CN1299876C - 多功能机床 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能机床包括机座、纵向导轨，卧式主轴箱、进给箱、溜板箱、尾架、立柱、滑板、转塔多轴箱等；在卧式主轴箱的顶面的后半部分安装有左立柱，在立柱的侧面有立式导轨，导轨安装有滑板，在滑板安装转塔多轴箱，转塔多轴箱设有铣镗钻削、插削、卧轴平面磨削和预留可临时安装其他动力部件的工作面，共四个工作面。在转塔多轴箱内相应安装有铣镗钻削主轴、立式插削主轴、卧轴平面磨削主轴和其他传动轴，上述铣镗钻削主轴、立式插削主轴、卧轴平面磨削主轴和其他传动轴与安装在转塔多轴箱内驱动其工作的电动机的主轴相互平行。本多功能机床具有结构紧凑、完整地具备了卧式车床、卧轴平面磨床、立式铣床、立式镗床、立式钻床和立式插床等六类普通机床的功能。

Description

多功能机床

技术领域

本发明涉及一种机床。尤其是用于车、镗、铣、钻、平磨和插削的多功能机床。

背景技术

现有的多功能机床，在同时兼备车床、铣床、钻床、磨床等功能的同时，尚存在以下两种缺陷：其一是完整地突出一种机床的功能而削弱了其他种类机床的功能，如车铣床突出了车床的功能，而削弱了铣床功能，其二也有个别多功能机床的设计较好地兼顾了两类机床的功能，但实质上是两种机床的连体，机构复杂庞大，如在一台卧式车床的床头箱侧的背面装有铣钻头和铣钻工作台，组成的车铣多用机床，实质上是卧式车床与立式铣床背靠背的连体结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有车、铣、钻、镗、平磨、插削等功能，且在结构设计上浑然一体的多功能机床。其三，这个设计方案还能为数控多功能机床预留接口。

本发明是这样实现的：多功能机床包括机座、纵向导轨，卧式主轴箱、进给箱、溜板箱、尾架、立柱、滑板、转塔多轴箱等；纵向导轨安装在机座上，卧式主轴箱安装在纵向导轨的左上方，尾架安装在纵向导轨右端并可沿纵向导轨作纵向滑移，工作台位于纵向导轨中部并可纵向移动及横向移动，进给箱安装在纵向导轨的左前方，与卧式主轴箱位置相对应，溜板箱安装在工作台下前方，在卧式主轴箱的顶面的后半部分安装有左立柱，在立柱的侧面有立式导轨，导轨安装有滑板，在滑板安装转塔多轴箱，转塔多轴箱设有铣镗钻削、插削、卧轴平面磨削和预留可临时安装其他动力部件的工作面，共四个工作面。在转塔多轴箱内相应安装有铣镗钻削主轴、立式插削主轴、卧轴平面磨削主轴和其他传动轴，上述铣镗钻削主轴、立式插削主轴、卧轴平面磨削主轴和其他传动轴与安装在转塔多轴箱内驱动其工作的电动机的主轴相互平行。

在双立柱结构中，在卧式主轴箱的顶面的后半部分安装有左立柱，在机座右侧上安装有右立柱，左立柱的右面、右立柱的左面各有一立式导轨，上述两立式导轨分别安装有左滑板与右滑板，左滑板和右滑板在各自丝杆的带动下可沿左立柱和右立柱的立式导轨同步上下运动，上述两丝杆的下端各固定一个蜗轮，上述两蜗轮由共轴的两个消隙蜗杆带动，两个共轴的消隙蜗杆由电动进给器带动或将电动进给器处于分离状态，由手轮带动，使蜗杆带动蜗轮和丝杆转动，迫使左右滑板沿立柱导轨作上下运动。前者为机动，后者为手动。在左滑板和右滑板之间安装转塔多轴箱。

转塔多轴箱有两种分度定位方法：其一是四等分精确定位；其二是360°任意角度定位。对双立柱结构，上述两种定位机构可分置在左滑板与转塔多轴箱的左端或右滑板与转塔多轴箱的右端。对单立柱实施例，此两机构共存于一端。

转塔多轴箱共有四个转位，每相邻两个转位相差90°，转塔多轴箱与左滑板、右滑板的初步定位，由安装在左滑板(或右滑板)上的初步定位机构完成，其精确定位由安装在左滑板(或右滑板)上的终定位机构来完成。对双立柱结构精确定位后由左滑板、或右滑板前后两个锁紧螺丝固紧。对单立柱实施例，精确定位后，由两锁紧螺栓固紧锁定环。

