CN102717306B - 一种数控设备 - Google Patents
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Abstract
一种数控设备，包括主轴装置，滑座，滑座驱动装置，装夹工件装置，主加工头；Z向导杆仅可上下运动地与滑座安装在一起；安装在Z向导杆内仅可相对Z向导杆转动地转轴；Z向丝杆螺母与Z向导杆固定；在转轴外周设有导电环，在转轴上设有与导电环连通的电线容置孔或电线容置槽，在电线容置孔或电线容置槽内容置有电线；在转轴的下端一体成型有或固定有摆座；电线的一端与导电环电连接，另一端与安装在转轴上的主加工头驱动电机和摆轴驱动装置电连接；导电环与电连接外部电源的电刷摩擦电连接，电刷与Z向导杆固定；优点是转轴可连续360°转动，与主轴电机和转轴驱动装置连接的电线不会扭断。
Description
技术领域
本发明涉及一种数控设备，特别是涉及一种主加工头数控机床、数控喷漆设备、数控焊接设备、数控激光切割设备、数控激光焊接设备、数控等离子切割设备、数控装螺丝设备、数控气割设备等。
背景技术
现有的数控设备，为了实现能加工复杂的零件，一般需要五轴运动加工，即X轴、Y轴、Z轴来回运动加工，摆轴在一定角度内转动，转轴或工作台360°连续旋转运动。
但现有的数控设备，一种是安装加工头(业内又称万向加工头)的摆轴虽然可以摆动一定角度，但转轴只能在一定角度内来回往复正反旋转，如果转轴连续360°朝同一个方向旋转，与转轴安装在一起的电连接摆轴驱动装置和加工头的电线，会因为转轴的连续旋转而缠绕在一起，当一直连续旋转缠绕下去时，电线便会被扭断，导致加工头无法正常工作。现有的数控设备的转轴只能做一定角度内来回往复正反旋转，如德国的CYTEC公司的万向加工头可以实现+/-370°的来回往复式旋转，为了实现复杂零件的加工特别是车削加工，安装在底座上的工作台必须可连续360°朝同一个方向旋转，这种数控设备用于车削加工(正向式车削加工)时，工作台旋转，由于需要运动的装夹工件的工作台和工件的重量比主轴装置及其承载装置的重量重很多，特别是当工件的重量非常大时，比如3吨乃至100吨或者更大时，这样安装工件的旋转工作台就需要非常大的体积，占用空间大；驱动工作台旋转的功率大，浪费能源；旋转工作台旋转运动时震动大和旋转惯性大，降低设备精度，工作环境噪音大；尤其是超过100吨的重工件，则更甚。
如申请号为03278066.4的发明专利中，公开了一种五轴联动龙门数控铣床，具有底座、工作台、左右立柱、横梁、溜板、滑枕、电主轴头、电主轴U型架，工作台X轴驱动机构，溜板Y轴驱动机构、滑枕Z轴驱动机构，电主轴头系由内藏式伺服电机直接驱动的电主轴头，且电主轴头通过在其两侧所设的对称的A轴与电主轴U型架成转动连结，电主轴U型架与装设在滑枕内且成可转动连结的C轴固定连接；电主轴头通过A轴旋转驱动机构和C轴旋转驱动机构而可分别围绕A轴和C轴旋转。A轴旋转驱动机构、C轴旋转驱动机构均是具有多级齿轮传动链传动，间隙多，难保证精度，传动结构复杂；虽然A轴旋转驱动机构采用齿轮消隙减速传动结构的齿轮减速传动链，但只是对减少齿轮传动链间隙有一定改善，并不能消除齿轮传动链间隙，仍然会影响龙门数控铣床的加工精度，无法满足龙门铣床高精度的要求。该发明如果C轴是360°连续旋转，由于电主轴头通过在其两侧所设的对称的A轴与电主轴U型架成转动连结，电主轴U型架与装设在滑枕内且成可转动连结的C轴固定连接，连结电主轴头和驱动A轴旋转的伺服电机的电线会因为C轴的连续360°旋转而缠绕在一起，当一直连续旋转缠绕下去时，电线便会被扭断，导致万电主轴头无法正常工作。
如申请号为200920031017.8的发明专利中，公开了一种五轴数控机床用双向旋转副，包括电主轴支架及与其固定连接的电主轴，它还包括L型的CA旋转副，CA旋转副的一端与C轴摆线减速机固接，C轴摆线减速机的另一端与C轴固定端盖固接，C轴固定端盖固定在C轴固定支架上，C轴固定端盖上固定有与C轴摆线减速机对应的C轴伺服电机；CA旋转副的另一端固定有A轴伺服电机，A轴伺服电机与A轴摆线减速机固定连接，A轴摆线减速机的输出端与电主轴支架固定连接。该五轴数控机床通过C轴摆线减速机带动电主轴实现绕C轴旋转，CA旋转副的一端与C轴摆线减速机固接，CA旋转副的另一端固定有A轴伺服电机，与A轴伺服电机和电主轴连接的电线会因为C轴的连续360°旋转而缠绕在一起，当一直连续旋转缠绕下去时，电线便会被扭断，导致万向加工头无法正常工作，因此C轴只可在一定角度内正反转。
如申请号为21010514827.6的发明专利中，公开了一种数控等离子六轴五联动坡口切割机，包括横梁两侧的端架，两端架均连接有纵向移动装置并置于轨道上，横向移动装置安装在横梁上，主机经托架与升降移动装置连接，升降移动装置与横向移动装置连接，主机包括安装在托架上机箱，该机箱顶上安装旋转电机，所述旋转电机(8)的输出轴与机箱内的滚珠丝杆连接，滚珠丝杆的上端安装小齿轮螺纹连接；所述机箱还设有供电缆线穿过的空心旋转轴，该旋转轴上连接大齿轮，大齿轮与所述小齿轮啮合，旋转轴的下端与“C”形连接件上端固定，“C”形连接件上安装摆动电机驱动的减速箱，该减速箱经齿轮与半圆形齿条啮合，半圆形齿条上安装割炬座。这种采用多级齿轮机械链传动来驱动旋转轴，间隙多，难保证精度。与摆动电机和割炬连接的电线会因为旋转轴的连续360°旋转而缠绕在一起，当一直连续旋转缠绕下去时，电线便会被扭断，导致割炬正常工作，因此旋转轴只可在一定角度内正反转。
如申请号为201020561238.9的发明专利中，公开了一种联体式A/C轴双摆角数控万能铣头，铣头由A、C轴两个回转单元组成，其中，A轴单元的结构为：电主轴***到主轴箱内，主轴箱通过A轴左、右两侧的交叉滚子轴承R A轴左、右两侧的水冷套支撑于工型左壳体和L型右壳体组合成的U型叉体内，并且在工型左壳体R L型右壳体内并联布置两台外转子式力矩电机,A轴左侧、右侧力矩电机定子分别与工型左壳体和L型右壳体连接，A轴左、右侧力矩电机转子同时安装于主轴箱两侧，主轴箱和L型右壳体之间设置有A轴配油环；C轴单元的结构为：芯轴设置在C轴配油环内，芯轴的后端通过尾端支撑轴承与后端盖配合，芯轴的前端与前端传动件连接，C轴水冷套通过C轴配油环与芯轴配合，C轴上、下端力矩电机定通过内侧的C轴水冷套与后端盖连接，后端盖与外壳体连接；C轴上端力矩电机转子与外侧的隔套连接，隔套与前端传动件连接，C轴下端力矩电机转子直接与前端传动件连接，前端传动件通过转台轴承与A轴单元的L型右壳体连接。该发明中虽然采用直驱电机驱动A轴、C轴运动，由于A轴单元安装在C轴，与A轴左侧、右侧力矩电机定子连接的电线会因为A轴的连续360°旋转而缠绕在一起，当A轴一直连续旋转缠绕下去时，电线便会被扭断，导致割炬正常工作，因此A轴只可在一定角度内正反转。
