本實(shí)用新型涉及一種車床。
背景技術(shù):
車床是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工的機(jī)床。在車床上還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應(yīng)的加工。
現(xiàn)有技術(shù)的車床存在以下幾個(gè)問題:
1、車床驅(qū)動(dòng)刀具在Z軸方向和Y軸方向移動(dòng)時(shí),刀具分別沿Z軸方向和Y軸方向移動(dòng),刀具的Z軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直設(shè)置,Y軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)水平設(shè)置,如申請?zhí)枮?01310323379.5的中國專利所示,這樣刀具的Z軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)和Y軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)就需要比較大的高度和寬度,造成車床的整體的高度和寬度太大,體積大的車床安裝和運(yùn)輸占用空間大,剛性也不好;且上述Z軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)和Y軸方向移動(dòng)機(jī)構(gòu)不利于排屑。
2、主軸電機(jī)為線圈定子的結(jié)構(gòu),存在耗電大、功率低、冷卻差的問題。
3、驅(qū)動(dòng)部件當(dāng)冷熱不均勻時(shí),絲桿軸向的伸縮不一樣,冬天溫度低的時(shí)候伸縮小,夏天溫度高的時(shí)候伸縮大,造成加工精度不一致。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足,而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的車床,其剛性好、排屑好、占用空間小、精度好,且主軸電機(jī)耗電小、功率高、冷卻好。
本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:一種車床,包括床身、主軸部件、刀座部件、導(dǎo)軌部件和驅(qū)動(dòng)部件;所述的主軸部件包括主軸箱、主軸電機(jī)和主軸座,主軸箱固定在主軸座上,主軸電機(jī)安裝在主軸箱上;所述的刀座部件包括刀座;所述的驅(qū)動(dòng)部件包括絲桿、絲桿螺母和驅(qū)動(dòng)電機(jī);驅(qū)動(dòng)電機(jī)與絲桿連接,能帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng);絲桿螺母安裝在絲桿上,絲桿通過轉(zhuǎn)動(dòng)使絲桿螺母在絲桿上平移;該車床所處的空間坐標(biāo)系的X軸、Y軸、Z軸設(shè)定如下:以所述的車床的正面來看,X軸水平擺放,指向左右方向;Y軸水平擺放,指向前后方向;Z軸豎直擺放,指向上下方向;
其特征在于:
所述的主軸電機(jī)包括定子組件和轉(zhuǎn)子組件;所述的導(dǎo)軌部件包括主軸部件導(dǎo)軌、下移動(dòng)座導(dǎo)軌、上移動(dòng)座導(dǎo)軌和刀座導(dǎo)軌;所述的刀座部件還包括下移動(dòng)座和上移動(dòng)座;