转塔多轴箱也可以360°任意角定位。与四等分精确定位机机构的不同之处在于，它没有初步定位机构与精确定位机构，却有一可在360°任意角度锁紧的锁环机构。

卧式主轴箱具有卧式车床所应有的全部结构。为了减少进给箱纵向尺寸，以便安装可控安全离合器，将车丝进给机构设计入卧式主轴箱。由进给箱与卧式主轴箱组成的传动，可使本多功能机床完成公制螺丝、英制螺丝、模数、径节等车丝及进给运动。

工作台的纵向移动无论是车丝或进给的机动状态均由丝杆完成，其特点在于车丝时，它不用开合螺母，因之它可采用滚珠丝杆，使本设计方案即可适用于普通机床又可适用数控机床。

其启动，运转、停止均由可控安全离合器完成，当需要用手动时，将可控安全离合器置于分离状态，卧式主轴箱主轴转动，而丝杆不转动。由溜板箱上的大手轮通过齿轮与固定在床身前侧面的齿条的相对运动，使工作台作纵向运动。

工作台面与工作台体由燕尾槽配合、它的横向运动由电动进给器带动进行机动进给；手动进给时将电动进给器中的离合器置于分离状态，电动机停转，由横向进给手轮手动使工作台作横向运动。

在机床丝杆末端预留有编码器的连接机构。

本设计的特点之一是：工作台的纵向运动、横向运动及转塔多轴箱的竖向运动都安装有可控安全离合器。可控安全离合器可以不采用开合螺母而随心所欲地使工作台停止或运动，所以工作台的纵向运动、横向运动及转塔多轴箱的竖向运动都可以采用滚珠丝杆传动。使本多功能机床满足数控机床对进给丝杆副的要求。在工作台面的纵向设有T型槽，车削时在其上安装上小刀架，即可完成所有的卧式车床作业。

本多功能机床具有结构紧凑、完整地具备了卧式车床、卧轴平面磨床、立式铣床、立式镗床、立式钻床和立式插床等六类普通机床的功能；同时一般地兼备了卧式铣床、卧式镗床、卧式钻床、立轴磨床和工具磨床等五类机床的功能，且转换加工方式方便。转塔多轴箱还预留有可挂装动力部件的工作面，可由用户购买辅件扩大机床的功能。卧式主轴箱中主传动，转塔头多轴箱中的主传动(除插削最终两级主传动，因速度很低采用齿轮传动外)全部采用V型带传动或同步齿型带传动，故其噪音很低。它特别适用于个体模具加工，工艺品制造、车辆家电维修、铝塑装修、军用流动工程车、轮船、军舰以及科研、产品开发等的场合。

附图说明

以下结合附图及实施例对本多功能机床作进一步描述：

图1为本实施例多功能机床的结构示意图。

图2为图1转塔多轴箱处于铣镗钻削状态的A-A剖视图。

图3为图1转塔多轴箱处于插削状态的A-A剖视图。

图4为图1转塔多轴箱处于卧轴平面磨削状态的A-A剖视图。

图5为图1转塔多轴箱处于可安装其他动力部件的状态的A-A剖视图。

图6为本实施例多功能机床之车削系统传动示意图。

图7为本实施例多功能机床之转塔多轴箱及其升降系统传动示意图。

图8为本实施例多功能机床之可控安全离合器的剖视图。

图9为本实施例多功能机床之另一可控安全离合器的剖视图。

图10为图8及图9可控安全离合器的B-B剖视图。

图11为图8及图9可控安全离合器的C-C剖视图。

图12为本实施例多功能机床之电动进给器的剖视图。

图13为本实施例多功能机床之转塔多轴箱的转塔分度机构剖视图。图14为图13转塔分度机构的D-D剖视图。

图15为单立柱实施例的分度定位机构剖视图。

图16为消隙蜗杆机构传动剖视图。

具体实施方式

参照图1-5，本实施例多功能机床包括：机座1，位于机座1上的纵向导轨11，位于纵向导轨11左上方的卧式主轴箱3，位于纵向导轨11左前方的进给箱2，位于纵向导轨11上的可纵向移动与横向移动的工作台12，安装于工作台12前下方的溜板箱13，位于纵向导轨11右上方的尾架10，安装于工作台12上方的车削刀架9，联结进给箱2与溜板箱13传动的纵向丝杆14。卧式主轴箱3的电机15安装在机座1上，由V型皮带传动输入卧式主轴箱3，工作台12上平面在纵向有数道“T”型槽，它可安装车削刀架9，(也可将车削刀架9御下，用于安装工件或磨床的电磁吸盘等机床附件)以上组成了一台完整的卧式车床，可以提供车床所需的各种功能。在卧式主轴箱3后上方安装左立柱4、在机座1的后方上面安装右立柱8，在左立柱4的右面，在右立柱8的左面设有立式导轨，立式导轨分别安装有左滑板5与右滑板7，左滑板5、右滑板7可同步在立式导轨上上下移动，在左滑板5、右滑板7中间安装有转塔多轴箱6因之转塔多轴箱可以在竖直方向上移动。转塔多轴箱有两种分度定位方法：其一是四等分精确定位，其二是360°任意角定位。参见图13，转塔多轴箱6的两端各有一外圆柱面与左滑板5、右滑板7的内圆柱面配合，转塔多轴箱6可以沿左滑板5、右滑板7的两个圆柱面的共同轴线旋转，这条轴线是在工作台12的上方，是平行于工作台12台面的，转塔多轴箱6有四个工作面，参照图2，按逆时针方向依序有铣镗钻削面，插削面、卧轴平面磨削面和预留可安装其他加工功能动力部件面。转塔多轴箱6由转塔分度机构四等分并锁紧；将车削用的刀架9拆去，将尾架10移到纵向导轨11的最右端，本实施例多功能机床即呈现完整的铣削、镗削钻削状态。参照图3为本实施例多功能机床处于插削状态。参照图4为本实施例多功能机床处于卧轴平面磨削状态。参照图5为本实施例多功能机床的转塔多轴箱处于可安装其他加工功能动力部件的状态，可以按需要扩充多功能机床的功能。

