全功能家用机床制造技术

一种由床身、床头箱、尾架、大拖板、中拖板等构成的家用机床的床身上制有工件安装面，床头箱中装有分度装置，中拖板上还有一个能沿对大拖板及中拖板运动方向垂直的方向滑动的滑枕，滑枕的外端可安装能绕两个正交的轴线回转的工作装置，其上可安装车、刨刀，或钻头、铣刀、镗刀、插刀、砂轮等，以便在一次装夹中对工件进行车、钻、铣、镗、磨、铣齿等加工。或对非回转形工件进行刨、铣、磨、钻、镗等加工。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种金属切削机床，尤其是一种体积小，重量轻，结构简单，功能多的家用机床。已有的多功能家用机床只是简单地把钻铣床的部件和车床结合起来，只能进行形状简单的回转体的车削和简单的小尺寸非回转工件的钻铣加工，不能在车削后进行进一步的钻、铣、磨等加工，也不能对较大尺寸的机架，箱体，导轨等进行铣、刨、镗、磨等加工，用途十分有限。本专利技术的目的在于提供一种功能更多，加工尺寸更大，使用更方便的家用机床，它能在一次装夹中完成一个回转类工件，如分度工件，齿轮等的车、铣、钻、攻、插、磨等多种以至全部加工，也能在一次装夹中对长达机床长度的0.5-0.7的大尺寸非回转工件进行铣、刨、钻、镗、磨等多种加工。由于机床尺寸可以缩小，有利于减低重量，降低成本。本专利技术主要通过下列技术方案来实现目的与普通车床相似地，本机床有一个长床身，沿长床身制有Z向导轨，长床身的一端固定有一个床头箱，其中装有工件主轴，其轴线对Z轴平行，并可由电机驱动高速旋转。不同之处是长床身上的Z向导轨制在床身的侧面，而该长床身的上表面制有平行于Z轴和X轴的用于固定非回转工件或夹具的的水平安装面，尾座也可固定在其上。大拖板在Z向导轨上滑动。中拖板在大拖板的垂直于Z轴的导轨-即Y轴导轨中滑动。而中拖板的顶部还制有垂直于Z轴和Y轴的X向导轨，滑枕在该X导轨中滑动，该滑枕面向床头箱的一端制有回转面，其回转轴是平行于X轴的A轴，该回转面上装有一个回转体，该回转体上也制有回转面，其回转轴是垂直于A轴的D轴，该回转面上可安装多种工作装置，如钻铣头，插削头，动力磨头，小拖板等。此外，床头箱中还装有工件主轴C轴分度机构，和一个控制分度机构与主轴结合或脱开的开合机构。当回转体上安装车刀，利用中拖板的升降调整刀的高度，利用车刀沿X轴和Z轴的移动可实现对装夹在主轴上的工件的车削。如要车削较长的内外圆锥面，可以在回转体上装一个小拖板，车刀装在小拖板的上滑板上，调整小拖板的角度，就能加工任意锥度的圆锥。也可在上滑板上安装一个电动高速磨头，以便磨削较长的内外圆锥。当在回转体上安装钻铣头，利用床头箱的主轴分度机构，可以直接对车削后的工件进行钻、镗、铣等加工，改变钻铣头的角度，旋转刀具可以对工件轴线平行地，或垂直地，或倾斜地对工件进行加工，由于增加了一个Y轴，所以能在工件的外圆上铣削较大平面，并能在任意位置进行钻镗加工。如在钻铣头安装盘形刀具如齿轮铣刀，三面刃铣刀等，还能加工齿轮，花键，离合器等。钻铣头主轴中也可安装砂轮，利用工件回转，可磨削内外圆柱，圆锥面，球面，平面等，利用砂轮在X，Y，Z方向的移动和工件的分度，可以在工件上磨削各种角度的平面或曲面。所述回转体还可以安装一个插削头，从而可对工件进行插削加工，如加工花键孔、非圆孔，以及圆锥花键孔等。不用插削头，利用刀具沿Z轴的运动也能进行插削，但速度较慢。非回转工件可直接地或通过夹具安装在长床身的上安装面上。在小拖板上安装一把刨刀，并利用大拖板沿Z轴的往复运动，可对工件进行刨削加工。在钻铣头上安装铣刀或砂轮，并利用X、Y、Z轴的运动，可在工件上铣或磨任意平行于X或Y或Z轴的平面。在钻铣头上安装钻头、镗刀、铰刀、丝攻等，则可对工件进行较精确的座标钻镗孔和攻丝。如需要加工斜孔，手动操作的本机床可以采用主轴可以伸出的钻铣头，或在主轴孔中附加一个可以用手操作伸出的钻轴。机床X、Y、Z向丝杠及C轴分度蜗杆完全可以改由步进电机或伺服电机驱动，而且利用X、Y、Z、C轴之间的联动，能获得极其丰富的功能，而机械结构还可简化，如可以铣、磨任意螺纹，铣斜齿轮，伞齿轮，铣磨各种凸轮，钻镗任意斜孔(而不需要主轴可以伸出的钻铣头)，可以铣磨任意平面，或三维曲面。如增加一个与工件主轴联动的码盘，并用码盘输出的信号控制Z向的进给，则可以不需挂轮车削任意螺纹。如增加一个与钻铣头主轴联动的码盘，则还能滚削齿轮或进行刚性攻丝，滚齿时，应用码盘输出的信号控制工件主轴的分度回转和Z向进给，滚齿刀安装在钻铣头主轴上，并调整回转体使刀具对工件轴线成一定夹角。