所述的定子組件包括定子、軸承、永磁體和密封圈;定子的外表面上開有密封槽和冷卻槽,密封槽設(shè)置在冷卻槽的前后兩端,密封圈安裝在密封槽上;軸承的外圈和永磁體固定在定子內(nèi),軸承設(shè)置在永磁體的前后兩端;轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子和鋼片,鋼片固定套裝在轉(zhuǎn)子的外表面上;轉(zhuǎn)子組件轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在定子組件內(nèi);轉(zhuǎn)子的兩端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在軸承的內(nèi)圈上;鋼片轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在永磁體內(nèi);定子組件固定在主軸箱內(nèi);密封圈與主軸箱接觸,將冷卻槽的前后兩端密封??;主軸箱上開有冷卻油入口、冷卻油出口和冷卻油溢流流道;冷卻油入口的一端與冷卻槽的前端連通,另一端與主軸箱的外界連通;冷卻油出口的一端與冷卻槽的后端連通,另一端與主軸箱的外界連通;冷卻油溢流流道的一端與密封槽連通,另一端與主軸箱的外界連通;所述的主軸部件為兩個(gè),為左邊主軸部件和右邊主軸部件,左邊主軸部件和右邊主軸部件左右相對設(shè)置在床身上。左邊主軸部件固定在床身上;右邊主軸部件滑動(dòng)連接在床身上,其能在床身上沿X軸滑動(dòng);
所述的主軸部件導(dǎo)軌固定在床身上,其中軸線沿X軸方向;右邊主軸部件的主軸座滑動(dòng)安裝在主軸部件導(dǎo)軌上,右邊主軸部件能沿主軸部件導(dǎo)軌在床身上沿X軸滑動(dòng);主軸部件導(dǎo)軌沿X軸的周向傾斜;下移動(dòng)座導(dǎo)軌固定在床身上,其中軸線沿X軸方向;下移動(dòng)座滑動(dòng)安裝在下移動(dòng)座導(dǎo)軌上,下移動(dòng)座能在床身上沿X軸方向滑動(dòng);下移動(dòng)座導(dǎo)軌沿X軸的周向傾斜;上移動(dòng)座導(dǎo)軌固定在下移動(dòng)座上;上移動(dòng)座導(dǎo)軌的中軸線與X軸垂直,且與水平面的夾角為銳角;上移動(dòng)座滑動(dòng)安裝在上移動(dòng)座導(dǎo)軌上,上移動(dòng)座能在下移動(dòng)座上沿上移動(dòng)座導(dǎo)軌的中軸線滑動(dòng);刀座導(dǎo)軌固定在上移動(dòng)座上,刀座導(dǎo)軌的中軸線與X軸垂直,且與上移動(dòng)座導(dǎo)軌的中軸線的夾角為銳角;刀座滑動(dòng)安裝在刀座導(dǎo)軌上,刀座能在上移動(dòng)座上沿刀座導(dǎo)軌的中軸線滑動(dòng);
所述的驅(qū)動(dòng)部件分別與右邊主軸部件、下移動(dòng)座、上移動(dòng)座和刀座連接,分別能驅(qū)動(dòng)右邊主軸部件沿X軸滑動(dòng)、下移動(dòng)座沿X軸方向滑動(dòng)、上移動(dòng)座沿上移動(dòng)座導(dǎo)軌的中軸線滑動(dòng)、刀座沿刀座導(dǎo)軌的中軸線滑動(dòng);
所述的驅(qū)動(dòng)部件還包括拉伸部件;拉伸部件安裝在絲桿的兩端,其包括緊固螺母和法蘭軸承;法蘭軸承的法蘭固定設(shè)置;絲桿的端部安裝在法蘭軸承的軸承上;緊固螺母固定在絲桿的端部,緊固螺母與法蘭軸承配合,法蘭軸承向外推緊固螺母。
本實(shí)用新型床身上開有床身孔,床身孔左右貫穿床身,其兩端分別位于床身的左右兩側(cè)面上;在床身孔內(nèi)填充有吸振材料。
本實(shí)用新型所述的冷卻槽為螺旋形,環(huán)繞定子的外表面。
本實(shí)用新型所述的下移動(dòng)座導(dǎo)軌與水平面的夾角的角度為29°~31°。
本實(shí)用新型所述的上移動(dòng)座導(dǎo)軌的中軸線與水平面的夾角的角度為29°~31°。
本實(shí)用新型所述的刀座導(dǎo)軌的中軸線與上移動(dòng)座導(dǎo)軌的中軸線的夾角的角度為29°~31°。
本實(shí)用新型所述的刀座上開有刀架安裝孔。
