(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号8.3 (22)申请日2021.04.08 (71)申请人苏州毅诺瓦特精密科技有限公司 地址215156江苏省苏州市吴中区木渎镇 珠江中路159号 (72)发明人张其兵 (74)专利代理机构上海宏京知识产权代理事务 所(普通合伙)31297 专利代理师崔巍 (51)Int.Cl. B23C1/06(2006.01) B23Q1/25(2006.01) (54)发明名称 立式炮塔铣床 (57)摘要 本发明涉及一种立式炮塔铣床，包括铣床基 座，铣床基座上设有加工操作台、立柱悬臂式铣 刀，加工操作台包括操作台底柜，操作台底柜上 设有横向调节平台，横向调节平台上设有纵向调 节平台，纵向调节平台上设有纵倾调节平台，纵 倾调节平台上设有横倾调节平台，横倾调节平台 上设有载物台，立柱悬臂式铣刀包括悬臂立柱， 悬臂立柱的顶端设有铣刀悬臂，铣刀悬臂上设有 铣刀，铣刀加工所述载物台上的加工件。本发明 采用至少具有横向、纵向、横倾、纵倾运动自由度 加工操作台的炮塔铣床方案，具有多种自由度， 能够很好的满足更多加工类型的特点。 权利要求书2页说明书5页附图7页 CN115194222A 2022.10.18 C N 1 1 5 1 9 4 2 2 2 A 1.立式炮塔铣床，其特征是包括铣床基座，所述铣床基座上设有加工操作台、立柱悬臂 式铣刀，所述加工操作台包括操作台底柜，所述操作台底柜上设有横向调节平台，所述横向 调节平台上设有纵向调节平台，所述纵向调节平台上设有纵倾调节平台，所述纵倾调节平 台上设有横倾调节平台，所述横倾调节平台上设有载物台，所述立柱悬臂式铣刀包括悬臂 立柱，所述悬臂立柱的顶端设有铣刀悬臂，所述铣刀悬臂上设有铣刀，所述铣刀加工所述载 物台上的加工件。 2.依据权利要求1所述的立式炮塔铣床，其特征是，所述操作台底柜内设有升降调节 机构，所述升降调节机构包括升降调节机构箱体，所述升降调节机构箱体的下部设有升降 电机，所述升降电机的输出端与升降螺杆传动连接，所述升降螺杆与升降轴套筒形成螺纹 传动连接，所述升降轴套筒的外侧与所述升降调节机构箱体内上部内侧上的升降导轨形成 导向滑动连接，所述升降轴套筒向上伸出所述操作台底柜的顶部的一端与所述横向调节平 台的底部连接。 3.依据权利要求2所述的立式炮塔铣床，其特征是，所述操作台底柜内还设有旋转调 节机构，所述旋转调节机构包括旋转电机，所述旋转电机的输出端上设有主动锥齿轮，所述 主动锥齿轮与旋转立柱的下端上的传动锥齿轮传动啮合，所述旋转立柱的上端上的传动齿 轮与所述升降调节机构箱体外侧上的从动齿环传动啮合，所述升降调节机构箱体的底部通 过旋转底座与所述操作台底柜内的底部连接。 4.依据权利要求1所述的立式炮塔铣床，其特征是，所述横向调节平台包括横向调节 底板，所述横向调节底板上的一侧端设有横向电机，所述横向电机的输出端与横向螺杆传 动连接，所述横向螺杆与横向滑块形成螺纹传动连接，所述横向滑块的底部与所述横向调 节底板上的横向导轨形成导向滑动连接，所述横向滑块的顶部与所述纵向调节平台的底部 连接。 5.依据权利要求1所述的立式炮塔铣床，其特征是，所述纵向调节平台包括纵向调节 底板，所述纵向调节底板上的前端设有纵向电机，所述纵向电机的输出端与纵向螺杆传动 连接，所述纵向螺杆与纵向滑块形成螺纹传动连接，所述纵向滑块的底部与所述纵向调节 底板上的纵向导轨形成导向滑动连接，所述纵向滑块的顶部与所述纵倾调节平台的底部连 接。 