[发明专利]一种数控机床

说明书

本发明公开了一种数控机床，其包括机床主体、回转箱、工件箱体、刀具箱体总成、平衡缸和平衡臂；机床主体朝向工件箱体的侧壁还设置有让位凹口，当刀具箱体总成位于切齿工况时，工件箱体能够全部或者部分收容于让位凹口，以便安装于刀具箱体总成的刀盘上的切齿加工位置位于该刀盘中心内侧；这样回转轴的长度较短，其靠近工件箱体一侧无需设置静压轴承，可以将用于检测回转轴旋转角度的检测装置安装于该端部，提高加工稳定性和检测精确度，并且通过平衡缸和平衡臂的配合抵消实现工件箱体的偏心扭矩，提高了数控机床工作稳定性。

技术领域

本发明涉及机加工设备技术领域，特别涉及一种数控机床。

背景技术

螺旋锥齿轮需要通过数控机床进行铣齿加工、磨齿加工，如本申请人拥有的申请号为CN201120199943.3的中国发明专利公开的一种螺旋锥齿轮加工机床所公开的结构，其中刀具与工件在安装于机床上的时候为上下分布，工件位于刀具下方，参照图11和图12，在进行左旋齿轮切齿时，第一回转轴箱体1控制工件箱2逆时针转到负方向角度，刀盘3的切齿位置位于刀盘3的外侧，即靠近工作台部分，X轴和Y轴需往正方向运动到切齿位置。参照图13和图14，在进行右旋齿轮切齿时，第一回转轴箱体1控制工件箱2顺时针转到正方向角度，刀盘3的切齿位置位于刀盘3的外侧，即靠近工作台部分，X轴需往负方向运动、Y轴需往正方向运动到切齿位置。这种结构设置及与基于该结构进行的加工，工件箱2与床身固定体之间的距离较大，传动稳定性较差，对于机床的结构强度要求较高。并且为了确保工件箱2的转动稳定性，在第一回转轴箱体1内对应第一回转轴靠近工件箱2的一端需要设置静压轴承，而用于检测第一回转轴旋转角度的光栅检测装置只能设置于第一回转轴远离工件箱2的一端，由于对应的驱动一般也作用于第一回转轴远离工件箱2的一端，因此光栅检测结果与工件箱2实际的转动角度存在偏差，影响加工质量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种数控机床，包括以下部件：机床主体、回转箱、工件箱体和刀具箱体总成；所述刀具箱体总成支撑于所述机床主体并且至少其刀盘能够沿X轴方向和Z轴方向相对所述机床主体运动，所述回转箱支撑于所述机床主体并且能够沿Y轴方向相对所述机床主体运动，所述工件箱体安装于所述回转箱的回转轴，所述回转轴轴线与Y轴平行，所述机床主体朝向所述工件箱体的侧壁还设置有让位凹口，当所述刀具箱体总成位于切齿工况时，所述工件箱体能够全部或者部分收容于所述让位凹口，以便安装于所述刀具箱体总成的刀盘上的切齿加工位置位于该刀盘中心内侧；

其中，所述X轴和Y轴在水平面内相互垂直，所述Z轴沿垂直于XY轴平面的竖直方向；

所述工件箱体的重心与所述回转轴轴线偏心设置；

还包括平衡缸和平衡臂，所述平衡臂的一端与所述回转轴铰接，另一端通过转动副连接所述平衡缸的活塞杆，所述平衡缸的缸体通过移动副安装于所述回转箱，所述平衡缸通过施加作用力于所述平衡臂以平衡所述工件箱体的质量所产生的偏心力矩。

使用本发明的数控机床对工件齿加工时，预将工件安装于工件箱体，因机床主体朝向工件箱体的一侧具有让位凹口，能够避让工件箱体以使得工件箱体能够全部或者部分位于该让位凹口，这样驱动刀具箱体总成中的刀盘沿X轴、Z轴运动能够使得刀盘中心以内的区域与工件接触以作为切齿加工位置，具体地运动可以参考上文描述。这样回转轴的长度比较短，提高工件箱体的稳定性。并且由于工件箱体与回转箱之间的距离得以减小，回转轴靠近工件箱体一侧无需设置静压轴承等支撑转动部件，从而可以将用于检测回转轴旋转角度的检测装置安装于该端部，进而提高控制的精确度，提高加工质量。

并且，平衡缸和平衡臂形成平衡机构，能够平衡工件箱体的质量所产生的偏心力矩，这大大增加了系统工作的稳定性。

可选的，所述机床主体设置有凹槽，所述凹槽至少朝向所述工件箱体一侧具有第一开口，所述回转轴的自由端部伸出所述第一开口连接所述工件箱体，所述回转箱至少部分位于所述凹槽内部，所述让位凹口设置于所述第一开口所处的所述机床主体的侧壁，所述刀具箱体总成位于所述工件箱体的上方。