本发明涉及一种铣床，特别是两个加工轴一套传动系统的铣床。 背景技术
机械设备在各种加工中占有主导地位，特别是车床、铣床、镗床、 刨床、磨床等设备，现在，为了加工的自动化、提高加工速度及精度， 出现了数控机床；在上述机械设备中，铣床是用来加工平面类零件，平 面的加工在机械加工中经常会遇到。在过去的铣削加工中，切削要素的 需求受到切削条件的限制，如材质不同、使用的刀具不同、刀具尺寸不 同、刀具数量的不同、粗加工和精加工的特征不同，对切削速度和主轴 传动转矩的大小的需求也不同，这就需要用不同的齿轮组进行组合，从 而达到所需要的切削要素。此外，对于铣削加工而言，需要转轴的转数 是不相同的，从每分钟几百转到几千转都有需要，为了能使加工轴达到 每分钟几百转到几千转的变速的目的，需要设立变速箱，在变速箱内设 立多条齿轮轴，在齿轮轴上再设有多对变速齿轮，当需要达到不同转数 时，利用不同的齿轮组进行组合，从而达到加工轴所需要的转数。由于 传动系统所需的结构件数量多，安装位置也有较高的配合要求，每次进 行转速改变时都需进行齿轮的分离与结合，设备也容易产生故障。
现有的机床采用伺服电机作为动力源，可以利用伺服电机的转速调 节来达到调节加工轴的最终转数，但伺服电机的转数变化又会影响其实 际的输出功率，所以其调整的范围是有限的。
提供一种能够提供不同转数以适用于不同情况铣削加工的机械设 备，同时又能使电机功率达到最佳值，减速传动结构简单， 一直是机械加工领域内的难题。 发明内容
本发明的目的是为了提供一种铣床，利用本发明的结构，能够降低 成本，简化传动系统，传动系统不易损坏，提高机床的使用寿命，同时 又能使电机功率达到最佳值，节约能耗。
为达到上述目的， 一种铣床，包括主轴箱、第一铣轴、第二铣轴及伺
服电机；伺服电机的动力通过主传动系统传动给第一铣轴和第二铣轴， 所述的第一铣轴为第二铣轴和伺服电机之间的中间传动轴。
采用本发明的铣削加工机床，第一铣轴既是伺服电机和第二铣轴之 间的传动轴，也是进行加工的加工轴。当需要不同转速和转矩时，不需 要再采用齿轮更换的方式来对传动系统进行变速动作，只需要将铣刀从 一个铣轴取下然后安装的另外一根铣轴上就能够加工。采用这种利用中 间传动轴同时作为加工轴方式，不用变换伺服电机的转数就达到了改变 转数的目的， 一方面保证伺服电机的输出功率稳定，另一方面也使得传 动减速机构简单，从而减少了齿轮离合机构，大大降低传动减速机构的 复杂程度，有利于故障的减少，提高设备的可靠性。
作为改进，所述的第一铣轴远离安装刀具的一端设有非轴向定位轴 承，第一铣轴靠近安装铣刀的一端设有轴向定位轴承；第二铣轴远离安 装刀具的一端设有非轴向定位轴承，第二铣轴靠近安装铣刀的一端设有 轴向定位轴承。机床在使用过程中会发生热胀冷縮，特别对于主轴来说， 产生了热胀冷縮就会影响加工精度，上述所述的热胀冷缩与温差和长度 均成正比，温差越大，热胀冷缩越明显，同样，长度越长，热胀冷缩也 越明显；由于靠近安装铣刀的第一铣轴和第二铣轴一端安装了轴向定位 轴承，另一端安装的是非轴向定位轴承， 一方面第一铣轴和第二铣轴的定位点和铣刀的距离减小，轴向定位轴承具有承受轴向力的作用，另一 方面非轴向定位轴承具有承受径向力不具有承受轴向力的作用，即第一 铣轴和第二铣轴远离铣刀的一端能够轴向的运动，当发生温差变化时， 第一铣轴和第二铣轴会向各个方向产生热胀冷縮现象，由于第一铣轴和 第二铣轴的定位点与铣刀的距离减小，第一铣轴和第二铣轴靠近铣刀的 一端安装的是轴向定位轴承，另一端安装的是非轴向定位轴承，这样， 第一铣轴和第二铣轴上的大部分变形发生在定位轴承远离铣刀的一端， 因此，安装铣刀一端的第一铣轴和第二铣轴变形小，提高了平面铣削的 精度。