6.依据权利要求1所述的立式炮塔铣床，其特征是，所述纵倾调节平台包括纵倾调节 底板，所述纵倾调节底板上的一侧端设有纵倾电机，所述纵倾电机的输出端与纵倾杆的一 端传动连接，所述纵倾杆上设有若干纵倾主动齿轮，所述纵倾主动齿轮与所述横倾调节平 台底部上对应的纵倾从动半齿轮形成纵倾传动啮合，所述纵倾电机通过所述纵倾传动啮合 驱动所述横倾调节平台来调节前后倾角。 7.依据权利要求1所述的立式炮塔铣床，其特征是，所述横倾调节平台包括横倾调节 底板，所述横倾调节底板上的前端设有横倾电机，所述横倾电机的输出端与横倾杆的一端 传动连接，所述横倾杆上设有若干横倾主动齿轮，所述横倾主动齿轮与所述载物台底部上 对应的横倾从动半齿轮形成横倾传动啮合，所述横倾电机通过所述横倾传动啮合驱动所述 载物台来调节左右倾角。 8.依据权利要求1所述的立式炮塔铣床，其特征是，所述铣床基座的底部的角端上设 有铣床支脚，所述铣床支脚中的至少一个是可调支脚，所述可调支脚包括设在所述铣床基 权利要求书 1/2页 2 CN115194222A 2 座内的升降导槽内的支脚立柱，所述支脚立柱向下伸出所述铣床基座底部的下端上设有支 脚板部件，所述支脚立柱上端上的直齿面与调节齿轮形成传动啮合，所述调节齿轮的中轴 伸出所述铣床基座侧面的一端与调节手轮连接，通过所述调节手轮驱动所述调节齿轮来带 动所述支脚立柱沿所述升降导槽上下运动。 9.依据权利要求8所述的立式炮塔铣床，其特征是，所述支脚板部件包括支脚板，所 述支脚板顶面通过脚柱与万向球连接，所述万向球设在所述支脚立柱向下伸出所述铣床基 座底部的下端内的万向球腔内，所述支脚板部件通过所述万向球与所述支脚立柱的下端形 成滑动连接。 10.根据权利要求1所述的立式炮塔铣床，其特征是，所述铣刀包括铣刀头安装轴套， 所述铣刀头安装轴套内设有锁刀内套，所述锁刀内套的侧壁上沿周向设有多个沿径向开设 的安装通孔，所述安装通孔内设有锁止销栓，所述锁止销栓伸入所述安装通孔的锁止端与 所述安装通孔通过释放弹簧形成弹性连接，所述锁止销拴向外伸出所述安装通孔的销帽端 与所述铣刀头安装轴套内侧上的弧形凹槽的浅槽端的复位弹簧连接，所述锁刀内套的外侧 与扳杆的一端连接，所述扳杆的另一端从所述铣刀头安装轴套上的周向开口伸出，通过所 述扳杆旋转所述锁刀内套，所述锁止销拴的销帽端脱离与所述弧形凹槽的浅槽端的槽底的 接触后转至所述弧形凹槽的深槽端，所述释放弹簧将所述锁止销拴向外弹出所述安装通 孔，所述锁止销栓的锁止端释放所述锁刀内套内的铣刀柄。 权利要求书 2/2页 3 CN115194222A 3 立式炮塔铣床 技术领域 [0001] 本发明涉及一种立式炮塔铣床，特别涉及一种改进的立式炮塔铣床，属于炮塔铣 床领域。 背景技术 [0002] 炮塔铣床是众多铣床中的一种外形类似炮塔的铣床。炮塔铣床按照主轴加工进给 方向与工作台台面的配合形成具体状态的不同分为立式炮塔铣床和普通炮塔铣床，立式炮 塔铣床的主轴采用垂向进给的方式加工零件，立式炮塔铣床可拿来在工件上加工平面、 任意角度的斜面，以及铣键槽、沟槽，也可以转、铰、镗孔。现有的炮塔铣床大多采用将工件 固定在工作台上，然后采用由主轴带动旋转的刀具对工件进行切削加工，其中，工作台能够 带动工件改变位置和状态，但是有的工作台仅具有平面内的运动自由度，从而限制了加工 的类型。 