还有一种摆轴安装在主轴上，主轴可以360°连续转动，但摆轴的驱动必须采用多级齿轮机械链传动来驱动。如申请号为200610118881.2的发明专利中，公开了一种加工深盲孔底端内曲面的数控镗杆，包括镗杆套，该镗杆还包括摆动刀杆，摆动轴，与镗杆套连接的伺服电机，传动轴，摆动驱动齿轮，伞齿轮副，所述摆动刀杆后部设有摆动齿轮，伺服电机输出轴通过联接轴与固定在镗杆套内的轴承座中的传动轴固定连接，传动轴通过主动伞齿轮带动从动伞齿轮及与从动伞齿轮一起安装在过渡轴上的摆动驱动齿轮回转，摆动驱动齿轮与摆动刀杆的摆动齿轮啮合，带动摆动轴及摆动刀杆作回转摆动。这种采用多级齿轮机械链传动来驱动摆轴，传动链中存在间隙、弹性变形等因素，这些因素都会影响到精度，并且，整个机构制造装配精度要求也高、结构复杂、体积大、重量重、成本也较高。
申请号为200520133730.5的实用新型专利中,公开了一种全自动数控切管机，由机身,切割***、送料夹紧***、数控***、冷却***组成，切割***有主轴其上固定有进刀电机，电机通过齿轮传动带动丝杆转动，丝杆使滑块作直线运动，滑块上装有切割刀具，电机的电源通过电刷，电环导进，该方案虽然公开了通过电刷解决与安装在主轴上随主轴一起转动的电机的电线缠绕问题，但除电刷外都安装在主轴上随主轴一起转动，但其解决的问题是刀具旋转进给的问题，而不是在安装在底座上的工作台不运动，解决五轴运动数控机床为加工复杂的零件，特别是五轴运动的车削加工、车削和铣削的复合加工复杂零件。
申请号为200920241455.7的实用新型专利中，公开了一种电火花成型机数控直驱式C轴机构，在所述电火花成型机的Z轴端固定设置一电机安装座，该电机安装座上设有一直驱电机，所述直驱电机具有外壳和转轴，该外壳相对电机安装座固定连接，转轴为空心轴且回转方向为绕Z轴回转；所述空心轴的空心孔中穿设有一进电轴，该进电轴相对空心轴绝缘固定连接；在所述电机安装座内设有一腔体，该进电轴的上端延伸至所述腔体中，位于腔体中的进电轴上沿周向设有一环形接触面，对应该环形接触面设有一进电电刷，该进电电刷绝缘安装在所述电机安装座上，进电电刷的工作面与环形接触面接触配合；所述进电轴的下端设有电极夹具。该方案虽然公开了通过进电电刷、进电轴解决了与安装在转轴上随转轴一起转动的电极夹具的电连接问题，但其解决的问题是采用直驱电机电火花加工的问题，而不是在安装在底座上的工作台不运动，解决五轴运动数控机床为加工复杂的零件，特别是五轴运动的车削加工、车削和铣削的复合加工复杂零件。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种转轴可以360°连续转动、电连接与转轴安装在一起的摆轴驱动装置和主加工头的电线不会缠绕、安装底座上的工作台不需转动就可实现五轴运动加工复杂零件特别是车削复杂零件、主加工头上下运动时稳定性好、不易产生不平衡扭力的数控设备。
一种数控设备，包括主轴装置，安装主轴装置的滑座，滑座驱动装置，装夹工件装置，主加工头，主轴装置包括Z向导杆、驱动Z向导杆上下运动的Z向驱动装置；Z向导杆仅可上下运动地与滑座安装在一起；还包括安装在Z向导杆内仅可相对Z向导杆转动地转轴，转轴驱动装置；Z向驱动装置包括一个Z向驱动电机，与驱动电机的电机轴连接的一根Z向丝杆，与Z向丝杆配合的丝杆螺母；在滑座上向上设有支撑部，在支撑部上设有电机安装板，Z向驱动电机固定在电机安装板上，Z向丝杆远离驱动电机的一端穿过电机安装板；丝杆螺母与Z向导杆固定，主加工头设置在Z向导杆下方；在转轴外周设有导电环，在转轴上设有与导电环连通的电线容置孔或电线容置槽，在电线容置孔或电线容置槽内容置有电线；在转轴的下端一体成型有或固定有摆座，还包括安装在摆座上的摆轴和摆轴驱动装置，所述的主加工头的主加工头座固定在摆轴上或与摆轴一体成型；电线的一端与导电环电连接，另一端与安装在转轴上的电机电连接；导电环与电连接外部电源的电刷摩擦电连接，电刷与Z向导杆固定；转轴驱动装置包括安装在转轴的外周的第一转子，安装在Z向导杆内与第一转子配合的第一定子。
作为方案一的改进，Z向导杆与转轴配合的孔为上大下小的阶梯孔，在转轴的上端设有径向的凸出部，在阶梯孔的大孔内安装有与转轴的凸出部的底面接触的下轴承和与转轴的凸出部的顶面接触的上轴承；下轴承支撑在阶梯孔上，转轴通过上轴承、下轴承与Z向导杆配合。转轴的凸出部与上轴承、下轴承配合的结构，使Z向导杆、转轴易加工、易安装，易保证精度。
作为方案一的改进，Z向导杆与转轴配合的孔为上大下小的阶梯孔，在转轴的两端设有小轴，在阶梯孔的大孔内安装有与转轴的下端小轴和配合的下轴承、与转轴的上端小轴配合的上轴承；下轴承安装在阶梯孔的最小孔的底面上，转轴通过上轴承、下轴承与Z向导杆配合。转轴两端的小轴与上轴承、下轴承配合的结构，使Z向导杆、转轴易加工、易安装，易保证精度。
作为方案一的改进，在主轴装置上还设有冷却流道。冷却流道带走主轴装置上的热量，减少主轴装置的Z向导杆、转轴等过热变形。
作为方案一的改进，摆轴驱动装置包括安装在摆座内的第二定子，安装在第二定子内的第二转子；摆轴同轴安装在第二转子内，所述的主加工头的主加工头座固定在摆轴上或与摆轴一体成型；所述的电线容置孔或电线容置槽内的电线远离导电环的一端与第二定子电连接。摆轴的驱动通过第二定子和第二转子的配合来实现，结构简单，安装方便，减少安装空间。
作为方案一的改进，在Z向导杆的顶部固定有Z向丝杆螺母安装板，Z向丝杆螺母固定在Z向丝杆螺母安装板中心，Z向驱动电机、Z向丝杆螺母与Z向导杆同轴；转轴驱动装置安装在Z向导杆内，使主加工头上下运动时运动平衡，稳定性好。
作为方案一至七的共同改进，所述的支撑部为与Z向导杆配合的管状的上导套；在滑座的下方还设有与Z向导杆配合的管状的下导套；在上导套、滑座、下导套内设有与Z向导杆配合地贯通的导向孔，Z向导杆可上下运动地安装在导向孔内，电机安装板密封上导套的导向孔的顶部。在滑座的下方和上方均设有导套，增加Z向导杆的导向长度，提高Z向导杆的导向效果。电机安装板密封上导套的导向孔的顶部，灰尘不易进入Z向导杆和导套之间的间隙，进一步提高导向效果，减少因灰尘进入导向间隙的磨损。
