一种机床床身用进给装置及其控制方法

文档序号:708551 发布日期:2021-04-16 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种机床床身用进给装置及其控制方法 (Feeding device for machine tool body and control method thereof ) 是由 彭子平 张建 于 2021-03-22 设计创作,主要内容包括:本发明涉及床身的技术领域,尤其涉及一种机床床身用进给装置及其控制方法,其中的一种机床床身用进给装置,包括:进给基座,水平联动机构上固定连接有一撑开部,且撑开部位于插入连接件的一侧;以及撑开部为柔性材料,撑开部为内部空心结构,且空心结构内填充有冷却液,撑开部具有至少一撑开曲边,撑开曲边开设有一溢流口,且溢流口为常闭口;其中水平联动机构插入连接件时,撑开部先与连接件接触并向外撑开,以垫在水平联动机构与连接件之间;撑开部撑开至溢流口打开后,冷却液能够穿过溢流口流至水平联动机构与连接件之间,进而减少水平联动机构的磨损且对水平联动机构与连接件之间的摩擦降温。(The invention relates to the technical field of machine tools, in particular to a feeding device for a machine tool body and a control method thereof, wherein the feeding device for the machine tool body comprises: the horizontal linkage mechanism is fixedly connected with a strutting part which is positioned at one side of the inserted connecting piece; the opening part is made of flexible materials, the opening part is of an internal hollow structure, cooling liquid is filled in the hollow structure, the opening part is provided with at least one opening curved edge, the opening curved edge is provided with an overflow port, and the overflow port is a normally closed port; when the horizontal linkage mechanism is inserted into the connecting piece, the strutting part is firstly contacted with the connecting piece and is propped outwards so as to be cushioned between the horizontal linkage mechanism and the connecting piece; after the strutting part is propped open to the overflow port, the cooling liquid can pass through the overflow port and flow to between horizontal linkage mechanism and the connecting piece, and then reduce horizontal linkage mechanism&#39;s wearing and tearing and to the friction cooling between horizontal linkage mechanism and the connecting piece.)

一种机床床身用进给装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及床身的技术领域,尤其涉及一种机床床身用进给装置及其控制方法。

背景技术

中国专利,公开(公告)号为CN211387882U,提供了一种具有插补功能的炮塔铣床进给机构,包括进给基座和平衡螺套,所述进给基座的顶端在位于中部位置处横向设置有平衡螺套,所述平衡螺套通过一体铸模固定连接于进给基座的顶端,所述进给基座的顶端在靠近右端边缘处横向设置有定位螺套,所述定位螺套通过一体铸模固定连接于进给基座的顶端,所述定位螺套的顶端贯穿设置有润滑插孔,所述润滑插孔的内部在位于定位螺套的上方嵌入有润滑组件,所述平衡螺套和定位螺套的内部活动栓接有螺杆,可有效将润滑介质稳定且长效涂抹于螺杆的表面,进而保持螺杆的长效润滑,同时经由低渗透海绵球的低渗透性,来避免传统人工涂抹时出现的计量不均匀现象。

而手动控制进给基座进行滑动的方式自动化程度较低,且进给基座的滑动准确性无法保证,为此市面上已经出现电控的方式实现进给基座的滑动,并且通过离合器的左右啮合来控制进给基座的滑动方向,但是在啮合过程中是通过硬接触来实现的,这会对离合器配件造成一定程度的磨损,同时在离合器摩擦生热内部温度较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种机床床身用进给装置及其控制方法。

