本发明属于机械加工设备技术领域，涉及一种能够在纵向、横向和垂向三个方向上精确移动的磁座自动铣削装置。该磁座自动铣削装置包括床身，特征在于，在床身下部安装有磁座，在床身上部安装有纵向移行机构，在纵向移行机构上安装有横向移行机构，在横向移行机构上安装有垂向移行铣削机构，在床身一侧安装有数控机构。本发明结构巧妙、紧凑合理、移动精确，可以加工现有设备无法加工的表面，使得被加工表面平整又光滑，实现了加工自动化，工作效率大大提高，成本显著降低；纵向移动架和底座采用碳钢板焊接而成，具有良好的刚性；由于铣削刀盘可以垂向升降，加工件的表面可以高于被铣床吸住的平面，也可以低于这个平面，适用范围广泛。
1.磁座自动铣削装置，包括床身(1)，在床身(1)下部安装有磁座(2)，在床身(1)上部安装有纵向移行机构，在纵向移行机构上安装有横向移行机构，在横向移行机构上安装有垂向移行铣削机构；
所述纵向移行机构包括纵向移动架(9)和纵向驱动装置；所述纵向驱动装置包括纵向轴承座(34)、纵向丝杆(35)、纵向丝母(33)和纵向步进电机(3)，纵向轴承座(34)有两个，它们一前一后安装在床身(1)上，纵向丝杆(35)通过轴承安装在纵向轴承座(34)上，纵向丝杆(35)上套装有纵向丝母(33)，纵向丝杆(35)与纵向丝母(33)构成螺旋传动副，纵向丝母(33)与纵向移动架(9)连接；
所述横向移行机构包括横向移动架(12)和横向驱动装置，横向移动架(12)的后部设有横向滑块(29)和滑动限位块(31)；
所述横向驱动装置包括横向轴承座(20)、横向丝杆(18)、横向丝母(32)和横向步进电机(24)，横向轴承座(20)有两个，它们一左一右安装在横向移动架(12)上，横向丝杆(18)通过轴承安装在横向轴承座(20)上，横向丝杆(18)上套装有横向丝母(32)，横向丝杆(18)与横向丝母(32)构成螺旋传动副；
所述垂向移行铣削机构包括固定架(27)、铣削电机(15)、减速机(13)、垂向驱动装置、主轴组(25)和铣削刀盘(26)，铣削电机(15)与减速机(13)相连，一起安装在固定架(27)上，固定架(27)安装在横向移动架(12)上；主轴组(25)通过垂向驱动装置带动升降，主轴组(25)包括主轴(43)和主轴套筒(44)；
所述垂向驱动装置包括垂向丝杆(40)、垂向丝母(39)和垂向步进电机(17)，垂向丝杆(40)通过一上一下两个轴承安装在固定架(27)上，垂向丝杆(40)上套装有垂向丝母(39)，垂向丝杆(40)与垂向丝母(39)构成螺旋传动副，垂向丝母(39)与主轴套筒(44)相连接；其特征在于，在床身(1)一侧安装有数控机构(10)；
所述纵向驱动装置的纵向步进电机(3)设置在纵向丝杆(35)的一侧，纵向步进电机(3)的输出轴端连接有主动轮(4)，所述纵向丝杆(35)上设有从动轮(36)，主动轮(4)与从动轮(36)通过同步带传动；
所述横向驱动装置的横向丝母(32)与横向移动架(12)上的滑动限位块(31)连接；横向步进电机(24)设置在横向丝杆(18)的一侧，横向步进电机(24)的输出轴端安装有主动齿轮(23)，横向丝杆(18)上安装有从动齿轮(21)，主动齿轮(23)与从动齿轮(21)通过位于它们中间的传动齿轮(22)啮合传动；
所述垂向驱动装置的垂向步进电机(17)设置在垂向丝杆(40)的一侧，垂向步进电机(17)的输出轴端安装有主同步轮(41)，垂向丝杆(40)上安装有从同步轮(42)，主同步轮(41)与从同步轮(42)通过同步带传动。
2.如权利要求1所述的磁座自动铣削装置，其特征还在于，所述纵向移行机构的两端安装有行程开关(19)，横向移行机构横向移动至两端时触碰行程开关(19)。
3.如权利要求1所述的磁座自动铣削装置，其特征还在于，所述纵向丝杆(35)的前端安装有手轮(5)，手轮(5)上安装有锁紧手柄(6)。
