CN104942312A - 带有双驱动的机床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及带有双驱动的机床，包含高转速电机、大扭矩电机和主轴，在机架上垂直安装有多根立柱，立柱的导轨上安装有可沿其做Z轴方向上下运动的左侧滑板以及右侧滑板，左侧滑板和右侧滑板上设有沿水平方向延伸的导轨，主轴旋转自如地支撑于轴承座上，轴承座安装于主轴滑板上，主轴滑板上可沿左侧滑板和右侧滑板上的导轨做X轴方向左右运动，主轴上安装有主轴齿轮，右侧的立柱上安装有高转速电机，高转速电机输出轴上安装有用于与主轴齿轮相啮合的高转速电机齿轮，左侧的立柱上安装有大扭矩电机，大扭矩电机输出轴上安装有用于与主轴齿轮相啮合的大扭矩电机齿轮。既可以提供大扭矩，又可以提供超高转速，扩大了机床的使用范围。

Description

带有双驱动的机床
技术领域
本发明涉及一种带有双驱动的机床，属于机床装备技术领域。
背景技术
车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用的最广泛的一类机床。
目前在车床对工件的加工中，主轴是用于提供动力的源动轴，其转动带来的动力可以满足机床各处机构动作的需要，但是不同的机构对转速的要求不可能完全一致。数控机床的主电机功率在同类规格机床上也可以有各种不同的配置，一般情况下反映了该机床的切削刚性和主轴高速性能。例如，轻型机床比标准型机床主轴电机功率可能小1～2级。目前加工中心主轴转速在(4000～8000)r/min，高速型机床立式机床可达(20000～70000)r/min，其主轴电机功率也可成倍加大。驱动电机功率反映了机床的切削效率，从另一个侧面也反映了切削刚性和机床整体刚度。机床的主切削力是反映机床效能的主要参数。
在机械零部件生产过程中，加工有些零件需要采用小速度大扭矩，其中的典型工序有如下几种情况：1)低速光车，要求获得粗糙度小于R3.2μm；2)精铰孔；3)各种螺纹及多头螺纹；4)用高速钢车刀，对铸铁材料的盘类工件进行粗车端面工作；有些零件需要采用高速度小扭矩。其中典型的加工一般在航空零部件加工中，飞机结构件中有很多薄壁件在加工过程中极易产生加工变形。高速切削可以加快排屑速度，切屑可带走大部分切削热，减小加工变形。
从以上情况看，对于普通数控机床，在机械加工中一般无法同时保证小转速大扭矩和大转速小扭矩，对于同一零件加工时需要保证大扭矩和高转速，需要复杂的调速装置，机床工作效率下降且结构复杂。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种带有双驱动的机床，可同时提供小转速大扭矩和大转速低扭矩。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
带有双驱动的机床，特点是：包含高转速电机、大扭矩电机和主轴，在机架上垂直安装有多根立柱，立柱的导轨上安装有可沿其做Z轴方向上下运动的左侧滑板以及右侧滑板，左侧滑板和右侧滑板上设有沿水平方向延伸的导轨，主轴旋转自如地支撑于轴承座上，轴承座安装于主轴滑板上，主轴滑板上可沿左侧滑板和右侧滑板上的导轨做X轴方向左右运动，主轴上安装有主轴齿轮，右侧的立柱上安装有高转速电机，高转速电机输出轴上安装有用于与主轴齿轮相啮合的高转速电机齿轮，左侧的立柱上安装有大扭矩电机，大扭矩电机输出轴上安装有用于与主轴齿轮相啮合的大扭矩电机齿轮。
进一步地，上述的带有双驱动的机床，其中，所述机架上设有用于驱动主轴滑板沿X轴方向左右运动的驱动机构。
更进一步地，上述的带有双驱动的机床，其中，所述驱动机构为伺服电机驱动机构或液压缸驱动机构。
再进一步地，上述的带有双驱动的机床，其中，所述机架上设有用于分别驱动左侧滑板、右侧滑板、高转速电机和大扭矩电机沿Z轴方向上下运动的驱动单元。
再进一步地，上述的带有双驱动的机床，其中，所述驱动单元为伺服电机驱动单元或液压缸驱动单元。
本发明技术方案的实质性特点和进步主要体现在：