发明内容 [0003] 本发明立式炮塔铣床公开了新的方案，采用至少具有横向、纵向、横倾、纵倾运动 自由度加工操作台的炮塔铣床方案，解决了现有同种类型的产品的工作台仅具有平面内运动自由 度，导致加工类型受限的问题。 [0004] 本发明立式炮塔铣床包括铣床基座，铣床基座上设有加工操作台、立柱悬臂式铣 刀，加工操作台包括操作台底柜，操作台底柜上设有横向调节平台，横向调节平台上设有纵 向调节平台，纵向调节平台上设有纵倾调节平台，纵倾调节平台上设有横倾调节平台，横倾 调节平台上设有载物台，立柱悬臂式铣刀包括悬臂立柱，悬臂立柱的顶端设有铣刀悬臂，铣 刀悬臂上设有铣刀，铣刀加工所述载物台上的加工件。 [0005] 进一步，本方案的操作台底柜内设有升降调节机构，升降调节机构包括升降调节 机构箱体，升降调节机构箱体的下部设有升降电机，升降电机的输出端与升降螺杆传动连 接，升降螺杆与升降轴套筒形成螺纹传动连接，升降轴套筒的外侧与升降调节机构箱体内 上部内侧上的升降导轨形成导向滑动连接，升降轴套筒向上伸出操作台底柜的顶部的一端 与横向调节平台的底部连接。 [0006] 更进一步，本方案的操作台底柜内还设有旋转调节机构，旋转调节机构包括旋转 电机，旋转电机的输出端上设有主动锥齿轮，主动锥齿轮与旋转立柱的下端上的传动锥齿 轮传动啮合，旋转立柱的上端上的传动齿轮与升降调节机构箱体外侧上的从动齿环传动啮 合，升降调节机构箱体的底部通过旋转底座与操作台底柜内的底部连接。 [0007] 进一步，本方案的横向调节平台包括横向调节底板，横向调节底板上的一侧端设 有横向电机，横向电机的输出端与横向螺杆传动连接，横向螺杆与横向滑块形成螺纹传动 连接，横向滑块的底部与横向调节底板上的横向导轨形成导向滑动连接，横向滑块的顶部 与纵向调节平台的底部连接。 [0008] 进一步，本方案的纵向调节平台包括纵向调节底板，纵向调节底板上的前端设有 说明书 1/5 页 4 CN 115194222 A 4 纵向电机，纵向电机的输出端与纵向螺杆传动连接，纵向螺杆与纵向滑块形成螺纹传动连 接，纵向滑块的底部与纵向调节底板上的纵向导轨形成导向滑动连接，纵向滑块的顶部与 纵倾调节平台的底部连接。 [0009] 进一步，本方案的纵倾调节平台包括纵倾调节底板，纵倾调节底板上的一侧端设 有纵倾电机，纵倾电机的输出端与纵倾杆的一端传动连接，纵倾杆上设有若干纵倾主动齿 轮，纵倾主动齿轮与横倾调节平台底部上对应的纵倾从动半齿轮形成纵倾传动啮合，纵倾 电机通过上述纵倾传动啮合驱动横倾调节平台来调节前后倾角。 [0010] 进一步，本方案的横倾调节平台包括横倾调节底板，横倾调节底板上的前端设有 横倾电机，横倾电机的输出端与横倾杆的一端传动连接，横倾杆上设有若干横倾主动齿轮， 横倾主动齿轮与载物台底部上对应的横倾从动半齿轮形成横倾传动啮合，横倾电机通过上 述横倾传动啮合驱动载物台来调节左右倾角。 [0011] 进一步，本方案的铣床基座的底部的角端上设有铣床支脚，铣床支脚中的至少一 个是可调支脚，可调支脚包括设在铣床基座内的升降导槽内的支脚立柱，支脚立柱向下伸 出铣床基座底部的下端上设有支脚板部件，支脚立柱上端上的直齿面与调节齿轮形成传动 啮合，调节齿轮的中轴伸出铣床基座侧面的一端与调节手轮连接，通过调节手轮驱动调节 齿轮来带动支脚立柱沿升降导槽上下运动。 [0012] 更进一步，本方案的支脚板部件包括支脚板，支脚板顶面通过脚柱与万向球连接， 万向球设在支脚立柱向下伸出铣床基座底部的下端内的万向球腔内，支脚板部件通过万向 球与支脚立柱的下端形成滑动连接。 [0013] 进一步，本方案的铣刀包括铣刀头安装轴套，铣刀头安装轴套内设有锁刀内套，锁 刀内套的侧壁上沿周向设有多个沿径向开设的安装通孔，安装通孔内设有锁止销栓，锁止 销栓伸入安装通孔的锁止端与安装通孔通过释放弹簧形成弹性连接，锁止销拴向外伸出安 装通孔的销帽端与铣刀头安装轴套内侧上的弧形凹槽的浅槽端的复位弹簧连接，锁刀内套 的外侧与扳杆的一端连接，扳杆的另一端从铣刀头安装轴套上的周向开口伸出，通过扳杆 旋转锁刀内套，锁止销拴的销帽端脱离与弧形凹槽的浅槽端的槽底的接触后转至弧形凹槽 的深槽端，释放弹簧将锁止销拴向外弹出安装通孔，锁止销栓的锁止端释放所述锁刀内套 内的铣刀柄。 [0014] 本发明立式炮塔铣床采用至少具有横向、纵向、横倾、纵倾运动自由度加工操作台 的炮塔铣床方案，具有多种自由度，能够很好的满足更多加工类型的特点。 附图说明 [0015] 图1是立式炮塔铣床的主视示意图。 [0016] 图2是立式炮塔铣床的左视示意图。 [0017] 图3是立式炮塔铣床的俯视示意图。 [0018] 图4是操作台底柜的内部示意图。 [0019] 图5是图2中A部的内部放大示意图。 [0020] 图6是图5中视图的左视示意图。 [0021] 图7是铣刀头安装轴套的截面示意图。 [0022] 其中， 说明书 2/5 页 5 CN 115194222 A 5 [0023] 100是铣床基座，101是升降导槽，200是铣床支脚，210是支脚立柱，220是支脚板部 件，221是支脚板，222是万向球，231是调节齿轮，232是调节手轮， [0024] 300是操作台底柜，311是升降调节机构箱体，312是升降电机，313是升降螺杆，314 是升降轴套筒，315是升降导轨，316是从动齿环，317是旋转底座，320是旋转电机，321是主 动锥齿轮，330是旋转立柱，331是传动锥齿轮，332是传动齿轮， [0025] 400是横向调节平台，410是横向调节底板，420是横向电机，430是横向螺杆，440是 横向滑块，450是横向导轨， [0026] 500是纵向调节平台，510是纵向调节底板，520是纵向电机，530是纵向螺杆，540是 纵向滑块，550是纵向导轨， [0027] 600是纵倾调节平台，610是纵倾调节底板，620是纵倾电机，630是纵倾杆，631是纵 倾主动齿轮，632是纵倾从动半齿轮， [0028] 700是横倾调节平台，710是横倾调节底板，720是横倾电机，730是横倾杆，731是横 倾主动齿轮，732是横倾从动半齿轮， [0029] 800是载物台， [0030] 900是立柱悬臂式铣刀，910是悬臂立柱，920是铣刀悬臂，930是铣刀，940是铣刀头 安装轴套，941是弧形凹槽，942是复位弹簧，943是周向开口，950是锁刀内套，951是释放弹 簧，952是扳杆，960是锁止销栓。 具体实施方式 [0031] 如图1、3所示，本发明立式炮塔铣床包括铣床基座，铣床基座上设有加工操作台、 立柱悬臂式铣刀，加工操作台包括操作台底柜，操作台底柜上设有横向调节平台，横向调节 平台上设有纵向调节平台，纵向调节平台上设有纵倾调节平台，纵倾调节平台上设有横倾 调节平台，横倾调节平台上设有载物台，立柱悬臂式铣刀包括悬臂立柱，悬臂立柱的顶端设 有铣刀悬臂，铣刀悬臂上设有铣刀，铣刀加工所述载物台上的加工件。