[发明专利]一种高效数控钻铣加工机床

说明书

技术领域

本发明涉及一种数控切削机床，具体是指专门用于在工件上进行钻孔、攻丝、铣削加工的一种高效数控钻铣加工机床。 

背景技术

设备的制造加工，如注塑模具，需要在工件上进行钻取、攻制、铣削大量的通孔、盲孔、螺纹孔、台阶沉孔，形状各异的凹槽、榫头、榫口和滑轨、滑槽等孔槽榫轨结构，通常采用数控加工中心在加工工件型面结构的同时进行孔槽榫轨结构的钻攻铣加工；现有技术的数控加工中心采用旋转伺服电机加滚珠丝杠副拖动X、Y、Z滑板运动实现三维寻的切削加工，由于旋转伺服电机需通过滚珠丝杠副将旋转运动转换为拖动滑板的直线往复运动，拖动速度慢，拖动速度≤100米／分钟；拖动加速度低，最大加速度为1.5g，导致机床三维寻的速度慢，加工效率低；此外，由于滚珠丝杠副易因工作磨损而产生间隙，使得机床三维寻的定位精度衰减快；由于材料弹性的限制滚珠丝杠副不宜过长，限制了数控加工中心的工作行程长度；因此，现有技术存在寻的效率低、定位精度衰减快、工作行程局限的问题与不足。 

发明内容

针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采用由直线电机来拖动X、Y轴滑板，由旋转伺服电机加滚珠丝杠副拖动Z轴滑板进行三维寻的钻铣加工的技术方案，提供一种高效数控钻铣加工机床，利用直线电机拖动速度快、加速度高、定位精度高、无磨损衰减、无行程长度限制的特性，旨在使数控钻铣加工机床克服现有技术的弊端，达到提高寻的加工效率、减缓定位精度衰减、工作行程长度不受限的目的。 

本发明的目的是这样实现的：一种高效数控钻铣加工机床，包括床身、立柱、工作台、正交拖板、X滑座副、Y滑座副、Z滑座副、主轴电机、X轴直线电机、Y轴直线电机，其中：所述的床身为矩形平台状的中空铸铁质构件，床 身的底部四角设有床脚，床身上面的边缘设有向上凸出的边框，床身上面的中后部，沿长边中心线二侧对称设有二条向上凸出、前后方向的槽框状凸台称为Y轴连接座，床身中空的内壁上设有纵横交错的加强筋； 

所述的立柱为矩形柱状的中空铸铁质构件，立柱前面的上中部设有二条向前凸出、上下方向且相互平行的槽框状凸台称为Z轴连接座； 

所述的工作台为矩形平板状的铸铁质构件，工作台的上面均布设有若干与长边平行的、用于固定工件的T形槽，工作台的下面沿二侧长边分别设有向下凸出且相互平行的边框称为X滑座； 

所述的正交拖板为上下面分别设有X轨基和Y轨基的矩形板状钢质构件，正交拖板的上面沿二侧长边分别设有向上凸出且相互平行的轨道称为X轨基，正交拖板的下面，位于短边中心线的二侧对称设有向下凸出的且相互平行的轨道称为Y轨基，所述X轨基和Y轨基俯视投影正交； 

所述的X滑座副为由X滚子导轨副和X轴直线电机构成的X轴运动机构； 

所述的Y滑座副为由Y滚子导轨副和Y轴直线电机构成的Y轴运动机构； 

所述的Z滑座副为由Z滑板、Z滚子导轨副、Z滚动丝杠副、Z伺服电机构成的Z轴运动机构，其中，Z滑板为承载主轴电机的钢质滑块构件，Z滑板的后面设有上下方向的二条平行的轨道称为Z轨基，所述Z滚动丝杠副为由滚动丝杠和滚动螺母旋合构成的用于将旋转运动转换为直线运动的机械传动元件；所述Z伺服电机为交流同步转动伺服电机； 

所述的主轴电机为变频调速驱动刃具作旋转运动的旋转式电机，主轴电机的输出端设有夹持钻攻铣刃具的夹头； 

所述的X轴直线电机为由X初级线圈、X次级线圈构成，X初级线圈和X次级线圈作相对平行直线运动的伺服电机； 

所述的Y轴直线电机为由Y初级线圈和Y次级线圈构成，Y初级线圈和Y次级线圈作相对平行直线运动的伺服电机； 

所述X滚子导轨副、Y滚子导轨副、Z滚子导轨副为由截面呈V型滚道的导轨和装有滚子的滚子架构成的用于承载物体作直线运动的滚动轨道元件；