本實(shí)用新型所述的床身上固定設(shè)置有加強(qiáng)筋,加強(qiáng)筋與床身孔的孔壁固定在一起。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:1、導(dǎo)軌部件內(nèi)各導(dǎo)軌傾斜設(shè)置,移動(dòng)座分成了下移動(dòng)座和上移動(dòng)座兩部分,受力有夾角,使得剛性好,傾斜使得排屑好,占用空間小。2、主軸電機(jī)耗電小、功率高、轉(zhuǎn)速高、冷卻好。3、驅(qū)動(dòng)部件縮小了溫度不同時(shí)絲桿的伸縮差,保證了加工精度。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖一。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖二。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的正視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例驅(qū)動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例主軸部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例定子組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例轉(zhuǎn)子組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明,以下實(shí)施例是對本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
參見圖1~圖9,本實(shí)用新型所處的空間坐標(biāo)系的X軸、Y軸、Z軸設(shè)定如下:以本實(shí)用新型的正面來看,X軸水平擺放,指向左右方向;Y軸水平擺放,指向前后方向;Z軸豎直擺放,指向上下方向。
本實(shí)用新型實(shí)施例包括床身1、主軸部件2、刀座部件18、導(dǎo)軌部件和驅(qū)動(dòng)部件。
導(dǎo)軌部件包括主軸部件導(dǎo)軌17、下移動(dòng)座導(dǎo)軌22、上移動(dòng)座導(dǎo)軌23和刀座導(dǎo)軌24。
刀座部件18包括下移動(dòng)座19、上移動(dòng)座20和刀座21。
主軸部件2包括主軸箱3、主軸電機(jī)和主軸座16,主軸電機(jī)包括定子組件和轉(zhuǎn)子組件。
主軸電機(jī)安裝在主軸箱3上。
定子組件包括定子5、軸承6、永磁體7和密封圈10。
定子5的外表面上開有密封槽8和冷卻槽9。冷卻槽9為螺旋形,環(huán)繞定子5的外表面,冷卻效果好。密封槽8設(shè)置在冷卻槽9的前后兩端。密封圈10安裝在密封槽8上。
軸承6的外圈和永磁體7固定在定子5內(nèi),軸承6設(shè)置在永磁體7的前后兩端。
轉(zhuǎn)子組件包括轉(zhuǎn)子11和鋼片12。鋼片12固定套裝在轉(zhuǎn)子11的外表面上。
轉(zhuǎn)子組件轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在定子組件內(nèi)。轉(zhuǎn)子11的兩端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在軸承6的內(nèi)圈上。鋼片12轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在永磁體7內(nèi),通過鋼片12和永磁體7的配合使得主軸轉(zhuǎn)動(dòng),耗電小、功率高。
定子組件固定在主軸箱3內(nèi)。密封圈10與主軸箱3接觸,將冷卻槽9的前后兩端密封住,防止冷卻油泄露。
主軸箱3上開有冷卻油入口13和冷卻油出口14。冷卻油入口13的一端與冷卻槽9的前端連通,另一端與主軸箱3的外界連通;冷卻油出口14的一端與冷卻槽9的后端連通,另一端與主軸箱3的外界連通;冷卻油從冷卻油入口13注入,沿冷卻槽9做螺旋流動(dòng),從前端流到后端,從而冷卻定子5的外表面,最后從冷卻油出口14流出。
主軸箱3上開有冷卻油溢流流道15,冷卻油溢流流道15的一端與密封槽8連通,另一端與主軸箱3的外界連通。當(dāng)密封槽8中的密封圈10破裂導(dǎo)致冷卻油流入時(shí),冷卻油溢流流道15可將冷卻油排出。
主軸箱3固定在主軸座16上。