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种机床床身用进给装置,包括:进给基座,分别安装在所述进给基座上的水平驱动机构、水平导向机构和水平联动机构;所述进给基座具有左右分布的第一空腔和第二空腔;所述水平驱动机构包括两镜像设置的方向组件,和位于两方向组件之间的连接件,两方向组件分别转动连接在所述第一空腔的两相对侧壁;所述水平联动机构适于插入所述连接件,以联动所述进给基座沿所述水平导向机构滑动;所述水平联动机构上固定连接有一撑开部,且所述撑开部位于插入所述连接件的一侧;以及所述撑开部为柔性材料,所述撑开部为内部空心结构,且所述空心结构内填充有冷却液,所述撑开部具有至少一撑开曲边,所述撑开曲边开设有一溢流口,且所述溢流口为常闭口;其中所述水平联动机构插入所述连接件时,所述撑开部先与所述连接件接触并向外撑开,以垫在所述水平联动机构与所述连接件之间;所述撑开部撑开至所述溢流口打开后,冷却液能够穿过所述溢流口流至所述水平联动机构与所述连接件之间。进一步地,所述撑开部包括两相对设置的撑开片,所述撑开片为柔性材料,所述撑开片内部具有空心结构,一撑开曲边与一撑开片对应,且撑开曲边位于两撑开片相互靠近的一侧,撑开曲边的距离由所述水平联动机构向所述连接件逐渐增大,以使两撑开片呈开口状朝向所述连接件;以及两撑开曲边靠近所述水平联动机构的一侧相互靠拢,且所述溢流口位于该段撑开曲边上,以使一撑开曲边上的溢流口被另一撑开曲边封堵;其中所述水平联动机构插入所述连接件时,所述撑开片先与所述连接件接触并向外撑开;所述撑开片撑开至所述溢流口露出后,冷却液能够穿过所述溢流口流至所述水平联动机构与所述连接件之间。

进一步地,所述溢流口的一侧壁开设有密封槽,所述溢流口的另一侧壁设置有与所述密封槽相适配的密封条,且所述密封条能够堵住所述溢流口;其中所述撑开片被撑开至所述密封条从所述密封槽脱出后,所述溢流口打开。

进一步地,所述水平联动机构包括转动连接在所述进给基座外侧壁的联动手轮,固定连接在所述联动手轮端面上的联动轴,位于所述第一空腔内的联动杆,和转动连接在所述联动杆端面的联动推块;以及所述联动轴穿过所述进给基座,且所述联动杆与所述联动轴固定连接,所述联动杆的中心轴线不与所述联动轴的中心轴线重合;所述联动推块位于远离所述联动杆的一侧具有一弧形的顶紧面,且所述顶紧面适于插入所述连接件;所述撑开片固定连接在所述顶紧面上;其中推动所述联动手轮至所述联动推块插入所述连接件后,转动所述联动手轮以使所述连接件与所需方向组件啮合。

进一步地,所述联动推块的内部具有一蓄水腔,且所述撑开片的空心结构与所述蓄水腔连通;以及所述联动推块的顶部设置有进水口,且所述联动推块的底部设置有出水口;其中冷却液从所述进水口进入到所述蓄水腔并通入所述空心结构。

进一步地,所述联动推块插入所述连接件后所述联动杆的端面与所述第一空腔的侧壁形成一间隙;在所述间隙能适配插接一制动杆;其中所述制动杆插入所述间隙后能够挡住所述联动杆回退。

进一步地,所述连接件包括与两方向组件同轴设置的连接套筒和套定在所述连接套筒上的两限位盘,以及两限位盘之间形成适于所述联动推块插入的插接位,且两限位盘之间的距离等于所述联动推块的厚度;以及两限位盘的内侧壁分别开设有一收纳槽,且所述收纳槽为环形;其中所述撑开片能够与连接套筒接触后向所述收纳槽内撑开。

进一步地,所述连接套筒的两端分别设置有第一对齿;所述水平驱动机构还包括一穿过所述进给基座的电机轴,且所述电机轴与所述联动轴同轴设置,所述电机轴的端部设置有第一锥齿;所述方向组件包括:转动连接在所述第一空腔内侧壁的内套筒,套定在所述内套筒外的外套筒,且所述内套筒的端部设置有能够与所述第一对齿啮合的第二对齿,所述外套筒的端部设置有与所述第一锥齿啮合的第二锥齿;其中所述第一对齿能够与不同的第二对齿啮合,以使所述连接套筒转向。

