[发明专利]用于镗床上的主轴驱动设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于镗床上的主轴驱动设备。

背景技术

现有的镗床，特别是卧式镗床，通常包括床身、工作台、立柱和主轴箱，且在主轴箱内安装有能使主轴旋转的主轴变速装置和主电机，以及能使主轴沿着其轴向和随主轴箱沿立柱上的导轨上下移动的进给变速装置。该种结构的镗床在工作时，首先将工件用夹具固定在工作台上，然后通过主电机和进给变速装置将主轴上的刀具移动到需要加工的工件表面，再通过主电机和主轴变速装置、进给变速装置驱动主轴转动和进给，以使刀具实现对工件镗削加工。

由于传统镗床的主电机，主轴变速装置和进给变速装置均集中安装在主轴箱内，而这种结构的镗床至少存在以下三个方面问题：其一是主轴箱结构十分复杂，质量过重；其二、由于主轴箱的重心与吊点不一致，造成主轴箱导轨与立柱上的导轨面接触状态不良，增加了主轴箱导轨与立柱上的导轨之间的摩擦，不利于保持镗床的几何精度的稳定性；其三、主电机安装在主轴箱内，在镗削时，主电机旋转产生震动，而这种震动会直接影响到主轴及刀具，使主轴及刀具在波动的状态下旋转，进而影响刀具对工件的镗削加工精度。另外，变速机构和电机都安装在主轴箱内，不但制造施工不方便，后期的使用和维护也不方便。

中国专利2172177Y公告的名称为“一种立卧两用多功能铣镗床”给出一种简化铣镗床部件的解决方案。该铣镗床主轴箱中的主传动系统是用一只滑移齿轮和一对交换齿轮作二级传动，主轴进给装置是由一只齿轮轴与套筒齿条构成的进给操纵部分和一个定程部分组成，且使进给操纵部分和定程部分与主轴箱分离。该种结构的铣镗床，虽然能简化部件及减轻主轴箱的重量，但其主电机和主轴变速装置仍然采用安装在主轴箱内的结构。

综上所述，现有镗床，特别是卧式镗床普遍存在主轴箱结构复杂，质量过重等问题，且主电机产生的震动会影响加工工件的精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于镗床的主轴驱动设备，该主轴驱动设备利用简化主轴箱结构的方式解决因电机所产生的振动影响加工精度及安装使用维护不便等问题。

本发明所提出的用于镗床的主轴驱动设备包括安装在镗床床身内的变速机构和用于驱动该变速机构动作且安装在镗床床身侧壁上的电机。将变速机构和电机安装在镗床的床身部位同样可以使刀具能随主轴做进给和旋转运动。而床身质量大、惯性大，且远离主轴及刀具，即便电机产生较大的震动也不会对主轴及刀具的运动产生不良影响，不会影响刀具对工件的镗削加工精度。另外，因将上述诸部件从主轴箱内移出后，使主轴箱的重量变轻；同时，主轴箱的吊装点非常接近其重心，当主轴箱沿立柱上的导轨上下移动时与立柱上的导轨之间的摩擦阻力很小，有利于镗床的几何精度的稳定性，也有利于提高工件的镗削加工精度。本发明所提出的用于镗床的主轴驱动设备使镗床的制造施工方便，利于后期使用和维护。

所述变速机构包括使主轴旋转的主变速装置和使主轴沿着轴向及随主轴箱沿立柱上的导轨上下移动的进给变速装置。

所述电机包括用于驱动主变速装置动作的主轴变频调速电机和用于驱动进给变速装置动作的进给变频调速电机。所述主轴变频调速电机和进给变频调速电机输入端均设置有用于控制其输出转速的变频调速器和可编程序控制器。

所述主变速装置和进给变速装置中均设置有用于切换其输出速度的电磁离合器。所述主变速装置和进给变速装置中均设置有用于切换其输出速度的液压缸驱动拔块组件。

所述主变速装置与主轴之间安装有主传递装置。所述主传递装置包括设置在主变速装置输出端的换向伞齿轮副和通过光杠与换向伞齿轮副相连接的传动伞齿轮副组。

所述进给变速装置与主轴之间安装有能将进给变速装置的旋转运动转换成主轴沿主轴轴向移动或随主轴箱沿立柱上的导轨方向上下移动的进给切换装置。进给切换装置包括固定在立柱上的导轨上的垂直丝杠和套在垂直丝杠上并能带动主轴箱升降的旋转升降丝母。

本发明所提出的主轴驱动设备是将主轴电机和主轴变速装置、进给电机和进给变速装置从主轴箱中移出并安装到床身腔体内，这样可以减轻主轴箱的自身的质量，因主轴箱是经常沿着立柱上的导轨做上下滑动的部件，而减轻主轴箱的重量可减小主轴箱与导轨之间的摩擦力，从而减小了对立柱上的导轨的磨损，提高立柱上的导轨的使用寿命；另外，因主轴箱是操控刀具对工件进行加工的载体，采用将电机和变速机构安装在床身的结构，其在运行过程中所产生的震动不会波及到主轴箱，所以，该种结构的镗床加工工件的精度相当高；另外，主变速装置和进给变速装置各自采用独立的部件分别安装在床身腔体内，这种分散的设计使得镗床的维护更加方便。

附图说明