参照图6，图6是本多功能机床的车削系统传动示意图，主电机15安装在机座1上，它可采用单相或三相异步电动机或其他电动机，其输出轴上固定四槽皮带轮101，通过单根V型皮带，带动四槽皮带轮109，V型皮带跨在不同位置的四槽皮带轮101、109上，轴110就有4种转速。轴110的右端固定一小同步带轮113，小同步带轮113的右端开有牙嵌离合器的左半离合器114，当右半离合器115在右边，与左半离合器114脱离嵌合时，轴110的转动，由小同步带轮113，通过同步带带动大同步带轮111；大同步带轮111固定在轴112的左端，从而带动轴112转动，小同步带轮118固定在轴112的右端，也随之转动，它通过同步带带动大同步带轮119，大同步带轮119用两个径向推力轴承与轴120空套(在此指可相对转动，而不能相对轴向移动，以下同)，在同步带轮119的左端开有牙嵌离合器的右半离合器，，其左半离合器117与轴121滑套(在此指可相对轴向移动，而不可相对转动，以下同)，当左半牙嵌离合器117右移，离合器接合时，转动传给了主轴120，这是低速档；当右半离合器115与左半离合器117同时左移时，左半离合器115是接合，右半离合器117分离，轴110与主轴120同步运转，此时为高速档。这两个档与4槽V型带轮组的4个档组成了主轴箱8档速度。

本实施例的多功能机床之卧式主轴箱主传动系统全部采用带传动，高速小扭矩时采用V型带传动，而在大扭矩中低速时采用同步齿型带传动，不致于打滑，与齿轮传动相比，其噪音较低，振动较小，可满足数控卧式主轴箱的要求。

在主轴120的中部固定有小同步带轮116。小同步带轮116的齿数与轴126上的小同步带轮129是相同的，小同步带轮116通过同步带带动小同步带轮129，轴126的转速与主轴120同步。在轴126上固定有齿轮128和齿轮125，齿轮128和齿轮125都是33齿，轴130上固定有齿轮127，齿轮127有25齿，轴135上滑套有齿轮136，齿轮136也有33齿。这组4个齿轮128、125、127、136组成了进给运动的“反向机构”，当齿轮136与齿轮128啮合时，运动自轴126通过齿轮128与齿轮136的啮合，直接传给了轴135，轴135为“正转”；当齿轮136左移与齿轮127啮合于其右端时，轴126的运动，通过齿轮125与齿轮127的啮合，再通过齿轮127与齿轮136的啮合传到轴135上，为“反转”。

轴126左端伸出卧式主轴箱3后端面预留为数控机床的编码器的连结轴。当采用数控装置时从轴126以下的进给齿轮传动可以完全不装。

在轴135及轴133上，并在卧式主轴箱3内的齿轮，组成了车丝与进给转换机构；当齿轮134与齿轮124啮合时，轴135的转动直接传给了轴133，其速比为1为车丝状态。当齿轮134处于左端位置与双联齿轮123的小齿轮啮合时，轴135的转动，通过齿轮121(22齿)，传给双联齿轮131的大齿轮(56齿)，再由双联齿轮131的小齿轮(22齿)传给双联齿轮122的大齿轮(56齿)，再由双联齿轮122的小齿轮(22齿)传给双联齿轮132的大齿轮(56齿)，再由双联齿轮132的小齿轮(22齿)传给双联齿轮123的大齿轮(56齿)，再由双联齿轮123的小齿轮(33齿)传给齿轮134(33齿)，其运动平衡式为：1*22/56*22/56*22/56*22/56*33/33)≈1/42。进给运动为车丝的1/42。当纵向进给运动是经车常用公制螺纹的传动路线时，最小进给量与最大进给量为0.02和0.29。(车公制螺纹最小螺距0.8最大螺距12)