作为具体化，所述的非轴向定位轴承为双列圆柱滚子轴承，所述的 轴向定位轴承为角接触轴承。
作为改进，所述的第二铣轴的直径大于第一铣轴的直径。在切削加 工中，大直径的加工轴转速不宜过高，大直径加工轴的转速过高机床的 损耗大、容易发热，从而损坏机床设备，但能够产生较大的转矩；小直 径的加工轴允许大的转速，但产生的转矩小。采用直径相对第二铣轴小 的第一铣轴，能够适应高转速小转矩要求的铣削加工；采用直径相对大 的第二铣轴，输出的转矩大，强度高，因此，适合低转速大转矩的铣削 加工，机床的加工范围大。
作为具体化，所述第一铣轴和第二铣轴内均设有铣刀拉刀机构，所 述的铣刀拉刀机构包括铣刀拉杆及设在铣刀拉杆靠近安装铣刀一端上的 二个以上的铣刀弹性扣爪，所述的铣刀拉杆沿第一铣轴和第二铣轴的中 心轴向穿过第一铣轴和第二铣轴；所述的铣刀拉杆远离安装铣刀的一端 设有液压打刀机构，所述的液压打刀机构包括液压缸、活塞及活塞杆， 液压缸设在主轴箱上，活塞设有液压缸内，活塞杆的一端与活塞相连接，另一端与铣刀拉杆相连接。
上述结构，由于设置了铣刀拉杆和铣刀弹性扣爪，因此，铣刀的安
装可靠、牢固；由于设置了液压打刀机构，因此，能够很容易的实现装
刀和卸刀，其过程为：装刀时，活塞杆推动铣刀拉杆向铣刀方向运动，
运动到铣刀弹性扣爪能够张开为止，然后将铣刀装入到铣轴内，液压系 统通过活塞和活塞杆带动铣刀拉杆向远离铣刀的方向运动，运动到铣刀 弹性扣爪在铣轴的作用下变形使得扣爪卡入铣刀或铣刀柄的卡槽内，此
时，铣刀或铣刀柄被牢牢的安装在铣轴上；卸刀时，活塞向铣刀方向运
动，带动活塞杆运动，从而推动铣刀拉杆运动，由于铣刀弹性扣爪具有 弹性而自动张开，这样，就能将铣刀或铣刀柄从镗轴上卸下。
作为具体化，所述的主传动系统包括设在伺服电机输出轴上的伺服 电机链轮、设在第一铣轴上的第一铣轴链轮和第一齿轮、设在第二铣轴
的第二齿轮，所述的伺服电机链轮与第一铣轴链轮之间设有链条；所述 的第一铣轴链轮和第一齿轮连为一体；第二齿轮和第一齿轮相啮合；所 述的主轴箱和伺服电机之间设有伺服电机座，伺服电机座与主轴箱之间 设有预紧调节螺钉。其传动过程为：伺服电机带动伺服电机链轮旋转， 伺服电机链轮通过链条带动第一铣轴链轮旋转，第一铣轴链轮带动第一 铣轴旋转，同时带动第一齿轮旋转，第一齿轮带动第二齿轮旋转，第二 齿轮带动第二铣轴旋转，此传动结构，传动路径短，变换速度时，不需 要进行齿轮间的分离和啮合，只需将加工刀具在第一铣轴和第二铣轴上 更换即可，并且第一铣轴和第二铣轴的转速通过伺服电机来调节，且第 一铣轴和第二铣轴采用同一动力源，因此，主传动系统简单，不易损坏， 成本低；由于设置了预紧调节螺钉，因此，能够调节伺服电机的位置， 以调节链条的松紧程度。
作为改进，所述的主传动系统包括设在伺服电机输出轴上的伺服电 机带轮、设在第一铣轴上的第一铣轴带轮和第一齿轮、设在第二铣轴上的第二齿轮，所述的伺服电机带轮与第一铣轴带轮之间设有皮带；所述 的第一铣轴带轮和第一齿轮连为一体；第二齿轮和第一齿轮相啮合；所 述的主轴箱和伺服电机之间设有伺服电机座，伺服电机座与主轴箱之间 设有预紧调节螺钉。其传动过程为：伺服电机带动伺服电机带轮旋转， 伺服电机带轮通过皮带带动第一铣轴带轮旋转，第一铣轴带轮带动第一 铣轴旋转，同时带动第一齿轮旋转，第一齿轮带动第二齿轮旋转，第二 齿轮带动第二铣轴旋转，此传动结构，传动路径短，变换速度时，不需 要进行齿轮间的分离和啮合，只需将加工刀具在第一铣轴和第二铣轴上 更换即可，并且第一铣轴和第二铣轴的转速通过伺服电机来调节，且第 一铣轴和第二铣轴采用同一动力源，因此，主传动系统简单，不易损坏， 成本低；由于设置了预紧调节螺钉，因此，能够调节伺服电机的位置， 以调节链条的松紧程度。
