[發(fā)明專利]一種箱式三軸聯(lián)動主軸箱架及其數(shù)控加工設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910751968.0
• 申請日: 2019-08-15
• 公開（公告）號: CN110449609A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于宙
• 申請（專利權(quán)）人: 南京領(lǐng)銳科技有限公司
• 主分類號: B23B19/00
• 分類號: B23B19/00;B23Q1/25;B23Q5/40
• 代理公司: 32242 江蘇銀創(chuàng)律師事務(wù)所
• 代理人: 孫計良<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明公開了一種箱式三軸聯(lián)動主軸箱架及其數(shù)控加工設(shè)備。本發(fā)明采用多個內(nèi)嵌箱體式的結(jié)構(gòu)：主軸箱架嵌套在Y軸平移箱內(nèi)，并能夠在Y軸平移箱內(nèi)升降；Y軸平移箱嵌套在X軸平移箱內(nèi)，并能夠在X軸平移箱內(nèi)沿Y軸平移；X軸平移箱嵌套在X軸軌道箱內(nèi)，并能夠在X軸軌道箱內(nèi)沿X軸平移。主軸箱架位于各個箱體中心，而X軸方向和Y軸方向均呈對稱。該結(jié)構(gòu)方式下，首先，軌道不可能因為熱脹冷縮導(dǎo)致軌道上拱和下凹的問題，由此保證豎直方面的精度不受熱脹冷縮的影響，其次，由于X軸方向和Y軸方向均呈對稱，主軸箱架位于中心，熱脹冷縮時，位于中心的主軸箱架X軸方向和Y軸方向的誤差最小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)控加工設(shè)備，特別涉及主軸箱控制機構(gòu)。

背景技術(shù)

加工精度是數(shù)控加工設(shè)備的重要指標(biāo)。影響數(shù)控加工設(shè)備的因素很多，比如伺服電機、傳動機構(gòu)方面的因素、有軟件控制方面的因素、機械結(jié)構(gòu)整體設(shè)計方面的因素，甚至還有環(huán)境方面的因素。比如環(huán)境溫度能夠使得金屬熱脹冷縮，由此導(dǎo)致機械臂伸縮從而產(chǎn)生誤差。特別是對于大型的數(shù)控加工設(shè)備，由于尺寸較大，因為熱脹冷縮效應(yīng)引發(fā)的誤差尤為明顯。

本發(fā)明所涉的箱式三軸聯(lián)動主軸箱架用于大型數(shù)控加工設(shè)備中，由于物理強度的原因，無法使用懸臂式的支撐機構(gòu)，需要采用橫梁式的支撐機構(gòu)。而傳統(tǒng)橫梁式的支撐機構(gòu)中，橫梁兩端通常架設(shè)在支撐架的頂面上的滑軌上。由于熱脹冷縮引發(fā)的誤差不可避免，因為橫梁兩端在橫梁方向上被固定，環(huán)境溫度較高時，橫梁由于熱脹冷縮只能向上拱或向下凹，橫梁的上拱或下凹直接影響豎直方面的精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題：大型數(shù)控加工設(shè)備中，主軸箱架采用橫梁式支撐機構(gòu)進(jìn)行支撐時，橫梁由于熱脹冷縮所導(dǎo)致精度的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的一種箱式三軸聯(lián)動主軸箱架，包括X軸軌道機構(gòu)、Y軸軌道箱、Y軸平移箱和主軸箱架；所述X軸軌道機構(gòu)包括兩塊相互平行的X軸軌道板架 ；X軸軌道板架的內(nèi)側(cè)安裝有X軸平移軌道、X軸平移絲桿；X軸平移軌道和X軸平移絲桿水平設(shè)置；X軸平移絲桿連接X軸平移電機；X軸平移電機安裝在X軸軌道板架上；所述Y軸軌道箱包括兩塊相互平行的Y軸軌道板架；Y軸軌道板架的兩端通過滑塊架設(shè)在X軸平移軌道上，使得所述Y軸軌道箱整體架設(shè)在兩塊X軸軌道板架之間；所述Y軸軌道箱連接X軸平移絲桿，使得所述Y軸軌道箱能夠在X軸平移電機、X軸平移絲桿的驅(qū)動下沿著X軸進(jìn)行平移；Y軸軌道板架的內(nèi)側(cè)安裝有Y軸平移軌道、Y軸平移絲桿；Y軸平移軌道和Y軸平移絲桿水平設(shè)置；Y軸平移絲桿連接Y軸平移電機；Y軸平移電機安裝在Y軸軌道板架上；Y軸平移箱為框體結(jié)構(gòu)，通過滑塊架設(shè)在Y軸平移軌道上，使得Y軸平移箱卡在兩塊Y軸軌道板架之間；Y軸平移箱連接Y軸平移絲桿，使得Y軸平移箱能夠在Y軸平移電機和Y軸平移絲桿的驅(qū)動下沿著Y軸進(jìn)行平移；主軸箱架為豎直設(shè)置的方柱體，側(cè)面設(shè)置有Z軸升降滑軌和Z軸升降絲桿；主軸箱架通過Z軸升降滑軌架設(shè)在Y軸平移箱框體內(nèi)部的滑塊上；Z軸升降絲桿連接Z軸升降電機；Z軸升降電機安裝在主軸箱架上；Z軸升降絲桿連接Y軸平移箱，使得主軸箱架能夠在Z軸升降電機和Z軸升降絲桿的驅(qū)動下升降；主軸箱架的底部設(shè)置有用于安裝主軸箱的安裝座。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的箱式三軸聯(lián)動主軸箱架，所述Y軸軌道箱還包括兩塊相互平行的連接板；兩塊連接板分別設(shè)置于Y軸軌道板架的兩端，并與兩塊Y軸軌道板架相固定，使得兩塊連接板和兩塊Y軸軌道板架組成長方形的箱體結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的箱式三軸聯(lián)動主軸箱架， Z軸升降滑軌和Z軸升降絲桿有兩套；兩套Z軸升降滑軌和Z軸升降絲桿分別安裝在朝向X軸軌道板架 的側(cè)面上；兩套Z軸升降滑軌和Z軸升降絲桿對應(yīng)兩個Z軸升降電機。

進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的箱式三軸聯(lián)動主軸箱架，Y軸平移電機安裝在Y軸軌道板架的外側(cè)，并通過齒帶輪和同步帶連接Y軸平移絲桿。