车螺纹与车模数的转换机构，由齿轮103(97齿)、齿轮104(75齿)、齿轮106(100齿)、齿轮107(63齿)、齿轮108(64齿)组成。当齿轮如图6啮合时为车模数制螺纹或径节制螺纹，因为64/97＝0.21∏含有∏的因子。当齿轮105，与齿轮107和104啮合时，为车公制螺纹或英制螺纹。

移换机构：由外齿轮137(25齿)、内齿轮138(25齿)组成，齿式离合器，齿轮162(36齿)、齿轮165(25齿)、齿轮143(36齿)、齿轮144(25齿)、齿轮145(36齿)组成移换机构，用它来完成车公制或英制的转换。如图6为车公制状态，轴102的转动经齿轮137传给齿轮162驱动轴163，经由诺顿机构传给轴139，再经由齿轮144、145传给齿轮165驱动轴164传递给以右的倍增机构。其运动平衡为25/36*25/36*36/25＝25/36(诺顿机构除外)为车分制螺纹。当齿轮137右移与内齿轮138啮合，齿轮165左移与齿轮143啮合时，轴102的转动直接传递给轴139经诺顿机构传递给轴163，再经由齿轮143传递给齿轮165传给轴164其运动平衡式(除诺顿机构外)为63/100*100/75*36/25＝25.4/21有25.4因子为车英制螺纹。

诺顿机构：齿轮140为28齿，齿轮141为36齿，塔轮的齿数由左至右依次为26齿、28齿、32齿、36齿、38齿、40齿、44齿和48齿。由其组成U_基＝26/28、28/28、32/28、36/38、38/28、40/2844/28、48/28。

培增机构：自诺顿机构与移换机构传递来的转动是由轴164传入培增机构的，在轴152上的双联齿轮与单齿轮、大齿轮齿数均为52，小齿轮齿数为39，在轴164上的倍增机构的双联齿轮与单齿轮的大齿轮的齿数均为39，小齿轮的齿数均为26。如图6所处位置状态，其运动平衡式为39/39*52/26＝2，U_倍＝2。当齿轮146与双联齿轮148的大齿轮啮合时，其运动平衡式为26/52*52/26＝1，U_倍＝1。当齿轮146与双联齿轮149的大齿轮啮合时，其传动路线为自双联齿轮166的小齿轮传给双联齿轮148的大齿轮，由双联齿轮148的小齿轮传给双联齿轮167的大齿轮，双关齿轮167的小齿轮传给双联齿轮149的大齿轮，再由双联齿轮149的大齿轮传给齿轮146从而传给轴150，其运动平衡式为26/52*39/39*26/52*52/26＝1/2，U_倍＝1/2。当齿轮146与齿轮151啮合时，其运动平衡式为26/52*39/39*26/52*39/39*26/52*52/26＝1/4，U_基＝1/4，从而倍增机构完成了U_倍＝2、1、1/2、1/4的四档。

纵向丝杆的螺纹导程为6MM，如图6所示为正转车公制模数制螺纹，其运动平衡式为1*33/25*25/33*64/100*100/97*25/36*32/28*28/28*25/36*36/25*39/39*52/26*6＝6.2837≈2∏是车模数为2的模数制螺纹。

在普通车床的车螺纹时，多采用开合螺母与纵向丝杆配合，这就造成了普通车床中纵向丝杆无法使用滚珠丝杆。而本实施例多功能机床一方面是作为普通多功能机床，另一方面是作为数控多功能机床。所以它的纵向进给丝杆应尽可能采用滚珠丝杆，为了免去开合螺母机构，而在操作习惯上，手感上又有开合螺母的感觉特意发明了可控制安全离合器，它集中了图6中的，有易损件安全离合器169，无易损件安全离合器170和可控制离合器171于一身。

参照图8，输入轴33的一端由轴承32支承在机床上，输入轴33左端与滑套31动配合，输入轴33与滑套31之间有滑键30，滑套31可沿输入轴33轴线自由滑移，而不可相对于输入轴33转动，滑套31与离合器中间轴26用安全梢29固定。拨叉28与轴承27的外圈径向与轴向固定，轴承27之内圈与离合器中间轴26过渡配合并由螺纹右端面与滑套左端面轴向固定，当拨动拨叉28时，滑套31随之左右轴向移动，螺母38用来调整弹簧37的压力，用于调整安全离合器的自动分离的压力。离合器中间轴26的左端，用滑健25与右半离合器36配合，右半离合器36与离合器中间轴26之伸出端用轴用档圈24限位，离合器中间轴的左端以动配合插入左半离合器23上的轴承34的内孔，左半离合器23与输出轴21用安全梢22固紧。拨叉28逼使离合器中间轴26右移，使右半离合器36脱离左半离合器23，输入轴33的转动通过滑套31，滑键30传给离合器中间轴26，离合器中间轴空转，输出轴21不转，离合器分离。当拨叉28左移，离合器中间轴26左移，右半离合器36嵌入左半离合器23，带动输出轴21同步转动，离合器接合。当输出轴扭矩过载时，右半离合器36克服了弹簧37的压力右移，脱离嵌入状态，离合器自动脱离。当离合器失灵时。安全梢22、29会被过载的扭矩剪断。

