[发明专利]以变频电机带动电动换挡变速箱的两挡式数控立式车床

说明书

技术领域

本发明属于数控车床技术领域，具体是一种以变频电机带动电动换挡变速箱的两挡式数控立式车床。

背景技术

现有数控立式车床多为单主轴结构，其动力部分结构基本有两种，一种为伺服电机直托主轴旋转，另一种为伺服电机配减速器，减速器带动主轴旋转。其中伺服电机直托主轴形式的立车适合普通用户，伺服电机配减速器结构立车适合一部分需要大扭矩加工的用户，但减速器降速比因厂家不同而固定不可变，如特殊定做必然增加成本，目前市场上立车配置的减速器降速比有1:2、1:4和1:7等，客户可以根据需求选择拥有固定降速比的立车。但是现在市场竞争激烈，要求机床的可加工范围大，通用性高。最大切削回转直径为φ600mm规格的立车，若配置大降速比减速器，如1:4和1:7，那么其最高转速基本在400~500rpm之间，而伺服电机直托主轴型的普通立车转速可达1000~1500rpm。由此可以看出目前市场上立车无法同时达到即拥有较高转速，又拥有较大扭矩，因此当用户因市场变化需要更改加工零件时，会因为机床的转速和扭矩性能而受到限制。 且现有市场上立车因配置减速器而导致成本较高。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种以变频电机带动电动换挡两挡变速箱、提高减速结构刚性、降低使用成本的数控立式车床。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种以变频电机带动电动换挡变速箱的两挡式数控立式车床，包括底座、安装于底座前断面的主轴箱、安装于主轴箱顶部的卡盘、安装于底座上断面的立柱以及安装于立柱内部的纵向进给轴、安装于立柱前部可沿立柱滑动的床鞍以及安装于床鞍内的横向进给轴、安装于床鞍上可沿床鞍左右滑动的滑板以及安装于滑板上的刀架，横向进给轴通过联轴器与第一交流伺服驱动电机联结，在横向进给轴上安装有第一滚珠丝杠，与第一滚珠丝杠配装的螺母与滑板联结，纵向进给轴与第二交流伺服驱动电机联结，在纵向进给轴安装有第二滚珠丝杠，与第二滚珠丝杠配装的螺母与床鞍联结；其特征在于主轴箱通过皮带连接变速箱，变速箱I轴通过联轴器与的主电机相连；在变速箱内依次设置有传动I轴、传动II轴、传动III轴；在传动I轴上有轴齿轮；在传动II轴上顺序安装有包括第一输入大齿轮和第一输出小齿轮；在传动III轴上安装有包括第二输入小齿轮和第二输入大齿轮和输出皮带轮，I轴轴齿轮同传动II轴上的第一输入大齿轮啮合，传动II轴上的第一输出小齿轮同传动III轴上的第二输入大齿轮啮合，实现低速传动；传动I轴轴齿轮同传动II轴上的第一输入大齿轮啮合，传动II轴上的第一输出小齿轮同传动III轴上的第二输入小齿轮啮合实现高速传动；传动III轴同主轴箱通过皮带轮连接，主轴箱上端连接卡盘。所述主电机为变频电机。

本发明主电机采用变频电机，主轴箱采用大结合面高刚性连接结构，配合变速箱变速系统可实现两档变速。采用自制两挡变速箱可根据用户需求，在设计时自定义降速比，如选择1:1和1:4降速比减速箱，选择1:1高速档时，机床性能同伺服电机直托主轴型立车一样，适合大多数用户使用，而选择1：4低速档时，机床便拥有较大扭矩，满足用户特殊零件的加工要求，解决了目前立车无法同时拥有大扭矩和高转速的矛盾，可同时满足客户的不同加工需求；采用变频电机和自制变速箱结构大幅度降低了减速成本；采用以电机为动力实现换挡的变速结构简单可靠，同液压换挡比较成本低，可靠性高，占用空间小。

下面结合说明书附图进一步阐述本发明的内容。

附图说明

图1为本发明数控立式车床结构示意图。

图2为本发明的数控立式车床传动系统示意图。

图3为本发明数控立式车床变速箱电动换挡示意图。

图中，1－底座，2－主轴箱，3－卡盘，4－刀架，5－滑板，6－床鞍，7－横向进给轴，7a－第一滚珠丝杠，8－纵向进给轴，8a－第二滚珠丝杠，9－立柱，10－主电机，11－液压站，12－第一交流伺服驱动电机（X轴），13－第二交流伺服驱动电机（Z轴），14－变速箱，14-1－传动I轴，14-2－传动二轴，14-3－传动三轴，14-1a－轴齿轮，14-2b－第一输出小齿轮，14-3a－第二输入小齿轮，14-3b－第二输入大齿轮，15－CNC控制电机，16－丝杆，17－拨叉。

具体实施方式