[发明专利]立式单轴数控钻铣床的主轴系统

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域，具体涉及一种数控机床的主轴系统，特别地，涉及一种立式单轴数控钻铣床的主轴系统。

背景技术

数控机床集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通讯技术于一体，是典型的机电一体化产品，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，数控技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，它实现加工机床及生产过程数控化，已成为当今制造业的发展方向。

数控铣床是在传统型的铣床的基础上发展起来的，是集钻、铣、镗、磨与一体的机床设备。数控铣床与传统型的铣床加工工艺基本相同，结构相似，但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床，其具有传统型的铣床所不可比拟的优点：

(1)具有高度柔性，从而缩短了生产准备周期，节省了大量工艺装备的费用；

(2)定位精度较高，较少加工误差；

(3)加工质量较稳定、可靠，保证了每一批次的加工件的一致性；

(4)节省劳动力，提高生产效率。

尽管数控铣床具有上述优点，但是，其定位精准度、加工效率、结构稳定性以及安全性能还需进一步改进。而在数控钻铣床中，主轴系统又显得尤为关键。

因此，目前亟需一种结构稳定、安全性能好、准确度高且加工效率高的主轴系统。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：一种立式单轴数控钻铣床的主轴系统，包括主轴箱、主轴驱动机构、主电机、Z轴滑轨、Y轴滑板以及Z轴伺服电机，其中，通过在主轴箱上安装Z轴滑轨，Z轴滑轨通过Y轴滑板与位于机床床身上的立柱活动链接，并且通过控制面板的控制作用，使得主轴箱能够准确定位，对工件进行钻铣加工，此外，通过向主轴驱动机构中的连接部件形成的中空通道中通入冷却水，对主轴驱动机构进行以及刀具进行有效快速的降温，从而完成本发明。

本发明的目的在于提供以下方面：

(1)一种立式单轴数控钻铣床的主轴系统，该主轴系统包括主轴箱、主轴驱动机构、主电机、Z轴滑轨、Y轴滑板以及Z轴伺服电机，其中，

在主轴箱的一个侧面上固定安装Z轴滑轨，Z轴滑轨通过Y轴滑板与Y轴滑轨相连，Y轴滑轨固定安装在立柱的一个侧面的上部，在Y轴滑轨的凹槽处安装Y轴伺服电机，立柱的底部固定安装立柱滑板，其中，立柱滑板与固定安装在钻铣床的床身(1)上的X轴滑轨相配合，Z轴滑轨与Y轴滑板的一面相配合，Y轴滑轨与Y轴滑板的另一面相配合，在Y轴滑板的另一面的凹槽处安装Z轴伺服电机，

所述主轴驱动机构从上到下依次连接：打刀缸、压紧装置、拉爪、刀柄，其中，压紧装置包括主轴、位于主轴内部的心轴、位于心轴内部的中空拉杆以及套装在心轴上的多组碟形弹簧，所述压紧装置、拉爪以及刀柄安装在主轴箱内部，刀柄安装在主轴下部，其中，

打刀缸的缸座固定安装在主轴箱的箱体的上表面上，打刀缸的缸座侧壁设置接口，接口处安装旋转接头，通过水管与冷却系统中的高压冷却泵连接，

拉爪的一端与主轴固定，拉爪的另一端通过拉钉与刀柄连接，刀柄与刀具连接，

其中，所述打刀缸的活塞的轴线、主轴的轴线、心轴的轴线、中空拉杆的轴线、拉爪的轴线、拉钉的轴线以及刀柄的轴线相重合。

(2)一种立式单轴数控钻铣床的主轴系统，其中，床身包括X轴滑轨、工作台以及X轴伺服电机，其中，

床身通过16个直径为20毫米的地脚螺栓固定在地基上，X轴滑轨浇筑在床身上，与床身为一体结构，X轴伺服电机安装在X轴滑轨的凹槽处，X轴伺服电机与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠通过轴承以及轴承座与床身连接，工作台浇筑在床身上，与床身为一体结构，且在工作台上设置两个夹盘，位于X轴滑轨的一侧，控制面板固定安装在床身上。

(3)一种立式单轴数控钻铣床的主轴系统，其中，Z轴滑轨浇筑在主轴箱上，与主轴箱为一体结构，或/和Y轴滑轨浇筑在立柱上，与立柱为一体结构。

(4)一种立式单轴数控钻铣床的主轴系统，其中，Y轴伺服电机与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠通过轴承以及轴承座与立柱连接，或/和Z轴伺服电机与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠通过轴承以及轴承座与Y轴滑板连接。

(5)一种立式单轴数控钻铣床的主轴系统，其中，润滑系统中的润滑泵安装在立柱上。

(6)一种立式单轴数控钻铣床的主轴系统，其中，冷却系统包括高压冷却泵、控制阀、喷头以及水管，其中，控制阀有三个接口，控制阀的一个接口通过水管与高压冷却泵连接，控制阀的另一个接口通过水管与打刀缸的缸座上的旋转接口(38)连接，控制阀的又一个接口通过水管与喷头连接。