CN102765006A - 一种龙门铣床及其铣削机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铣削机构，包括电机及铣刀盘，还包括：箱体；可转动的架设于箱体内的输入轴，输入轴的一端与电机同轴连接；设置于输入轴上的第一传动齿轮；可转动的架设于箱体内的铣削主轴机构，铣削主轴机构的一端与铣刀盘同轴连接；设置于铣削主轴机构上的第二传动齿轮，第二传动齿轮与第一传动齿轮啮合。本发明提供的铣削机构与现有技术中的传动链传动相比，齿轮传动的结构稳定，从而提高铣削机构内部传动结构的传动稳定性，有效降低了维修频率。本发明还提供了一种具有上述铣削机构的龙门铣床。
Description
技术领域
本发明涉及铣床设备技术领域，特别涉及一种龙门铣床及其铣削机构。
背景技术
铣床是指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。而龙门铣床为铣床中常用的类型之一。
请参考图1，图1为现有技术中的一种龙门铣床的结构示意图。
龙门铣床包括床身01和架设在床身01上的工作台02，床身01与工作台02之间设置有沿床身01布置的前进导轨，也可称为X轴导轨；工作台02上方架设有龙门架，龙门架包括横梁03及架设于横梁03两端的两个立柱04，横梁03上设置有横向导轨，也可称为Y轴导轨，Y轴导轨上设置有两个可沿其移动的铣削机构05（也可设置一个），两个立柱04上分别设置有竖直导轨，也可称为Z轴导轨，Z轴导轨上设置有一个可沿其移动的铣削机构05。在铣削过程中，通过床身01与工作台02沿X轴导轨移动，横梁03上的铣削机构05沿Y轴导轨运动，立柱04上的铣削机构05沿Z轴导轨运动，可以达到对工作台02上的待铣零部件作X、Y、Z三轴的立体空间铣削加工。
铣削机构05中的输出轴与输入轴连接大都通过传动链传动，在铣削过程中极易出现内部传动结构损坏的情况，需要经常停机维修，严重影响了生产效率。特别是随着铝合金材料的应用越来越广泛，龙门铣床作为铣床的一个重要类型，也开始了对铝合金材料的零部件的加工。因为部分铝合金材料的硬度大于钢铁材料的硬度，同时铣削厚度相对较大，在铣削冲击振动较大，使得龙门铣床在使用过程中出现的故障更多。
因此，如何提高铣削机构内部传动结构的传动稳定性，降低维修频率，已成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种铣削机构，以提高其内部传动结构的传动稳定性，从而降低维修频率。本发明还提供了一种具有上述铣削机构的龙门铣床。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种铣削机构，包括电机及铣刀盘，还包括：
箱体；
可转动的架设于所述箱体内的输入轴，所述输入轴的一端与所述电机同轴连接；
设置于所述输入轴上的第一传动齿轮；
可转动的架设于所述箱体内的铣削主轴机构，所述铣削主轴机构的一端与所述铣刀盘连接；
设置于所述铣削主轴机构上的第二传动齿轮，所述第二传动齿轮与所述第一传动齿轮啮合。
优选地，所述铣削主轴机构包括：
输出轴，所述输出轴的一端同轴连接所述铣刀盘，所述第二传动齿轮可轴向滑动的设置于所述输出轴上；
用于架设于所述箱体上的轴套，所述轴套套设于所述输出轴外侧且靠近所述铣刀盘；
设置于所述轴套的内壁与所述输出轴之间，用于定位两者的轴向轴承及径向轴承；
设置于所述轴套的外壁上，用于调节所述轴套轴向位移的行程调节机构。
优选地，所述箱体上设置有用于支撑所述轴套的支撑套筒。
优选地，所述输出轴具有花键结构，所述花键结构外侧套设有与其轴向滑动配合的花键轴套，所述第二传动齿轮与所述花键轴套键连接。
优选地，所述行程调节机构包括蜗轮、与所述蜗轮配合的蜗杆及驱动所述蜗杆转动的驱动装置，所述轴套外壁上设置有沿其轴向布置且与所述涡轮啮合的齿条。
优选地，所述轴套的外壁上具有沿其轴向方向延伸，用于限制所述轴套径向位置的限位滑道，所述箱体上设置有与所述限位滑道相配合的限位凸台。
优选地，所述输出轴的一端设置有用于固定连接所述铣刀盘的尾锥的内锥孔。