磁座自动铣削装置
技术领域
[0001] 本发明属于机械加工设备技术领域，涉及一种铣削装置，具体地说是一种能够在纵向、横向和垂向三个方向上精确移动的磁座自动铣削装置。
背景技术
[0002] 在机械制造行业中，许多大型机械结构中的局部表面需要精加工，以满足一定的平整度和粗糙度要求，现有技术中，钢结构的表面加工通常是采用人工打磨的方法，这种加工方式效率低下，极大地浪费人力资源，而且由于机械需要加工的面位置、角度不定，有些部位采用人工打磨不容易操作，处理效果很不理想。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种结构巧妙合理、移动精确、铣削效果好、自动化程度高的磁座自动铣削装置。
[0004] 按照本发明提供的技术方案，所述磁座自动铣削装置包括床身，其特征在于，在床身下部安装有磁座，在床身上部安装有纵向移行机构，在纵向移行机构上安装有横向移行机构，在横向移行机构上安装有垂向移行铣削机构，在床身一侧安装有数控机构。
[0005] 所述纵向移行机构包括纵向移动架和纵向驱动装置，纵向移动架的下部设有纵向滑块，床身上设有对应的纵向导轨，纵向滑块与纵向导轨构成直线导轨副；所述纵向滑块与纵向驱动装置相连接，纵向驱动装置驱动纵向移动架及安装在其上的部件纵向移动。
[0006] 所述纵向驱动装置包括纵向轴承座、纵向丝杆、纵向丝母和纵向步进电机，纵向轴承座有两个，它们一前一后安装在床身上，纵向丝杆通过轴承安装在纵向轴承座上，纵向丝杆上套装有纵向丝母，纵向丝杆与纵向丝母构成螺旋传动副，纵向丝母与纵向移动架连接；纵向步进电机设置在纵向丝杆的一侧，纵向步进电机的输出轴端连接有主动轮，所述纵向丝杆上设有从动轮，主动轮与从动轮通过同步带传动。
[0007] 所述横向移行机构包括横向移动架和横向驱动装置，横向移动架的后部设有横向滑块和滑动限位块，横向移动架的前部设有对应的横向导轨和横向限位槽，横向滑块与横向导轨构成直线导轨副，滑动限位块装在横向限位槽内，将横向移动架保持在纵向移动架上；所述滑动限位块与横向驱动装置相连接，横向驱动装置驱动横向移动架及安装在其上的部件横向移动。
[0008] 所述横向驱动装置包括横向轴承座、横向丝杆、横向丝母和横向步进电机，横向轴承座有两个，它们一左一右地安装在横向移动架上，横向丝杆通过轴承安装在横向轴承座上，横向丝杆上套装有横向丝母，横向丝杆与横向丝母构成螺旋传动副，横向丝母与横向移动架上的滑动限位块连接；横向步进电机设置在横向丝杆的一侧，横向步进电机的输出轴端安装有主动齿轮，横向丝杆上安装有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮通过位于它们中间的传动齿轮啮合传动。
[0009] 所述垂向移动铣削机构包括固定架、铣削电机、减速机、垂向驱动装置、主轴组和铣削刀盘，铣削电机与减速机相连，一起安装在固定架上，固定架安装在横向移动架上；主轴组通过垂向驱动装置带动升降，主轴组包括主轴和主轴套筒，主轴通过轴承安装在主轴套筒内，主轴上开设有轴向的内花键孔，主轴下端连接铣削刀盘；所述减速机的输出轴采用花键轴，花键轴插入主轴的内花键孔中，花键轴与主轴之间可以相对自由滑动，花键轴转动带动主轴及铣削刀盘转动。
[0010] 所述垂向驱动装置包括垂向丝杆、垂向丝母和垂向步进电机，垂向丝杆通过一上一下的两个轴承安装在固定架上，垂向丝杆上套装有垂向丝母，垂向丝杆与垂向丝母构成螺旋传动副，垂向丝母与主轴套筒相连接；垂向步进电机设置在垂向丝杆的一侧，垂向步进电机的输出轴端安装有主同步轮，垂向丝杆上安装有从同步轮，主同步轮与从同步轮通过同步带传动。
[0011] 作为本发明的进一步改进，所述纵向丝杆的前端安装有手轮，手轮上安装有锁紧手柄。
