CN109176112A - 一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构 - Google Patents
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Abstract
一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构，在立柱及底座上设置Z轴进给传动***结构，在立柱及底座的导轨上设置升降台，Z轴进给传动***结构的上部与升降台连接，在升降台上设置Y轴进给传动***结构，在Y轴进给传动***结构上设置床鞍，在床鞍上设置X轴进给传动***结构，在立柱及底座上设置横梁，在横梁的前部设置主轴箱，在立柱及底座的右侧设置数控***，在升降台的左侧设置润滑及导轨防护***、冷却***，在立柱及底座的后侧设置电器***，在升降台的右侧设置照明及测试***。该发明结构紧凑简单，装配方便，功能可靠，故障率低，手动和自动组合变换，组织生产方便，手动时皮带轮可以省略，电机安装在设备内部，外观简洁美观，应用于机械加工行业中。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工行业中的一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构，具体是一种可实现平面插补銑削加工和立体插补銑削加工的炮塔铣床进给机构，尤其是应用在铣床数控改造工作台X轴和工作台Y轴手动进给与自动进给随意切换上，以及升降台Z轴手动进给与自动进给切换上，更是便捷。
背景技术
目前，在机械加工行业中铣床可广泛用于加工平面、任意角度的斜面，铣键槽、沟槽等，也可以钻，铰，镗孔。铣床工作台X轴、Y轴及升降台Z轴，均应有快速移动、工作进给功能。快速移动可使工件迅速到达加工位置，缩短非加工时间。工作进给可完成各种銑削加工。
传统的铣床X、Y、Z轴进给传动***有纯手动的，也有在工作台（X轴）右侧，升降台前侧加装自动进给器的。还有将进给电机与丝杠直联的。这些结构的缺点是：结构相对复杂，成本高，功能差，传动精度低，故障率高，使用寿命特短，操作费时费力。这些结构在手动和自动转换上不便，在数控化升级改造上不便，在适应市场需求上不便，在模块化生产上不便。
另外现有技术中专利号1（201710032974.1）公开了一种铣床工作台X轴进给传动***结构，该炮塔铣床进给机构存在实现的铣削功能单一，不能实现平面銑削加工的插补运动。
另外现有技术中专利号2（201710032973.7）公开了一种铣床工作台Y轴进给传动***结构，该炮塔铣床进给机构存在实现的铣削功能单一，不能实现平面銑削加工的插补运动。
另外现有技术中专利号3（201120095845.5）公开了小型数控钻铣床纵横向进给机构与本发明相比存在的问题是，只有靠数控机构实现自动功能，没有手动功能，一旦数控功能出现故障，就不能工作，功能不全。
另外现有技术中专利号4（201410325579.9）公开了车床尾座进给装置与本发明相比存在的问题是，电机采用直联结构，没有增加扭矩的功能，电机设置在机床的外部，不美观，占据空间大。
另外现有技术中专利号5（201420723648.7）公开了一种新型立式数控铣床与本发明相比存在的问题是，只有靠数控机构实现自动功能，没有手动功能，一旦数控功能出现故障，就不能工作，功能不全。
因此，研制开发一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构一直是急待解决的新课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构，该发明解决炮塔铣床进给机构铣削功能单一、不能实现銑削加工的插补运动缺点，采用手动直联结构，可实现平面銑削加工的插补运动的炮塔铣床进给机构，自动时机构设置了减速机构（齿轮或皮带减速传动），故增大了扭矩，可使电机功率减小，故该机构又节省了能源，占用空间小，因为手轮直接安装在丝杠上，若用户不需要机动进给时，制造时只要不装电机即可，故制造更方便，采用该进给机构的铣床，即可手动进给加工又可机动进给加工，X坐标与Y坐标配合使用，可实现平面插补的銑削加工，X坐标、Y坐标与Z坐标配合使用，可实现立体插补的銑削加工，X轴进给传动***结构和Y轴进给传动***结构的结构中有些部分相同，零部件可以互换。