作为改进，所述的主传动系统包括设在伺服电机输出轴上的伺服电 机齿轮、设在第一铣轴上的第三齿轮和第一齿轮及设在第二铣轴上的第 二齿轮，所述的伺服电机齿轮与第三齿轮相啮合；第二齿轮和镗轴第三 齿轮连为一体；第一齿轮和第二齿轮相啮合。其传动过程为：伺服电机 带动伺服电机齿轮旋转，伺服电机齿轮第三齿轮旋转，第三齿轮带动第 一铣轴旋转，同时带动第一齿轮旋转，第一齿轮带动第二齿轮旋转，第 二齿轮带动第二铣轴旋转，此传动结构，传动路径短，变换速度时，不 需要进行齿轮间的分离和啮合，只需将加工刀具在第一铣轴和第二铣轴 上更换即可，并且第一铣轴和第二铣轴的转速通过伺服电机来调节，且 第一铣轴和第二铣轴采用同一动力源，因此，主传动系统简单，不易损 坏，成本低。
附图说明
图1为本发明第一实施方式的结构示意图；
8图2为本发明第二实施方式的结构示意图。 具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。 第一实施方式
如图1所示的铣床，包括主轴箱1、伺服电机5、第一铣轴25、第二 铣轴23;主轴箱1上安装有伺服电机座4，伺服电机5安装在伺服电机 座4上，在主轴箱1和伺服电机座4之间设有预紧调节螺钉3，用于调节 伺服电机5的位置；所述的第一铣轴25通过非轴向定位轴承和定位轴承 安装在主轴箱1内，所述的第二铣轴23通过非轴向定位轴承和定位轴承 安装在主轴箱1内，在本实施方式中，非轴向定位轴承为双列圆柱滚子 轴承26，轴向定位轴承为角接触轴承27，双列圆柱滚子轴承26安装在 第一铣轴25和第二铣轴23远离安装铣刀的一端，角接触轴承27安装在 第一铣轴25和第二铣轴23靠近安装铣刀的一端。所述的第一铣轴23的 直径大于第二铣轴25的直径。
在切削加工中，大直径的加工轴转速不宜过高，大直径加工轴的转 速过高机床的损耗大、容易发热，从而损坏机床设备，但能够产生较大 的转矩；小直径的加工轴允许大的转速，但产生的转矩小。采用直径相 对第二铣轴小的第一铣轴，能够适应高转速小转矩要求的铣削加工；采 用直径相对大的第二铣轴，输出的转矩大，强度高，因此，适合低转速 大转矩的铣削加工，机床的加工范围大。
在第一铣轴25和第二铣轴23内设有^fe刀拉刀机构，铣刀拉刀机构 包括铣刀拉杆33及设在铣刀拉杆靠近安装铣刀一端上的二个以上的铣刀 弹性扣爪20，所述的铣刀拉杆33沿铣轴23的中心轴向穿过所述的铣轴 23;在铣刀拉杆33远离安装铣刀的一端设有液压打刀机构，所述的液压 打刀机构包括液压缸35、活塞36及活塞杆37，液压缸35安装在主轴箱1上，活塞36滑动的设有液压缸35内，活塞杆37的一端与活塞36相连 接，另一端与铣刀拉杆33相连接。
在伺服电机5的输出轴上安装了伺服电机链轮2，第一铣轴25上安 装了第一铣轴链轮17和第一齿轮38，在第二铣轴23上安装了第二齿轮 18，所述的伺服电机链轮2与第一铣轴链轮17之间设有链条（未示出）， 第一铣轴链轮17和第一齿轮38连为一体，第二齿轮18和第一齿轮38 相啮合。显然，上述的伺服电机链轮2能够用伺服电机带轮来替换，第 一铣轴链轮17能够用第一铣轴带轮来替换，链条用皮带来替换。用链轮 或带轮作为主传动系统的一部分，在伺服电机5高速运转状况下，不易 产生噪音，传动较平稳，且不易损坏。
