專利名稱：雙支承刨床的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種金屬切削加工設備，具體的說是一種雙支承刨床。
二背景技術：
刨床是一種常見的金屬切削加工設備，通常分為龍門刨床和牛頭刨床兩種。其中龍門刨床主要用于大型零件的刨削加工，而牛頭刨床多用于中小型零件的刨削加工。由于牛頭刨床體積小、價格低，因此應用面較為廣泛?，F(xiàn)有的牛頭刨床結構形式是刨頭設置在滑枕的頂端，滑枕以懸臂支承方式安裝并進行往復滑動，該懸臂支承方式帶來的缺點就是支承剛性較差，刨削時振動較大，因而加工精度較低，而且滑枕容易磨損。當機械或液壓驅動裝置推動滑枕由起始位置運動至最大行程時，滑枕受刨頭重力或切削力的影響逐漸遞增，刨頭處的撓度也不斷增大。并且由于滑枕與導軌之間存在間隙，在重力作用下，滑枕前端還存在下壓的趨勢，更加劇了刨頭在垂直方向上的位移；當?shù)竭_最大行程時，刨頭在該位置的偏移達到最大值，在這一運動過程中，安裝在刨頭上的刀具在空間中的運行軌跡并不是一條直線，而是一條逐漸變形彎曲的曲線，這樣就導致零件的加工誤差較大，而且這種狀況隨懸臂的長度也即滑枕行程的加長而更加嚴重，這就限制了所加工零件的軸向長度。又由于滑枕采用懸臂結構，即使導軌產生少量的磨損也會大大降低產品加工精度。此外，為了支承懸伸的刨頭，床身導軌面必須制造得較長，這樣也增加了材料費用和制造成本。
三
發(fā)明內容
1、發(fā)明目的本實用新型的目的是提供一種剛性好、強度高的雙支承結構的刨床，其加工精度高，適用范圍廣，結構緊湊、制造成本低。
2、技術方案本實用新型所述的雙支承刨床，其特征是它包括床身、左右支座、滑枕、導軌、導軌滑塊、刨刀機構、垂直運動拖板、工件夾持進給機構，所述左右支座垂直固定在床身上的兩端，導軌滑塊固定在左右支座上，導軌固定在滑枕的下方，并與導軌滑塊構成導軌副，導軌設置在導軌滑塊上，垂直運動拖板固定在滑枕的中部，刨削零件的刨刀機構固定在垂直運動拖板上。
所述工件夾持進給機構有兩種結構形式，為模塊化組合方式，一種是設置在床身上位于兩支座之間的橫向運動工作臺；另一種是設置在左右支座上的回轉分度運動頂尖機構。分別采用兩種運動機構可以大大提高加工的靈活性，擴大刨床的應用范圍。
本專利的驅動方式有兩種一是液壓驅動，一是數(shù)控驅動。采用現(xiàn)有的數(shù)控系統(tǒng)進行技術升級，并通過數(shù)控計算機控制滑枕、垂直運動拖板和橫向運動工作臺或回轉分度運動頂尖機構的運動，使得機床結構簡單，還擴大了刨床的加工范圍，使其不僅可以加工平面，還能加工斜面、軸向曲面、橫向曲面及螺旋面、柱面等具有特形面的復雜零件。由于這兩種驅動方式均可通過現(xiàn)有技術實現(xiàn)，故在本專利中不再詳述。
將現(xiàn)有牛頭刨床上滑枕的懸臂式結構設計為兩端支承結構，即將支座分為左右兩個，分別固定在床身的兩端，帶有導軌的滑枕橫跨安裝在左右支座上。當刨頭處于起始端和最大行程這兩個位置時，其撓度最小，即使當刨頭位于撓度最大位置即導軌跨度的中間位置時，其撓度的大小相對于同樣行程的牛頭刨床要小的多。而且其受行程變化的影響也小，即滑枕的剛性較好，這樣刀具的運行軌跡就更趨近于一條直線，加工出的零件精度也更高。同時，滑枕和導軌的長度在滿足同樣使用要求的基礎上也可以相應的短一些，既節(jié)省了材料和生產成本，又減少了刨床的體積。其中導軌可以采用運動精度較高的滾動導軌副，也可以采用滑動導軌副。