[0012] 作为本发明的进一步改进，所述磁座采用电磁铁。
[0013] 作为本发明的进一步改进，所述纵向移行机构的两端安装有行程开关，横向移行机构横向移动至两端时触碰行程开关。
[0014] 本发明与已有技术相比，具有以下优点：
[0015] 本发明结构巧妙、紧凑合理、移动精确，可以加工现有设备无法加工的表面，使得被加工表面平整又光滑，实现了加工自动化，工作效率大大提高，成本显著降低；纵向移动架和底座采用碳钢板焊接而成，具有良好的刚性；由于铣削刀盘可以垂向升降，加工件的表面可以高于被铣床吸住的平面，也可以低于这个平面，适用范围广泛。
附图说明
[0016] 图1为本发明的结构主视图。
[0017] 图2为本发明的侧剖视图。
[0018] 图3为图2中的B部放大示意图。
[0019] 图4为图1中的A-A向视图。
[0020] 附图标记说明：1-床身、2-磁座、3-纵向步进电机、4-主动轮、5-手轮、6-锁紧手柄、7-纵向导轨、8-纵向滑块、9-纵向移动架、10-数控机构、11-操作屏幕、12-横向移动架、13-减速机、14-花键轴、15-铣削电机、17-垂向步进电机、18-横向丝杆、19-行程开关、20-横向轴承座、21-从动齿轮、22-传动齿轮、23-主动齿轮、24-横向步进电机、25-主轴组、26-铣削刀盘、27-固定架、29-横向滑块、30-横向导轨、31-滑动限位块、32-横向丝母、
33-纵向丝母、34-纵向轴承座、35-纵向丝杆、36-从动轮、37-定位销、38-定位孔、39-垂向丝母、40-垂向丝杆、41-主同步轮、42-从同步轮、43-主轴、44-主轴套筒、45-连接板。
具体实施方式
[0021] 下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0022] 如图所示，本发明主要由床身1、磁座2、纵向移行机构、横向移行机构、垂向移行铣削机构和数控机构10组成，磁座2安装在床身1下部，磁座2可采用电磁铁，磁座2用于吸附在加工件的表面上，使得加工时不产生震动和移动，确保加工表面有良好的平整度和粗糙度；纵向移行机构安装在床身1上部，横向移行机构安装在纵向移动机构上，垂向移行铣削机构安装在横向移行机构上，数控机构安装在床身1一侧。所述纵向移行机构用于带动横向移动机构和垂向移行铣削机构前后移动，所述横向移动机构用于带动垂向移行铣削机构左右移动；所述垂向移行铣削机构用于带动铣削刀盘26上下升降并对被加工表面上进行铣削加工；所述数控机构10用于设置控制参数，以对整个设备进行控制，数控机构可采用现有技术中通用的数字控制系统。
[0023] 如图1所示，所述纵向移行机构主要由纵向移动架9和纵向驱动装置组成，纵向移动架9的下部设有纵向滑块8，床身1上设有对应的纵向导轨7，纵向滑块8与纵向导轨7构成直线导轨副；所述纵向驱动装置主要由纵向轴承座34、纵向丝杆35、纵向丝母33和纵向步进电机3组成，纵向轴承座34有两个，它们一前一后安装在床身1上，纵向丝杆35通过轴承安装在纵向轴承座34上，纵向丝杆35上套装有纵向丝母33，纵向丝杆35与纵向丝母33构成螺旋传动副；纵向丝母33与纵向移动架9连接；纵向步进电机3设置在纵向丝杆35的一侧，纵向步进电机3的输出轴端连接有主动轮4，所述纵向丝杆35上设有从动轮36，主动轮4与从动轮36通过同步带传动。
[0024] 如图1、图2所示，所述纵向丝杆35的前端安装有手轮5，手轮5上安装有锁紧手柄6，锁紧手柄6可采用现有技术中的成熟产品，锁紧手柄6上设有定位销37，轴承座上设有对应的定位孔38，当纵向移动架9移动到位后，扳动锁紧手柄6，使定位销37插入定位孔38内，将纵向丝杆35与纵向轴承座34锁定在一起，纵向丝杆35无法转动，从而实现纵向移动架9的精确定位。