作为方案一的改进，摆轴驱动装置包括驱动电机；摆轴与驱动电机的电机轴连接，摆轴远离驱动电机的一端穿过摆座与主加工头座连接在一起。摆轴直接通过驱动装置电机驱动，结构简单，成本低。
作为方案一至七的共同改进，在滑座内固定有两条第一Z向直线导轨轨道，在Z向导杆的两侧对称凸设有Z向导向固定部，在Z向导向固定部上均固定有与相应的第一Z向直线导轨轨道配合的第二Z向直线导轨轨道。通过第一Z向直线导轨轨道和第二Z向直线导轨轨道配合Z向导向，导向效果好，Z向导杆不需要再设计止转结构。特别是当第一Z向直线导轨轨道和第二Z向直线导轨轨道磨损后，只需更换第一Z向直线导轨轨道和第二Z向直线导轨轨道即可，不需更换Z向导杆。
作为方案一至七的共同改进，Z向导杆的导向部分为圆柱形；在Z向导杆上设有止转槽，在滑座上设有与Z向导杆配合的Z向导套，在Z向导套与Z向导杆间设有防止Z向导杆沿导杆轴线水平方向转动地止转结构。用止转结构来防止Z向导杆转动，结构简单，各个零件的设计方便。
作为上述方案的改进，止转结构包括止转块，在Z向导套的侧面上设有容置止转块的水平方向的容置通孔，在容置通孔朝向Z向导套外侧的一端设有抵挡件，在止转块和抵挡件间设有弹簧；在Z向导杆的侧面上设有与止转块配合的止转槽，止转块凸出与Z向导杆配合的导向孔伸入止转槽内。将止转结构安装在Z向导套内，结构简单，安装方便。
作为方案一至七的共同改进，Z向导杆仅可上下运动地与滑座安装在一起；Z向丝杆螺母固定在Z向导杆上；还设有防止Z向导杆沿导杆轴线水平方向转动地止转结构；止转结构包括第三止转块，在Z向导杆上设有容置第三止转块的容置部，在第三止转块和Z向导杆间设有第三弹簧；第三止转块凸出Z向导杆的外周，在与Z向导杆配合的导向孔内设有与第三止转块配合的止转槽。通过止转块止转，结构简单，由于弹簧有缓冲作用，可很好的保证Z向导杆不会转动地做顺畅的Z向导杆上下运动。
作为上述方案的改进，所述的容置部为设置在Z向导杆侧面上的盲孔，第三弹簧安装在盲孔的底面与第三止转块之间；第三止转块远离弹簧的一侧凸出Z向导杆的外周与止转槽配合。止转结构安装在Z向导杆侧面上的盲孔内，结构简单。
作为上述方案的又一改进，容置槽设置在Z向导杆的顶部并与Z向导杆的侧面连通；止转结构还包括安装在第四止转块、端盖，第三弹簧安装在第三止转块、第四止转块之间设有第三弹簧，端盖将第三止转块、第四止转块限制在Z向导杆上设定范围内移动；第三止转块凸出Z向导杆的外周与止转槽配合。止转结构安装在Z向导杆顶部的容置槽内，安装方便。
作为方案一至七的共同改进，滑座向上设有的支撑部为与Z向导杆配合的上导套，在滑座上还向下设有下导套；电机安装板密封上导套的导向孔的顶部；Z向导杆、Z向驱动装置安装在Z向导套内；在导套内设有导向镶块，转轴与导向镶块配合。转轴与导向镶块配合，减少摩擦力，减少导向摩擦接触面，减少摩擦产生的热量，同时易于热量从下导套、导向镶块、转轴之间的间隙排出去，减少转轴的变形。
一种数控设备，包括主轴装置，安装主轴装置的滑座，滑座驱动装置，装夹工件装置，主加工头，主轴装置包括Z向导杆、驱动Z向导杆上下运动的Z向驱动装置；Z向导杆仅可上下运动地与滑座安装在一起；还包括安装在Z向导杆内仅可相对Z向导杆转动地转轴，转轴驱动装置；Z向驱动装置包括一个Z向驱动电机，与驱动电机的电机轴连接的一根Z向丝杆，与Z向丝杆配合的丝杆螺母；在滑座上向上设有支撑部，在支撑部上设有电机安装板，Z向驱动电机固定在电机安装板上，Z向丝杆远离驱动电机的一端穿过电机安装板；丝杆螺母与Z向导杆固定，主加工头设置在Z向导杆下方；在转轴外周设有导电环，在转轴上设有与导电环连通的电线容置孔或电线容置槽，在电线容置孔或电线容置槽内容置有电线；在转轴的下端一体成型有或固定有摆座，还包括安装在摆座上的摆轴和摆轴驱动装置，所述的主加工头的主加工头座固定在摆轴上或与摆轴一体成型；电线的一端与导电环电连接，另一端与安装在转轴上的电机电连接；导电环与电连接外部电源的电刷摩擦电连接，电刷与Z向导杆固定；在Z向导杆的下端还固定有固定座；转轴驱动装置包括安装在固定座下端的第一定子，安装在第一定子的第一转子，转轴仅可转动地安装在第一转子内。结构简单，转轴的长度短，不易变形。
本发明的有益效果是：使用电刷和导电环，转轴可以360°连续旋转，与转轴安装在一起电连接主加工头和摆轴驱动装置的电线不会因为转轴的旋转而缠绕在一起，这样当摆轴摆动、加工头的轴线方向偏离竖直方向时，加工头在X向和Y向所在的平面做圆弧运动时，通过转轴的360°连续旋转，加工头始终能满足加工角度的需要，不需要装夹工件装置运动即可加工复杂零件。单，便于实现Z向导杆上下运动或转动或驱动安装在Z向导杆内的转轴转动。特别是对于加工时工件安装在固定在底座上的工作台上、工件不必转动的逆向式车削加工，需要加工头终端的车削刀具始终与工件的中心保持一个角度，而车削刀具要始终保持这个角度就需要万向加工头必须可以做无限次的连续旋转，再通过数控***编程控制XYZ的联动位移就可轻易实现，由于加工头的结构不必很大，重量不必很重，当主加工头及其承载装置的重量相对于传统的需要运动的装夹工件的工作台和工件的重量总和轻很多时，但当工件的重量非常大时，比如3吨乃至100吨或者更大时，就能大大节省驱动功率(节能)和提高了位移灵活性(位移速度)，更容易保证加工精密度，大大提高加工头的位移灵敏度和工件加工精度、提高X向、Y向的移动速度、提高加工效率、大大减少设备运动件和导轨之间的磨损。同时由于摆轴可以摆动一定角度，转轴设置有导电环与电刷配合来实现电连接摆轴的驱动装置的电线和加工头终端的电线在转轴连续360°旋转时不会缠绕，就可以实现任意角度内的车削(逆向式)和铣削的复合加工，比目前行业上该类型万向加工头的性能更加超越；且摆轴和加工头可以采用电机直接驱动，省却了多级齿轮机械传动的间隙，提高了设备的加工精度，使结构最大程度的紧凑化，简化结构，使传递刚性大大得到增加。驱动电机安装在电机安装板上，与第三驱动电机的电机轴连接的Z向丝杆穿过Z向驱动装置安装座与Z向丝杆螺母配合，结构简单，便于实现Z向导杆上下运动或转动或驱动安装在Z向导杆内的转轴转动，位移精度高，主加工头上下运动时稳定性好、不易产生不平衡扭力。采用第一定子和第一转子配合来驱动转轴，结构简单，安装方便。
附图说明
图1是本发明实施例1的立体示意图。
