高承载力的数控车床的制作方法

本发明涉及数控车床的，特别是高承载力的数控车床。

背景技术：

1、数控车床是机械加工领域的核心精密设备，广泛应用于轴类、盘类零部件的车削加工，其中长轴类工件加工是数控车床常见的加工工况之一，在对细长轴、超长轴类工件进行车削、磨削等精密加工过程中，由于工件自身长径比较大、刚性偏弱，工件中段及延伸部位无有效支撑结构，仅依靠车床主轴卡盘单一装夹固定，极易出现整体承载力不足的问题。

2、现有技术中，数控车床加工长轴工件时，普遍存在明显的技术缺陷：其一，工件悬伸长度过大，加工过程中受刀具切削力、自身重力、设备振动等多重因素影响，易产生弯曲变形、径向跳动、震颤等问题，直接导致工件加工圆度、直线度超差，表面粗糙度达不到工艺要求，大幅降低长轴工件的加工精度与成品合格率；其二，传统支撑结构多为手动调节式中心架、尾顶，加工不同规格、不同长度的长轴工件时，需要操作人员人工测量、手动调整中心架与尾顶的支撑位置，调节精度依赖人工经验，调节误差大、效率极低，无法适配自动化、批量化工件加工生产需求；同时，人工调节支撑位置难以实时匹配工件加工进程，无法在加工过程中随刀具加工位置动态调整支撑点位，支撑稳定性差，进一步加剧了工件加工变形问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种高承载力的数控车床，能够解决以上问题。

2、为实现上述目的，本发明提出了一种高承载力的数控车床，包括底座，所述底座的一侧设有主轴座，所述主轴座上安装有主轴箱体，所述底座的另一侧设有鞍座，所述鞍座的装配面倾斜设置，所述鞍座的高位侧设有刀塔滑轨组件，所述刀塔滑轨组件上滑动安装有刀塔组件，所述鞍座的低位侧设有定位导轨组件，所述定位导轨组件上滑动安装有尾顶组件和中间架，所述中间架位于尾顶组件和主轴箱体之间；所述定位导轨组件内设有尾顶丝杆，所述尾顶丝杆上传动装配有尾顶螺母，所述尾顶螺母与尾顶组件固定连接，尾顶丝杆传动连接有丝杆电机；所述定位导轨组件内安装有齿条，所述中间架上安装有驱动电机，驱动电机的输出端安装有齿轮，所述齿轮与齿条啮合安装。

3、作为优选，所述刀塔组件包括刀塔滑座，所述刀塔滑座滑动安装在刀塔滑轨组件上，所述刀塔滑座上设有安装斜面，所述安装斜面上设有给进导轨组件，所述第给进导轨组件上滑动安装有刀塔座，刀塔座上转动安装有安装刀具的刀塔盘。

4、作为优选，所述安装斜面与水平面的倾斜角度为20-40度。

5、作为优选，所述安装斜面与水平面的倾斜角度为30度。

6、作为优选，所述刀塔滑轨组件和定位导轨组件平行设置，且均水平安装。

7、作为优选，所述底座上设有第一安装台和第二安装台，所述第一安装台高于第二安装台设置，所述定位导轨组件包括第一轨道和第二轨道，第一轨道固定安装在第一安装台的顶部，第二轨道固定安装在第二安装台的顶部，所述齿条固定安装在第一安装台朝向第二安装台的侧壁上。

8、作为优选，所述齿条的齿面朝上设置，所述第一安装台侧壁开设有定位开槽，定位开槽槽底向外延伸形成凸出的台阶，所述台阶的顶面与定位开槽的槽底平齐，共同构成齿条的底面安装基准面。

9、作为优选，所述驱动电机和丝杆电机均与控制系统电性连接。

10、作为优选，所述刀塔滑轨组件内设有刀塔移动丝杆，所述刀塔移动丝杆上传动装配有刀塔螺母，刀塔螺母与刀塔组件固定连接，所述刀塔移动丝杆的直径为50mm。

11、本发明的有益效果：本发明采用中心架与尾顶相配合的多点支撑结构，可对长轴类工件形成全方位协同支撑，有效分散长轴工件在切削加工过程中受到的切削力、夹紧力，大幅抑制长工件加工时的挠度变形，稳定保障长轴类零件的直线度与同轴度，使整机加工精度稳定控制在0.01mm以内，加工精度极高；中心架与尾顶位置采用自动化控制，自动适配不同长度的工件；