主軸部件2為兩個(gè),為左邊主軸部件2a和右邊主軸部件2b,左邊主軸部件2a和右邊主軸部件2b左右相對設(shè)置在床身1上。左邊主軸部件2a固定在床身1上;右邊主軸部件2b滑動(dòng)連接在床身1上,其能在床身1上沿X軸滑動(dòng)。該結(jié)構(gòu)下,左邊主軸部件2a和右邊主軸部件2b可分別夾住工件的兩端,同步轉(zhuǎn)動(dòng)工件,或者分別夾住兩個(gè)工件,同步或者不同步轉(zhuǎn)動(dòng)工件,方便加工。
主軸部件導(dǎo)軌17固定在床身1上,其中軸線沿X軸方向;右邊主軸部件2b的主軸座16滑動(dòng)安裝在主軸部件導(dǎo)軌17上,這樣右邊主軸部件2b就滑動(dòng)連接在床身1上,并能沿主軸部件導(dǎo)軌17在床身1上沿X軸滑動(dòng)。
主軸部件導(dǎo)軌17和右邊主軸部件2b的主軸座16的底部均沿X軸的周向傾斜,這樣加工出來的鐵屑和冷卻液就不易積累在主軸部件導(dǎo)軌17和右邊主軸部件2b的主軸座16上,從而排屑效果好。
下移動(dòng)座導(dǎo)軌22固定在床身1上,其中軸線沿X軸方向;下移動(dòng)座19滑動(dòng)安裝在下移動(dòng)座導(dǎo)軌22上,這樣下移動(dòng)座19就能在床身1上沿X軸方向滑動(dòng)。下移動(dòng)座導(dǎo)軌22沿X軸的周向傾斜,下移動(dòng)座導(dǎo)軌22與水平面的夾角為29°~31°,該角度下結(jié)構(gòu)最為緊湊合理;最優(yōu)化的,下移動(dòng)座導(dǎo)軌22與水平面的夾角為30°。
上移動(dòng)座導(dǎo)軌23固定在下移動(dòng)座19上;上移動(dòng)座導(dǎo)軌23的中軸線與X軸垂直,且與水平面的夾角為銳角,該銳角的角度為29°~31°,該角度下結(jié)構(gòu)最為緊湊合理;最優(yōu)化的,上移動(dòng)座導(dǎo)軌23的中軸線與水平面的夾角為30°。上移動(dòng)座20滑動(dòng)安裝在上移動(dòng)座導(dǎo)軌23上,這樣上移動(dòng)座20就能在下移動(dòng)座19上沿上移動(dòng)座導(dǎo)軌23的中軸線滑動(dòng)。
刀座導(dǎo)軌24固定在上移動(dòng)座20上,刀座導(dǎo)軌24的中軸線與X軸垂直,且與上移動(dòng)座導(dǎo)軌23的中軸線的夾角為銳角,該銳角的角度為29°~31°,該角度下結(jié)構(gòu)最為緊湊合理;最優(yōu)化的,刀座導(dǎo)軌24中軸線與上移動(dòng)座導(dǎo)軌23中軸線的夾角為30°。刀座21滑動(dòng)安裝在刀座導(dǎo)軌24上,這樣刀座21就能在上移動(dòng)座20上沿刀座導(dǎo)軌24的中軸線滑動(dòng)。
刀座21上開有刀架安裝孔,刀架通過刀架安裝孔安裝在刀座21上。通過下移動(dòng)座19、上移動(dòng)座20、刀座21的移動(dòng)來調(diào)整刀架的位置。
床身1上開有床身孔25,床身孔25左右貫穿床身1,其兩端分別位于床身1的左右兩側(cè)面上,起到消除床身孔25所在位置應(yīng)力的作用,當(dāng)床身1鑄造后在某個(gè)位置存在應(yīng)力時(shí),即可在該位置左右貫穿得開床身孔25,這樣就消除了應(yīng)力。在床身孔25內(nèi)填充有吸振材料,吸振材料起到吸振的作用。
床身1上固定設(shè)置有加強(qiáng)筋30,加強(qiáng)筋30與床身孔25的孔壁固定在一起,起到加強(qiáng)支撐作用。
驅(qū)動(dòng)部件包括絲桿26、絲桿螺母、拉伸部件和驅(qū)動(dòng)電機(jī)27。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)27與絲桿26連接,能帶動(dòng)絲桿26轉(zhuǎn)動(dòng)。
絲桿螺母安裝在絲桿26上,絲桿26通過轉(zhuǎn)動(dòng)使絲桿螺母在絲桿26上平移。
