專利名稱：一種新型立式加工機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通用立式加工機(jī)床的新型結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
針對(duì)大幅面的加工件，現(xiàn)有的立式加工機(jī)床具有較大的局限性，主要是因?yàn)榱⑹綑C(jī)床的主軸2設(shè)置在懸臂上，處于懸伸狀態(tài)，懸臂可沿立柱I上下運(yùn)動(dòng)，主軸2的軸心與工作臺(tái)3處于X軸和Y軸軌道的行程中點(diǎn)位置時(shí)的幾何中心重合，如圖I所示，目前市場上最大的懸伸長度也不過一米左右，對(duì)于幅寬大于一米的工件，哪怕是一些輕型蓋板類零件，也需要使用龍門機(jī)床加工，或者選擇昂貴的專用機(jī)床進(jìn)行加工。眾所周知，龍門機(jī)床制造困難，費(fèi)用高，占地面積大。許多小型加工廠都負(fù)擔(dān)不起。為了滿足輕型、大幅面的工件的加工要求，常常是想盡辦法，多次定位，利用小型立式加工機(jī)床進(jìn)行加工，加工精度無法保證，加工費(fèi)用也比較高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可以實(shí)現(xiàn)加工幅面倍增的新型立式加工機(jī)床。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種新型立式加工機(jī)床，包括用于裝設(shè)加工刀具的主軸，主軸通過懸臂設(shè)置在立柱的豎直軌道上，主軸下方設(shè)有工作臺(tái)，工作臺(tái)設(shè)置在能夠分別在水平面內(nèi)沿相互垂直的X軸和Y軸移動(dòng)的軌道上，其中，所述的工作臺(tái)下方與軌道之間設(shè)有支承座，工作臺(tái)與支承座之間通過旋轉(zhuǎn)軸相連接，使工作臺(tái)能夠以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步，如上所述的新型立式加工機(jī)床，其中，所述的工作臺(tái)處于X軸和Y軸軌道的行程中點(diǎn)位置時(shí)，工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心與主軸的軸心在水平方向上存在偏置。進(jìn)一步，如上所述的新型立式加工機(jī)床，其中，所述的工作臺(tái)處于X軸和Y軸軌道的行程中點(diǎn)位置時(shí)，工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心與主軸的軸心在X軸方向的偏移距離為Sy/2，工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心與主軸的軸心在Y軸方向的偏移距離為Sx/2 ;其中，Sx為工作臺(tái)在X軸軌道上的行程，Sy為工作臺(tái)在Y軸軌道上的行程。進(jìn)一步，如上所述的新型立式加工機(jī)床，其中，在所述的工作臺(tái)下端設(shè)有蝸輪，蝸輪的中心與所述旋轉(zhuǎn)軸的軸心重合，在所述支承座內(nèi)設(shè)有與所述蝸輪相嚙合的蝸桿，蝸桿與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接。更進(jìn)一步，如上所述的新型立式加工機(jī)床，其中，在所述的旋轉(zhuǎn)軸與支承座之間設(shè)有圓錐軸承。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明所提供的加工幅面倍增的立式加工機(jī)床，其結(jié)構(gòu)主體同通用的立式加工機(jī)床完全一樣，主要通過工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)功能和工作臺(tái)處于X軸和Y軸行程中點(diǎn)位置時(shí)工作臺(tái)的幾何中心明顯遠(yuǎn)離主軸軸線中心的特點(diǎn)，達(dá)到至少增加四倍幅面加工的能力。本發(fā)明可以徹底改變立式機(jī)床加工幅面較小的不利情況(同龍門加工機(jī)床相比)，同時(shí)又保留了立式加工機(jī)床占地面積小，結(jié)構(gòu)簡單，成本低的優(yōu)點(diǎn)。另外，由于增加了一個(gè)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸，適于加工的零件結(jié)構(gòu)得以增多，最簡單的一種情況就是鏜大直徑的孔變得十分容易。
