[发明专利]大型立式高速数控车床

说明书

技术领域

本发明属于机械领域，具体涉及一种车床，尤其是一种大型立式高速数控车床。

背景技术

目前工作台面达到3.15米的大型立式数控车床在设计上要么只能实现车削功能，要么只能实现车铣功能，存在功能使用范围窄的问题；同时即使有的立式数控车床，尽管其可以实现车削、车铣的功能，但由于工作台面是采用油膜支撑，其车削、车铣的转速还是偏低，通常是在2-63rpm范围内，更重要的是由于齿盘与工作台面一体设计，由液压系统提供压力油，由压力油形成油膜使工作台面浮起旋转，由推力轴承限制工作台面的浮起量，而其不能实现高速运行的主要原因是工作台面由液压支撑，当工作台面高速运转时，其必将对油膜产生一离心力，油膜在离心力的作用下往往会甩聚在一起，因此会使工台面环形导轨与底座环形台面形成干摩擦，致使损坏机床；其次，由于油膜长期处于高温状态下，油压会引起变化，致使油膜厚度不均匀，所以工作台面运行会不均匀，致使加工的工件质量明显达不到要求。

发明内容

为了解决现有大型立式高速数控车床运行速度低、工作台面运行不稳定的问题，本发明提供了一种可同时实现车削、车铣功能，且转速高、运行稳定的大型立式高速数控车床。

为了实现本发明，本发明大型立式高速数控车床所采取的技术方案如下：

一种大型立式高速数控车床，其采用功能模块化设计，包括底座、车削系统、车铣系统、齿盘、工作台、主轴、主轴编码器，其中工作台与齿盘分体设计并紧固在一起组成工作台面，底座与工作台面通过主轴和主轴编码器联接在一起，齿盘与主轴之间设有径向主轴承；底座采用大主推力轴承支撑工作台面，该主推力轴承设置在齿盘外圆下部与底座之间；径向主轴承的上面设有上推力轴承，该上推力轴承压住齿盘。

上述一种大型立式高速数控车床，所述的车削系统、车铣系统分别设置在底座的两端，其中车削系统包括车削主轴、齿轮、斜齿轮，其中车削主轴的上端设有齿轮，该齿轮与工作台面的齿盘啮合，车削主轴的下端设有斜齿轮；车铣系统包括车铣主轴、涡轮、斜齿轮，其中涡轮设置在车铣主轴的下面，斜齿轮设置在车铣主轴的上面并与工作台面的齿盘啮合。

上述一种大型立式高速数控车床，所述的底座内设有油压系统，该油压系统设置在主推力轴承内部用来润滑主推力轴承和实现变速。

本发明一种大型立式高速数控车床，工作台面不采用油膜支撑，而是由主推力轴承支撑做圆周运动，由径向主轴承限制径向位移，由上推力轴承限制轴向位移，其不仅可显著提高工作台面的转速，同时还可有效防止工作台面的轴向和径向偏移，所以高速时十分稳定。

本发明一种大型立式高速数控车床，采用车削、车铣两种功能模块设计，其采用电控系统，当进行车铣时，车削系统静止，车铣主轴运行带动工作台面工作；车削时，车铣系统静止，车削主轴运行带动工作台面工作；整机可实现车削、车铣功能，具有一机多用的优势。

本发明一种大型立式高速数控车床，申请人做了有限元分析，工作台面最高转速可达到180rpm，最大稳定工况转速可达到140rpm，工作效率可显著提高，通常工作效率是现有大型立式数控车床的2-3倍；特别重要的是，其工作台面具有高稳定性，加工的工件质量可显著提高。

本发明一种大型立式高速数控车床，由于其具有很好的稳定性，申请人经实测，工作台面任意300mm平面度小于0.005mm，工作台端面跳动小于0.015mm，工作台径向跳动小于0.02mm，精度很好。

附图说明

图1是本发明大型立式高速数控车床结构示意图。

图中，底盘1，主轴编码器2，主推力轴承3，齿盘4，工作台5，主轴6，上推力轴承7，车削主轴8，斜齿轮9，车铣主轴10，涡轮11，油压系统12，径向主轴承13，齿轮14。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步阐述。

实施例1：

如图所示，一种大型立式高速数控车床，其采用功能模块化设计，包括底座1、车削系统、车铣系统、齿盘4、工作台5、主轴6、主轴编码器2，其中工作台5与齿盘4分体设计并紧固在一起组成工作台面，底座1与工作台面通过主轴6和主轴编码器联2接在一起，齿盘4与主轴6之间设有径向主轴承13；底座1采用大主推力轴承3支撑工作台面，该主推力轴承3设置在齿盘4外圆下部与底座1之间；径向主轴承13的上面设有上推力轴承7，该上推力轴承7压住齿盘4。