本发明的目的是这样实现的：一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构，包括数控***、床鞍、Y轴进给传动***结构、升降台、Z轴进给传动***结构、立柱及底座、X轴进给传动***结构、主轴箱、润滑及导轨防护***、冷却***、电器***、横梁、照明及测试***，在立柱及底座上设置Z轴进给传动***结构，在立柱及底座的导轨上设置升降台，Z轴进给传动***结构的上部与升降台连接，在升降台上设置Y轴进给传动***结构，在Y轴进给传动***结构上设置床鞍，在床鞍上设置X轴进给传动***结构，在立柱及底座上设置横梁，在横梁的前部设置主轴箱，在立柱及底座的右侧设置数控***，在升降台的左侧设置润滑及导轨防护***、冷却***，在立柱及底座的后侧设置电器***，在升降台的右侧设置照明及测试***；
所述的Y轴进给传动***结构由第一圆柱头内六角螺钉、轴承座、第一向心推力球轴承、牙腹锁紧螺母、第一端盖、第一滚珠丝杠、螺钉、第一丝母、第一大带轮、第一胀紧连接套、第一盖板、第一隔套、第一刻度盘、第一带可折手柄双辐条手轮、第一螺母、第一普通平键、第一调整垫、第一六角扁螺母、第一定位套、第一内六角平端紧定螺钉、第一压紧套、第一步进电机、第一齿形带、第一六角螺栓、第二压紧套、第二胀紧连接套、第一小带轮、第一滑板组成，用螺钉将第一丝母固定在床鞍上，将第一滚珠丝杠安装在第一丝母内，在升降台左部设置轴承座，在轴承座内设置第一向心推力球轴承，第一滚珠丝杠的左端装在第一向心推力球轴承内，在第一滚珠丝杠的左端部设置牙腹锁紧螺母，在轴承座的左部设置第一端盖，并用第一圆柱头内六角螺钉将第一端盖固定在升降台左部；在升降台左部和第一滚珠丝杠的左部设置向心推力球轴承，在第一滚珠丝杠的左部设置第一大带轮，在第一滚珠丝杠的左部和第一大带轮内设置第一胀紧连接套和第一压紧套，并用第一圆柱头内六角螺钉和第一内六角平端紧定螺钉将第一压紧套固定在第一大带轮上，在升降台右部设置第一滑板，并用第一内六角平端紧定螺钉将第一滑板固定在升降台右部内，在滑板上安装第一步进电机，在第一步进电机的输出轴上设置第一小带轮，在第一步进电机的输出轴上和第一小带轮内设置第二胀紧连接套和第二压紧套，并用第一六角螺栓将第二压紧套固定在第一小带轮上，将第一齿形带套装在第一大带轮和第一小带轮上；在升降台右上端部设置第一盖板，在第一滚珠丝杠的右部设置第一隔套和第一定位套，在第一定位套上设置第一刻度盘和第一螺母，在第一滚珠丝杠的右端部上设置第一普通平键和第一带可折手柄双辐条手轮，在第一滚珠丝杠的右端部上设置第一调整垫和第一六角扁螺母；
所述的Z轴进给传动***结构由六角螺母、大齿轮、第二普通平键、双列向心推力球轴承、第二端盖、垂直丝杠、第二圆柱头内六角螺钉、第二丝母、第三圆柱头内六角螺钉、支撑、压盖、第二隔套、垫、第二步进电机、小齿轮组成，在升降台中部设置双列向心推力球轴承和第二端盖，并用第二圆柱头内六角螺钉将第二端盖固定在升降台中部，在升降台中部设置支撑，在支撑上设置第二丝母，并用第二圆柱头内六角螺钉将第二丝母固定在支撑上，将垂直丝杠从下向上装入第二丝母和双列向心推力球轴承，在升降台中部上设置第二隔套和压盖，并用第二圆柱头内六角螺钉将压盖固定在升降台中部上，在垂直丝杠的上端部设置第二普通平键和大齿轮，并用垫和六角螺母将大齿轮固定在垂直丝杠的上端部，在升降台中部设置第二步进电机，在第二步进电机的输出轴上设置小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合；用第三圆柱头内六角螺钉将支撑固定在立柱及底座上；
所述的X轴进给传动***结构由工作台、第一支架、第三隔套、第二定位套、第三普通平键、第二六角扁螺母、第二带可折手柄双辐条手轮、第二刻度盘、第二向心推力球轴承、第四隔套、第二支架、第二大带轮、第三胀紧连接套、第二盖板、第五隔套、第二螺母、第一调整垫、第二内六角平端紧定螺钉、第三压紧套、第二齿形带、第二六角螺栓、第四压紧套、第四胀紧连接套、第二小带轮、第四圆柱头内六角螺钉、第二滑板、第三步进电机、第二滚珠丝杠、第三丝母组成，用第四圆柱头内六角螺钉将第三丝母固定在床鞍中部，将第二滚珠丝杠安装在第三丝母内，将第一支架套装在第二滚珠丝杠的左部，并将第一支架固定在工作台的左部，在第一支架内和第二滚