优选地，所述箱体为钢板焊接箱体。
优选地，所述输入轴与所述电机的驱动端嵌入式配合。
本发明提供了一种龙门铣床，包括铣床本体及设置于所述铣床本体上的铣削机构，所述铣削机构为上述方案任一项所述的铣削机构。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的铣削机构，在电机启动后，带动输入轴转动，输入轴带动第一转动齿轮转动，通过第一传动齿轮与第二传动齿轮的啮合，使得第二传动齿轮转动，从而带动铣削主轴机构转动，实现铣刀盘转动的效果，从而实现了铣削机构中电机与铣刀盘之间的传动效果，与现有技术中的传动链传动相比，齿轮传动的结构稳定，从而提高铣削机构内部传动结构的传动稳定性，有效降低了维修频率。
本发明还提供了一种具有上述铣削机构的龙门铣床，由于上述铣削机构具有上述效果，具有该铣削机构的龙门铣床也具有同样的效果，在此不再一一介绍。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种龙门铣床的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的铣削机构的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的箱体的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的铣削主轴机构的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的铣削主轴机构及第二传动齿轮配合的剖视示意图。
其中，电机1，输入轴2，第一传动齿轮3，第二传动齿轮4，花键轴套41，平键42，箱体5，第一支撑板51，第二支撑板52，支撑套筒53，铣削主轴机构6，输出轴61，轴套62，齿条621，蜗轮622，蜗杆623，限位滑道624，铣刀盘7。
具体实施方式
本发明公开了一种铣削机构，以提高其内部传动结构的传动稳定性，从而降低维修频率。本发明还提供了一种具有上述铣削机构的龙门铣床。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图2，图2为本发明实施例提供的铣削机构的结构示意图。
本发明实施例提供了一种铣削机构，包括电机1及铣刀盘7，还包括：箱体5；可转动的架设于箱体5内的输入轴2，输入轴2的一端与电机1同轴连接；设置于输入轴2上的第一传动齿轮3；可转动的架设于箱体5内的铣削主轴机构6，铣削主轴机构6的一端与铣刀盘7连接；设置于铣削主轴机构6上的第二传动齿轮4，第二传动齿轮4与第一传动齿轮3啮合。
本发明实施例提供的铣削机构，在电机1启动后，带动输入轴2转动，输入轴2带动第一转动齿轮3转动，通过第一传动齿轮3与第二传动齿4轮的啮合，使得第二传动齿轮4转动，从而带动铣削主轴机构6转动，实现铣刀盘7转动的效果，从而实现了铣削机构中电机1与铣刀盘7之间的传动效果，与现有技术中的传动链传动相比，齿轮传动的结构稳定，从而提高铣削机构内部传动结构的传动稳定性，有效降低了维修频率。
为了更直观的了解本发明实施例提供的铣削机构与现有技术中的铣削机构比较的效果，请参考下表内容。
表1与现有技术铣削机构的实验测试数据对比
通过上述实验数据可知，本具体实施方式所提供的铣削机构，与现有技术中的铣削机构相比，故障次数明显降低，从而降低了停机维修的时间，使得影响生产时间缩短，提高了应用该龙门铣床进行加工的生产效率。
优选地，输入轴2及主轴机构6均通过轴承可转动的架设于箱体5内。
需要说明的是，第二传动齿轮4与第一传动齿轮3的传动比可依据具体工况而选择，或者将电机1选为变频调速电机。
如图3，为了提高箱体5对输入轴2及主轴机构6的支撑强度，提高轴承与箱体5的贴合紧密度，箱体5的第一支撑板51及第二支撑板52上均设置有用于支撑输入轴2及主轴机构6的安装孔，即在第一支撑板51及第二支撑板52上均设置用于支撑输入轴2的输入轴安装孔，两个输入轴安装孔可以作为轴承座以便安装用于支撑输入轴2的轴承，同理，第一支撑板51及第二支撑板52上均设置用于支撑主轴机构6的主轴安装孔，两个主轴安装孔也可以作为轴承座以便安装用于支撑主轴机构6的轴承。