图2是本发明实施例1的Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。
图3是本发明实施例1的Y向滑座、主轴装置沿Z向导杆的轴线位置剖切的示意图。
图4是沿图3的A-A位置剖切的示意图。
图5是本发明实施例2的Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。
图6是本发明实施例2的Y向滑座、主轴装置沿Z向导杆的轴线位置剖切的示意图。
图7是沿图6的B-B位置剖切的示意图。
图8是本发明实施例3的Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。
图9是本发明实施例4的Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。
图10是本发明实施例5的Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。
图11是本发明实施例6的Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。
图12是本发明实施例7的Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。
图13是本发明实施例8的立体示意图。
图14是本发明实施例9的立体示意图。
图15是本发明实施例10的Y向滑座、主轴装置的立体示意图。
图16是本发明实施例10的Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。
图17是本发明实施例10的Y向滑座、主轴装置沿Z向导杆的轴线位置剖切的示意图。
图18是本发明实施例11的Y向滑座、主轴装置沿Z向导杆的轴线位置剖切的示意图。
图19是本发明实施例12的Y向滑座、主轴装置沿Z向导杆的轴线位置剖切的示意图。
图20是本发明实施例13的Y向滑座、主轴装置的立体分解示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1至图4所示，一种数控机床，包括一体成型的主体框架1，工作台2。主体框架1包括方形的底座3，与底座3一体成型设置在底座3四个转角位置和分别设置在底座的左侧、右侧和后侧的中间位置的主支撑柱4，连接主支撑柱4间的横向连接柱5。与主支撑柱4一体成型设置在主支撑柱4上的主支撑架6。主支撑架6为开口朝向竖直方向的方形闭环结构。
还包括X向滑座7。在主支撑架6和X向滑座7间设有相互配合的X向前导轨、X向后导轨。X向滑座7可沿X向前导轨、X向后导轨来回滑动。
X向滑座7包括开口朝向竖直方向的方框，在方框的前后侧面上分别凸设有X向导轨滑座固定块13，在方框的底面上设有下凸部14。
X向前导轨、X向后导轨包括安装在主支撑架6上的设有滚珠的X向直线滑动轨道15，固定在X向导轨滑座固定块13底面与X向直线滑动轨道15配合的X向导轨滑座16。
还包括驱动X向滑座7来回运动的第一驱动装置；第一驱动装置包括一个第一驱动电机10，驱动X向滑座7来回运动、与X向直线滑动轨道15平行的一根与第一驱动电机10的电机轴连接的X向丝杆11，与X向丝杆11配合的第一丝杆螺母(未示出)，第一丝杆螺母(未示出)固定在下凸块部14与X向滑座7结合的位置。
还包括安装在靠近主支撑架6的左右两侧的X向丝杆安装座17，第一驱动电机10安装在X向丝杆安装座17的外侧面上，X向丝杆11远离第一驱动电机10的一端穿过X向丝杆安装座17、第一丝杆螺母(未示出)安装在远离第一驱动电机10的X向丝杆安装座17上；X向丝杆11位于两根X向直线滑动轨道15之间。
还包括Y向滑座18，在X向滑座7和Y向滑座18间设有相互配合的Y向左导轨、Y向右导轨。
还包括驱动Y向滑座18来回运动的第二驱动装置；第二驱动装置包括一个第二驱动电机21，驱动Y向滑座18来回运动、与Y向左导轨、Y向右导轨平行的一根与第二驱动电机21的电机轴连接的Y向丝杆22，与Y向丝杆22配合的Y向丝杆螺母(未示出)。
Y向滑座18包括Y向滑座底板24，从Y向滑座底板24垂直向上凸设的U型上凸部25，从Y向滑座底板24垂直向下凸设的U型下凸部26。在Y向滑座底板24在左右方向均凸出U型上凸部25、U型下凸部26。Y向丝杆螺母(未示出)固定在U型下凸部26与Y向滑座底板24结合的位置。
Y向左导轨、Y向右导轨为滑轨；包括直接固定在X向滑座7上的设有滚珠的Y向直线滑动轨道27，固定在Y向滑座底板24的底面与Y向直线滑动轨道27配合的Y向导轨滑座29。
还包括安装在靠近X向滑座7的前后两侧的Y向丝杆安装座28，第二驱动电机21安装在Y向丝杆安装座28的外侧面上，Y向丝杆22远离第二驱动电机21的一端穿过Y向丝杆安装座28、Y向丝杆螺母(未示出)安装在远离第二驱动电机21的Y向丝杆安装座28上。Y向丝杆22位于两根Y向直线滑动轨道27之间。
还设有安装在Y向滑座18上的主轴装置。主轴装置包括可上下运动的横截面为圆形Z向导杆30，端盖31，内螺纹螺母54，外螺纹螺母55，仅可相对Z向导杆30转动的转轴32，驱动转轴32旋转的第一转子33和第一定子34，轴承35，轴承19，两条安装在Y向滑座18的U型上凸部25、U型下凸部26的底面并贯穿Y向滑座18的第一Z向直线滑轨轨道36，驱动Z向导杆30上下运动的Z向驱动装置。在Z向导杆30的两侧对称凸设有Z向导向固定部37，在Z向导杆30内设有与Z向导杆30同轴的中心阶梯通孔59，在Z向导向固定部37上固定有第二Z向直线滑轨轨道38，在第二Z向直线滑轨轨道38上设有与第一Z向直线滑轨轨道36配合的导槽39。在U型上凸部25上固定有电机固定板40。第一Z向直线滑轨轨道36、第二Z向直线滑轨轨道38穿过Y向滑座18。在端盖31内设有阶梯小孔49和阶梯大孔50。还包括导电环51和电刷52。Z向驱动装置包括一个第三驱动电机41、驱动Z向导杆30上下运动的一根Z向丝杆42。转轴32包括与Z向导杆30内孔配合的大轴44、从大轴44的顶部延伸设有阶梯小轴45、从大轴44的底部延伸设有小轴20。在转轴32内设有中心通孔53。轴承35套在小轴45的大端上并支撑在大轴44上与小轴45的大端外周配合并与导杆30的阶梯通孔59的大孔内周配合。第一转子33套在小轴45的小端上与小轴45的小端外周配合并支撑在轴承35上。导电环51套在小轴45的小端上与小轴45的小端外周配合并支撑在第一转子33上。