二轴联动三坐标简易数控铣床制造技术

二轴联动三坐标简易数控铣床，利用铣头内的主轴上、下升降来加工零部件各不同台阶的平面。改变了目前铣床升降其工作台来加工零部件各不同台阶的平面。由于铣头内主轴的体积小、重量轻，所以消耗的机械能量小、升降的周期短，工作效率高，提高了产品加工的质量。改进的进给机械采用螺纹结构，制造方便、体积小、精度高，使用数控系统自动控制，特别适用于大批量的生产。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机床刀具位置的控制和调整。目前使用的由JWK－5GBS单板机控制的57－3C铣床是利用升降或移动工作台来对工件进行铣削加工的。如加工250型摩托车发动机箱体内的几个不同台阶的平面，它是将发动机箱体固定在铣床的工作台上，驱动单板机步进马达，由步进马达带动工作台移动或升降来加工箱体内各不同台阶的平面。由于工作台的体积大、质量重，所以工作台升降的周期较长，而且所消耗的能量也大，工作效率低，步进马达还容易失步，使产品的加工质量不能保证。本技术的目的是改变传统的利用铣床工作台的升降对工件进行加工的方法，解决步进马达失步、以保证产品的加工质量。改造铣床的铣头，使铣头内的主轴上、下升降、减少传动比、减轻负载、节约能源、提高工作效率、提高产品加工的质量。二轴联动三坐标简易数控铣床是由普通的铣床床身、铣头、步进马达、工作台、数控系统、铣头Z向进给机构、X向进给机构、Y向进给机构组成。利用普通的铣床进行改造。增加了铣头内的Z向进给机构、改进了X向进给机构和Y向进给机构。使原来由升降工作台加工零件改变为升降铣头内的主轴来加工零件各不同台阶的平面。铣加工的Z向、X向、Y向各进给机构均由数控系统自动控制。Z向进给机构的主轴在高速旋转的同时可作上、下升降，以满足加工零件各不同台阶平面的加工需要。X向进给机构由螺母21与丝杆24的矩型螺纹的右侧面接触进行传递改为调整螺母25与丝杆24的矩型螺纹的左、右两侧面接触来进行传递。调整螺钉22可减小螺母与丝杆的轴向游隙，以减少换向时的反冲击力，并使X向步进马达起动平稳。Y向进给机构把原来的齿条板一分为二，中间设一个调整螺钉29。两块齿条板左右叉开，使齿条与齿轮的接触面良好。以减少蜗轮换向旋转时的冲击力，从而提高了Y向步进马达的平稳性，避免了Y向步进马达的失步现象。本技术所改进的进给机构采用了螺纹结构，所以构造简单、制造方便、体积小、精度高。本二轴联动三坐标简易数控铣床适用于批量加工件的加工，特别适用于大批量生产。由于使用了数控系统自动控制，减轻了操作人员的劳动强度。一个操作工同时能操作2～3台铣床，因此大大提高了生产效率。附图说明图1是二轴联动三坐标简易数控铣床的示意图。图2是Z向进给机构的结构图。图3是X向进给机构的结构图。图4是Y向进给机构的结构图。图中1－Z向步进马达、2－Z向进给机构、3－控制箱、4－57－3C万能铣床、5－X向进给机构、6－Y向步进马达及进给机构、7－X向步进马达、8－联轴套、9－丝杆、10－挡销、11－螺母、12－动力输入轴、13－内花键套、14－铣头、15－滑动轴承、16－主轴、17－铣刀、18－伞齿轮、19－主动伞齿轮、20－57－3C铣床纵向工作台、21－螺母、22－调整螺钉、23－X向步进马达、24－丝杆、25－调整螺母、26－横向工作台、27－齿条板、28－齿轮、29－调整螺钉。结合附图，对本技术作进一步的叙述。Z向进给机构如图2所示，主轴16Z向的进给由一对螺母和丝杆机构来实现的。当Z向步进马达1得到信号后开始旋转。联轴套8、上与Z向步进马达1的主轴刚性联结，下与螺母11刚性联结。Z向步进马达旋转后通过联轴套8带动螺母11同时旋转。由于螺母11被一对单列圆锥滚子轴承轴向固定在铣头14上，它只能在铣头上进行旋转运动，不能进行轴向运动。丝杆9可以进行轴向运动，但旋转运动被档销10所限止。档销10固定在铣头上，档销10的头部插入丝杆9的长槽中。丝杆长槽靠着挡销头部滑动。当螺母11旋转时丝杆9就作上、下运动。主轴16被一对单向推力球轴承及一对单列向心球轴承固定在丝杆9内。丝杆9的上、下运动带动主轴16一起作上、下运动。