如图4和图5所示，铣削主轴机构6包括：输出轴61，输出轴61的一端同轴连接铣刀盘7，第二传动齿轮4可轴向滑动的设置于输出轴61上；用于架设于箱体5上的轴套62，轴套62套设于输出轴61外侧且靠近铣刀盘7；设置于轴套62的内壁与输出轴61之间，用于定位两者的轴向轴承及径向轴承；设置于轴套62的外壁上，用于调节轴套62轴向位移的行程调节机构。
需要说明的是，第二传动齿轮4相对于输出轴61可轴向滑动，径向固定，即第二传动齿轮4与输出轴61同步转动。
优选地，上述轴向轴承为止推轴承及圆柱滚子轴承，径向轴承为深沟球轴承。
在铣削过程中，第一传动齿轮3带动第二传动齿轮4转动，从而带动输出轴61转动，达到带动铣刀盘7转动的效果，使铣刀盘7对待铣零部件进行加工。在加工过程中，由于需要调节铣刀盘7与待铣零部件的位置，以便于适应加工需求，铣削主轴机构6上设置有套设于输出轴61外侧的轴套62及调节轴套62轴向位移的行程调节机构，由于轴套62的内壁与输出轴61之间设置有轴向轴承及径向轴承，即两者相对转动但不会发生两者的轴向移动，在行程调节机构调节轴套62轴向位移时，即达到了调节轴套62的轴向位移作用，进而达到了调节铣刀盘7与待铣零部件的位置的作用。
也可将行程调节机构设置于箱体5上，通过整体调解铣削机构在龙门铣床上的位置达到调节铣刀盘7与待铣零部件的位置的作用，在此不再详细介绍。
箱体5上设置有用于支撑轴套62的支撑套筒53，提高了箱体5支撑铣削主轴机构6的稳定性。
由于第二传动齿轮4相对于输出轴61可轴向滑动且两者同步转动，可以在输出轴61外表面设置轴向布置的滑道，第二传动齿轮4的齿轮孔内设置于滑道相配合的滑槽，通过滑槽与滑道的配合即可达到两者的相对滑动，再由于滑槽与滑道的侧壁接触，避免了两者的相对转动，使两者同步转动。但是，由于第二传动齿轮4及输出轴61存在相对滑动，极易造成两者的相互磨损，降低使用寿命。
为了避免上述问题，本发明实施例提供的输出轴61具有花键结构，花键结构外侧套设有与其轴向滑动配合的花键轴套41，第二传动齿轮4与花键轴套41键连接。由于花键轴套41通常采用的材料的硬度低于输出轴61的材料的硬度，如输出轴61采用钢铁等硬度较大的金属材料，而花键轴套41采用塑料或橡胶等硬度较小的材料，在花键轴套41与输出轴61相对滑动过程中，输出轴61的磨损度较小，花键轴套41的磨损度较大，而花键轴套41与第二传动齿轮4键连接，仅需在花键轴套41磨损严重后直接更换即可，提高了输出轴61及第二传动齿轮4的使用寿命，降低了维修成本。
优选地，第二传动齿轮4与花键轴套41通过平键42连接。
如图5所示，行程调节机构包括蜗轮622、与蜗轮622配合的蜗杆623及驱动蜗杆623转动的驱动装置，轴套62外壁上设置有沿其轴向布置且与涡轮622啮合的齿条621。在需要调节铣刀盘7与待铣零部件的相对位置时，仅需启动驱动装置，使蜗杆623转动并带动蜗轮622转动，从而带动齿条621运动，达到轴套62的轴向运动，由于轴套62与输出轴61轴向固定，进而达到输出轴61的轴向运动，完成调节铣刀盘7与待铣零部件的相对位置的作用。也可在蜗轮622上直接安装旋转电机，以达到同样的效果。
优选地，在轴套62开设有轴向槽，齿条621即安装于轴向槽内，使得蜗轮622伸入轴向槽与齿条621啮合，是装置结构紧凑且避免了轴套62相对于箱体5的转动。
为了进一步避免轴套62相对于箱体5的转动，轴套62的外壁上具有沿其轴向方向延伸，用于限制轴套62径向位置的限位滑道624，箱体5上设置有与限位滑道相配合的限位凸台。由于本发明实施例提供的箱体5上设置有用于支撑轴套62的支撑套筒53，可以将限位凸台直接设置于支撑套筒53上，也可在支撑套筒53上设置与限位滑道相对应的槽孔，使限位凸台通过槽孔与限位滑道624配合。
需要说明的是，限位凸台与限位滑道624配合后限位轴套62的周向转动，但在轴套62轴向移动的过程中，限位凸台在限位滑道624内滑动，并不限制轴套62轴向移动。