上述方案采用至少具 有横向、纵向、横倾、纵倾运动自由度加工操作台的炮塔铣床方案，利用横向调节平台实现 加工件的横向位置调节，利用纵向调节平台实现加工件的纵向位置调节，利用纵倾调节平 台实现加工件的纵向倾角的调节，也即前后倾角的调节，利用横倾调节平台实现加工件的 横向倾角的调节，也即左右倾角的调节，以此来实现立体自由度的位置调节方式，满足了更多 加工类型的要求，提高了加工效率和设备的适用性。 [0032] 基于以上方案，为了进一步增加加工件的调节自由度，如图1、2、4所示，本方案的 操作台底柜内设有升降调节机构，升降调节机构包括升降调节机构箱体，升降调节机构箱 体的下部设有升降电机，升降电机的输出端与升降螺杆传动连接，升降螺杆与升降轴套筒 形成螺纹传动连接，升降轴套筒的外侧与升降调节机构箱体内上部内侧上的升降导轨形成 导向滑动连接，升降轴套筒向上伸出操作台底柜的顶部的一端与横向调节平台的底部连 接。进一步，为满足加工操作台在水平面内旋转的要求，如图4所示，本方案的操作台底柜 内还设有旋转调节机构，旋转调节机构包括旋转电机，旋转电机的输出端上设有主动锥齿 轮，主动锥齿轮与旋转立柱的下端上的传动锥齿轮传动啮合，旋转立柱的上端上的传动齿 轮与升降调节机构箱体外侧上的从动齿环传动啮合，升降调节机构箱体的底部通过旋转底 座与操作台底柜内的底部连接。以上方案增加了调节加工件的垂向和绕垂向旋转的自由 说明书 3/5 页 6 CN 115194222 A 6 度，使得本方案公开的炮塔铣床具有六自由度的调节能力。 [0033] 为实现横向调节平台的功能，本方案公开了一种具体的横向调节机构，如图1、2 所示，横向调节平台包括横向调节底板，横向调节底板上的一侧端设有横向电机，横向电机 的输出端与横向螺杆传动连接，横向螺杆与横向滑块形成螺纹传动连接，横向滑块的底部 与横向调节底板上的横向导轨形成导向滑动连接，横向滑块的顶部与纵向调节平台的底部 连接。 [0034] 为实现纵向调节平台的功能，本方案公开了一种具体的纵向调节机构，如图1、2 所示，纵向调节平台包括纵向调节底板，纵向调节底板上的前端设有纵向电机，纵向电机的 输出端与纵向螺杆传动连接，纵向螺杆与纵向滑块形成螺纹传动连接，纵向滑块的底部与 纵向调节底板上的纵向导轨形成导向滑动连接，纵向滑块的顶部与纵倾调节平台的底部连 接。 [0035] 为实现纵倾调节平台的功能，本方案公开了一种具体的纵倾调节机构，如图1、2 所示，纵倾调节平台包括纵倾调节底板，纵倾调节底板上的一侧端设有纵倾电机，纵倾电机 的输出端与纵倾杆的一端传动连接，纵倾杆上设有若干纵倾主动齿轮，纵倾主动齿轮与横 倾调节平台底部上对应的纵倾从动半齿轮形成纵倾传动啮合，纵倾电机通过上述纵倾传动 啮合驱动横倾调节平台来调节前后倾角。 [0036] 为实现横倾调节平台的功能，本方案公开了一种具体的横倾调节机构，如图1、2 所示，横倾调节平台包括横倾调节底板，横倾调节底板上的前端设有横倾电机，横倾电机的 输出端与横倾杆的一端传动连接，横倾杆上设有若干横倾主动齿轮，横倾主动齿轮与载物 台底部上对应的横倾从动半齿轮形成横倾传动啮合，横倾电机通过上述横倾传动啮合驱动 载物台来调节左右倾角。 [0037] 为满足铣床的稳定性要求，保证设备在地面不平整的条件下具有稳定的工作状 态，本方案还公开了一种能够调节支撑深浅的铣床支脚，如图5、6所示，本方案的铣床基座 的底部的角端上设有铣床支脚，铣床支脚中的至少一个是可调支脚，可调支脚包括设在铣 床基座内的升降导槽内的支脚立柱，支脚立柱向下伸出铣床基座底部的下端上设有支脚板 部件，支脚立柱上端上的直齿面与调节齿轮形成传动啮合，调节齿轮的中轴伸出铣床基座 侧面的一端与调节手轮连接，通过调节手轮驱动调节齿轮来带动支脚立柱沿升降导槽上下 运动。