珠丝杠上设置第四隔套、第二向心推力球轴承及第三隔套，在第二滚珠丝杠左端上设置第二刻度盘及第二定位套，在第二滚珠丝杠左端设置第三普通平键和第二带可折手柄双辐条手轮，并用第二六角扁螺母将第二带可折手柄双辐条手轮固定在第二滚珠丝杠左端；将第二支架套装在第二滚珠丝杠的右部，并将第二支架固定在工作台的右部上，在第二滚珠丝杠右部和第二支架内设置第二向心推力球轴承和第二大带轮，在第二滚珠丝杠的右部和第二大带轮内设置第三胀紧连接套和第三压紧套，并用第二内六角平端紧定螺钉将第三压紧套固定在第二大带轮上，将第二滑板用第四圆柱头内六角螺钉固定在第二支架内，在第二滑板上安装第三步进电机，在第三步进电机的输出轴上设置第二小带轮，在第三步进电机的输出轴上和第二小带轮内设置第四胀紧连接套和第四压紧套，并用第二六角螺栓将第四压紧套固定在第二小带轮上，将第二齿形带套装在第二大带轮和第二小带轮上；将第二盖板固定在第二支架上，在第二滚珠丝杠的右部上设置第五隔套和第二定位套，在第二定位套上设置第二刻度盘和第二螺母，在第二滚珠丝杠的右端部设置第三普通平键和第二带可折手柄双辐条手轮，在第二滚珠丝杠的右端部设置第一调整垫和第二六角扁螺母；
所述的Y轴进给传动***结构的工作原理及操作方法是，所述的Y轴进给传动***结构可实现手动进给及自动进给，手动进给时，将进给开关切换至手动档，使第一步进电机断电，此时，转动第一带可折手柄双辐条手轮，通过第一普通平键，将转动力传给第一滚珠丝杠，再传给工作台和床鞍，带动工作台实现炮塔铣的Y轴进给传动***结构的Y坐标的手动进给；自动进给时，将进给开关切换至自动档，使第一步进电机通电，此时，启动第一步进电机，将第一步进电机的转动传给第一小带轮、第一齿形带、第一大带轮，将转动传给第一滚珠丝杠，再传给工作台和床鞍，带动工作台实现炮塔铣的Y轴进给传动***结构的Y坐标的自动进给；
所述的Z轴进给传动***结构的工作原理及操作方法是，使第二步进电机通电，此时，启动第二步进电机，将第二步进电机的转动传给小齿轮、大齿轮，将转动传给垂直丝杠，再通过第二丝母传给工作台，带动工作台实现炮塔铣的Z轴进给传动***结构的Z坐标的自动进给；
所述的X轴进给传动***结构的工作原理及操作方法是，所述的X轴进给传动***结构可实现手动进给及自动进给，X轴进给传动***结构实现手动进给时，将进给开关切换至手动档，使第三步进电机断电，此时，转动第二带可折手柄双辐条手轮，通过第三普通平键，将转动力传给第二滚珠丝杠，带动工作台实现炮塔铣的X轴进给传动***结构的X坐标的手动进给；X轴进给传动***结构实现自动进给时，当铣床通过电源供电后，将进给开关切换至自动档，使第三步进电机通电，此时，启动第三步进电机，通过第二小带轮、第二齿形带、第二大带轮，将实现第二滚珠丝杠转动，带动工作台运动，实现炮塔铣的X轴进给传动***结构的X坐标的自动进给；
所述的数控***的控制方法是，微控制单元和触摸屏通信完成人机交互功能，微控制单元和可编程逻辑器件通信完成操作指令到编程指令的转换，另外微控制单元还负责控制主轴变频器，再由主轴变频器控制主轴变频电机；可编程逻辑器件给X轴步进驱动器、Y轴步进驱动器、Z轴步进驱动器发送脉冲来完成X轴进给传动***结构、Y轴进给传动***结构、Z轴进给传动***结构三个轴的进给运动，X轴光栅尺、Y轴光栅尺、Z轴光栅尺将X轴进给传动***结构、Y轴进给传动***结构、Z轴进给传动***结构三个轴的进给位置信号反馈给可编程逻辑器件，机床的插补运动由可编程逻辑器件来完成控制，根据操作者发出的指令将每个时刻的位置通过脉冲信号发送给X轴步进驱动器、Y轴步进驱动器、Z轴步进驱动器来完成机床的插补运动控制；可编程逻辑器件再与分线器通信，可以得到由分线器采集到的输入信号X轴正限位、X轴负限位、Y轴正限位、Y轴负限位、Z轴正限位、Z轴负限位来保证机床安全可靠的运行；
所述的X轴进给传动***结构和Y轴进给传动***结构进行组合使用，通过X轴进给传动***结构和Y轴进给传动***结构进行组合自动编程，可以实现插补运动加工，可以实现函数曲线形状的加工，包括椭圆形、斜线形，扇形、阿基米德螺线形、抛物线形。
本发明的要点在于它的结构、工作原理、操作方法及控制方法。