在小轴45的小端靠近转轴32的顶部端面设有外螺纹，螺母54的内螺纹与小轴45的小端的外螺纹配合、端面与导电环51的端面接触从而将第一转子33、导电环51从下到上依次固定在转轴32上。第一定子34安装在端盖31的阶梯小孔49内，第一定子34的顶部端面与阶梯小孔49的端面接触，外周与阶梯小孔49的内周配合，内周与与第一转子33配合；在阶梯大孔50靠近端盖31的底部端面设有内螺纹；螺母55的内径大于第一转子33的外径，螺母55的外螺纹与阶梯大孔50的内螺纹配合、端面与第一定子34的底部端面接触从而将第一定子34固定在端盖31内。电刷52固定在端盖31内并与导电环51摩擦接触，导电环51通过电线与安装在转轴32上的电机电连接。端盖31固定在Z向导杆30的顶部。Z向丝杆螺母46固定在端盖31的中心并伸入转轴32内与转轴32避空。第三驱动电机41安装在电机固定板40上，Z向丝杆30的一端通过轴联接器47与第三驱动电机41连接，Z向丝杆30的另一端穿过电机固定板40与Z向丝杆螺母46配合，并伸入转轴32内与转轴32避空。Z向导杆30穿过Y向滑座18。转轴32的下端穿过Z向导杆30并凸出Z向导杆30，轴承19安装在小轴20上、底部端面支撑在阶梯通孔59的大孔的底部端面上、顶部端面与大轴44的顶部端面贴合、内周与小轴20的外周配合、外周与阶梯通孔59的内周配合。主加工头48安装在转轴32上。通过电机41驱动丝杆42转动，使丝杆螺母46相对丝杆42仅上下运动，由于丝杆螺母46与端盖31固定，导杆32与端盖31固定，因此导杆32随丝杆42转动仅上下运动。转轴32通过第一定子34、第一转子33驱动在Z向导杆32内仅可转动。
在Z向导杆30的底部固定有摆座56，还包括安装在摆座56上的水平方向的摆轴57和与摆轴57连接的摆轴电机58，主加工头48安装在摆轴57上。
实施例2
如图5至图7所示，与实施例1不同的是，Y向滑座70包括Y向滑座底板71，从Y向滑座底板71垂直向上凸设的上凸部72，从Y向滑座底板71垂直向下凸设的下凸部73。在上凸部72、下凸部73的外侧面设有固定平面74，在固定平面74设有侧凸部75。Y向滑座底板71外周为方形，周边凸出上凸部72、下凸部73。在Y向滑座70内设有贯穿上凸部72、Y向滑座底板71、下凸部73的圆孔78和方孔79，圆孔78置于方孔79的中心位置，圆孔78的直径大于方孔79的宽度，小于方孔79的长度。
主轴装置包括Z向导杆80，端盖81，内螺纹螺母82，外螺纹螺母83，外螺纹螺母84，仅可相对Z向导杆80转动的转轴85，驱动转轴85旋转的第一转子86和第一定子87，轴承88，轴承89，固定在方孔79的同一个侧面上的两条第一Z向直线滑轨轨道90，驱动Z向导杆80上下运动的Z向驱动装置。在Z向导杆80的两侧对称凸设有Z向导向固定部91，在Z向导杆80内设有与Z向导杆80同轴的中心阶梯通孔92，在Z向导向固定部91上固定有第二Z向直线滑轨轨道93，在第二Z向直线滑轨轨道93上设有与第一Z向直线滑轨轨道90配合的导槽94。在上凸部72上固定有电机固定板100。第一Z向直线滑轨轨道90、第二Z向直线滑轨轨道93穿过Y向滑座70。Z向驱动装置包括一个第三驱动电机95、驱动Z向导杆80上下运动的一根Z向丝杆96、Z向丝杆螺母106。转轴85包括与Z向导杆80内孔配合的大轴97、从大轴97的顶部延伸设有阶梯小轴98、从大轴97的底部延伸设有小轴99。在转轴85内设有中心通孔101。轴承88套在小轴98的大端上并支撑在大轴97上与小轴98的大端外周配合并与导杆80的阶梯通孔92的大孔内周配合。在通孔92内设有端部与轴承接触、与螺母84配合的内螺纹。螺母84的下端面与轴承88的上端面接触并将轴承88固定在转轴85上。第一转子86套在小轴98的小端上与小轴98的小端外周配合并支撑在小轴98的大端上。还包括导电环102和电刷103。导电环102套在小轴98的小端上与小轴98的小端外周配合并支撑在第一转子86上。在小轴98的小端靠近转轴85的顶部端面设有外螺纹，螺母82的内螺纹与小轴98的小端的外螺纹配合、端面与导电环102的端面接触从而将第一转子86、导电环102从下到上依次固定在转轴85上。第一定子87的外壳76安装在阶梯通孔92的大孔内，底部端面支撑在螺母84上。第一定子87安装在外壳76内。在阶梯通孔92的大孔内设有与螺母83配合的内螺纹，第一定子87的顶部端面与螺母83的底部端面接触，第一定子87的外壳外周与阶梯通孔92的大孔的内周配合，第一定子87的内周与第一转子86配合；螺母83的内径大于导电环102的外径。电刷103固定在Z向导杆80内并与导电环102摩擦接触，导电环102通过电线与安装在转轴85上的主轴电机(未示出)和摆轴电机105电连接。端盖81固定在Z向导杆80的顶部。Z向丝杆螺母106固定在端盖81的中心并伸入Z向导杆80、转轴85内，与Z向导杆80、转轴85避空。第三驱动电机95安装在电机固定板100上，Z向丝杆96的一端通过轴联接器107与第三驱动电机95连接，Z向丝杆96的另一端穿过电机固定板100与Z向丝杆螺母106配合，并伸入Z向导杆80、转轴85内与Z向导杆80、转轴85避空。Z向导杆80安装在Y向滑座70内。转轴85的下端穿过Z向导杆80并凸出Z向导杆80。轴承89安装在小轴99上、底部端面支撑在阶梯通孔92的中孔的底部端面上、顶部端面与大轴97的顶部端面贴合、内周与小轴99的外周配合、外周与阶梯通孔92的内周配合。
实施例3
如图8所示，与实施例2不同的是，Y向滑座120包括Y向滑座底板121，从Y向滑座底板121垂直向上凸设的圆管形上导套122，从Y向滑座底板121垂直向下凸设的圆管形下导套123，Y向滑座底板121外周为方形，周边凸出圆管形上导套122、圆管形下导套123。
主轴装置包括可上下运动的圆柱形Z向导杆126，端盖127，安装在Z向导杆126内仅可相对Z向导杆126转动的转轴128，，轴承132，轴承131，外螺纹螺母134，驱动转轴128旋转的第一转子129和第一定子130，内螺纹螺母135，驱动Z向导杆126上下运动的Z向驱动装置，止转件125。在Z向导杆126上设有轴向贯穿Z向导杆126的止转槽133，在圆管形上导套122的侧向孔124内安装有与止转槽133配合的止转件125。在Y向滑座120内设有与Z向导杆126配合的中心圆通孔136，Z向导杆126置于中心圆通孔136内。