进一步地,所述水平导向机构包括穿过内套筒和两连接套筒延伸至第二空腔内的传动轴,与所述传动轴平行设置的导向丝杆,固定在所述进给基座上的定位螺套和平衡螺套;以及所述定位螺套和所述平衡螺套分别与所述导向丝杆螺纹连接;所述传动轴与所述导向丝杆联动;所述连接套筒套定在所述传动轴上;第一对齿与对应第二对齿啮合后,所述连接套筒通过所述传动轴带动所述进给基座沿所述导向丝杆滑动。

另一方面,本发明还提供了一种机床床身用进给装置的控制方法,包括如上所述的一种机床床身用进给装置;向连接套筒方向推动联动手轮,以使撑开片插入到插接位内;在撑开片与连接套筒接触后继续推动联动手轮,两撑开片分别向收纳槽延伸并撑开;通过密封条从密封槽脱出,以使冷却液穿过溢流口喷出降温;将制动杆插入到联动杆与第一空腔的侧壁之间;转动联动手轮,通过联动推块推动限位盘带动连接套筒沿传动轴滑动,以使第一对齿与对应第二对齿啮合;电机轴转动时通过第一锥齿与第二锥齿啮合以带动传动轴转动;通过联动导向丝杆转动带动进给基座滑动。

本发明的有益效果是,本发明的一种机床床身用进给装置及其控制方法,在所述水平联动机构上固定连接有一撑开部,且所述撑开部位于插入所述连接件的一侧,通过撑开部的设置,隔绝水平联动机构与连接件的直接接触,同时所述撑开部为柔性材料,从而减少水平联动机构与转动的连接件相抵造成的机械磨损;为了减少撑开部与连接件摩擦产生的热量,将所述撑开部设计成内部空心结构,且在所述空心结构内填充有冷却液,空心结构对冷却液起到存储的作用,所述撑开部具有至少一撑开曲边,所述撑开曲边开设有一溢流口,且所述溢流口为常闭口;在所述水平联动机构插入所述连接件时,所述撑开部先与所述连接件接触,在水平联动机构继续插入的时候,撑开部会向外撑开以使撑开曲边弯折,从而溢流口从常闭状态变为打开状态,空心结构内的冷却液能够流出并对水平联动机构与连接件之间的摩擦起到降温作用,同时,撑开部在撑开过程中发生形变,空心结构的体积减小,空心结构又能起到对冷却液从溢流口喷出起到加压作用,进而提高降温效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种机床床身用进给装置的优选实施例的第一立体图;

图2是本发明的联动推块的优选实施例的立体图;

图3是本发明的联动推块插入插接位的优选实施例的剖视图;

图4是本发明撑开片撑开时的优选实施例的剖视图;

图5是本发明连接件的优选实施例的立体图;

图6是本发明方向组件的优选实施例的立体图;

图7是本发明的一种机床床身用进给装置的优选实施例的第二立体图。

图中:

进给基座1、第一空腔11、第二空腔12;

水平驱动机构2、方向组件21、内套筒211、外套筒212、第二对齿213、第二锥齿214、连接件22、连接套筒221、限位盘222、插接位223、收纳槽224、第一对齿225、电机轴23、第一锥齿231;

水平导向机构3、传动轴31、导向丝杆32、定位螺套33、平衡螺套34、驱动齿轮35、从动齿轮36;

水平联动机构4、联动手轮41、联动轴42、联动杆43、联动推块44、顶紧面441、蓄水腔442、进水口443、出水口444、间隙45、制动杆46;