圖I為現(xiàn)有立式加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的新型立式加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明立式加工機(jī)床的工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的加工幅面倍增原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖2所示，本發(fā)明所提供的新型立式加工機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)與通用的立式加工機(jī)床完全一樣，包括用于裝設(shè)加工刀具的主軸2，主軸2通過懸臂設(shè)置在立柱I的豎直軌道上，主軸2下方設(shè)有工作臺(tái)3，工作臺(tái)3設(shè)置在能夠分別在水平面內(nèi)沿相互垂直的X軸和Y軸移動(dòng)的軌道上。與通用的立式加工機(jī)床不同的結(jié)構(gòu)特征在于，所述的工作臺(tái)3下方與軌道之間設(shè)有支承座5 (見圖3)，工作臺(tái)3與支承座5之間通過旋轉(zhuǎn)軸6相連接，使工作臺(tái)3能夠以所述旋轉(zhuǎn)軸6為中心在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)如圖3所示，所述的工作臺(tái)3下端設(shè)有蝸輪，蝸輪的中心與所述旋轉(zhuǎn)軸6的軸心重合，在所述支承座5內(nèi)設(shè)有與所述蝸輪相嚙合的蝸桿4，蝸桿4與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接。通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)蝸桿4轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使工作臺(tái)3隨與蝸桿4嚙合的蝸輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)軸6與支承座5之間設(shè)有圓錐軸承7，圓錐軸承7起到減少旋轉(zhuǎn)摩擦的作用。支承座5設(shè)置在X軸和Y軸軌道上，帶動(dòng)工作臺(tái)3 —起沿X軸和Y軸移動(dòng)。在本發(fā)明中，所述的工作臺(tái)3處于X軸和Y軸軌道的行程中點(diǎn)位置時(shí)，工作臺(tái)3的幾何中心應(yīng)該明顯遠(yuǎn)離主軸2軸線中心，具體設(shè)計(jì)時(shí)，工作臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)中心與主軸的軸心之間的水平距離可設(shè)計(jì)成大于或等于100mm。根據(jù)通用立式加工機(jī)床現(xiàn)有的床身結(jié)構(gòu)，適當(dāng)加長和加寬，使立柱I上的主軸2的軸線與工作臺(tái)3位于X軸和Y軸軌道中間行程位置時(shí)產(chǎn)生偏移。假設(shè)工作臺(tái)在X軸軌道上的行程為Sx，工作臺(tái)在Y軸軌道上的行程為Sy,作為具體的實(shí)施例，其偏移的距離在X軸方向應(yīng)為Sy/2，在Y軸的方向應(yīng)為Sx/2。在這種偏移發(fā)生之后，配上工作臺(tái)3的旋轉(zhuǎn)，原來能加工面積為Sx*Sy的工件的通用加工機(jī)床，現(xiàn)在則能加工4倍加工面積工件。下面結(jié)合具體的原理圖對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行描述。當(dāng)通用立式加工機(jī)床工作臺(tái)處于X軸和Y軸行程中點(diǎn)處，由于這時(shí)其主軸中心處于工作臺(tái)幾何中心上，工作臺(tái)不具備旋轉(zhuǎn)功能(只有沿X軸和Y軸移動(dòng)的功能)，故通用立式加工機(jī)床能加工的幅面為Sx*Sy，其中，Sx為工作臺(tái)在X軸軌道上的行程，Sy為作臺(tái)在Y軸軌道上的行程。如圖4所示，本發(fā)明讓工作臺(tái)3可繞其幾何中心31旋轉(zhuǎn)，同時(shí)讓工作臺(tái)3的幾何中心31運(yùn)行至X軸和Y軸行程中點(diǎn)處時(shí)，主軸中心21不再與之重合，而是偏置一個(gè)距離，偏置的目的是為了將工作臺(tái)分成四個(gè)象限可分別加工。