一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构与现有技术相比，具有结构紧凑简单，重量轻，装配方便，功能可靠，故障率低，制造成本低，外观简洁美观，操作便捷，手动和自动组合变换，组织生产方便，手动时皮带轮可以省略，电机安装在设备内部，外观简洁美观等优点，将广泛地应用于机械加工行业中。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的左视图。
图3是图1的右视图。
图4是图1的俯视图。
图5是本发明Y轴进给传动***结构和Z轴进给传动***结构部分的结构示意图。
图6是图5的Ⅰ部结构放大图。
图7是本发明X轴进给传动***结构部分的结构示意图。
图8是图7的Ⅱ部结构放大图。
图9是本发明数控***部分的方框图。
具体实施方式
参照附图，一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构，包括数控***1、床鞍2、Y轴进给传动***结构3、升降台4、Z轴进给传动***结构5、立柱及底座6、X轴进给传动***结构7、主轴箱8、润滑及导轨防护***9、冷却***10、电器***11、横梁12、照明及测试***13，在立柱及底座6上设置Z轴进给传动***结构5，在立柱及底座6的导轨上设置升降台4，Z轴进给传动***结构5的上部与升降台4连接，在升降台4上设置Y轴进给传动***结构3，在Y轴进给传动***结构3上设置床鞍2，在床鞍2上设置X轴进给传动***结构7，在立柱及底座6上设置横梁12，在横梁12的前部设置主轴箱8，在立柱及底座6的右侧设置数控***1，在升降台4的左侧设置润滑及导轨防护***9、冷却***10，在立柱及底座6的后侧设置电器***11，在升降台4的右侧设置照明及测试***13。
所述的Y轴进给传动***结构3由第一圆柱头内六角螺钉3-1、轴承座3-2、第一向心推力球轴承3-3、牙腹锁紧螺母3-4、第一端盖3-5、第一滚珠丝杠3-6、螺钉3-7、第一丝母3-8、第一大带轮3-9、第一胀紧连接套3-10、第一盖板3-11、第一隔套3-12、第一刻度盘3-13、第一带可折手柄双辐条手轮3-14、第一螺母3-15、第一普通平键3-16、第一调整垫3-17、第一六角扁螺母3-18、第一定位套3-19、第一内六角平端紧定螺钉3-20、第一压紧套3-21、第一步进电机3-22、第一齿形带3-23、第一六角螺栓3-24、第二压紧套3-25、第二胀紧连接套3-26、第一小带轮3-27、第一滑板3-28组成，用螺钉3-7将第一丝母3-8固定在床鞍2上，将第一滚珠丝杠3-6安装在第一丝母3-8内，在升降台4左部设置轴承座3-2，在轴承座3-2内设置第一向心推力球轴承3-3，第一滚珠丝杠3-6的左端装在第一向心推力球轴承3-3内，在第一滚珠丝杠3-6的左端部设置牙腹锁紧螺母3-4，在轴承座3-2的左部设置第一端盖3-5，并用第一圆柱头内六角螺钉3-1将第一端盖3-5固定在升降台4左部；在升降台4左部和第一滚珠丝杠3-6的左部设置向心推力球轴承3-3，在第一滚珠丝杠3-6的左部设置第一大带轮3-9，在第一滚珠丝杠3-6的左部和第一大带轮3-9内设置第一胀紧连接套3-10和第一压紧套3-21，并用第一圆柱头内六角螺钉3-1和第一内六角平端紧定螺钉3-20将第一压紧套3-21固定在第一大带轮3-9上，在升降台4右部设置第一滑板3-28，并用第一内六角平端紧定螺钉3-20将第一滑板3-28固定在升降台4右部内，在滑板3-28上安装第一步进电机3-22，在第一步进电机3-22的输出轴上设置第一小带轮3-27，在第一步进电机3-22的输出轴上和第一小带轮3-27内设置第二胀紧连接套3-26和第二压紧套3-25，并用第一六角螺栓3-24将第二压紧套3-25固定在第一小带轮3-27上，将第一齿形带3-23套装在第一大带轮3-9和第一小带轮3-27上；在升降台4右上端部设置第一盖板3-11，在第一滚珠丝杠3-6的右部设置第一隔套3-12和第一定位套3-19，在第一定位套3-19上设置第一刻度盘3-13和第一螺母3-15，在第一滚珠丝杠3-6的右端部上设置第一普通平键3-16和第一带可折手柄双辐条手轮3-14，在第一滚珠丝杠3-6的右端部上设置第一调整垫3-17和第一六角扁螺母3-18。