本发明设计独特、结构新颖，提供了一种双主轴机床，双主轴机床配有两个不同的电机作为动力，一台机床既可以提供大扭矩，又可以提供超高转速，解决了现有机床无法同时提供小转速大扭矩和大转速低扭矩的矛盾，扩大了机床的使用范围。一个零件从粗加工到精加工可同时实现。机床机构简洁，没有复杂的调速装置，减少了机床的摩擦损耗，双主轴机床的设计，可同时加工两个零部件，提高了机床的工作效率和实用性。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，带有双驱动的机床，其特征在于：包含高转速电机5、大扭矩电机6和主轴1，在机架10上垂直安装有多根立柱7，立柱7的导轨上安装有可沿其做Z轴方向上下运动的左侧滑板8以及右侧滑板9，左侧滑板8和右侧滑板9上设有沿水平方向延伸的导轨，主轴1旋转自如地支撑于轴承座11上，轴承座11安装于主轴滑板2上，主轴滑板2上可沿左侧滑板8和右侧滑板9上的导轨做X轴方向左右运动，主轴1上安装有主轴齿轮3，右侧的立柱上安装有高转速电机5，高转速电机5输出轴上安装有用于与主轴齿轮3相啮合的高转速电机齿轮4，左侧的立柱上安装有大扭矩电机6，大扭矩电机6输出轴上安装有用于与主轴齿轮3相啮合的大扭矩电机齿轮12。
另外，机架10上设有用于驱动主轴滑板2沿X轴方向左右运动的驱动机构，驱动机构为伺服电机驱动机构或液压缸驱动机构。机架(10)上设有用于分别驱动左侧滑板8、右侧滑板9、高转速电机5和大扭矩电机6沿Z轴方向上下运动的驱动单元，驱动单元为伺服电机驱动单元或液压缸驱动单元。
高转速电机5提供高转速低扭矩，驱动主轴，满足精加工时使用要求；大扭矩电机6提供低转速大扭矩，驱动主轴，满足粗加工时使用要求；
左侧滑板8和右侧滑板9通过其滑槽与立柱7上导轨相配，通过其上的导轨与主轴滑板2上滑槽相配；左侧滑板8和右侧滑板9可上下滑动，主轴滑板2可沿左侧滑板8和右侧滑板9上导轨左右滑动。
具体应用时，当待加工件需要大扭矩加工时，例如粗加工，主轴1由主轴滑板2带动至左侧滑板8，可有伺服电机驱动或液压缸驱动，主轴齿轮3与大扭矩电机齿轮12正好啮合，大扭矩电机6通过齿轮传动将动力传输至主轴1，主轴1带到刀具进行加工，加工过程中，需Z向进给时，可驱动大扭矩电机6和左侧滑板8同时Z向运动。
当待加工件需要高转速加工时，例如精加工，主轴1由2主轴滑板2带动至右侧滑板9，可有伺服电机驱动或液压缸驱动，主轴齿轮3与高转速电机齿轮4正好啮合，高转速电机5通过齿轮传动将动力传输至主轴1，主轴1带到刀具进行加工，加工过程中，需Z向进给时，驱动高转速电机齿轮4和右侧滑板9同时Z向运动。
综上所述，本发明设计独特、结构新颖，提供了一种双主轴机床，双主轴机床配有两个不同的电机作为动力，一台机床既可以提供大扭矩，又可以提供超高转速，解决了现有机床无法同时提供小转速大扭矩和大转速低扭矩的矛盾，扩大了机床的使用范围。一个零件从粗加工到精加工可同时实现。机床机构简洁，没有复杂的调速装置，减少了机床的摩擦损耗，双主轴机床的设计，可同时加工两个零部件，提高了机床的工作效率和实用性。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.带有双驱动的机床，其特征在于：包含高转速电机（5）、大扭矩电机（6）和主轴（1），在机架（10）上垂直安装有多根立柱（7），立柱（7）的导轨上安装有可沿其做Z轴方向上下运动的左侧滑板（8）以及右侧滑板（9），左侧滑板（8）和右侧滑板（9）上设有沿水平方向延伸的导轨，主轴（1）旋转自如地支撑于轴承座（11）上，轴承座（11）安装于主轴滑板（2）上，主轴滑板（2）上可沿左侧滑板（8）和右侧滑板（9）上的导轨做X轴方向左右运动，主轴（1）上安装有主轴齿轮（3），右侧的立柱上安装有高转速电机（5），高转速电机（5）输出轴上安装有用于与主轴齿轮（3）相啮合的高转速电机齿轮（4），左侧的立柱上安装有大扭矩电机（6），大扭矩电机（6）输出轴上安装有用于与主轴齿轮（3）相啮合的大扭矩电机齿轮（12）。
2.根据权利要求1所述的带有双驱动的机床，其特征在于：所述机架（10）上设有用于驱动主轴滑板（2）沿X轴方向左右运动的驱动机构。
3.根据权利要求2所述的带有双驱动的机床，其特征在于：所述驱动机构为伺服电机驱动机构或液压缸驱动机构。
4.根据权利要求1所述的带有双驱动的机床，其特征在于：所述机架（10）上设有用于分别驱动左侧滑板（8）、右侧滑板（9）、高转速电机（5）和大扭矩电机（6）沿Z轴方向上下运动的驱动单元。
5.根据权利要求4所述的带有双驱动的机床，其特征在于：所述驱动单元为伺服电机驱动单元或液压缸驱动单元。
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