專利名稱：一種新型的數控機床的制作方法
一種新型的數控機床
本發明涉及機械領域，特別是涉及一種新型的數控機床。 [背景技術]
現在市場上的數控機床都存在剛度低、抗振動性差、滑動摩擦阻 力較大及傳動元件存在間隙等問題，且經過多次大修后，其零部件相 互連接尺寸變化較大，因此更換和調整傳動零件，但故障率仍然較 高，采用傳統的修理方案很難達到大修驗收標準，而且費用較高。
本發明的為了滿足機床穩定可靠，以較低的故障率運轉的需求， 提供一種新型的數控機床。
為了實現上述目的，設計一種新型的數控機床，包括主軸的主軸 箱、床身、控制箱和尾架，其特征在于主軸連接脈動裝置和傳動鏈， 步進電機與進給運動的絲杠采用電機輸出端配置減速器連接，且橫
向、縱向進給系統采用滾珠絲杠傳動，尾架是采用可控電動尾架； 所述的脈動裝置采用同軸安裝； 所述的傳動鏈的連接采用柔性連接。
本發明同現有的技術相比結構新穎，安全可靠，工藝簡單，適宜 加工小批量、高精度、形狀復雜、生產周期要求短的零件，且能穩定 產品的加工質量，采用計算機控制，有高超的運算能力，可以瞬時準 確地計算出每個坐標軸瞬時應該運動的運動量，加工零件的精度大大
提高高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要"修配"。
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圖l是本發明的主視參見附圖圖l中的l控制臺，2床身，3主軸箱，4步進電機，5 變速箱，6刀具架，7傳動鏈，8脈動裝置。 [具體實施例]
下面通過具體的實施例并結合附圖對本發明做進一步詳細的描述。
車床的主軸轉數和正、反向的控制。通常是在主軸的尾部安裝脈 沖發生器將轉數信息傳給計算機系統。在加工螺紋和絲杠時，所配置 的主軸脈動發生器的安裝采用同軸安裝，而傳動連的連接采用柔性連 接。同時，由于主軸發生器屬于光學元件，安裝時應小心，轉速應符 合要求，以免報廢，故一般在加工螺紋時，將其安裝上，不使用時將 其斷開，以延長其壽命。
數控機床必須有精確的傳動系，才會有好的精度和表面質量。從 進給傳動鏈最短考慮，步進電機與進給運動的絲杠聯接是一般采用電 機輸出端配置減速器。同時，橫向、縱向進給系統釆用滾珠絲杠傳 動，以保證傳動的靈敏性、高效性、高精度的要求。而且，要求盡量 消除傳動間隙，減小反向行程誤差，多采用消間隙聯軸器和消除傳動 齒輪間隙的機構。
脈沖當量是數控機床精度控制的重要指標。為了適應各種特殊加 工要求，可采用多脈沖當量的進給系統，同時，橫向、縱向的脈沖當 量之比應為l: 2，根據數控車床的性能要求,確定進給運動的快速定位
速度Z軸為3m/mi n,X軸為lm/mi n。脈沖當量Z向為0.01 mm/脈沖,X向為0.005mm/脈沖。而且，消除齒側配合對加工的影響，應 采用相應的機構。
尾架應采用可控電動尾架，利用微機來控制，其結構簡單。車床 縱、橫兩個方向的走刀量控制。通常是由計算機控制的電動機直辣帶 動傳動絲杠來實現。
主軸變速為手動操作。進給傳動系統則采用的傳動路線為步進電 機一減速齒輪箱一滾珠絲杠副一拖板一刀架，縱向和橫向進給又單獨 分開。