实施例4
如图9所示，与实施例3不同的是，主轴装置包括可上下运动的圆形Z向导杆240，端盖241，安装Z向导杆240内仅可相对Z向导杆240转动的转轴242，驱动转轴242旋转的第一转子243和第一定子244，轴承245，驱动Z向导杆240上下运动的Z向驱动装置，防止Z向导杆240沿导杆轴线水平方向转动地止转结构。在Z向导杆240的顶部设有与Z向导杆240的侧面连通的容置槽246；止转结构包括安装在容置槽246内的第三止转块248、第四止转块247，在第三止转块248、第四止转块247之间设有第三弹簧249，端盖241将第三止转块248、第四止转块247限制在Z向导杆240上设定范围内移动；在Z向导套250内设有止转槽251，第三止转块248远离第三弹簧249的一侧凸出Z向导杆240的外周伸入止转槽251内与止转槽251配合；在Z向导套250上还设有顶紧螺丝252，顶紧螺丝252顶紧第四止转块247背离第三止转块248的一侧。
Z向丝杆螺母253固定在Z向导杆240上。第三驱动电机254安装在电机固定板255上，Z向丝杆256的一端通过轴联接器257与第三驱动电机254连接，Z向丝杆256的另一端穿过电机固定板255、端盖241与Z向丝杆螺母253配合，并伸入转轴242的内通孔267内与转轴242避空。
转轴242的下端穿过Z向导杆240，在转轴242上一体成型有摆座258。与主加工头259的主加工头座263一体成型的摆轴安装在摆座258内，在摆座上还安装有驱动摆轴转动的驱动电机260。
在转轴242外周设有导电环264，在转轴242内设有与导电环264连通的电线容置孔265，在电线容置孔265内容置有电线266，电线266的一端与导电环264电连接，另一端与安装在转轴242上的主轴电机和定子电连接；导电环264与电连接外部电源的电刷摩擦(未示出)电连接，电刷与Z向导杆240固定。
实施例5
如图10所示，与实施例1不同的是，主轴装置包括可上下运动的带有中心圆通孔(未示出)的Z向导杆270，端盖271，固定座272，摆座276，摆座驱动装置，转轴279，转轴驱动装置，第一Z向直线滑轨轨道273，第二Z向直线滑轨轨道274，Z向驱动装置。端盖271固定在Z向导杆270，Z向驱动装置的Z向丝杆螺母275固定在端盖上。
固定座272固定在Z向导杆270的底部端面上。摆座276为U形。转轴驱动装置包括固定在固定座272下端驱动摆座276旋转的第一转子277和第一定子278。转轴279固定在摆座276的顶部并安装在第一转子277内。
在摆座276的U形凸部的一侧安装有第二转子280和第二定子281。主加工头282的主加工头座283一侧的转轴284安装在摆座276的U形槽内，另一侧的转轴285安装在第二转子280内。
实施例6
如图11所示，与实施例4不同的是，圆管形上导套291固定在Y向滑座292上。
实施例7
如图12所示，与实施例4不同的是，在Z向导杆303的侧面上设有盲孔(未示出)。止转结构包括第三止转块302，在第三止转块302和Z向导杆303间设有第三弹簧305，第三弹簧305、第三止转块安装在盲孔(未示出)内，第三弹簧305安装在盲孔(未示出)的底面与第三止转块302之间，第三止转块302凸出Z向导杆303的外周，在与Z向导杆303配合的导向孔(未显示)内设有与第三止转302块配合的止转槽304。
实施例8
如图13所示，一种数控机床，包括底座320，龙门架321，工作台322。在底座320和工作台322间设有两根相互配合的第一导轨。第一导轨包括两根安装在底座320上的设有滚珠的第一直线滑动轨道324，固定在工作台322底面与第一直线滑动轨道324配合的第一导轨滑座325。工作台322可沿第一直线滑动轨道324来回滑动。
还包括驱动工作台322来回运动的第一驱动装置；第一驱动装置包括一个工作台驱动电机326，驱动工作台322来回运动、与第一直线滑动轨道324平行的一根与工作台驱动电机326的电机轴连接的第一丝杆327，与第一丝杆327配合的第一丝杆螺母(未示出)，第一丝杆螺母固定在工作台322的底面。第一丝杆327位于两根第一直线滑动轨道324之间。
在工作台322上靠近底座320的前后两侧固定有第一丝杆安装座329，工作台驱动电机326安装在第一丝杆安装座329的外侧面上，第一丝杆327远离工作台驱动电机326的一端穿过第一丝杆安装座329、第一丝杆螺母(未示出)、安装在远离工作台驱动电机326的第一丝杆安装座上。
还包括滑座330，在龙门架321和滑座330间设有第二导轨。第二导轨为滑轨，包括两根固定在龙门架321上并位于同一竖直面上的第二直线滑动轨道332，固定在滑座330朝向龙门架的侧面上与第二直线滑动轨道332配合的第二导轨滑座333。
还包括驱动滑座330来回运动的第二驱动装置；第二驱动装置包括一个第二驱动电机334，驱动滑座330来回运动、与第二导轨平行的一根与第二驱动电机334的电机轴连接的Y向丝杆335，与Y向丝杆335配合的Y向丝杆螺母336。Y向丝杆螺母336安装在滑座330朝向龙门架321的侧面上。
在龙门架321朝向滑座330的侧面上安装有Y向丝杆安装座337、Y向丝杆安装座339，第二驱动电机334安装在Y向丝杆安装座337的外侧面上，Y向丝杆335远离第二驱动电机334的一端穿过Y向丝杆安装座337、Y向丝杆螺母336、安装在远离第二驱动电机334的Y向丝杆安装座339上。
在滑座330背离龙门架321的侧面上固定有Z向导套338。还设有安装在Z向导套338上的主轴装置。主轴装置的结构与实施例4相同。
实施例9
如图14所示，与实施例8不同的是，主轴装置包括可上下运动的圆形Z向导杆350，端盖(未示出)，驱动Z向导杆350上下运动的Z向驱动装置，防止Z向导杆350沿导杆轴线水平方向转动地止转结构。主加工头的刀具装夹头351直接安装在Z向导杆350上。
实施例10
如图15至图17所示，与实施例3不同的是，Y向滑座360包括Y向滑座板361，固定在Y向滑座板361顶部的圆筒形导套362，从Y向滑座板361垂直向下凸设的圆柱形下凸部363。在Y向滑座板361、下凸部363内设有通孔364。Y向滑座板361外周为方形，周边凸出导套362、下凸部363。