拉伸部件安裝在絲桿26的兩端,其包括緊固螺母28和法蘭軸承29。法蘭軸承29的法蘭固定設(shè)置。絲桿26的端部安裝在法蘭軸承29的軸承上。緊固螺母28固定在絲桿26的端部,緊固螺母28與法蘭軸承29配合,法蘭軸承29向外推緊固螺母28,這樣就對絲桿26有向外的拉力,使得絲桿26在平時(shí)就已經(jīng)向外拉伸,這樣就縮小了溫度不同時(shí)絲桿的伸縮差,保證了加工精度。
驅(qū)動(dòng)部件為四套。
第一套驅(qū)動(dòng)部件與右邊主軸部件2b連接,驅(qū)動(dòng)右邊主軸部件2b沿X軸滑動(dòng),這部分的結(jié)構(gòu)為:驅(qū)動(dòng)部件的絲桿26轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在床身1上,其中軸線沿X軸方向;絲桿螺母與右邊主軸部件2b的主軸座16固定,這樣絲桿螺母在絲桿26上平移時(shí)就驅(qū)動(dòng)右邊主軸部件2b在床身1上沿X軸滑動(dòng);法蘭軸承29的法蘭通過螺栓固定在床身1上,通過螺栓的作用下,法蘭軸承29向外推緊固螺母28。
第二套驅(qū)動(dòng)部件與下移動(dòng)座19連接,驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)座19沿X軸滑動(dòng),這部分的結(jié)構(gòu)為:驅(qū)動(dòng)部件的絲桿26轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在床身1上,其中軸線沿X軸方向;絲桿螺母與下移動(dòng)座19固定,這樣絲桿螺母在絲桿26上平移時(shí)就驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)座19在床身1上沿X軸方向滑動(dòng);法蘭軸承29的法蘭通過螺栓固定在床身1上,通過螺栓的作用下,法蘭軸承29向外推緊固螺母28
第三套驅(qū)動(dòng)部件與上移動(dòng)座20連接,驅(qū)動(dòng)上移動(dòng)座20沿上移動(dòng)座導(dǎo)軌23的中軸線滑動(dòng),這部分的結(jié)構(gòu)為:驅(qū)動(dòng)部件的絲桿26轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在下移動(dòng)座19上,其中軸線沿上移動(dòng)座導(dǎo)軌23的中軸線方向,這樣絲桿螺母受到重力作用下向下靠絲桿26,這樣就消除了絲桿螺母與絲桿26之間的間隙,加工精度好;絲桿螺母與上移動(dòng)座20固定,這樣絲桿螺母在絲桿26上平移時(shí)就驅(qū)動(dòng)上移動(dòng)座20在下移動(dòng)座19上沿上移動(dòng)座導(dǎo)軌23的中軸線滑動(dòng);法蘭軸承29的法蘭通過螺栓固定在下移動(dòng)座19上,通過螺栓的作用下,法蘭軸承29向外推緊固螺母28。
第四套驅(qū)動(dòng)部件與刀座21連接,驅(qū)動(dòng)刀座21沿刀座導(dǎo)軌24的中軸線滑動(dòng),這部分的結(jié)構(gòu)為:驅(qū)動(dòng)部件的絲桿26轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在上移動(dòng)座20上,其中軸線沿刀座導(dǎo)軌24的中軸線方向,這樣絲桿螺母受到重力作用下向下靠絲桿26,這樣就消除了絲桿螺母與絲桿26之間的間隙,加工精度好;絲桿螺母與刀座21固定,這樣絲桿螺母在絲桿26上平移時(shí)就驅(qū)動(dòng)刀座21在上移動(dòng)座20上沿刀座導(dǎo)軌24的中軸線滑動(dòng);法蘭軸承29的法蘭通過螺栓固定在上移動(dòng)座20上,通過螺栓的作用下,法蘭軸承29向外推緊固螺母28。
此外,需要說明的是,本說明書中所描述的具體實(shí)施例,其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同,本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。