數控車床的加工精度在很大程度上是取決于進給傳動鏈的傳動精 度、靈敏度和穩定性。在傳動鏈中加入減速齒輪副，可以細化脈沖當 量，并且能提高傳動精度，同時還增大步進電機驅動轉矩。傳動元件 間存在的間隙，也影響傳動精度，故需采用有效的措施消除間隙。在 采用合理的預緊、消隙等措施之后，仍然可能留有微小的間隙，所以 數控系統還應配有反向間隙補償功能，在進給系統反向時由數控發出 脈沖指令進行自動補償。為了提高進給傳動系統的靈敏度，必須要有 效地減少運動件的摩擦阻力，所以這里采用到滾珠絲杠代替了原有的 滑動絲杠，滾珠絲杠具有傳動效率高、運動平穩、精度保持性好、壽 命長、可通過預緊消除軸向間隙并且提高系統的總體剛度等特點。進 給傳動系統的具體改造方法如下
(1) 縱向將步進電機連同減速齒輪箱裝在絲杠支架右側，把滾
珠絲杠的左右兩端通過連接套筒分別與原進給箱絲杠輸出軸及減速齒 輪箱輸出軸相連，滾珠螺母安裝座固定在溜板箱右側壁。
(2) 橫向拆除橫向滑動絲杠螺母副，由于滾珠螺母裝在方形的座內，尺寸較大，需要擴銑大拖板絲杠安裝槽的尺寸，相應地鏜大拖 板尾孔，并且銑平尾孔端面。在中拖板原來螺母座的安裝位置上銑相 應大小的槽，把橫向滾珠絲杠螺母座裝在中拖板中，通過連接套橫向 將滾珠絲杠的前后兩端分別與減速箱輸出軸、手柄刻度盤轉軸聯接在 一起，步進電機連同減速箱緊固在大拖板尾孔側面上。
主軸脈沖發生器是為了加工螺紋安裝的主軸轉速檢測裝置，它與 主軸轉速嚴格同步，微機從主軸脈沖發生器中取出與螺距相應的脈沖 數，使主軸旋轉角度與走刀發生嚴格的每轉進刀量關系，保證螺距的 正確性，螺紋切削時的傳動路線為主軸一齒輪副一脈沖發生器一數 控裝置一步進電機一縱向進給機構。
刀架可以選用陜西省機械研究所研制的WZD-IIB型自動回轉刀 架。該刀架采用柱銷、鼠齒盤粗精定位方式，重復定位精度高，可以 自動換刀，也可以手動換刀，通過微機程序發出的換刀信號驅動電機 帶動減速機構和升降螺母機構使刀架上升、轉位、下降并壓緊，刀架 的夾緊力大于lt,刀架的換刀時間小于6s。改造時原刀架拆掉后裝上 自動回轉刀架，并用墊板來調整安裝后的刀架中心高與原機床中心高 一致。
權利要求
1.一種新型的數控機床，包括主軸的主軸箱、床身、刀具架、變速箱、控制臺和尾架，其特征在于主軸連接脈動裝置和傳動鏈，步進電機與進給運動的絲杠采用電機輸出端配置減速器連接，且橫向、縱向進給系統采用滾珠絲杠傳動，尾架是采用可控電動尾架。
2. 如權利要求1所述的一種新型的數控機床，其特征在于所述的脈動 裝置采用同軸安裝。
3. 如權利要求1所述的一種新型的數控機床，其特征在于所述的傳動 鏈的連接采用柔性連接。
全文摘要
本發明涉及機械領域，特別是涉及一種新型的數控機床，包括主軸的主軸箱、床身、刀具架、變速箱、控制臺和尾架，其特征在于主軸連接脈動裝置和傳動鏈，步進電機與進給運動的絲杠采用電機輸出端配置減速器連接，且橫向、縱向進給系統采用滾珠絲杠傳動，尾架是采用可控電動尾架。本發明同現有的技術相比結構新穎，安全可靠，工藝簡單，適宜加工小批量、高精度、形狀復雜、生產周期要求短的零件，且能穩定產品的加工質量，采用計算機控制，有高超的運算能力，可以瞬時準確地計算出每個坐標軸瞬時應該運動的運動量，加工零件的精度大大提高高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要“修配”。
文檔編號B23B3/00GK101549407SQ20091005052
公開日2009年10月7日 申請日期2009年5月4日 優先權日2009年5月4日
發明者郭家堂 申請人:郭家堂