主轴装置包括Z向导杆370，端盖371，外螺纹螺母372，外螺纹螺母373，轴承压盖374，仅可相对Z向导杆370转动的转轴375，驱动转轴375旋转的第一转子376和第一定子377，轴承378，轴承379，驱动Z向导杆370上下运动的Z向驱动装置。在Z向导杆370内设有与Z向导杆370同轴的由下到上、从小到大形成阶梯通孔的小孔365、中孔366、中孔367、大孔382。在轴承压盖374内设有由大孔384、小孔387，形成下大上小的阶梯通孔。还包括导电环392和电刷393。在导套362上固定有电机固定板390。Z向驱动装置包括一个第三驱动电机385、驱动Z向导杆370上下运动的一根Z向丝杆386、Z向丝杆螺母396。转轴375包括由下到上的小轴368、中轴369、大轴380、中轴381、小轴383。在转轴375内设有中心通孔391。轴承378安装在中轴381的外周上其底部端面与大轴380的顶部端面接触。轴承379安装在中轴369的外周。导电环392安装在小轴383的外周，其底部端面与轴承378的顶部端面接触。第一转子376安装在小轴383的外周，其底部端面与导电环392的顶部端面接触。第一定子377安装在第一转子376外。小轴368伸入通孔364内，轴承379的底部端面支撑在中孔366的底面上，轴承378、轴承379的外周与中孔366的孔壁配合。轴承压盖374的大孔384的顶面置于第一转子376和第一定子377上，轴承压盖374的底面压住轴承378。在大孔382内设有与螺母372、螺母373配合的螺纹孔。通过将螺母372、螺母373旋入螺纹孔内将轴承压盖374安装在Z向导杆370，从而将转轴368可转动地安装在Z向导杆370内。电刷393固定在Z向导杆370内并与导电环392摩擦接触。端盖371固定在Z向导杆370的顶部。Z向丝杆螺母396固定在端盖371的中心并伸入Z向导杆370、转轴375内，与Z向导杆370、转轴375避空。第三驱动电机385安装在电机固定板390上，Z向丝杆386的一端通过轴联接器397与第三驱动电机385连接，Z向丝杆386的另一端穿过电机固定板390与Z向丝杆螺母396配合，并伸入Z向导杆370、螺母372、螺母373、轴承压盖374、转轴375内与Z向导杆370、螺母372、螺母373、轴承压盖374、转轴375避空。Z向导杆370安装在导套362内。转轴375的下端穿过Z向导杆370并凸出Z向导杆370。
在转轴375的下端还设有摆座398；在摆座398内安装有第二定子399，在第二定子399内同轴安装有第二转子400，在第二转子400内同轴安装有水平方向的摆轴401，主加工头404的主加工头座403与摆轴401一体成型。导电环392通过置于通孔391内的电线402与安装在转轴375上的主轴电机(未示出)和第二定子399内电连接。
Z向导杆370的导向部分为圆柱形；在Z向导杆370外周设有止转槽405，在导套362内设有外大内小的侧向阶梯孔409，在阶梯孔409的小孔内安装有可在阶梯孔409的小孔内来回运动的止转件406，在阶梯孔409的大孔内固定有固定件407，在固定件407和止转件406间设有压簧408。通过止转件406与止转槽405配合，防止Z向导杆370上下运动时转动。
通过电机385驱动丝杆386转动，使丝杆螺母396相对丝杆386仅上下运动，由于丝杆螺母396与端盖371固定，Z向导杆370与端盖371固定，因此Z向导杆370随丝杆386转动仅上下运动。转轴375通过第一定子377、第一转子376驱动在Z向导杆370内仅可转动。
实施例11
如图18所示，与实施例10不同的是，Y向滑座包括Y向滑座板421，从Y向滑座板421顶部垂直向上延伸的圆筒形导套422，从Y向滑座板421垂直向下延伸的圆柱形下凸部423。
主轴装置包括Z向导杆424，端盖425，外螺纹螺母426，外螺纹螺母427，轴承压盖428，仅可相对Z向导杆424转动的转轴429，驱动转轴429旋转的空心电机430，轴承431，轴承432驱动Z向导杆424上下运动的Z向驱动装置。导电环433顶部端面正对轴承压盖428的大孔434的顶面。空心电机430安装在轴承压盖428的顶面上，空心电机430的电机轴与转轴429连接。丝杆435伸入空心电机430内。转轴429通过空心电机430驱动转动，转轴429相对Z向导杆424仅可转动。
在转轴429的侧面设有轴向电线容置槽437，一端与导电环433连接，另一端与转轴429上的电机连接的电线438置于电线容置槽437内。
实施例12
如图19所示，与实施例2不同的是，支撑在转轴的大轴441的端面上的轴承442通过轴承压盖443固定，轴承压盖443通过安装在Z向导杆440内的螺母444、螺母445固定。转轴通过空心电机446驱动。导电环447的底部端面置于转轴的阶梯小轴448的大端的顶部端面上，顶部端面正对空心电机446。空心电机446安装在轴承压盖443的顶面上，空心电机446的电机轴与转轴连接。丝杆449可伸入空心电机446内。转轴通过空心电机446驱动转动，转轴相对Z向导杆440仅可转动。
实施例13
如图20所示，与实施例10不同的是，在Y向滑座460的圆筒形的下凸部465的内孔内沿圆周方向均匀固定有独立的镶块461、镶块462、镶块463。Z镶块461、镶块462、镶块463，形成同心的圆周面。转轴464与镶块461、镶块462、镶块463的内周面配合。在镶块461、镶块462、镶块463均设有冷却流道464。
在本发明中，在主加工头上可设有刀具装夹头、或主加工头为喷漆头或焊枪或激光枪或等离子切割枪或螺丝枪或气割枪。当在刀具装夹头上安装有铣刀时，可以实现铣削的功能；当在刀具装夹头上安装有砂轮时，可以实现磨削的功能；当在刀具装夹头上安装有镗刀时，可以实现镗孔的功能；当在刀具装夹头上安装有钻头时，可以实现钻孔的功能；当主加工头为喷漆头时，可以实现喷涂的功能；当主加工头为焊枪时，可以实现焊接的功能；当主加工头为激光枪时，可以实现激光切割和或激光焊接的功能；当主加工头为等离子切割枪时，可以实现等离子切割的功能；当主加工头为螺丝枪，可以实现装螺丝的功能。由于主加工头的结构均可采用现有结构，故在本发明中不再一一描述。
Claims (16)
