于第三工作滑臺的運動方向，第三工作滑臺設(shè)置于第二工作滑臺上并隨第二工作滑臺一起運動，第一工作滑臺的運動方向同時垂直于第二工作滑臺及第三工作滑臺的運動方向。該臥式機床結(jié)構(gòu)尺寸小，體積小，垂直方向驅(qū)動功率較小，使用方便。
文檔編號B23Q1/26GK201940815SQ201120063558
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者王華權(quán) 申請人:深圳大學(xué)