所述的Z轴进给传动***结构5由六角螺母5-1、大齿轮5-2、第二普通平键5-3、双列向心推力球轴承5-4、第二端盖5-5、垂直丝杠5-6、第二圆柱头内六角螺钉5-7、第二丝母5-8、第三圆柱头内六角螺钉5-9、支撑5-10、压盖5-11、第二隔套5-12、垫5-13、第二步进电机5-14、小齿轮5-15组成，在升降台4中部设置双列向心推力球轴承5-4和第二端盖5-5，并用第二圆柱头内六角螺钉5-7将第二端盖5-5固定在升降台4中部，在升降台4中部设置支撑5-10，在支撑5-10上设置第二丝母5-8，并用第二圆柱头内六角螺钉5-7将第二丝母5-8固定在支撑5-10上，将垂直丝杠5-6从下向上装入第二丝母5-8和双列向心推力球轴承5-4，在升降台4中部上设置第二隔套5-12和压盖5-11，并用第二圆柱头内六角螺钉5-7将压盖5-11固定在升降台4中部上，在垂直丝杠5-6的上端部设置第二普通平键5-3和大齿轮5-2，并用垫5-13和六角螺母5-1将大齿轮5-2固定在垂直丝杠5-6的上端部，在升降台4中部设置第二步进电机5-14，在第二步进电机5-14的输出轴上设置小齿轮5-15，小齿轮5-15与大齿轮5-2啮合；用第三圆柱头内六角螺钉5-9将支撑5-10固定在立柱及底座6上。
所述的X轴进给传动***结构7由工作台7-1、第一支架7-2、第三隔套7-3、第二定位套7-4、第三普通平键7-5、第二六角扁螺母7-6、第二带可折手柄双辐条手轮7-7、第二刻度盘7-8、第二向心推力球轴承7-9、第四隔套7-10、第二支架7-11、第二大带轮7-12、第三胀紧连接套7-13、第二盖板7-14、第五隔套7-15、第二螺母7-16、第一调整垫7-17、第二内六角平端紧定螺钉7-18、第三压紧套7-19、第二齿形带7-20、第二六角螺栓7-21、第四压紧套7-22、第四胀紧连接套7-23、第二小带轮7-24、第四圆柱头内六角螺钉7-25、第二滑板7-26、第三步进电机7-27、第二滚珠丝杠7-28、第三丝母7-29组成，用第四圆柱头内六角螺钉7-25将第三丝母7-29固定在床鞍2中部，将第二滚珠丝杠7-28安装在第三丝母7-29内，将第一支架7-2套装在第二滚珠丝杠7-28的左部，并将第一支架7-2固定在工作台7-1的左部，在第一支架7-2内和第二滚珠丝杠7-28上设置第四隔套7-10、第二向心推力球轴承7-9及第三隔套7-3，在第二滚珠丝杠7-28左端上设置第二刻度盘7-8及第二定位套7-4，在第二滚珠丝杠7-28左端设置第三普通平键7-5和第二带可折手柄双辐条手轮7-7，并用第二六角扁螺母7-6将第二带可折手柄双辐条手轮7-7固定在第二滚珠丝杠7-28左端；将第二支架7-11套装在第二滚珠丝杠7-28的右部，并将第二支架7-11固定在工作台7-1的右部上，在第二滚珠丝杠7-28右部和第二支架7-11内设置第二向心推力球轴承7-9和第二大带轮7-12，在第二滚珠丝杠7-28的右部和第二大带轮7-12内设置第三胀紧连接套7-13和第三压紧套7-19，并用第二内六角平端紧定螺钉7-18将第三压紧套7-19固定在第二大带轮7-12上，将第二滑板7-26用第四圆柱头内六角螺钉7-25固定在第二支架7-11内，在第二滑板7-26上安装第三步进电机7-27，在第三步进电机7-27的输出轴上设置第二小带轮7-24，在第三步进电机7-27的输出轴上和第二小带轮7-24内设置第四胀紧连接套7-23和第四压紧套7-22，并用第二六角螺栓7-21将第四压紧套7-22固定在第二小带轮7-24上，将第二齿形带7-20套装在第二大带轮7-12和第二小带轮7-24上；将第二盖板7-14固定在第二支架7-11上，在第二滚珠丝杠7-28的右部上设置第五隔套7-15和第二定位套7-4，在第二定位套7-4上设置第二刻度盘7-8和第二螺母7-16，在第二滚珠丝杠7-28的右端部设置第三普通平键7-5和第二带可折手柄双辐条手轮7-7，在第二滚珠丝杠7-28的右端部设置第一调整垫7-17和第二六角扁螺母7-6。
所述的Y轴进给传动***结构3的工作原理及操作方法是，所述的Y轴进给传动***结构3可实现手动进给及自动进给，手动进给时，将进给开关切换至手动档，使第一步进电机3-22断电，此时，转动第一带可折手柄双辐条手轮3-14，通过第一普通平键3-16，将转动力传给第一滚珠丝杠3-6，再传给工作台7-1和床鞍2，带动工作台7-1实现炮塔铣的Y轴进给传动***结构3的Y坐标的手动进给；自动进给时，将进给开关切换至自动档，使第一步进电机3-22通电，此时，启动第一步进电机3-22，将第一步进电机3-22的转动传给第一小带轮3-27、第一齿形带3-23、第一大带轮3-9，将转动传给第一滚珠丝杠3-6，再传给工作台7-1和床鞍2，带动工作台7-1实现炮塔铣的Y轴进给传动***结构3的Y坐标的自动进给。
