数控设备制造技术

数控设备，主支撑架为开口朝向竖直方向的闭环结构；在主支撑架和X向滑座间设有相互配合的X向前导轨、X向后导轨；Z向导杆为圆导杆，Z向导杆仅可上下运动地与Y向滑座安装在一起；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、第四止转块、第三弹簧、限位机构，在Z向导杆的顶部设有容置槽，限位机构将第三止转块和第四止转块限制在容置槽设定范围内移动；在与Z向导杆配合的导向孔内设有止转槽；第三弹簧安装在第三止转块、第四止转块之间，第三止转块凸出Z向导杆的外周与止转槽配合；优点是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。

【技术实现步骤摘要】
数控设备
技术介绍
现有的数控设备，一种是工作台运动。如申请号为201010284237. 9的专利技术专利中，公开了一种数控龙门立式复合机床，包括底座、工作台、立柱，立柱通过立柱导轨活动连接或者通过紧固件固定连接有复合横梁，复合横梁通过横梁导轨活动连接或者通过紧固件固定连接有2个以上的滑鞍，滑鞍通过滑枕导轨活动连接有主轴装置；底座、立柱、复合横梁、主轴装置上设有丝杆驱动装置，丝杆驱动装置都连接电气数控装置。一种是龙门架运动。这种结构的数控设备，一种方式是驱动龙门架来回运动的驱动机构需包括二根X向丝杆或X向同步带等和二个动力源，需两个同步运动的电机驱动龙门架，因两个同步运动的电机很难实现完全同步运动、或其中一个电机出现速度变慢或变快造成X向滑座运动不平衡产生扭力、使X向滑座偏移X方向运动、导致X向滑座运动时稳定性不好、定位不准、运动不畅的问题。一种方式是X向丝杆或X向同步带位于龙门架的一 侦牝驱动力完全偏向一边，造成龙门架运动不平衡产生扭力使龙门架偏移Y方向运动、导致Y向滑座运动时稳定性不好、定位不准、运动不畅、运动不能太快，不能适应X向前导轨、X向后导轨大间距的大机床。上述现有技术主轴的运动需要底座运动或龙门架运动来实现，需要运动的装夹工件的底座和工件的重量或龙门架的重量比主轴装置及其承载装置的重量重很多，因此大大浪费加工工件时的能源，增加设备运动件的惯性，降低设备的进给精度和工件加工精度，降低了 Y向的移动速度和加工效率，增加了设备运动件和导轨之间的磨损。由于底座导轨或龙门架导轨安装在装夹工件装置的下方，这样从工件上加工下来的铁屑等容易进入到导轨内。申请号为201010155118. 3的专利技术专利中，公开了一种数控加工中心，包括用于装卡工件的工作台，工作台上设置有横向立柱，横向立柱上安装有十字滑座，十字滑座的上端连接有Y轴丝杆，十字滑座的下端连接有X轴丝杆，Y轴丝杆的上部设有可延垂直滑枕上下运动的纵向立柱，纵向立柱上连接有Z轴丝杆，垂直滑枕下端连接带有刀具的主轴。该专利技术的动柱型数控加工中心，由于安装主轴的纵向立柱仅一边被支撑，导致主轴运动时稳定性不好、定位不准、运动不畅、运动不能太快。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种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。数控设备，包括主体框架、装夹工件装置，主体框架包括底座、与底座固定或一体成型的主支撑部、置于主支撑部的顶部与主支撑部固定或一体成型的主支撑架；主支撑架为开口朝向竖直方向的闭环结构；还包括X向滑座，在主支撑架和X向滑座间设有相互配合的X向前导轨、X向后导轨；还包括驱动X向滑座来回运动的第一驱动装置，驱动Y向滑座来回运动的第二驱动装置；还设有安装在Y向滑座上的Z向导向装置，Z向导向装置包括可上下运动的Z向导杆、驱动Z向导杆上下运动的第三驱动装置；在Z向导杆下端设有主加工头；z向导杆为圆导杆，Z向导杆仅可上下运动地与Y向滑座安装在一起；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、第四止转块、第三弹簧、限位机构，在Z向导杆的顶部设有与Z向导杆的侧面连通、容置第三止转块的容置槽，限位机构将第三止转块和第四止转块限制在容置槽设定范围内移动；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；第三弹簧安装在第三止转块、第四止转块之间，第三止转块凸出Z向导杆的外周与止转槽配合。作为方案一的改进，限位机构为安装在容置槽顶部的盖板。盖板限位结构简单。作为方案一的改进，在Z向导杆上还设有顶紧螺丝，顶紧螺丝顶紧第四止转块背 离第三止转块的一侧。顶紧螺丝可调节第三止转块与止转槽的配合松紧，在保证止转的前提下滑动顺畅。