钻铣头上还可增设一个快速换刀装置，它由装在钻铣头主轴内的由蝶形弹簧拉紧的抓刀机构，和装在钻铣头后端的卸刀机构组成，抓刀机构能爪住刀具锥柄尾部的拉顶并把刀拉紧，卸刀机构是一个能压缩蝶形弹簧的油缸，或气缸，或电动推力机构，或人力操作的机械增力机构。本机床还可配一个可倾工作台，它一端与工件主轴固定，另一端由尾架或另一个专用的支座支承。利用床头箱的分度机构可以方便的对其角度进行调整，此时可以省略所述的回转体，而把钻铣头或其它各种工作装置直接装在滑枕外端的回转面上。这样也可对装夹在可倾工作台上的工件进行上述所有加工，但所能加工的工件尺寸较小。本机床除上述姿态外，还可设计成整机绕Z轴回转90度，此时X轴和工件安装面处于铅垂位置，或设计成整机绕Z轴回转不到90度，这样有利于切屑排出。与已有技术相比，本技术的优点是1，既能加工回转工件，也能加工非回转工件，能在车削好的回转面上直接进行钻、铣、镗、磨、插、攻丝等复杂加工，也能在一次装夹中完成一个箱体或导轨的刨、铣、磨、钻、镗、攻等大部加工，不但能提高加工精度，也能缩短加工周期，简化工艺过程，节省工夹模具。2，当所加工工件尺寸相同时，本机床的体积更小，重量更轻，制造成本更低，因而更适合于家庭，能为人类专利技术创造提供更大的便利。以下结合附图对本技术的实施例作进一步的描述附图说明图1a-f是手动操作的全功能机床示意图。图1a是正面视图及侧剖视图，图1b是上视图，图1c是大拖板移动机构构造图，图1d是钻铣头示意图，图1e是钻铣头结构图，图1f是床头箱内分度机构结构图。图2a-1说明本机床所能进行的各种加工状态。图2a是用单把车刀或刨刀进行车刨加工，图2b是用能安装四把车刀的回转刀盘进行车削，图2c说明该回转刀盘的构造，图2d是钻铣头上安装铣、镗刀具进行加工，图2e和图2f是用钻铣头对工件外圆进行分度加工，图2g是用钻铣头对工件端面进行分度加工，图2h说明用主轴能伸出的钻铣头加工斜孔，图2i和图2j说明在钻铣头上安装盘型铣刀加工齿轮，图2k说明用大小砂轮对工件外圆和内孔进行磨削，图21说明用各型砂轮磨削导轨面。图3a是带有快速换刀装置的钻铣头结构图，图3b是驱动换刀装置的脚踏操纵机构示意图。图4是本机床用简易NC控制系统原理框图。图5是带有可倾工作台的本机床示意图。图6是本机床绕Z轴倾斜90度使用的情况。图1a，及图1b中，(1)是长床身，其侧面制有Z向导轨(2)，而上面制有水平的工件安装面(3)，(3)主要用于装夹较大的非回转形工件或夹具，床头箱(4)也固定在(3)的一端，(4)中装有工件主轴(5)，(5)的轴线平行于Z导轨，并能由电机(6)经变速箱(7)和塔轮(8)(9)，皮带(10)驱动，在床头箱中高速旋转。(11)是尾架，可安装在工件安装面(3)的合适位置。(12)是大拖板，可在床身Z导轨上滑动。大拖板上制有对Z轴垂直的Y向导轨，中拖板(13)可在该Y导轨中上下滑动。中拖板顶部制有水平的对Z轴和Y轴都垂直的X向导轨，滑枕(14)在该X导轨中滑动。滑枕靠床头箱的一端制有回转面(15)，其回转轴线是对X轴平行的A轴。回转体(16)可以用任意角度安装在回转面(15)上，(16)上还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全功能家用机床由：一个床身（１），其上制有接近床身长度的Ｚ向导轨（２），一个固定在床身一端带有工件主轴（５）的床头箱（４），一个可在床身Ｚ向导轨上滑动的大拖板（１２），一个在该大拖板的垂直于Ｚ向的Ｙ向导轨上移动的中拖板（１３），一个与工件主轴（５）同轴的尾架等构成，所述工件主轴（５）的轴线平行于Ｚ向导轨，其一端带有用于装夹工件的夹具，并可经传动机构由主电机（６）驱动高速旋转，其特征在于：Ａ，所述床身上制有一个用于安装非回转工件或工件夹具的安装平面（３），该安装平面与所 述Ｚ向导轨（２）平行，长度接近于Ｚ向导轨，Ｚ向导轨制在床身的侧面。Ｂ，所述中拖板（１３）上还制有分别垂直于Ｚ向和Ｙ向的Ｘ向导轨，一个滑枕（１４）在该Ｘ向导轨中滑动，该滑枕（１４）面向床头箱的一端制有用于安装可回转工作装置的回转面（１５） ，其回转轴Ａ轴平行于Ｘ轴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵文远，
申请(专利权)人：邵文远，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]