这种结构的铣床的工作过程为：伺服电机5带动伺服电机链轮2旋 转，伺服电机链轮2通过链条带动第一铣轴链轮17和第一齿轮38旋转， 第一铣轴链轮17带动第一铣轴25旋转，第一齿轮38带动第二齿轮18 旋转，第二齿轮18带动第二铣轴23旋转。预紧调节螺钉3用于调节伺 服电机5的位置，以调节链条的松紧程度。采用本发明的铣削加工机床， 第一铣轴25既是伺服电机5和第二铣轴23之间的传动轴，也是进行加 工的加工轴。当需要不同转速和转矩时，不需要再采用齿轮更换的方式 来对传动系统进行变速动作，只需要将铣刀从一个铣轴取下然后安装的 另外一根铣轴上就能够加工。采用这种利用中间传动轴同时作为加工轴 方式，不用变换伺服电机的转数就达到了改变转数的目的， 一方面保证 伺服电机5的输出功率稳定，另一方面也使得传动减速机构简单，从而 减少了齿轮离合机构，大大降低传动减速机构的复杂程度，有利于故障 的减少，提高设备的可靠性。
本结构中的铣刀的装卸刀过程为：装刀时，活塞杆37推动铣刀拉杆 33向铣刀方向运动，知道铣刀弹性扣爪20在弹性作用下张开为止，然后 将铣刀装入到第一铣轴25和第二铣轴23内，接着活塞杆37带动铣刀拉杆33向远离铣刀的方向运动，铣刀弹性扣爪20在铣轴23的作用下变形 使得扣爪卡到了铣刀或铣刀柄的卡槽内，此时，铣刀或铣刀柄被牢牢的 安装在第一铣轴25和第二铣轴23上，卸刀时，活塞36向铣刀方向运动， 带动活塞杆37运动，从而推动铣刀拉杆33运动，当铣刀拉杆33运动到 一定程度时，由于铣刀弹性扣爪20具有弹性而自动张开，这样，就能将 铣刀或铣刀柄从第一铣轴25或第二铣轴23上卸下；由于设置了铣刀拉 杆和铣刀弹性扣爪，因此，铣刀的安装可靠、牢固。
本结构，机床在使用过程中会发生热胀冷縮，特别对于主轴来说， 产生了热胀冷縮就会影响加工精度，上述所述的热胀冷縮与温差和长度 均成正比，温差越大，热胀冷縮越明显，同样，长度越长，热胀冷縮也 越明显；由于靠近安装铣刀的第一铣轴25和第二铣轴23 —端安装了角 接触轴承27，另一端安装的是双列圆柱滚子轴承26， 一方面第一铣轴25 和第二铣轴23的定位点和铣刀的距离减小，角接触轴承27具有承受轴 向力的作用，另一方面双列圆柱滚子轴承26具有承受径向力不具有承受 轴向力的作用，即第一铣轴25和第二铣轴23远离铣刀的一端能够轴向 的运动，当发生温差变化时，第一铣轴25和第二铣轴23会向各个方向 产生热胀冷縮现象，由于角接触轴承27与铣刀的距离减小，第一铣轴25 和第二铣轴23靠近铣刀的一端安装的是角接触轴承27，另一端安装的是 双列圆柱滚子轴承26，这样，第一铣轴25和第二铣轴23上的大部分变 形发生在角接触轴承27远离铣刀的一端，因此，安装铣刀一端的第一铣 轴25和第二铣轴23变形小，提高了平面铣削的精度。
第二实施方式
如图2所示的铣床，包括主轴箱l、伺服电机5、第一铣轴25、第二 铣轴23;主轴箱1上安装有伺服电机座4，伺服电机5安装在伺服电机座4上，在主轴箱1和伺服电机座4之间设有预紧调节螺钉3，用于调节 伺服电机5的位置；所述的第一铣轴25通过非轴向定位轴承和定位轴承 安装在主轴箱1内，所述的第二铣轴23通过非轴向定位轴承和定位轴承 安装在主轴箱1内，在本实施方式中，非轴向定位轴承为双列圆柱滚子 轴承26，轴向定位轴承为角接触轴承27，双列圆柱滚子轴承26安装在 第一铣轴25和第二铣轴23远离安装铣刀的一端，角接触轴承27安装在 第一铣轴25和第二铣轴23靠近安装铣刀的一端。所述的第一铣轴23的 直径大于第二铣轴25的直径。
在切削加工中，大直径的加工轴转速不宜过高，大直径加工轴的转 速过高机床的损耗大、容易发热，从而损坏机床设备，但能够产生较大 的转矩；小直径的加工轴允许大的转速，但产生的转矩小。采用直径相 对第二铣轴小的第一铣轴，能够适应高转速小转矩要求的铣削加工；采 用直径相对大的第二铣轴，输出的转矩大，强度高，因此，适合低转速 大转矩的铣削加工，机床的加工范围大。
