臥式銑床的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種臥式加工機(jī)床，特別涉及一種臥式銑床。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的臥式機(jī)床，通常采用伺服電機(jī)帶動滾珠絲桿進(jìn)行驅(qū)動。其中，采用滾珠絲桿進(jìn)行驅(qū)動存在以下缺陷：

(1)絲杠和螺母間接觸式摩擦，會產(chǎn)生磨損，一方面，產(chǎn)生的磨損會影響定位精度，最終影響加工精度和表面光潔度；另一方面，長期運(yùn)行磨損越來越嚴(yán)重，最終導(dǎo)致機(jī)構(gòu)失效；

(2)絲杠和螺母之間有反向間隙的存在，在機(jī)構(gòu)換向的過程中會產(chǎn)生抖動，且實(shí)際位置和理論位置會發(fā)生改變，定位精度差，影響表面加工質(zhì)量；

(3)需要通過電機(jī)、聯(lián)軸器然后才會傳遞到滾珠絲杠和運(yùn)動機(jī)構(gòu)，中間包括多個(gè)傳動件，聯(lián)軸器的彈性使整個(gè)傳動鏈的剛性較差，從而使得定位精度和響應(yīng)性均較差；

(4)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速有上限，導(dǎo)致加工速度較低，且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不便于裝配。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)加工速度和加工精度較低、響應(yīng)性較差的缺陷，提供一種臥式銑床。

本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

一種臥式銑床，其特點(diǎn)在于，其包括：

一底座，所述底座的首端沿垂直方向具有相對設(shè)置的兩Z軸導(dǎo)軌和一Z軸凹槽，所述Z軸凹槽位于兩所述Z軸導(dǎo)軌之間；

一立柱，通過兩所述Z軸導(dǎo)軌沿所述垂直方向滑設(shè)于所述底座的首端， 所述立柱具有一底面和一前側(cè)面，所述立柱的前側(cè)面上沿豎直方向具有相對設(shè)置的兩Y軸導(dǎo)軌、一第一Y軸凹槽和一第二Y軸凹槽，所述第一Y軸凹槽和所述第二Y軸凹槽位于兩所述Y軸導(dǎo)軌之間；

一Z軸直線電機(jī)，具有相對設(shè)置的一Z軸磁板和一Z軸電機(jī)線圈，所述Z軸磁板設(shè)于所述Z軸凹槽內(nèi)，所述Z軸電機(jī)線圈設(shè)于所述立柱的底面，所述Z軸磁板和所述Z軸電機(jī)線圈之間具有一間隙；

一主軸箱，通過兩所述Y軸導(dǎo)軌沿所述豎直方向滑設(shè)于所述立柱的前側(cè)面，所述主軸箱上設(shè)有一主軸，所述主軸的末端沿靠近所述立柱的方向伸出所述主軸箱的底面并位于所述第一Y軸凹槽內(nèi)，所述第一Y軸凹槽的深度大于所述主軸的末端的伸出長度、寬度大于所述主軸的末端的截面寬度；

一Y軸直線電機(jī)，具有相對設(shè)置的一Y軸磁板和一Y軸電機(jī)線圈，所述Y軸磁板設(shè)于所述第二Y軸凹槽內(nèi)，所述Y軸電機(jī)線圈設(shè)于所述主軸箱的底面，所述Y軸磁板和所述Y軸電機(jī)線圈之間具有一間隙。

所述臥式銑床中，沿所述垂直方向和所述豎直方向的運(yùn)動分別采用所述Z軸直線電機(jī)、所述Y軸直線電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。首先，以所述Z軸直線電機(jī)為例，所述Z軸磁板和所述Z軸電機(jī)線圈之間具有間隙，并不是接觸式摩擦，避免了由于摩擦而造成的加工精度較低及振動；然后，采用所述Z軸直線電機(jī)和所述Y軸直線電機(jī)直接進(jìn)行驅(qū)動，省去了中間的多個(gè)傳動件，提高了定位精度，響應(yīng)性較好；最后，加工速度較高，且結(jié)構(gòu)簡單。