所述的Z轴进给传动***结构5的工作原理及操作方法是，使第二步进电机5-14通电，此时，启动第二步进电机5-14，将第二步进电机5-14的转动传给小齿轮5-15、大齿轮5-2，将转动传给垂直丝杠5-6，再通过第二丝母5-8传给工作台7-1，带动工作台7-1实现炮塔铣的Z轴进给传动***结构5的Z坐标的自动进给。
所述的X轴进给传动***结构7的工作原理及操作方法是，所述的X轴进给传动***结构7可实现手动进给及自动进给，X轴进给传动***结构7实现手动进给时，将进给开关切换至手动档，使第三步进电机7-27断电，此时，转动第二带可折手柄双辐条手轮7-7，通过第三普通平键7-5，将转动力传给第二滚珠丝杠7-28，带动工作台7-1实现炮塔铣的X轴进给传动***结构7的X坐标的手动进给；X轴进给传动***结构7实现自动进给时，当铣床通过电源供电后，将进给开关切换至自动档，使第三步进电机7-27通电，此时，启动第三步进电机7-27，通过第二小带轮7-24、第二齿形带7-20、第二大带轮7-12，将实现第二滚珠丝杠7-28转动，带动工作台7-1运动，实现炮塔铣的X轴进给传动***结构7的X坐标的自动进给。
所述的数控***1的控制方法是，微控制单元01和触摸屏04通信完成人机交互功能，微控制单元01和可编程逻辑器件02通信完成操作指令到编程指令的转换，另外微控制单元01还负责控制主轴变频器011，再由主轴变频器011控制主轴变频电机012；可编程逻辑器件02给X轴步进驱动器05、Y轴步进驱动器06、Z轴步进驱动器07发送脉冲来完成X轴进给传动***结构7、Y轴进给传动***结构3、Z轴进给传动***结构5三个轴的进给运动，X轴光栅尺08、Y轴光栅尺09、Z轴光栅尺010将X轴进给传动***结构7、Y轴进给传动***结构3、Z轴进给传动***结构5三个轴的进给位置信号反馈给可编程逻辑器件02，机床的插补运动由可编程逻辑器件02来完成控制，根据操作者发出的指令将每个时刻的位置通过脉冲信号发送给X轴步进驱动器05、Y轴步进驱动器06、Z轴步进驱动器07来完成机床的插补运动控制；可编程逻辑器件02再与分线器03通信，可以得到由分线器采集到的输入信号X轴正限位013、X轴负限位014、Y轴正限位015、Y轴负限位016、Z轴正限位017、Z轴负限位018来保证机床安全可靠的运行。
所述的X轴进给传动***结构7和Y轴进给传动***结构3进行组合使用，通过X轴进给传动***结构7和Y轴进给传动***结构3进行组合自动编程，可以实现插补运动加工，可以实现函数曲线形状的加工，包括椭圆形、斜线形，扇形、阿基米德螺线形、抛物线形。
Claims (9)
1.一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构，包括数控***、床鞍、Y轴进给传动***结构、升降台、Z轴进给传动***结构、立柱及底座、X轴进给传动***结构、主轴箱、润滑及导轨防护***、冷却***、电器***、横梁、照明及测试***，其特征在于：在立柱及底座上设置Z轴进给传动***结构，在立柱及底座的导轨上设置升降台，Z轴进给传动***结构的上部与升降台连接，在升降台上设置Y轴进给传动***结构，在Y轴进给传动***结构上设置床鞍，在床鞍上设置X轴进给传动***结构，在立柱及底座上设置横梁，在横梁的前部设置主轴箱，在立柱及底座的右侧设置数控***，在升降台的左侧设置润滑及导轨防护***、冷却***，在立柱及底座的后侧设置电器***，在升降台的右侧设置照明及测试***。