在第一铣轴25和第二铣轴23内设有铣刀拉刀机构，铣刀拉刀机构 包括铣刀拉杆33及设在铣刀拉杆靠近安装铣刀一端上的二个以上的铣刀 弹性扣爪20，所述的铣刀拉杆33沿铣轴23的中心轴向穿过所述的铣轴 23;在铣刀拉杆33远离安装铣刀的一端设有液压打刀机构，所述的液压 打刀机构包括液压缸35、活塞36及活塞杆37，液压缸35安装在主轴箱 1上，活塞36滑动的设有液压缸35内，活塞杆37的一端与活塞36相连 接，另一端与铣刀拉杆33相连接。
在伺服电机5的输出轴上安装了伺服电机齿轮42，第一铣轴25上安 装了第三齿轮43和第一齿轮38,在第二铣轴23上安装了第二齿轮18, 伺服电机齿轮42和第三齿轮43相啮合，第三齿轮43和第一齿轮38连 为一体，第二齿轮18和第一齿轮38相啮合。
这种结构的铣床的工作过程为：伺服电机5带动伺服电机齿轮42旋
12转，伺服电机齿轮42带动第三齿轮43和第一齿轮38旋转，第三齿轮43 带动第一铣轴25旋转，第一齿轮38带动第二齿轮18旋转，第二齿轮18 带动第二铣轴23旋转。采用本发明的铣削加工机床，第一铣轴25既是 伺服电机5和第二铣轴23之间的传动轴，也是进行加工的加工轴。当需 要不同转速和转矩时，不需要再采用齿轮更换的方式来对传动系统进行 变速动作，只需要将铣刀从一个铣轴取下然后安装的另外一根铣轴上就 能够加工。采用这种利用中间传动轴同时作为加工轴方式，不用变换伺 服电机的转数就达到了改变转数的目的， 一方面保证伺服电机5的输出 功率稳定，另一方面也使得传动减速机构简单，从而减少了齿轮离合机 构，大大降低传动减速机构的复杂程度，有利于故障的减少，提高设备 的可靠性。
本结构中的铣刀的装卸刀过程为：装刀时，活塞杆37推动铣刀拉杆 33向铣刀方向运动，知道铣刀弹性扣爪20在弹性作用下张开为止，然后 将铣刀装入到第一铣轴25和第二铣轴23内，接着活塞杆37带动铣刀拉 杆33向远离铣刀的方向运动，铣刀弹性扣爪20在铣轴23的作用下变形 使得扣爪卡到了铣刀或铣刀柄的卡槽内，此时，铣刀或铣刀柄被牢牢的 安装在第一铣轴25和第二铣轴23上，卸刀时，活塞36向铣刀方向运动， 带动活塞杆37运动，从而推动铣刀拉杆33运动，当铣刀拉杆33运动到 一定程度时，由于铣刀弹性扣爪20具有弹性而自动张开，这样，就能将 铣刀或铣刀柄从第一铣轴25或第二铣轴23上卸下；由于设置了铣刀拉 杆和铣刀弹性扣爪，因此，铣刀的安装可靠、牢固。
本结构，机床在使用过程中会发生热胀冷縮，特别对于主轴来说， 产生了热胀冷縮就会影响加工精度，上述所述的热胀冷縮与温差和长度 均成正比，温差越大，热胀冷縮越明显，同样，长度越长，热胀冷縮也 明显；由于靠近安装铣刀的第一铣轴25和第二铣轴23 —端安装了角接触轴承27，另一端安装的是双列圆柱滚子轴承26， 一方面第一铣轴25 和第二铣轴23的定位点和铣刀的距离减小，角接触轴承27具有承受轴 向力的作用，另一方面双列圆柱滚子轴承26具有承受径向力不具有承受 轴向力的作用，即第一铣轴25和第二铣轴23远离铣刀的一端能够轴向 的运动，当发生温差变化时，第一铣轴25和第二铣轴23会向各个方向 产生热胀冷縮现象，由于角接触轴承27与铣刀的距离减小，第一铣轴25 和第二铣轴23靠近铣刀的一端安装的是角接触轴承27,另一端安装的是 双列圆柱滚子轴承26，这样，第一铣轴25和第二铣轴23上的大部分变 形发生在角接触轴承27远离铣刀的一端，因此，安装铣刀一端的第一铣 轴25和第二铣轴23变形小，提高了平面铣削的精度。