轴套62上设置有润滑油孔，方便润滑油进入轴套62内部为内部输出轴61及轴承部件润滑，同时，为了避免输出轴61上的径向轴承及轴向轴承移位，还可以在输出轴61的相应位置设置锁紧螺母，通过轴套62上设置的润滑油孔观察所及螺母的锁紧状态，方便检修。
由于本装置的结构简单，便于密封，使得装置的密封效果良好。
优选地，输出轴61的一端设置有用于固定连接铣刀盘7的尾锥的内锥孔。由于铣刀盘7有多种型号，其尾锥的结构相同，在输出轴61的一端设置内锥孔，便于铣刀盘7的更换及清理。
由于箱体5的结构复杂，直接铸造后产生的废品率较高，为了降低生产箱体5的废品率，在本发明实施例提供的箱体5为钢板焊接箱体。
输入轴2与电机1的驱动端多采用联轴器连接，安装步骤较多，且在联轴器长期使用过程中极易出现松动的情况，造成输入轴2与电机1的相对松动，严重影响装置的使用。本发明实施例优选输入轴2与电机1的驱动端嵌入式配合，即在输入轴2的端部设置与电机1的驱动端过盈配合的孔或在电机1的驱动端设置与输入轴2的端部过盈配合的孔，通过安装达到两者的相对固定。
本适应新型实施例还提供了一种龙门铣床，包括铣床本体及设置于铣床本体上的铣削机构，铣削机构为上述任一种的铣削机构。由于上述铣削机构具有上述效果，具有该铣削机构的龙门铣床也具有同样的效果，在此不再一一介绍。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种铣削机构，包括电机（1）及铣刀盘（7），其特征在于，还包括：
箱体（5）；
可转动的架设于所述箱体（5）内的输入轴（2），所述输入轴（2）的一端与所述电机（1）同轴连接；
设置于所述输入轴（2）上的第一传动齿轮（3）；
可转动的架设于所述箱体（5）内的铣削主轴机构（6），所述铣削主轴机构（6）的一端与所述铣刀盘（7）连接；
设置于所述铣削主轴机构（6）上的第二传动齿轮（4），所述第二传动齿轮（4）与所述第一传动齿轮（3）啮合。
2.如权利要求1所述的铣削机构，其特征在于，所述铣削主轴机构（6）包括：
输出轴（61），所述输出轴（61）的一端同轴连接所述铣刀盘（7），所述第二传动齿轮（4）可轴向滑动的设置于所述输出轴（61）上；用于架设于所述箱体（5）上的轴套（62），所述轴套（62）套设于所述输出轴（61）外侧且靠近所述铣刀盘（7）；
设置于所述轴套（62）的内壁与所述输出轴（61）之间，用于定位两者的轴向轴承及径向轴承；
设置于所述轴套（62）的外壁上，用于调节所述轴套（62）轴向位移的行程调节机构。
3.如权利要求2所述的铣削机构，其特征在于，所述箱体（5）上设置有用于支撑所述轴套（62）的支撑套筒（53）。
4.如权利要求2所述的铣削机构，其特征在于，所述输出轴（61）具有花键结构，所述花键结构外侧套设有与其轴向滑动配合的花键轴套（41），所述第二传动齿轮（4）与所述花键轴套（41）键连接。
5.如权利要求2所述的铣削机构，其特征在于，所述行程调节机构包括蜗轮（622）、与所述蜗轮（622）配合的蜗杆（623）及驱动所述蜗杆（623）转动的驱动装置，所述轴套（62）外壁上设置有沿其轴向布置且与所述涡轮（622）啮合的齿条（621）。
6.如权利要求2所述的铣削机构，其特征在于，所述轴套（62）的外壁上具有沿其轴向方向延伸，用于限制所述轴套（62）径向位置的限位滑道（624），所述箱体（5）上设置有与所述限位滑道（624）相配合的限位凸台。
7.如权利要求2所述的铣削机构，其特征在于，所述输出轴（61）的一端设置有用于固定连接所述铣刀盘（7）的尾锥的内锥孔。
8.如权利要求1所述的铣削机构，其特征在于，所述箱体（5）为钢板焊接箱体。
9.如权利要求1所述的铣削机构，其特征在于，所述输入轴（2）与所述电机（1）的驱动端嵌入式配合。
10.一种龙门铣床，包括铣床本体及设置于所述铣床本体上的铣削机构，其特征在于，所述铣削机构为如权利要求1~9任一项所述的铣削机构。
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