图10是图8的B-B剖视，离合器中间轴26的螺纹表面部分，有等分的4道小槽平行于轴线，这些小槽作为紧定螺钉39的紧定位置使紧定更加可靠。

图9是可控安全离合器的另一结构，它使离合器的轴向尺寸大幅度缩小。它与图8的不同仅仅在于，滑套41外表面车有外螺纹与拨叉用槽，在轴向方向上了节省了螺纹及拨叉轴向占用的尺寸。

参照图6：滚珠丝杆14的螺母固定在溜板箱13上，滚珠丝杆14的左端用两角接触球轴承172固定轴端，右端用径向球轴承161铰接，它只径向固定滚珠丝杆14尾部而轴向不固定，而使滚珠丝杆14尾部可伸可缩。滚珠丝杆14与进给箱2输出轴150之间用前述可控安全离合器联接，通过操纵机构拨动其拨叉28时就可随时接合或分离离合器，可随时使丝杆转动或停止，也不必停机。

手轮175与齿轮154都固定在轴174上。齿轮154与固定在纵向导轨11上的齿条153啮合。将可控安全离合器分离时，转动手轮174即可手动纵向进给。

参照图12，图12为电动进给器剖视图。其中零件30、33、41、38、39、29、37、25、36、40、26、35、34、23为图9的可控安全离合器，在此不再描述。电机54采用可无级调速，可正反转，直流电机或其他电机，其轴端直接滚成齿轮轴，或接上小齿轮，它们与大齿轮57啮合获得第一级减速之后，传递给可控安全离合器的输入轴33。经可控安全离合器，由输出轴52输出，此时的输出轴52上滚上小齿轮，它与大齿轮53啮合实现第二减速，大齿轮53内孔开有键槽与被传动的轴联接。滚动轴承55、58、50、51用于支承输入轴33与输出轴52、拨叉59用于手控制接合或分离可控安全离合器。

参照图6，工作台的横向进给是这样实现的：横向滚珠丝杆155或丝杠155的轴端用两个角接触轴承156固定，并与电动进给器的大齿轮53固定，在轴155伸出溜板箱13外端再与手轮176固定，滚珠丝杆155的螺母固定在工作台12上。这样当滚珠丝杆155转动时，工作台12便相对于其横向导轨作横向移动。当用机动时，使可控安全离合器接合，电动机180经第一级减速器、可控安全离合器、第二级减速器驱动滚珠丝杠155，从而驱动工作台12作横向移动，当需用手动进给时，可控安全离合器分离，电动机180停转，用手轮176驱动滚珠丝杠155，从而驱动工作台12横向运动。

工作台12上平面，设有三道T字槽，当要车削工作时，把刀架9安装在工作台12上，当要作其他加工时，折去刀架9。

尾架12装在纵向导轨11上。

参照图7，图7为本设计的转塔多轴箱及其升降系统传动示意图。电动机211轴端固定4槽V型带轮210，如图从下往上数第2槽与卧轴平磨主轴209上的V型带轮208，其速比为1，当需要平磨时，两轮向挂上V型带，电动机211的位置可以有小尺度的位移，将V型带张紧后，旋紧固定螺栓即可，启动电动机211时即刻驱动平磨主轴209。铣镗钻削主轴与插削主轴的驱动也是用此电动机。当要驱动铣镗钻头主轴或插头主轴时，必须拆去挂在V型带轮208上的V型带，挂在带轮212与电动机211带轮210相应的槽上，然后稍微移动电动机211张紧V型带，固紧电动机211固定螺栓即可启动电动机。带轮210与带轮212均有两对应的4槽，将V型带挂在不同槽上，可获得不同的4种速度。

带轮212，小同步带轮255都固定在空心轴256上，空心轴256的下端设有上半离合器256A，空心轴256由轴承固定在转塔多轴箱6箱体上。铣镗钻头主轴254前端(图中下端)由两列径向推力轴承固定在主轴套筒250的前端，主轴254后端由一列径向轴承径向固定轴向游移在主轴套筒250的后端(图中的上端)，主轴套筒250可在铣镗钻头套筒孔内伸缩，在其一侧(图中右侧)铣有齿条，它由小齿轮249驱动作伸缩运动。参照图1，小齿轮249可由手柄61驱动也可由电动进给器63机械驱动。图中62是回位弹簧盒。