所述刨刀機構采用本申請人的另一項專利，專利號為200420026963.0，名稱為雙向刨刀機構，可以使現(xiàn)有牛頭刨床單向切削，空程返回的低效率工作過程變成雙向切削的高效率工作過程，能使加工效率提高一倍。
本實用新型的工作原理將待加工零件固定在橫向運動工作臺上或者回轉分度運動頂尖機構上。刨削時，由驅動裝置驅動的滑枕作往復直線運動，滑枕上的垂直運動拖板帶動刨刀機構對工件進行刨削。當該刨床采用數(shù)控系統(tǒng)驅動時，可以通過數(shù)控系統(tǒng)預先編制的加工程序，控制滑枕、垂直拖板與橫向運動工作臺或回轉分度運動頂尖機構的協(xié)調運動，完成對零件的加工。其中滑枕在驅動裝置的作用下左右往復直線運動，而設置在滑枕上的垂直運動拖板根據控制信號并由伺服電機驅動進行上下運動，從而能精確控制安裝在拖板上的刨刀機構的高度位置，橫向運動工作臺根據數(shù)控系統(tǒng)的控制信號帶動工件實施精確進給。并且該橫向運動工作臺為可拆裝式，拆卸后或配上墊板加高橫向運動工作臺，可減少垂直拖板懸伸距離，提高加工剛性；或在左右支座上安裝回轉分度運動頂尖機構，可擴大回轉分度運動頂尖機構加工零件的半徑范圍。而對于加工回轉體零件，則可由減速機構、伺服電機或直接采用手動分度控制方式控制回轉分度運動頂尖機構，實現(xiàn)對回轉體零件或螺旋面的加工。
3、有益效果本實用新型具有以下優(yōu)點1)將懸臂式滑枕改為雙支承滑枕，大大提高了支承剛性及滑枕的運動精度，滑枕的運動精度可達0.01/300毫米，大大高于牛頭刨床精度標準的0.04/300毫米，并由此減少了材料、減輕了重量、降低了成本、減少了尺寸。
2)可采用數(shù)控系統(tǒng)，擴大了刨床加工形狀范圍?？杉庸て矫?、斜面、軸向或橫向曲面等。
3)在采用了回轉分度運動頂尖機構后，還可以加工螺旋面、柱面等特形面的復雜零件。
4)可采用雙向刨刀機構，實現(xiàn)雙向刨削，加工效率成倍提高，并可減少空磨損，延長刨床的有效使用壽命。
5)導軌和床身的長度在滿足同樣使用要求的基礎上，可以相應的短一些，既節(jié)省了材料和生產成本，也減少了刨床的占地面積。
四

圖1是裝有橫向運動工作臺的雙支承刨床的結構示意圖。
圖2是圖1的側視圖。
圖3是裝有回轉分度運動頂尖機構的雙支承刨床的結構示意圖。
五具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實用新型所述雙支承刨床，它包括床身1、左右支座2、導軌滑塊3、滑枕4、導軌5、刨刀機構6、垂直運動拖板7、橫向運動工作臺8、調節(jié)墊塊11、齒條12、減速機構13和驅動滑枕4的伺服電機14。床身1是整體式床身，以保證刨床工作時的穩(wěn)定性，支座2為左右兩個，分別垂直固定在床身1的兩端。導軌滑塊3固定在左右支座2的兩端，其截面形狀為“凹”字形。導軌5固定在滑枕4的下方。導軌5與導軌滑塊3之間構成滾動式導軌副。采用滾動導軌副，可提高運動精度，減少導軌的磨損，延長使用壽命。當然也可以采用滑動導軌副。整個機床為“口”字形狀，該結構具有良好的剛性和運動精度。由液壓驅動或數(shù)控系統(tǒng)對機床進行驅動和控制。伺服電機14安裝在支座2的一側，并通過減速機構13上的齒輪帶動固定在滑枕4上的齒條12，驅動滑枕4做往復直線運動。垂直運動拖板7安裝在滑枕4的中部，刨削零件的刨刀機構6安裝在垂直運動拖板7上，該刨刀機構6采用專利號為200420026963.0專利所公開的雙向刨刀機構，從而使加工效率提高一倍。當然也可以采用通常的單向刨刀機構。橫向運動工作臺8設置在床身1上位于左右支座2之間，并可以通過調節(jié)墊塊11來改變高度。