撑开部5、撑开片51、空心结构52、撑开曲边53、溢流口54、密封槽541、密封条542。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1至图7所示,本实施例提供了一种机床床身用进给装置,包括:进给基座1,具体的,进给基座1为一框体,且进给基座1具有左右分布的第一空腔11和第二空腔12,第一空腔11和第二空腔12中间通过隔板相隔,在所述进给基座1上分别安装有水平驱动机构2、水平导向机构3和水平联动机构4,在使用时,水平联动机构4起到对水平驱动机构2与水平导向机构3的联动作用,水平导向机构3对进给基座1起到导向作用,保证进给基座1的滑动直线性,从而保证工件的加工精度,具体地,水平驱动机构2能够驱动进给基座1沿水平导向作用;其中的所述水平驱动机构2包括两镜像设置的方向组件21,和位于两方向组件21之间的连接件22,两方向组件21分别转动连接在所述第一空腔11的两相对侧壁,具体的,水平联动机构4在插入连接件22后,通过水平联动机构4与不同的方向组件21配合来控制进给基座1的滑动方向,再通过水平驱动机构2驱动进给基座1按所调节的方向沿水平导向机构3滑动,但是在连接件22连接水平驱动机构2时会跟随水平驱动机构2自转,而水平联动机构4与连接件22相抵,长时间使用后水平驱动机构2与连接件22由于摩擦产生机械磨损,磨损过多的话会影响到对连接件22的调节,从而造成无法联动进给基座1滑动的情况,同时,水平联动机构4与连接件22之间摩擦生热也会影响到工件的加工,为了解决上述问题,设计如下方案。

在所述水平联动机构4上固定连接有一撑开部5,且所述撑开部5位于插入所述连接件22的一侧,通过撑开部5的设置,隔绝水平联动机构4与连接件22的直接接触,同时所述撑开部5为柔性材料,从而减少水平联动机构4与转动的连接件22相抵造成的机械磨损;为了减少撑开部5与连接件22摩擦产生的热量,将所述撑开部5设计成内部空心结构52,且在所述空心结构52内填充有冷却液,空心结构52对冷却液起到存储的作用,所述撑开部5具有至少一撑开曲边53,所述撑开曲边53开设有一溢流口54,且所述溢流口54为常闭口;在所述水平联动机构4插入所述连接件22时,所述撑开部5先与所述连接件22接触,在水平联动机构4继续插入的时候,撑开部5会向外撑开以使撑开曲边53弯折,从而溢流口54从常闭状态变为打开状态,空心结构52内的冷却液能够流出并对水平联动机构4与连接件22之间的摩擦起到降温作用,同时,撑开部5在撑开过程中发生形变,空心结构52的体积减小,空心结构52又能起到对冷却液从溢流口54喷出起到加压作用,进而提高降温效果。具体的撑开部5结构如下,所述撑开部5包括两相对设置的撑开片51,所述撑开片51为柔性材料,所述撑开片51内部具有空心结构52,一撑开曲边53与一撑开片51对应,且撑开曲边53位于两撑开片51相互靠近的一侧,在水平联动机构4没有插入连接件22的时候,撑开曲边53的距离由所述水平联动机构4向所述连接件22逐渐增大,以使两撑开片51呈开口状朝向所述连接件22;以及在水平联动机构4未插入连接件22的时候,即撑开片51未撑开状态时,两撑开曲边53靠近所述水平联动机构4的一侧相互靠拢并贴合,且所述溢流口54位于该段撑开曲边53上,进而在撑开片51未撑开状态下,空心结构52内的冷却液无法从溢流口54流出,一撑开曲边53上的溢流口54被另一撑开曲边53封堵,具体的,两溢流口54是相对设置的,在两溢流口54相互贴合时,溢流口54呈闭合状态,在撑开片51弯曲至溢流口54露出后,溢流口54呈打开状态,冷却液能给从溢流口54喷出。在所述水平联动机构4插入所述连接件22时,所述撑开片51先与所述连接件22接触,水平联动机构4进一步插入使得撑开片51向外撑开,在所述撑开片51撑开至所述溢流口54露出后,冷却液能够穿过所述溢流口54流至所述水平联动机构4与所述连接件22之间,以对水平联动机构4和连接件22进行降温。

为了提高冷却液的喷出效果,在所述溢流口54的一侧壁开设有密封槽541,在所述溢流口54的另一侧壁设置有与所述密封槽541相适配的密封条542,且所述密封条542能够堵住所述溢流口54,通过密封条542与密封槽541配合的方式,进一步增强了在溢流口54闭合状态下溢流口54对冷却液的阻碍作用,避免水平联动机构4未插入连接件22的时候冷却液漏出的情况;所述撑开片51被撑开至所述密封条542从所述密封槽541脱出后,所述溢流口54打开,相较于没有设置密封条542和密封槽541的情况,本设计能够延缓溢流口54打开的时机,进而在溢流口54打开的时候撑开片51的形变量更大,空心结构52内冷却液受到的压力更大,冷却液喷出时喷力更大,喷出更散,进而冷却效果更好。