而主轴16同时又作高速旋转运动进行切削加工。主轴16的切削功率是由一对伞齿轮18、19传递的。伞齿轮18通过改制后固定在内花键套13上。当伞齿轮18旋转时通过内花键套上的螺母11使带外花键槽的主轴16转动，进行动力传递。主轴16下由滑动轴承15支承，提高主轴的旋转精度和主轴的刚度。本装置是采用螺纹机构来实现其工作的。X向进给机构如图3所示，在丝杆24的螺母21上增加了调整螺母25和调整螺钉22。把原来由螺母21与丝杆24的矩型螺纹的右侧面接触来进行传递改为由调整螺母25与丝杆24的矩型螺纹的左、右两侧面接触来进行传递，利用调整螺钉22来减小螺母与丝杆的轴向游隙。这样可减少换向时的反冲击力，使X向步进马达起动平稳。Y向进给机构是把原齿条板由1块分成2块(27)中间按放一个调整螺钉29。二块齿条板左、右叉开接触，使齿条板与齿轮接触良好。这样能减少蜗轮换向旋转时的冲击力，提高Y向步进马达起动的平稳性。Z向进给机构的联轴套8、丝杆9、螺母11、挡销10、动力输入轴12、内花键套13、滑动轴承15、主轴16、伞齿轮18、主动伞齿轮19、X向进给机构的调整螺母25、调整螺钉22及Y向进给机构的调整螺钉29都是自制件，或者把标准件根据需要进行改制而成。其材料都为一般钢材，丝杆9的材料最好使用铜材。本二轴联动三坐标简易数控铣床主要适用于批量的生产，特别适用于汽车发动机及摩托车发动机和其他机动车辆发动机箱体内各不同台阶平面的铣削加工。加工零件的外形尺寸小于4000×3000mm的，则可以进行不间断的循环加工。使切削时间和辅助时间成为一体，大大减少了单件加工件的节拍。同时利用数控系统自动控制，大大减轻了操作人员的劳动强度，一个操作工同可时操作2～3台铣床，从而可成倍地提高生产效率。权利要求1.二轴联动三坐标简易数控铣床由铣床床身、铣头、步进马达、工作台、控制系统及X向进给机构，Y向进给机构组成，其特征是在铣头增设了Z向步进马达和螺纹结构的进给机构；X向进给机构增加了调整螺母25和调整螺钉22；Y向进给机构的齿条板分为两块，中间有一个调整螺钉29。2.根据权利要求1所述的二轴联动三坐标简易数控铣床，其特征是铣头的Z向进给机构设有联轴套8、丝杆9、螺母11、档销10、滑动轴承15、主轴16，联轴套8，上与步进马达1的主轴刚性联结，下与螺母11刚性联结，螺母11被一对轴承轴向固定在铣头14上，丝杆9可以进行轴向运动，旋转运动被挡销10所限止，主轴16由滑动轴承15支承。3.根据权利要求1所述的二轴联动三坐标简易数控铣床、其特征是X向进给机构增加了调整螺母25与丝杆24矩型螺纹的左侧面接触。调整螺钉22减小了螺母与丝杆的轴向游隙。4.根据权利要求1所述的二轴联动三坐标简易数控铣床、其特征是Y向进给机构的两齿条板通过调整螺钉29能左右叉开。5.根据权利要求2所述的二轴联动三坐标简易数控铣床、其特征是主轴16的切削功率是由一对伞齿轮18、19传递的。专利摘要二轴联动三坐标简易数控铣床，利用铣头内的主轴上、下升降来加工零部件各不同台阶的平面。改变了目前铣床升降其工作台来加工零部件各不同台阶的平面。由于铣头内主轴的体积小、重量轻，所以消耗的机械能量小、升降的周期短，工作效率高，提高了产品加工的质量。改进的进给机械采用螺纹结构，制造方便、体积小、精度高，使用数控系统自动控制，特别适用于大批量的生产。文档编号B23Q5/28GK2105352SQ91215989公开日1992年5月27日 申请日期1991年10月11日 优先权日199本文档来自技高网...

【技术保护点】
二轴联动三坐标简易数控铣床由铣床床身、铣头、步进马达、工作台、控制系统及Ｘ向进给机构，Ｙ向进给机构组成，其特征是在铣头增设了Ｚ向步进马达和螺纹结构的进给机构；Ｘ向进给机构增加了调整螺母２５和调整螺钉２２；Ｙ向进给机构的齿条板分为两块，中间有一个调整螺钉２９。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱永平，王志强，张同庆，孙志勇，
申请(专利权)人：上海一易初摩托车有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]