2.根据权利要求1所述的一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构，其特征在于：所述的Y轴进给传动***结构由第一圆柱头内六角螺钉、轴承座、第一向心推力球轴承、牙腹锁紧螺母、第一端盖、第一滚珠丝杠、螺钉、第一丝母、第一大带轮、第一胀紧连接套、第一盖板、第一隔套、第一刻度盘、第一带可折手柄双辐条手轮、第一螺母、第一普通平键、第一调整垫、第一六角扁螺母、第一定位套、第一内六角平端紧定螺钉、第一压紧套、第一步进电机、第一齿形带、第一六角螺栓、第二压紧套、第二胀紧连接套、第一小带轮、第一滑板组成，用螺钉将第一丝母固定在床鞍上，将第一滚珠丝杠安装在第一丝母内，在升降台左部设置轴承座，在轴承座内设置第一向心推力球轴承，第一滚珠丝杠的左端装在第一向心推力球轴承内，在第一滚珠丝杠的左端部设置牙腹锁紧螺母，在轴承座的左部设置第一端盖，并用第一圆柱头内六角螺钉将第一端盖固定在升降台左部；在升降台左部和第一滚珠丝杠的左部设置向心推力球轴承，在第一滚珠丝杠的左部设置第一大带轮，在第一滚珠丝杠的左部和第一大带轮内设置第一胀紧连接套和第一压紧套，并用第一圆柱头内六角螺钉和第一内六角平端紧定螺钉将第一压紧套固定在第一大带轮上，在升降台右部设置第一滑板，并用第一内六角平端紧定螺钉将第一滑板固定在升降台右部内，在滑板上安装第一步进电机，在第一步进电机的输出轴上设置第一小带轮，在第一步进电机的输出轴上和第一小带轮内设置第二胀紧连接套和第二压紧套，并用第一六角螺栓将第二压紧套固定在第一小带轮上，将第一齿形带套装在第一大带轮和第一小带轮上；在升降台右上端部设置第一盖板，在第一滚珠丝杠的右部设置第一隔套和第一定位套，在第一定位套上设置第一刻度盘和第一螺母，在第一滚珠丝杠的右端部上设置第一普通平键和第一带可折手柄双辐条手轮，在第一滚珠丝杠的右端部上设置第一调整垫和第一六角扁螺母。
3.根据权利要求1所述的一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构，其特征在于：所述的Z轴进给传动***结构由六角螺母、大齿轮、第二普通平键、双列向心推力球轴承、第二端盖、垂直丝杠、第二圆柱头内六角螺钉、第二丝母、第三圆柱头内六角螺钉、支撑、压盖、第二隔套、垫、第二步进电机、小齿轮组成，在升降台中部设置双列向心推力球轴承和第二端盖，并用第二圆柱头内六角螺钉将第二端盖固定在升降台中部，在升降台中部设置支撑，在支撑上设置第二丝母，并用第二圆柱头内六角螺钉将第二丝母固定在支撑上，将垂直丝杠从下向上装入第二丝母和双列向心推力球轴承，在升降台中部上设置第二隔套和压盖，并用第二圆柱头内六角螺钉将压盖固定在升降台中部上，在垂直丝杠的上端部设置第二普通平键和大齿轮，并用垫和六角螺母将大齿轮固定在垂直丝杠的上端部，在升降台中部设置第二步进电机，在第二步进电机的输出轴上设置小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合；用第三圆柱头内六角螺钉将支撑固定在立柱及底座上。
4.根据权利要求1所述的一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构，其特征在于：所述的X轴进给传动***结构由工作台、第一支架、第三隔套、第二定位套、第三普通平键、第二六角扁螺母、第二带可折手柄双辐条手轮、第二刻度盘、第二向心推力球轴承、第四隔套、第二支架、第二大带轮、第三胀紧连接套、第二盖板、第五隔套、第二螺母、第一调整垫、第二内六角平端紧定螺钉、第三压紧套、第二齿形带、第二六角螺栓、第四压紧套、第四胀紧连接套、第二小带轮、第四圆柱头内六角螺钉、第二滑板、第三步进电机、第二滚珠丝杠、第三丝母组成，用第四圆柱头内六角螺钉将第三丝母固定在床鞍中部，将第二滚珠丝杠安装在第三丝母内，将第一支架套装在第二滚珠丝杠的左部，并将第一支架固定在工作台的左部，在第一支架内和第二滚珠丝杠上设置第四隔套、第二向心推力球轴承及第三隔套，在第二滚珠丝杠左端上设置第二刻度盘及第二定位套，在第二滚珠丝杠左端设置第三普通平键和第二带可折手柄双辐条手轮，并用第二六角扁螺母将第二带可折手柄双辐条手轮固定在第二滚珠丝杠左端；将第二支架套装在第二滚珠丝杠的右部，并将第二支架固定在工作台的右部上，在第二滚珠丝杠右部和第二支架内设置第二向心推力球轴承和第二大带轮，在第二滚珠丝杠的右部和第二大带轮内设置第三胀紧连接套和第三压紧套，并用第二内六角平端紧定螺钉将第三压紧套固定在第二大带轮上，将第二滑板用第四圆柱头内六角螺钉固定在第二支架内，在第二滑板上安装第三步进电机，在第三步进电机的输出轴上设置第二小带轮，在第三步进电机的输出轴上和第二小带轮内设置第四胀紧连接套和第四压紧套，并用第二六角螺栓将第四压紧套固定在第二小带轮上，将第二齿形带套装在第二大带轮和第二小带轮上；将第二盖板固定在第二支架上，在第二滚珠丝杠的右部上设置第五隔套和第二定位套，在第二定位套上设置第二刻度盘和第二螺母，在第二滚珠丝杠的右端部设置第三普通平键和第二带可折手柄双辐条手轮，在第二滚珠丝杠的右端部设置第一调整垫和第二六角扁螺母。