另外，所述立柱上設(shè)有所述第一Y軸凹槽，主要是為了防止所述主軸箱在運(yùn)動的過程中，所述主軸和所述立柱發(fā)生碰撞。

較佳地，所述底座的尾端沿水平方向具有相對設(shè)置的兩X軸導(dǎo)軌和一X軸凹槽，所述X軸凹槽位于兩所述X軸導(dǎo)軌之間；

所述臥式銑床還包括：

一工作臺，通過兩所述X軸導(dǎo)軌沿所述水平方向滑設(shè)于所述底座的尾端；

一X軸直線電機(jī)，具有相對設(shè)置的一X軸磁板和一X軸電機(jī)線圈，所述X軸磁板設(shè)于所述X軸凹槽內(nèi)，所述X軸電機(jī)線圈設(shè)于所述工作臺的底 面，所述X軸磁板和所述X軸電機(jī)線圈之間具有一間隙。

沿所述水平方向的運(yùn)動也采用所述X軸直線電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，進(jìn)一步提高了加工速度和加工精度，響應(yīng)性更好。

較佳地，所述X軸磁板和所述X軸電機(jī)線圈之間的間隙為0.7～1mm，所述Y軸磁板和所述Y軸電機(jī)線圈之間的間隙為0.7～1mm，所述Z軸磁板和所述Z軸電機(jī)線圈之間的間隙為0.7～1mm。

以所述X軸磁板和所述X軸電機(jī)線圈之間的間隙為例，若間隙過大，則磁場強(qiáng)度過小，由此產(chǎn)生的推力也較??；若間隙過小，則工作環(huán)境中的粉塵或其他雜質(zhì)易通過所述間隙進(jìn)入，會對直線電機(jī)的表面產(chǎn)生磨損，從而影響直線電機(jī)的正常工作。

較佳地，所述臥式銑床還包括：

一X軸光柵尺，所述X軸光柵尺的尺身固設(shè)于所述底座的尾端并位于其中一所述X軸導(dǎo)軌的外側(cè)、讀數(shù)頭設(shè)于所述工作臺；

一Y軸光柵尺，所述Y軸光柵尺的尺身固設(shè)于所述立柱的前側(cè)面并位于其中一所述Y軸導(dǎo)軌的外側(cè)、讀數(shù)頭設(shè)于所述主軸箱；

一Z軸光柵尺，所述Z軸光柵尺的尺身固設(shè)于所述底座的首端并位于其中一所述Z軸導(dǎo)軌的外側(cè)、讀數(shù)頭設(shè)于所述立柱。

采用所述X軸光柵尺、所述Y軸光柵尺和所述Z軸光柵尺分別對所述工作臺、所述主軸箱和所述立柱的位移進(jìn)行檢測，實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制，能夠進(jìn)一步提高定位精度和響應(yīng)性，最終提高加工精度和加工速度。

在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本實(shí)用新型各較佳實(shí)例。

本實(shí)用新型的積極進(jìn)步效果在于：

本實(shí)用新型中的臥式銑床，所述主軸箱沿所述豎直方向的運(yùn)動、所述立柱沿所述垂直方向的運(yùn)動及所述工作臺沿所述水平方向的運(yùn)動均采用直線電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，提高了加工速度和加工精度，且響應(yīng)性較好；另外，所述臥式銑床結(jié)構(gòu)簡單，便于裝配。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的臥式銑床的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中A部分的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1中沿B向的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3中C部分的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖1中D部分的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1：底座

11：X軸導(dǎo)軌

12：X軸凹槽

13：Z軸導(dǎo)軌

14：Z軸凹槽

2：立柱

21：Y軸導(dǎo)軌

22：第一Y軸凹槽

23：第二Y軸凹槽

3：工作臺

4：主軸箱

41：主軸

5：X軸直線電機(jī)

51：X軸磁板

52：X軸電機(jī)線圈

6：Y軸直線電機(jī)

61：Y軸磁板

62：Y軸電機(jī)線圈

7：Z軸直線電機(jī)

71：Z軸磁板

72：Z軸電機(jī)線圈

8：水平方向

9：垂直方向

10：豎直方向

101：X軸光柵尺

102：Y軸光柵尺

103：Z軸光柵尺

具體實(shí)施方式

下面舉個(gè)較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本實(shí)用新型。

如圖1所示，臥式銑床包括底座1、立柱2、工作臺3、主軸箱4、X軸直線電機(jī)5、Y軸直線電機(jī)6和Z軸直線電機(jī)7。其中，工作臺3沿水平方向8滑設(shè)于底座1的尾端；立柱2沿垂直方向9滑設(shè)于底座1的首端；立柱2具有一底面和一前側(cè)面，主軸箱4沿豎直方向10滑設(shè)于立柱2的前側(cè)面。