當(dāng)工件的左上角(A區(qū))處于主軸2加工范圍時(shí) ，可加工第一個(gè)Sx*Sy的面積范圍，加工完畢，工作臺(tái)3旋轉(zhuǎn)90°，這樣工件的B區(qū)又處于主軸可加工范圍，依次類推，讓工作臺(tái)每轉(zhuǎn)90°均可獲得一次Sx*Sy的加工區(qū)域，依次可加工A、B、C、D四個(gè)Sx*Sy的面積范圍，當(dāng)這四個(gè)區(qū)域既不重疊又不分離時(shí)，加工幅面倍增倍數(shù)最大，從而達(dá)到加工面積四倍增加的目的，同時(shí)工作臺(tái)面上的加工死角最小，只有中間一個(gè)(Sx-Sy) * (Sx-Sy)正方區(qū)域，很顯然這時(shí)偏置的距離為X方向偏置Sy/2，Y方向偏置Sx/2。另外，如果轉(zhuǎn)臺(tái)連續(xù)旋轉(zhuǎn)(而不是每90° —轉(zhuǎn))，利用合適刀具，則可鏜出大直徑的圓或凸臺(tái)。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種新型立式加工機(jī)床，包括用于裝設(shè)加工刀具的主軸(2)，主軸(2)通過懸臂設(shè)置在立柱(I)的豎直軌道上，主軸(2)下方設(shè)有工作臺(tái)(3)，工作臺(tái)(3)設(shè)置在能夠分別在水平面內(nèi)沿相互垂直的X軸和Y軸移動(dòng)的軌道上，其特征在于所述的工作臺(tái)(3)下方與軌道之間設(shè)有支承座(5)，工作臺(tái)(3)與支承座(5)之間通過旋轉(zhuǎn)軸(6)相連接，使工作臺(tái)(3)能夠以所述旋轉(zhuǎn)軸(6)為中心在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述的新型立式加工機(jī)床，其特征在于所述的工作臺(tái)(3)處于X軸和Y軸軌道的行程中點(diǎn)位置時(shí)，工作臺(tái)(3)的旋轉(zhuǎn)中心與主軸(2)的軸心在水平方向上存在偏置。
3.如權(quán)利要求I所述的新型立式加工機(jī)床，其特征在于所述的工作臺(tái)(3)處于X軸和Y軸軌道的行程中點(diǎn)位置時(shí)，工作臺(tái)(3)的旋轉(zhuǎn)中心與主軸(2)的軸心在X軸方向的偏移距離為Sy/2，工作臺(tái)(3)的旋轉(zhuǎn)中心與主軸(2)的軸心在Y軸方向的偏移距離為Sx/2 ;其中，Sx為工作臺(tái)在X軸軌道上的行程，Sy為工作臺(tái)在Y軸軌道上的行程。
4.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的新型立式加工機(jī)床，其特征在于在所述的工作臺(tái)(3)下端設(shè)有蝸輪，蝸輪的中心與所述旋轉(zhuǎn)軸(6)的軸心重合，在所述支承座(5)內(nèi)設(shè)有與所述蝸輪相嚙合的蝸桿(4)，蝸桿(4)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接。
5.如權(quán)利要求4所述的新型立式加工機(jī)床，其特征在于在所述的旋轉(zhuǎn)軸(6)與支承座(5)之間設(shè)有圓錐軸承(7)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型立式加工機(jī)床，包括用于裝設(shè)加工刀具的主軸，主軸通過懸臂設(shè)置在立柱的豎直軌道上，主軸下方設(shè)有工作臺(tái)，工作臺(tái)設(shè)置在能夠分別在水平面內(nèi)沿相互垂直的X軸和Y軸移動(dòng)的軌道上，其中，所述的工作臺(tái)下方與軌道之間設(shè)有支承座，工作臺(tái)與支承座之間通過旋轉(zhuǎn)軸相連接，使工作臺(tái)能夠以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)工作臺(tái)處于X軸和Y軸軌道的行程中點(diǎn)位置時(shí)，工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心與主軸的軸心在水平方向上存在偏置。本發(fā)明可以徹底改變立式機(jī)床加工幅面較小的不利情況(同龍門加工機(jī)床相比)，同時(shí)又保留了立式加工機(jī)床占地面積小，結(jié)構(gòu)簡單，成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23Q1/26GK102653056SQ201210052009
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者彭鐵軍 申請(qǐng)人:彭鐵軍