1.一种数控设备，包括主轴装置，安装主轴装置的滑座，滑座驱动装置，装夹工件装置，主加工头，其特征在于：主轴装置包括Z向导杆、驱动Z向导杆上下运动的Z向驱动装置；Z向导杆仅可上下运动地与滑座安装在一起；还包括安装在Z向导杆内仅可相对Z向导杆转动地转轴，转轴驱动装置；Z向驱动装置包括一个Z向驱动电机，与驱动电机的电机轴连接的一根Z向丝杆，与Z向丝杆配合的丝杆螺母；在滑座上向上设有支撑部，在支撑部上设有电机安装板，Z向驱动电机固定在电机安装板上，Z向丝杆远离驱动电机的一端穿过电机安装板；丝杆螺母与Z向导杆固定，主加工头设置在Z向导杆下方；在转轴外周设有导电环，在转轴上设有与导电环连通的电线容置孔或电线容置槽，在电线容置孔或电线容置槽内容置有电线；在转轴的下端一体成型有或固定有摆座；还包括安装在摆座上的摆轴和摆轴驱动装置，所述的主加工头的主加工头座固定在摆轴上或与摆轴一体成型；电线的一端与导电环电连接，另一端与安装在转轴上的电机电连接；导电环与电连接外部电源的电刷摩擦电连接，电刷与Z向导杆固定；转轴驱动装置包括安装在转轴的外周的第一转子，安装在Z向导杆内与第一转子配合的第一定子。
2.如权利要求1所述的一种数控设备，其特征在于：Z向导杆与转轴配合的孔为上大下小的阶梯孔，在转轴的上端设有径向的凸出部，在阶梯孔的大孔内安装有与转轴的凸出部的底面接触的下轴承和与转轴的凸出部的顶面接触的上轴承；下轴承支撑在阶梯孔上，转轴通过上轴承、下轴承与Z向导杆配合。
3.如权利要求1所述的一种数控设备，其特征在于：Z向导杆与转轴配合的孔为上大下小的阶梯孔，在转轴的两端设有小轴，在阶梯孔的大孔内安装有与转轴的下端小轴和配合的下轴承、与转轴的上端小轴配合的上轴承；下轴承支撑在阶梯孔上，转轴通过上轴承、下轴承与Z向导杆配合。
4.如权利要求1所述的一种数控设备，其特征在于：在主轴装置上还设有冷却流道。
5.如权利要求1所述的一种数控设备，其特征在于：摆轴驱动装置包括安装在摆座内的第二定子，安装在第二定子内的第二转子；摆轴同轴安装在第二转子内，所述的主加工头的主加工头座固定在摆轴上或与摆轴一体成型；所述的电线容置孔或电线容置槽内的电线远离导电环的一端与第二定子电连接。
6.如权利要求1所述的一种数控设备，其特征在于：在Z向导杆的顶部固定有Z向丝杆螺母安装板，Z向丝杆螺母固定在Z向丝杆螺母安装板中心，Z向驱动电机、Z向丝杆螺母与Z向导杆同轴；转轴驱动装置安装在Z向导杆内。
7.如权利要求1所述的一种数控设备，其特征在于：摆轴驱动装置包括驱动电机；摆轴与驱动电机的电机轴连接，摆轴远离驱动电机的一端穿过摆座与主加工头座连接在一起。
8.如权利要求1至7任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：所述的支撑部为与Z向导杆配合的管状的上导套；在滑座的下方还设有与Z向导杆配合的管状的下导套；在上导套、滑座、下导套内设有与Z向导杆配合地贯通的导向孔，Z向导杆可上下运动地安装在导向孔内，电机安装板密封上导套的导向孔的顶部。
9.如权利要求1至7任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：在滑座内固定有两条第一Z向直线导轨轨道，在Z向导杆的两侧对称凸设有Z向导向固定部，在Z向导向固定部上均固定有与相应的第一Z向直线导轨轨道配合的第二Z向直线导轨轨道。
10.如权利要求1至7任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：Z向导杆的导向部分为圆柱形；在Z向导杆上设有止转槽，在滑座上设有与Z向导杆配合的Z向导套，在Z向导套与Z向导杆间设有防止Z向导杆沿导杆轴线水平方向转动地止转结构。
11.如权利要求8所述的一种数控设备，其特征在于：止转结构包括止转块，在Z向导套的侧面上设有容置止转块的水平方向的容置通孔，在容置通孔朝向Z向导套外侧的一端设有抵挡件，在止转块和抵挡件间设有弹簧；在Z向导杆的侧面上设有与止转块配合的止转槽，止转块凸出与Z向导杆配合的导向孔伸入止转槽内。
12.如权利要求1至7任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：Z向丝杆螺母固定在Z向导杆上；还设有防止Z向导杆沿导杆轴线水平方向转动地止转结构；止转结构包括止转块，在Z向导杆上设有容置止转块的容置部，在止转块和Z向导杆间设有复位弹簧；止转块凸出Z向导杆的外周，在与Z向导杆配合的导向孔内设有与第三止转块配合的止转槽。
13.如权利要求12述的一种数控设备，其特征在于：所述的容置部为设置在Z向导杆侧面上的盲孔，第三弹簧安装在盲孔的底面与第三止转块之间；第三止转块远离弹簧的一侧凸出Z向导杆的外周与止转槽配合。
14.如权利要求12所述的一种数控设备，其特征在于：容置槽设置在Z向导杆的顶部并与Z向导杆的侧面连通；止转结构还包括安装在第四止转块、端盖，第三弹簧安装在第三止转块、第四止转块之间设有第三弹簧，端盖将第三止转块、第四止转块限制在Z向导杆上设定范围内移动；第三止转块凸出Z向导杆的外周与止转槽配合。
15.如权利要求1至7任意一项所述的一种数控设备，其特征在于：滑座向上设有的支撑部为与Z向导杆配合的上导套，在滑座上还向下设有下导套；电机安装板密封上导套的导向孔的顶部；Z向导杆、Z向驱动装置安装在Z向导套内；在导套内设有导向镶块，转轴与导向镶块配合。
16.一种数控设备，包括主轴装置，安装主轴装置的滑座，滑座驱动装置，装夹工件装置，主加工头，其特征在于：主轴装置包括Z向导杆、驱动Z向导杆上下运动的Z向驱动装置；Z向导杆仅可上下运动地与滑座安装在一起；还包括安装在Z向导杆内仅可相对Z向导杆转动地转轴，转轴驱动装置；Z向驱动装置包括一个Z向驱动电机，与驱动电机的电机轴连接的一根Z向丝杆，与Z向丝杆配合的丝杆螺母；在滑座上向上设有支撑部，在支撑部上设有电机安装板，Z向驱动电机固定在电机安装板上，Z向丝杆远离驱动电机的一端穿过电机安装板；丝杆螺母与Z向导杆固定，主加工头设置在Z向导杆下方；在转轴外周设有导电环，在转轴上设有与导电环连通的电线容置孔或电线容置槽，在电线容置孔或电线容置槽内容置有电线；在转轴的下端一体成型有或固定有摆座；还包括安装在摆座上的摆轴和摆轴驱动装置，所述的主加工头的主加工头座固定在摆轴上或与摆轴一体成型；电线的一端与导电环电连接，另一端与安装在转轴上的电机电连接；导电环与电连接外部电源的电刷摩擦电连接，电刷与Z向导杆固定；在Z向导杆的下端还固定有固定座；转轴驱动装置包括安装在固定座下端的第一定子，安装在第一定子内的第一转子，转轴与主加工头座固定，转轴仅可转动地安装在第一转子内。
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