如圖1和圖2所示，底座1的尾端沿水平方向8具有兩相對設(shè)置的X軸導(dǎo)軌11和一X軸凹槽12，X軸凹槽12位于兩X軸導(dǎo)軌11之間。其中，工作臺3通過兩X軸導(dǎo)軌11沿水平方向8滑設(shè)于底座1的尾端。另外，X軸直線電機(jī)5具有相對設(shè)置的一X軸磁板51和一X軸電機(jī)線圈52，X軸磁板51設(shè)于X軸凹槽12內(nèi)，X軸電機(jī)線圈52設(shè)于工作臺3的底面，X軸磁板51和X軸電機(jī)線圈52之間具有一間隙(未示出)，且該間隙為0.7mm。

如圖1、圖3和圖4所示，底座1的首端沿垂直方向9具有相對設(shè)置的兩Z軸導(dǎo)軌13和一Z軸凹槽14，Z軸凹槽14位于兩Z軸導(dǎo)軌13之間。其中，立柱2通過兩Z軸導(dǎo)軌13沿垂直方向9滑設(shè)于底座1的首端。另外，Z軸直線電機(jī)7具有相對設(shè)置的一Z軸磁板71和一Z軸電機(jī)線圈72，Z軸磁板71設(shè)于Z軸凹槽14內(nèi)，Z軸電機(jī)線圈72設(shè)于立柱2的底面，Z軸磁板71和Z軸電機(jī)線圈72之間具有一間隙(未示出)，且該間隙為0.7mm。

如圖1和圖5所示，立柱2的前側(cè)面上沿豎直方向10具有相對設(shè)置的兩Y軸導(dǎo)軌21、一第一Y軸凹槽22和一第二Y軸凹槽23，第一Y軸凹槽22和第二Y軸凹槽23位于兩Y軸導(dǎo)軌21之間。其中，主軸箱4通過兩Y軸導(dǎo)軌21沿豎直方向10滑設(shè)于立柱2的前側(cè)面；主軸箱4上設(shè)有一主軸41，主軸41的末端沿靠近立柱2的方向伸出主軸箱4的底面并位于第一Y軸凹槽22內(nèi)，第一Y軸凹槽22的深度大于主軸41的末端的伸出長度、寬度大于主軸41的末端的截面寬度。第一Y軸凹槽22主要是為了防止主軸箱4在運(yùn)動的過程中，主軸41和立柱2發(fā)生碰撞。

如圖1和圖5所示，Y軸直線電機(jī)6具有相對設(shè)置的一Y軸磁板61和一Y軸電機(jī)線圈62，Y軸磁板61設(shè)于第二Y軸凹槽23內(nèi)，Y軸電機(jī)線圈62設(shè)于主軸箱4的底面，Y軸磁板61和Y軸電機(jī)線圈62之間具有一間隙(未示出)，且該間隙為0.7mm。

如圖1所示，所述臥式銑床還包括X軸光柵尺101、Y軸光柵尺102和Z軸光柵尺103。其中，X軸光柵尺101的尺身固設(shè)于底座1的尾端并位于其中一個(gè)X軸導(dǎo)軌11的外側(cè)、讀數(shù)頭設(shè)于工作臺3；Y軸光柵尺102的尺身固設(shè)于立柱2的前側(cè)面并位于其中一個(gè)Y軸導(dǎo)軌21的外側(cè)、讀數(shù)頭設(shè)于主軸箱4；Z軸光柵尺103的尺身固設(shè)于底座1的首端并位于其中一個(gè)Z軸導(dǎo)軌13的外側(cè)、讀數(shù)頭設(shè)于立柱2。

采用X軸光柵尺101、Y軸光柵尺102和Z軸光柵尺103分別對工作臺3、主軸箱4和立柱2的位移進(jìn)行檢測，實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制，能夠進(jìn)一步提高加工精度。

所述臥式銑床中，沿水平方向8、垂直方向9和豎直方向10的運(yùn)動分別采用X軸直線電機(jī)5、Z軸直線電機(jī)7和Y軸直線電機(jī)6進(jìn)行驅(qū)動。首先，直線電機(jī)中的磁板和電機(jī)線圈之間具有間隙，并不是接觸式摩擦，避免了由于摩擦而造成的抖動導(dǎo)致加工精度降低和表面光潔度變差的缺陷；然后，采用直線電機(jī)直接進(jìn)行驅(qū)動，省去了中間的多個(gè)傳動件，定位精度高、剛性好、響應(yīng)速度快、加工精度更高；最后，加工速度較高，且結(jié)構(gòu)簡單。

雖然以上描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。