为了实现对撑开片51的推动,所述水平联动机构4包括转动连接在所述进给基座1外侧壁的联动手轮41,联动手轮41不仅能够相对进给基座1转动,同时还能够相对进给基座1插入或拔出,即通过联动手轮41插入进给基座1带动撑开片51与连接件22相接触并撑开,具体地,联动手轮41与撑开片51之间通过联动轴42、联动杆43和联动推块44相连接,所述联动轴42固定在所述联动手轮41端面上,且联动轴42部分位于第一空腔11内,联动轴42能够穿过进给基座1,联动杆43与联动轴42固定连接,且联动杆43位于远离联动手轮41的一端,所述联动推块44转动连接在所述联动杆43端面上,且联动推块44位于远离联动轴42的一端,所述联动推块44的截面呈扇形,即所述联动推块44位于远离所述联动杆43的一侧形成一弧形的顶紧面441,在所述联动推块44插入连接件22的过程中,顶紧面441会与连接件22接触转动,本发明解决的即为顶紧面441位置的机械磨损,因此,所述撑开片51固定连接在所述顶紧面441上;其中推动所述联动手轮41至所述联动推块44插入所述连接件22后,联动推块44能够保持竖直状态,此时转动所述联动手轮41能够带动连接件22在两方向组件21之间摆动,连接件22能够摆动至与所需的方向组件21啮合。

在本实施例中,联动杆43与联动轴42的中心轴线不重合,即联动轴42偏心于联动杆43,这样在联动手轮41带动联动杆43转动过程中, 联动推块44的摆动幅度更大,更容易与对应的方向组件21啮合,同时,联动推块44的转动中心也不与联动杆43的转动中心重合,这样在联动杆43转动过程中,联动推块44的摆动幅度能够进一步增大。

为了实现撑开片51内部的供水,在所述联动推块44的内部设置一蓄水腔442,且所述撑开片51的空心结构52与所述蓄水腔442连通;而蓄水腔442仅是个封闭腔体,其中的冷却液耗光后,无法对蓄水腔442及时补水,因此,在所述联动推块44的顶部设置有进水口443,进水口443设置有单向阀,通过不断地向进水口443注冷却液来保证蓄水腔442内冷却液的充足,同时在蓄水腔442长时间使用后蓄水腔442内的冷却液温度会逐渐升高从而影响降温效果,因此可以在所述联动推块44的底部设置有出水口444,出水口444也是连接单向阀的,通过出水口444能够将蓄水腔442内温度较热的冷却液排出;其中冷却液从所述进水口443进入到所述蓄水腔442并通入所述空心结构52,以待喷出降温。

需要指出的是,由于联动手轮41、联动轴42和联动杆43是相互固定同步运动的,而联动推块44插入连接件22之后联动推块44容易回退而使得连接件22与联动推块44脱离,为了解决上述问题,需要设计如下方案,所述联动推块44插入所述连接件22后所述联动杆43的端面与所述第一空腔11的侧壁形成一间隙45;在所述间隙45能适配插接一制动杆46;其中制动杆46的厚度等于联动推块44插入连接件22时联动杆43与第一空腔11的内侧壁之间的距离,将所述制动杆46插入所述间隙45后能够挡住所述联动杆43回退,进而保证联动稳定性。

具体的连接件22结构如下,所述连接件22包括与两方向组件21同轴设置的连接套筒221和套定在所述连接套筒221上的两限位盘222,以及两限位盘222之间形成适于所述联动推块44插入的插接位223,且两限位盘222之间的距离等于所述联动推块44的厚度,通过限位盘222对联动推块44的限位,以使联动推块44保持竖直状态,通过这样的设计,避免联动推块44偏转而从插接位223意外脱出的情况,保证了联动推块44对进给基座1的联动稳定性。