5.根据权利要求1所述的一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构，其特征在于：所述的Y轴进给传动***结构的工作原理及操作方法是，所述的Y轴进给传动***结构可实现手动进给及自动进给，手动进给时，将进给开关切换至手动档，使第一步进电机断电，此时，转动第一带可折手柄双辐条手轮，通过第一普通平键，将转动力传给第一滚珠丝杠，再传给工作台和床鞍，带动工作台实现炮塔铣的Y轴进给传动***结构的Y坐标的手动进给；自动进给时，将进给开关切换至自动档，使第一步进电机通电，此时，启动第一步进电机，将第一步进电机的转动传给第一小带轮、第一齿形带、第一大带轮，将转动传给第一滚珠丝杠，再传给工作台和床鞍，带动工作台实现炮塔铣的Y轴进给传动***结构的Y坐标的自动进给。
6.根据权利要求1所述的一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构，其特征在于：所述的Z轴进给传动***结构的工作原理及操作方法是，使第二步进电机通电，此时，启动第二步进电机，将第二步进电机的转动传给小齿轮、大齿轮，将转动传给垂直丝杠，再通过第二丝母传给工作台，带动工作台实现炮塔铣的Z轴进给传动***结构的Z坐标的自动进给。
7.根据权利要求1所述的一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构，其特征在于：所述的X轴进给传动***结构的工作原理及操作方法是，所述的X轴进给传动***结构可实现手动进给及自动进给，X轴进给传动***结构实现手动进给时，将进给开关切换至手动档，使第三步进电机断电，此时，转动第二带可折手柄双辐条手轮，通过第三普通平键，将转动力传给第二滚珠丝杠，带动工作台实现炮塔铣的X轴进给传动***结构的X坐标的手动进给；X轴进给传动***结构实现自动进给时，当铣床通过电源供电后，将进给开关切换至自动档，使第三步进电机通电，此时，启动第三步进电机，通过第二小带轮、第二齿形带、第二大带轮，将实现第二滚珠丝杠转动，带动工作台运动，实现炮塔铣的X轴进给传动***结构的X坐标的自动进给。
8.根据权利要求1所述的一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构，其特征在于：所述的数控***的控制方法是，微控制单元和触摸屏通信完成人机交互功能，微控制单元和可编程逻辑器件通信完成操作指令到编程指令的转换，另外微控制单元还负责控制主轴变频器，再由主轴变频器控制主轴变频电机；可编程逻辑器件给X轴步进驱动器、Y轴步进驱动器、Z轴步进驱动器发送脉冲来完成X轴进给传动***结构、Y轴进给传动***结构、Z轴进给传动***结构三个轴的进给运动，X轴光栅尺、Y轴光栅尺、Z轴光栅尺将X轴进给传动***结构、Y轴进给传动***结构、Z轴进给传动***结构三个轴的进给位置信号反馈给可编程逻辑器件，机床的插补运动由可编程逻辑器件来完成控制，根据操作者发出的指令将每个时刻的位置通过脉冲信号发送给X轴步进驱动器、Y轴步进驱动器、Z轴步进驱动器来完成机床的插补运动控制；可编程逻辑器件再与分线器通信，可以得到由分线器采集到的输入信号X轴正限位、X轴负限位、Y轴正限位、Y轴负限位、Z轴正限位、Z轴负限位来保证机床安全可靠的运行。
9.根据权利要求1所述的一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构，其特征在于：所述的X轴进给传动***结构和Y轴进给传动***结构进行组合使用，通过X轴进给传动***结构和Y轴进给传动***结构进行组合自动编程，可以实现插补运动加工，可以实现函数曲线形状的加工，包括椭圆形、斜线形，扇形、阿基米德螺线形、抛物线形。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110774017A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-02-11 | 上海工程技术大学 | 一种钻削多孔工件的钻床 |
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