作为方案一至三的共同改进，第一驱动装置包括一个第一驱动电机，驱动X向滑座来回运动、与X向前导轨、X向后导轨平行的一根与第一驱动电机的电机轴连接的X向丝杆，与X向丝杆配合的第一丝母；x向丝杆位于X向前导轨、X向后导轨之间；第一驱动电机安装在主支撑架的外侧面上，第一丝母固定在X向滑座上；第二驱动装置包括一个第二驱动电机，驱动Y向滑座来回运动的Y向丝杆，与Y向丝杆配合的第二丝母；γ向丝杆位于Y向左导轨、Y向右导轨之间；第二驱动电机安装在X向滑座的外侧面上，第二丝母固定在Y向滑座上；第三驱动装置包括一个第三驱动电机，驱动Z向导杆上下运动、与第三驱动电机的电机轴连接的一根Z向丝杆,与Z向丝杆配合的第三丝母；第三丝母与Z向导杆安装在一起且与Z向导杆的轴线位置固定。X向滑座、Y向滑座、Z向导杆均采用丝杆驱动，结构简单，位移精度高。第三驱动电机安装在第三驱动装置安装座的顶部，与第三驱动电机的电机轴连接的Z向丝杆穿过第三驱动装置安装座与第三丝母配合，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。作为方案四的改进，滑座包括滑座底板，从滑座底板垂直向上凸设的圆管状的上导套和从滑座底板垂直向下凸设的圆管状的下导套，滑座底板从四个方向凸出上导套、下导套；在上导套、滑座底板、下导套内设有与Z向导杆配合地贯通的导向圆通孔，Z向导杆可上下运动地安装在导向圆通孔内；在上导套的顶部固定有电机支撑板；驱动装置包括一个驱动电机，驱动Z向导杆上下运动、与驱动电机的电机轴连接的一根Z向丝杆，与Z向丝杆配合的丝母；丝母与Z向导杆安装在一起且与Z向导杆的轴线位置固定；驱动电机固定在电机支撑板上，Z向丝杆远离驱动电机的一端穿过电机支撑板、丝母伸入Z向导杆内与Z向导杆避空。作为方案四的改进，X向滑座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，在方框的左右两侧的底面上均设有下凸块；χ向前导轨、X向后导轨包括安装在主支撑架上的设有滚珠的X向直线滑动轨道，固定在X向导轨滑座固定块底面与X向直线滑动轨道配合的X向导轨滑座。主加工头设置在Z向导杆下方，Z向导杆的轴线与Z向丝杆位置固定，主加工头位于Z向丝杆的正下方，主轴装置结构简单，设备制造成本低；传动环节少，装配简单，加工精度高；主加工头的重心与丝杆的轴线基本在同一直线上,主轴上下运动时运动平衡,基本不会产生扭力使主轴偏移丝杆轴线方向运动，主轴运动时稳定性好、定位准、运动畅、运运动件不易磨损，从而进一步提高设备加工精度。通过止转槽和止转件配合来防止Z向导杆转动，结构简单。作为方案四的改进，主支撑架还包括安装在靠近主支撑架的左右两侧的X向丝杆安装座，第一驱动电机安装在一个X向丝杆安装座的外侧面上，X向丝杆远离第一驱动电机的一端穿过安装第一驱动电机的X向丝杆安装座、第一丝母安装在远离第一驱动电机的X向丝杆安装座上。X向丝杆安装座容易保证与X向丝杆配合的安装孔同轴心，不管支撑X向丝杆的两端安装座距离非常远或非常近，都一样，尤其X向丝杆安装座为万向自定心安装座时，可以进一步保证X向丝杆非常顺畅地转动。作为方案一至三的共同改进，在Z向导杆内设有仅可相对Z向导杆转动地转轴或主轴；第三丝母与Z向导杆固定，在转轴或主轴的外周安装有驱动转轴或主轴旋转的第一转子，在Z向导杆内安装有与第一转子配合的第一定子，转轴或主轴仅可相对Z向导杆转动。采用第一定子和第一转子配合来驱动转轴或主轴，结构简单，安装方便。作为方案一至三的共同改进,还设有与Z向导杆固定的第一摆座；在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
数控设备，包括主体框架、装夹工件装置，其特征在于：主体框架包括底座、与底座固定或一体成型的主支撑部、置于主支撑部的顶部与主支撑部固定或一体成型的主支撑架；所述的主支撑架为开口朝向竖直方向的闭环结构；还包括X向滑座，在主支撑架和X向滑座间设有相互配合的X向前导轨、X向后导轨；还包括驱动X向滑座来回运动的第一驱动装置，驱动Y向滑座来回运动的第二驱动装置；还设有安装在Y向滑座上的Z向导向装置，Z向导向装置包括可上下运动的Z向导杆、驱动Z向导杆上下运动的第三驱动装置；在Z向导杆下端设有主加工头；Z向导杆为圆导杆，Z向导杆仅可上下运动地与Y向滑座安装在一起；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、第四止转块、第三弹簧、限位机构，在Z向导杆的顶部设有与Z向导杆的侧面连通、容置第三止转块的容置槽，限位机构将第三止转块和第四止转块限制在容置槽设定范围内移动；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；第三弹簧安装在第三止转块、第四止转块之间，第三止转块凸出Z向导杆的外周与止转槽配合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨东佐，
申请(专利权)人：杨东佐，
类型：发明
国别省市：