双向半离合器253用滑键与主轴254联接。使之与主轴254同步转动又可轴向移动。大同步带轮251装在空心轴251A上，空心轴251A由两列轴承支承在转塔多轴箱6的箱体上，其上端设有半离合器252。如图，双向半离合器处在中间位置，上下两离合器均处于分离状态，主轴254停传。当双向半离合器253上移与空心轴256的半离合器嵌合，带轮212的转动直接传给主轴254是高速档。当双向半离合器253下移时，与半离合器252嵌合时，带轮212的转动经由小同步带轮255经同步带传给大同步带轮213，驱动过桥轴一248，过桥轴一248上小同步带轮247经同步带驱动大同步带轮251。经离合器252、253驱动主轴254。此经两次减速为低速档，这两档与由四槽皮带轮的四速配合，实现8档传动。

过桥轴(一)248上的固定有小齿轮246，将转动传给大齿轮216，大齿轮216用滑键与过桥轴(二)245配合，两者同步转动而可轴向移动，大齿轮216在上方时与小齿轮246啮合，小齿轮246的转动经大齿轮216驱动过桥轴(二)245，过桥轴(二)245下方固定有小齿轮244，它与大齿轮243啮合，从而驱动插头主轴219。当大齿轮216下移与小齿轮246脱离，过桥轴(二)245停止，插头主轴停止，这是使用铣镗钻头的状态。

当要使用插头时，将双向半离合器253处于中间状态，铣镗钻头停止，将大齿轮216上移与小齿轮246啮合，插削主轴219工作。

插头主轴219的上方固定曲柄块218，通过连杆217驱动滑枕214在导轨215上作往复运动，滑枕214的行程大小的控制与一般插头机构相同。

铣镗钻削，卧轴平面磨削，插削被分配在转塔多轴头的三个面上，参照图2，转塔多轴箱6右方为铣镗钻削头，上面为插削头，左面为卧轴平面磨削：下面为可安装其他加工功能动力部件的预留面。图2为铣镗钻加工状态，将转塔多轴箱6顺时针转过90°则成图3，图3为立式插削状态；再将转塔多轴箱6顺时针转过90°则成图4，图4为卧轴平面磨削状态，再将转塔多轴箱6顺时针转过90°则成图5，图5为可安装其他加工动力部件的状态。

参照图13和图14，为转塔多轴箱的分度定位机构图之一，转塔多轴箱6的两端各有外圆柱面与左滑板5、右滑板7的内圆柱面配合。因之，转塔多轴箱6可以沿左滑板5、右滑板7的两个内圆柱面的共同轴线旋转。这条共同轴线平行于纵向导轨1。，转塔分度机构有两种分度定位方法：其一是四等分精确定位，其二是360°任意角定位。参照图13，其右端是四等分精确定位机构，在转塔多轴箱6的右端面的同心圆上4等分钻有4个孔，并装有4个初定位机构，初定位机构由4个弹簧67、4个钢球66以及在右滑板7上的一个定位块65组成，当转塔多轴箱6相对右滑板7转动时，在非定位位置时，4个钢珠66被子右滑板7的平面压入孔内，当转到定位位置时，总有一个钢球66在弹簧67的压力下落入右滑板7的定位块65上完成了初步定位。

在右滑板7上精镗一个孔，内装一动定位梢63，定位梢63的左端为小锥度的精加工并淬火的锥梢，定位梢63的上侧面铣有齿条与小齿轮62啮合，转动小齿轮62可伸缩定位梢63，定位梢63右端作成空心，内装弹簧64，弹簧64的作用是它在定位时，按压定位梢63使之密切与定位梢套61配合，从而达到精确定位，定位梢套61有4个，它在一个与更大的同心圆上与初定位机构相对应。当初定位完成后，顺时针转动小齿轮62驱动定位梢63确切压入与其相对应的定位梢套61上。再将锁紧螺柱68锁紧，这次分度定位即算完成。

从定位中转到另一次定位的操作程序如下：松开所有锁紧螺栓68，拨出锁紧螺栓68，使其凹槽对应钢珠70，钢珠70在弹簧71的作用下嵌入锁紧螺栓68的凹槽，将其轴向固定。然后逆时针转动小齿轮62将定位梢63拨出定位梢套61，小齿轮停转，使定位梢停在脱离梢套状态。转动转塔多轴箱90°，此时另一初定位机构的钢珠压入右滑板7的定位块65上，完成了初定位，顺时针转动小齿轮62，把定位梢63插入相应的定位梢套61上，紧固所有紧固螺栓68，另一次分度定位完成。