所述機床也可以組合成如圖3所示的結構，它由設置在一個支座上的回轉分度機構9以及設置在另一個支座上的與其相配合的回轉分度頂尖10組成回轉軸，并由回轉分度伺服電機15驅動。圖3中設計了滑枕4采用油缸來驅動的另一種驅動方式，可以用于不含軸向曲面的加工領域。
所述機床分別通過兩軸，三軸數(shù)控系統(tǒng)進行控制，可以實現(xiàn)加工不同形狀零件的目的。例如橫向運動工作臺8和垂直運動拖板7用兩軸數(shù)控系統(tǒng)控制，而滑枕4采用油缸來驅動，可以加工橫向的平面、斜面、曲面。又如將垂直運動拖板7和回轉分度機構9、10用兩軸數(shù)控系統(tǒng)控制，而滑枕4采用油缸來驅動，可以加工橫向的柱面、曲面等復雜特形面的零件。再如橫向運動工作臺8和垂直運動拖板7以及滑枕4用三軸數(shù)控系統(tǒng)控制，則可加工橫向和軸向的曲面。還可以將回轉分度機構9、10、垂直運動拖板7以及滑枕4用三軸數(shù)控系統(tǒng)控制，又能加工螺旋面等復雜零件。采用不同組合方式，可以將刨床的加工領域充分擴展，提高機床使用價值。
權利要求1.一種雙支承刨床，其特征是它包括床身(1)、左右支座(2)、導軌滑塊(3)、滑枕(4)、導軌(5)、刨刀機構(6)、垂直運動拖板(7)、以及工件夾持進給機構；所述左右支座(2)固定在床身(1)上的兩端，導軌滑塊(3)固定在左右支座(2)上，導軌(5)固定在滑枕(4)的下方，并跨架在左右兩個支座上與導軌滑塊(3)構成導軌副，滑枕(4)由驅動裝置驅動，垂直運動拖板(7)固定在滑枕(4)的中部，刨刀機構(6)固定在垂直運動拖板(7)上，工件夾持進給機構安裝在位于左右支座(2)之間的床身(1)上或安裝在左右支座(2)上。
2.根據權利要求1所述的雙支承刨床，其特征是所述工件夾持進給機構是設置在位于左右支座(2)之間的床身(1)上的橫向運動工作臺(8)，或是設置在左右支座(2)上的回轉分度運動頂尖機構(9、10)。
3.根據權利要求1所述的雙支承刨床，其特征是所述驅動裝置為液壓驅動，或數(shù)控驅動。
4.根據權利要求1所述的雙支承刨床，其特征是所述刨刀機構(6)是雙向刨刀機構。
5.根據權利要求2所述的雙支承刨床，其特征是在所述橫向運動工作臺(8)的下方設有調節(jié)墊塊(11)。
專利摘要本實用新型公開了一種雙支承刨床，它包括床身、左右支座、導軌滑塊、滑枕、導軌、刨刀機構、垂直運動拖板、以及工件夾持進給機構；左右支座固定在床身上的兩端，導軌滑塊固定在左右支座上，導軌固定在滑枕的下方，并跨架在左右兩個支座上與導軌滑塊構成導軌副，滑枕由驅動裝置驅動，垂直運動拖板固定在滑枕的中部，刨刀機構固定在垂直運動拖板上，工件夾持進給機構安裝在位于左右支座之間的床身上或安裝在左右支座上。本實用新型的優(yōu)點是提高了加工精度，擴大了適用范圍，提高了工作效率，延長了機床的使用壽命，簡化了結構，減少了體積。
文檔編號B23D7/02GK2813173SQ20052007510
公開日2006年9月6日 申請日期2005年9月1日 優(yōu)先權日2005年9月1日
發(fā)明者王寧 申請人:王寧