12、中心架通过齿轮齿条啮合传动实现直线滑移，尾顶采用丝杆螺母副驱动进给，两种传动结构搭配布置在轨道中，空间布局紧凑，灵活性更高，齿轮齿条传动接触齿面多、受力均匀，中心架能够承载大直径长轴工件的径向重载，抗冲击、抗弯能力强，满足粗加工大切削力工况；丝杆传动定位自锁性能优良，尾顶承受轴向顶紧载荷，顶紧支撑稳定可靠，两者分工适配工件径向支撑与轴向顶紧的不同受力需求，提高了加工的稳定性；

13、机床采用高低轨床身结构，整体结构刚性极强，即便在1米长行程加工工况下，依旧能够保持极佳的结构稳定性；将齿条设置在高位侧，工件的自身重力以及切削产生的径向载荷的受力点与齿条之间的垂直距离大幅减小，有效缩短了载荷力臂，从而显著降低了加工时中心架对导轨和床身产生的倾覆力矩，增强了中心架整体结构的抗弯、抗扭刚性，避免了重切削时的结构退让和变形。

14、本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

1.一种高承载力的数控车床，其特征在于：包括底座（1），所述底座（1）的一侧设有主轴座（2），所述主轴座（2）上安装有主轴箱体（3），所述底座（1）的另一侧设有鞍座（4），所述鞍座（4）的装配面倾斜设置，所述鞍座（4）的高位侧设有刀塔滑轨组件（5），所述刀塔滑轨组件（5）上滑动安装有刀塔组件（6），所述鞍座（4）的低位侧设有定位导轨组件（7），所述定位导轨组件（7）上滑动安装有尾顶组件（8）和中间架（9），所述中间架（9）位于尾顶组件（8）和主轴箱体（3）之间；所述定位导轨组件（7）内设有尾顶丝杆（71），所述尾顶丝杆（71）上传动装配有尾顶螺母，所述尾顶螺母与尾顶组件（8）固定连接，尾顶丝杆（71）传动连接有丝杆电机（72）；所述定位导轨组件（7）内安装有齿条（10），所述中间架（9）上安装有驱动电机（91），驱动电机（91）的输出端安装有齿轮（92），所述齿轮（92）与齿条（10）啮合安装。

2.如权利要求1所述的高承载力的数控车床，其特征在于：所述刀塔组件（6）包括刀塔滑座（61），所述刀塔滑座（61）滑动安装在刀塔滑轨组件（5）上，所述刀塔滑座（61）上设有安装斜面（62），所述安装斜面（62）上设有给进导轨组件（63），所述第给进导轨组件（63）上滑动安装有刀塔座（64），刀塔座（64）上转动安装有安装刀具的刀塔盘（65）。

3.如权利要求2所述的高承载力的数控车床，其特征在于：所述安装斜面（62）与水平面的倾斜角度为20-40度。

4.如权利要求3所述的高承载力的数控车床，其特征在于：所述安装斜面（62）与水平面的倾斜角度为30度。

5.如权利要求1所述的高承载力的数控车床，其特征在于：所述刀塔滑轨组件（5）和定位导轨组件（7）平行设置，且均水平安装。

6.如权利要求1所述的高承载力的数控车床，其特征在于：所述底座（1）上设有第一安装台（11）和第二安装台（12），所述第一安装台（11）高于第二安装台（12）设置，所述定位导轨组件（7）包括第一轨道（73）和第二轨道（74），第一轨道（73）固定安装在第一安装台（11）的顶部，第二轨道（74）固定安装在第二安装台（12）的顶部，所述齿条（10）固定安装在第一安装台（11）朝向第二安装台（12）的侧壁上。

7.如权利要求1所述的高承载力的数控车床 ，其特征在于：所述齿条（10）的齿面朝上设置，所述第一安装台（11）侧壁开设有定位开槽（13），定位开槽（13）槽底向外延伸形成凸出的台阶（14），所述台阶（14）的顶面与定位开槽（13）的槽底平齐，共同构成齿条（10）的底面安装基准面。

8.如权利要求1所述的高承载力的数控车床，其特征在于：所述驱动电机（91）和丝杆电机（72）均与控制系统电性连接。

9.如权利要求1所述的高承载力的数控车床，其特征在于：所述刀塔滑轨组件（5）内设有刀塔移动丝杆（51），所述刀塔移动丝杆（51）上传动装配有刀塔螺母，刀塔螺母与刀塔组件（6）固定连接，所述刀塔移动丝杆（51）的直径为50mm。