图13的左端为360°任意角度定位机构：转塔多轴箱的左端除了有外圆柱面与左滑板5的内圆柱面配合外，还镗了一个内圆柱孔，它与锁紧环72动配合，锁紧环为两台阶面的环，其大台阶面与多轴箱的内端面贴合，其小台阶面与左滑板孔的右端面有一较大的间隙X，锁紧环72与左滑板5之间用两个螺母栓73连接。当锁紧两螺栓73时，锁紧环72将转塔多轴箱紧紧地锁在左滑板上；而松开两螺栓73时，锁紧环放开转塔多轴箱。转塔多轴箱6可在左滑板5与锁紧环之间作360°任意角度的转动。

上述为双立柱实施例的两种分度定位机构。对只用一个立柱的实施例，则将以上两种分度定位机构共存于一端，参照图15，它的初定位机构和精确定位机构与四等分精确定位机构完全相同。不同之处，仅仅在于其锁紧机构不是由零件68、70、71组成的螺栓锁紧机构，而是锁紧环锁紧机构。其原理与上述360°任意角度定位机构完全相同。

参照图7，左立柱4的右面，右立柱8的左面各有立式导轨，此两立式导轨与左滑板5、右滑板7相配合。左滑板5、右滑板7各由一滚珠丝杆或丝杆203、224带动在左右立柱导轨上下运动。丝杆203、224的上端由一径向轴承径向固定在立柱4、8上，但可轴向游移，丝杆203、224的下端由两列角接触轴承202、225径向与轴向均固定在左立柱4、右立柱8上，其下端分别固定蜗轮201、235。两蜗轮201、235分别与同轴线的两个消隙蜗杆啮合，每根消隙蜗杆的轴均由两列轴承支承，在消隙螺杆的轴之间用绕性连轴节241、238、与轴239连接。右蜗杆的右端连接锥形齿轮227，它与锥齿轮232啮合，锥齿轮232与轴234固定，轴的前端固定一手轮233，轴226的最右端与有可控安全离合器的电动进给器228相连。当机动升降时，离合器接合，电动机正转或反转使转塔多轴箱6上升或下降。当要手动时，离合器分离，转动手轮233，使转塔多轴箱6上升或下降。

为了使转塔多轴箱上下移动力量均匀，在左右立柱内设置了配重铁机构。204、222为配重铁，两者的重量正好与转塔多轴箱两端的重力分力相等。206、221为滑轮组，配重铁内钢绳205经滑轮组与左右滑板连接。

参照图16，图16为消除蜗杆传动机构，图中1为机座，80为左轴承、81为弹簧座，82为轴用档圈，86为轴套，87为右轴承，88为透盖，89为平键，201为蜗轮，203为丝杆。将蜗杆分成两段242与84，蜗杆84滑套在主蜗杆242上，它由键85配合与主蜗杆242同步转动，它的左端由弹簧83压住，使之自动消灭齿隙。

Claims (12)

1、一种多功能机床，包括机座、纵向导轨，卧式主轴箱、进给箱、溜板箱、尾架、工作台、立柱、滑板；纵向导轨安装在机座上，卧式主轴箱安装在纵向导轨的左上方，尾架安装在纵向导轨右端并可沿纵向导轨作纵向滑移，工作台位于纵向导轨中部并可纵向移动及横向移动，进给箱安装在纵向导轨的左前方，与卧式主轴箱位置相对应，溜板箱安装在工作台下前方，其特征在于：在卧式主轴箱的顶面的后半部分安装有左立柱，在立柱的侧面有立式导轨，导轨安装有滑板，在滑板安装转塔多轴箱，转塔多轴箱设有铣镗钻削、插削、卧轴平面磨削和预留可临时安装其他动力部件的工作面，共四个工作面；在转塔多轴箱内相应安装有铣镗钻削主轴、立式插削主轴、卧轴平面磨削主轴和其他传动轴，上述铣镗钻削主轴、立式插削主轴、卧轴平面磨削主轴和其他传动轴与安装在转塔多轴箱内驱动其工作的电动机的主轴相互平行。