需要指出的是,由于撑开片51向外撑开的时候,撑开片51会挤压限位盘222,撑开片51与限位盘222具有更大的接触面积,这样在限位盘222跟随连接套筒221转动时,会产生更多的热量,为了解决上述问题,需要设计如下方案,两限位盘222的内侧壁分别开设有一收纳槽224,且所述收纳槽224为环形,收纳槽224位于限位盘222的内圈,即收纳槽224靠近连接套筒221侧;所述撑开片51与连接套筒221接触并撑开时,撑开片51是向所述收纳槽224内撑开的,收纳槽224适于容纳撑开的撑开片51,以减小撑开片51与连接套筒221或撑开片51与限位盘222之间的接触面积,从而减少摩擦生热,以保证工件的加工。

为了实现连接套筒221与方向组件21的啮合,在所述连接套筒221的两端分别设置有第一对齿225,且两侧的第一对齿225的开设方向相反;所述水平驱动机构2还包括一穿过所述进给基座1的电机轴23,且所述电机轴23与所述联动轴42同轴设置,所述电机轴23的端部设置有第一锥齿231,通过电机带动电机轴23转动,以提供进给基座1滑动的驱动力;所述方向组件21包括:转动连接在所述第一空腔11内侧壁的内套筒211,套定在所述内套筒211外的外套筒212,内套筒211能够与外套筒212同步转动,且所述内套筒211的端部设置有能够与所述第一对齿225啮合的第二对齿213,所述外套筒212的端部设置有与所述第一锥齿231啮合的第二锥齿214,第一锥齿231与第二锥齿214相啮合后,电机轴23转动带动外套筒212转动,外套筒212转动带动内套筒211转动,通过第一对齿225与第二对齿213相啮合,带动连接套筒221转动,在联动推块44插入插接位223后,转动联动手轮41带动联动推块44推动连接套筒221在两个第二对齿213之间滑动,将第一对齿225滑动至与对应的第二对齿213啮合,以控制进给基座1的滑动方向。

具体的水平导向机构3如下,所述水平导向机构3包括穿过内套筒211和两连接套筒221延伸至第二空腔12内的传动轴31,连接套筒221就固定在传动轴31上,连接套筒221能够沿传动轴31滑动,且传动轴31能够同步连接套筒221转动,与所述传动轴31平行设置有一导向丝杆32,且导向丝杆32位于进给基座1上方,在所述进给基座1上固定有定位螺套33和平衡螺套34,平衡螺套34固定在第一空腔11与第二空腔12之间,定位螺套33安装在第二空腔12的一侧;以及所述定位螺套33和所述平衡螺套34分别与所述导向丝杆32螺纹连接;所述传动轴31与所述导向丝杆32联动,具体的传动轴31位于第二空腔12内固定连接有驱动齿轮35,导向丝杆32在第二空腔12内固定连接有从动齿轮36,从动齿轮36与平衡螺套34固定连接,传动轴31转动带动驱动齿轮35转动,通过驱动齿轮35与从动齿轮36啮合带动导向丝杆32转动,导向丝杆32转动带动平衡螺套34和定位螺套33滑动,定位螺套33和平衡螺套34滑动带动进给基座1滑动。

实施例二

本实施例二在实施例一的基础上,还提供了一种机床床身用进给装置的控制方法,包括如实施例一所述的一种机床床身用进给装置,且具体的机床床身用进给装置如与实施例一相同,此处不再赘述。

具体地控制方法如下:向连接套筒221方向推动联动手轮41,以使撑开片51插入到插接位223内;在撑开片51与连接套筒221接触后继续推动联动手轮41,两撑开片51分别向收纳槽224延伸并撑开;通过密封条542从密封槽541脱出,以使冷却液穿过溢流口54喷出降温;将制动杆46插入到联动杆43与第一空腔11的侧壁之间;转动联动手轮41,通过联动推块44推动限位盘222带动连接套筒221沿传动轴31滑动,以使第一对齿225与对应第二对齿213啮合;电机轴23转动时通过第一锥齿231与第二锥齿214啮合以带动传动轴31转动;通过联动导向丝杆32转动带动进给基座1滑动。

以上依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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