[0025] 如图1、图2所示，所述横向移行机构主要由横向移动架12和横向驱动装置组成，横向移动架12的后部设有横向滑块29和滑动限位块31，横向移动架12的前部设有对应的横向导轨30和横向限位槽，横向滑块29与横向导轨30构成直线导轨副，滑动限位块31装在横向限位槽内，滑动限位块31为T形结构，其T形头部卡住纵向移动架9，从而将横向移动架12保持在纵向移动架9上；所述横向驱动装置主要由横向轴承座20、横向丝杆18、横向丝母32和横向步进电机24组成，横向轴承座20有两个，它们一左一右安装在横向移动架12上，横向丝杆18通过轴承安装在横向轴承座20上，横向丝杆18上套装有横向丝母32，横向丝杆18与横向丝母32构成螺旋传动副，横向丝母32与横向移动架12上的滑动限位块31连接；横向步进电机24设置在横向丝杆18的一侧，横向步进电机24的输出轴端安装有主动齿轮23，横向丝杆18上安装有从动齿轮21，主动齿轮23与从动齿轮21通过位于它们中间的传动齿轮22啮合传动。
[0026] 如图1、图4所示，所述垂向移动铣削机构主要由固定架27、铣削电机15、减速机13、垂向驱动装置、主轴组25和铣削刀盘26组成，铣削电机15与减速机13按照通用方式相连，一起安装在固定架27上，固定架27通过螺钉安装在横向移动架12上；主轴组25通过垂向驱动装置带动升降，主轴组25包括主轴43和主轴套筒44，主轴43通过轴承安装在主轴套筒44内，主轴43上开设有轴向的内花键孔，主轴43下端连接铣削刀盘26；所述减速机13的输出轴采用花键轴14，花键轴14插入主轴43的内花键孔中，花键轴14与主轴43之间可以相对自由滑动，花键轴14转动带动主轴43及铣削刀盘26转动。
[0027] 如图1、图4所示，所述垂向驱动装置主要由垂向丝杆40、垂向丝母39和垂向步进电机17组成，垂向丝杆40通过一上一下的两个轴承安装在固定架27上，垂向丝杆40上套装有垂向丝母39，垂向丝杆40与垂向丝母39构成螺旋传动副，垂向丝母39与主轴套筒44通过连接板45相连接；垂向步进电机17设置在垂向丝杆40的一侧，垂向步进电机17的输出轴端安装有主同步轮41，垂向丝杆40上安装有从同步轮42，主同步轮41与从同步轮42通过同步带传动。
[0028] 如图1、图2所示，所述纵向移行机构中的纵向移动架9的两端安装有行程开关19，横向移行机构横向移动至两端时触碰行程开关19，行程开关19控制横向移行机构的运动行程。
[0029] 本发明的操作过程及工作如下：
[0030] 在一个钢结构中，当某一个平面需要加工时，先将本发明运到被加工处，启动电源，按铣削要求在数控机构10的操作屏幕11上输入加工范围、铣削深度等相关加工参数；然后按下电磁铁磁座2的开关，使磁座2吸附在加工件上；再启动铣削电机15，铣削刀盘26转动并按照预设的参数对加工件进行铣削，铣削结束后，铣削刀盘26回到原点。
[0031] 铣削刀盘26在纵向、横向和垂向上的移动原理为：
[0032] 在纵向上，纵向步进电机3运行时带动纵向丝杆35转动，纵向丝杆35转动带动纵向丝母33在纵向丝杆35上移动，进而带动纵向移动架9在纵向导轨7上纵向滑动，安装在纵向移动架9上的横向移行机构和垂向移行铣削机构也随之纵向移动。
[0033] 在横向上，横向步进电机24运行时带动横向丝杆18转动，横向丝杆18转动带动横向丝母32在横向丝杆18上移动，进而带动横向移动架12在横向导轨30上横向滑动，安装在横向移动架12上的垂向移行铣削机构也随之横向移动。
[0034] 在垂向上，垂向步进电机17运行时带动垂向丝杆40转动，垂向丝杆40转动带动垂向丝母39在垂向丝杆40上上下移动，进而通过连接板45带动固定架27上下升降，安装在固定架27上主轴组25也随之上下升降，从而使安装在主轴43上的铣削刀盘26上下升降。