2、根据权利要求1所述的多功能机床，其特征在于转塔多轴箱包括平磨主轴(209)、铣镗钻削主轴(254)、驱动过桥轴一(248)；

其中：平磨主轴(209)与电动机(211)由皮带传动；

铣镗钻削主轴(254)前端由两列径向推力轴承固定在主轴套筒(250)的前端，铣镗钻削主轴(254)后端由一列径向轴承径向固定轴向游移在主轴套筒(250)的后端，主轴套筒(250)可在铣镗钻头套筒内伸缩，空心轴(251A、256)空套在铣镗钻削主轴(254)上，并可分别由离合器与铣镗钻削主轴(254)结合或分离；空心轴(256)由轴承固定在转塔多轴箱(6)的箱体上，带轮(212)，小同步带轮(255)都固定在空心轴(256)上，空心轴(256)下端设有上半离合器；双向半离合器(253)用滑键或花键与铣镗钻削主轴(254)联接，使之与主轴(254)同步转动又可轴向移动，大同步带轮(251)装在空心轴(251A)上，空心轴(251A)由两列轴承支承在转塔多轴箱(6)的箱体上，其上端设有半离合器(252)，在双向半离合器处在中间位置，上下两离合器均处于分离状态，铣镗钻削主轴(254)停传；双向半离合器(253)上移与空心轴(256)的半离合器结合，带轮(212)的转动直接传给主轴(254)，为高速档；双向半离合器(253)下移，与半离合器(252)结合，带轮(212)的转动经由小同步带轮(255)经同步带传给大同步带轮(213)，驱动过桥轴一(248)与在同步轮(213)减速传动，经小同步带轮(247)经同步带驱动大同步带轮(251)，经离合器(252)、(253)驱动铣镗钻削主轴(254)，为低速档。

3、根据权利要求2所述的多功能机床，其特征在于所述的转塔多轴箱，还包括过桥轮二(245)，插头主轴(219)；过桥轴一(248)上的固定有小齿轮(246)，将转动传给大齿轮(216)，大齿轮(216)用滑键与过桥轴二(245)配合，两者同步转动并可轴向移动，大齿轮(216)在上方与小齿轮(246)啮合小齿轮(246)的转动经大齿轮(216)驱动过桥轴二(245)，过桥轴二(245)下方固定有小齿轮(244)，它与大齿轮(243)啮合，从而驱动插头主轴(219)。

4、根据权利要求1或2或3所述的多功能机床，其特征在于所述铣镗钻削，卧轴平面磨削，插削被分配在转塔多轴头的三个面上，转塔多轴箱(6)右方为铣镗钻削，上面为插削，左面为卧轴平面磨削，下面为可安装其他加工功能动力部件的预留面。

5、根据权利要求1所述的多功能机床，其特征在于所述立柱为双立柱结构，在卧式主轴箱的顶面的后半部分安装有左立柱，在机座右侧上安装有右立柱，左立柱的右面、右立柱的左面各有一立式导轨，上述两立式导轨分别安装有左滑板与右滑板，其转塔多轴箱安装在左、右滑板之间。

6、根据权利要求2所述的多功能机床，其特征在于所述的转塔多轴箱有两种分度定位机构：其一是四等分精确定位机构，其二是360°任意角定位机构。

7、根据权利要求6所述的多功能机床，其特征在于：转塔多轴箱的端面的同心圆上4等分钻有4个孔，并装有4个初定位机构，每个初定位机构由一个弹簧与一个钢球组成；在相对应滑板的相对应位置上有一钢球可落入的半圆槽或半锥槽。

8、根据权利要6所述的多功能机床，其特征在于在滑板上有一精镗孔，孔内装有一定位梢，这个定位梢的一侧有齿条，与之相啮合是小齿轮，定位梢在转塔多轴箱的端面的拨出插入由小齿轮驱动，定位梢后部作成空心的，内置一压力圆柱型弹簧；在与定位梢轴心所在的同心圆上，四等分地埋设四个定位梢套。

9、根据权利要求6所述的多功能机床，其特征在于：在转塔多轴箱的一端除了有外圆面与滑板的内圆柱面配合之外，还有一内圆柱孔，内圆孔的内侧镗有内端面；在此内圆柱孔与内端面内安装有一台阶面的锁紧环，锁紧环小外圆柱面与转塔多轴箱体上上述的内圆柱面动配合，台阶端面与上述孔的内端贴合，锁紧环小外圆柱面的高度小于与之配合的转塔多轴箱体内圆柱面的高度，锁紧环与滑板之间由螺栓连接。

10、根据权利要求1所述的多功能机床，其特征在于所述机床的纵向进给丝杆、横向进给丝杆、竖向进给丝杆均由可控安全离合器传递动力。

11、根据权利要求10所述的多功能机床，其特征在于所述可控安全离合器的输入轴的一端由轴承支承在机座上，输入轴与滑套动配合，输入轴与滑套之间用动配合的键连接使之同步转动又可轴向游移，离合器中间轴的右端插入滑套的左端两者用安全梢固定，在离合器中间轴上或滑套设有拨叉或拨叉槽，和离合器弹簧调整螺母，离合器中间轴的左端套有右半离合器，右半离合器用动配合键与离合器中间轴连接，它可相对于离合器中间轴相对轴向滑动，而不相对转动；右半离合器与压力弹簧调整螺母之间设有一压力弹簧，右半离合器与离合器中间轴的左端用轴用档圈或轴本身的台阶限制右半离合器的左端位置；离合器中间轴的左端以动配合伸入左半离合器的轴承内孔，左半离合器与输出轴用安全梢固定。

12、根据权利要1所述的多功能机床，其特征在于在机床丝杆末端预留有编码器的连接机构。

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