基于以上方案，为了能够更好的保证支脚板部件与地面接触的稳定性，避免单点接触带来的稳定 性问题，以及延长支脚板的常规使用的寿命，如图5、6所示，本方案的支脚板部件包括支脚板，支脚 板顶面通过脚柱与万向球连接，万向球设在支脚立柱向下伸出铣床基座底部的下端内的万 向球腔内，支脚板部件通过万向球与支脚立柱的下端形成滑动连接。上述方案采用手轮调 节的方式，简便易行，利用齿轮与齿条的配合实现支脚的上下移动，以此来实现了根据地面的 坑洼程度调节设备稳定性的技术目的，同时，为满足支脚与地面接触的稳定性，避免单点 接触损坏支脚，给加工带来安全风险隐患，采用可以在一定程度上完成万向调节的支脚板部件迎合地面不同 的倾斜角度，最大限度的实现与地面多点接触或面接触，来提升了接触的稳定性，降低了 支脚板承受的局部应力，提高了设备的常规使用的寿命和运行的稳定性。 [0038] 为了更好的提高铣刀头换刀的效率，避免换刀带来的拆装麻烦，本方案还公开一种能够 实现高效便捷换刀的铣刀，如图1、2、7所示，本方案的铣刀包括铣刀头安装轴套，铣刀头安 装轴套内设有锁刀内套，锁刀内套的侧壁上沿周向设有多个沿径向开设的安装通孔，安装 说明书 4/5 页 7 CN 115194222 A 7 通孔内设有锁止销栓，锁止销栓伸入安装通孔的锁止端与安装通孔通过释放弹簧形成弹性 连接，锁止销拴向外伸出安装通孔的销帽端与铣刀头安装轴套内侧上的弧形凹槽的浅槽端 的复位弹簧连接，锁刀内套的外侧与扳杆的一端连接，扳杆的另一端从铣刀头安装轴套上 的周向开口伸出，通过扳杆旋转锁刀内套，锁止销拴的销帽端脱离与弧形凹槽的浅槽端的 槽底的接触后转至弧形凹槽的深槽端，释放弹簧将锁止销拴向外弹出安装通孔，锁止销栓 的锁止端释放所述锁刀内套内的铣刀柄。如图7所示，当需要装入刀柄时，将扳杆向弧形凹 槽的深槽端转动，锁止销拴的销帽端脱离与弧形凹槽的浅槽端的接触，向弧形凹槽的深槽 端转动，销帽端与弧形凹槽槽底的距离变大，在释放弹簧的作用下，锁止端向外退出安装通 孔，也即伸入锁刀内套内的锁止端缩回安装通孔，以此来实现释放被卡住的刀柄的目的，当需 要锁紧刀柄时，只需要拨回或释放拨杆，销帽端在复位弹簧的作用下返回至弧形凹槽的浅 槽端，销帽端与浅槽端的槽壁作用下被压回安装通孔，锁止端伸入锁刀内套锁住刀柄。以上 公开的方案，简单易操作，无需拆卸刀头就可以实现快速更换铣刀，提高了加工效率。 [0039] 本方案公开的机构、零部件等除有特别说明外，均能够使用本领域公知的通用、惯 用的方案实现。本方案立式炮塔铣床并不限于具体实施方式中公开的内容，实施例中出现 的技术方案可以基于本领域技术人员的理解而延伸，本领域技术人员根据本方案结合公知 常识作出的简单替换方案也属于本方案的范围。 说明书 5/5 页 8 CN 115194222 A 8 图1 说明书附图 1/7 页 9 CN 115194222 A 9 图2 说明书附图 2/7 页 10 CN 115194222 A 10 图3 说明书附图 3/7 页 11 CN 115194222 A 11 图4 说明书附图 4/7 页 12 CN 115194222 A 12 图5 说明书附图 5/7 页 13 CN 115194222 A 13 图6 说明书附图 6/7 页 14 CN 115194222 A 14 图7 说明书附图 7/7 页 15 CN 115194222 A 15