專利名稱：一種并聯(lián)式鉆銑床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種并聯(lián)式鉆銑床，具體是一種加工高鐵、地鐵用長導(dǎo)軌型材的鉆銑床。
背景技術(shù)：
當(dāng)前國內(nèi)高鐵、地鐵技術(shù)發(fā)展日新月異，而導(dǎo)軌，尤其是長導(dǎo)軌(單根在4米以上)是制造高鐵、地鐵的主要部件之一，為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌的固定和對接，需要在導(dǎo)軌上加工出各種孔、平面及其它結(jié)構(gòu)特征，但是傳統(tǒng)的加工方式主要采用單一的滑座立柱式或龍門式數(shù)控設(shè)備，并且采用滾珠絲杠或精密齒輪齒條的傳動(dòng)方式，由于單一的滑座立柱式或龍門式結(jié)構(gòu)在加工長導(dǎo)軌(單根在4米以上)時(shí)，如果采用精密齒輪齒條的傳動(dòng)方式，由于齒輪齒條結(jié)構(gòu)本身傳動(dòng)精度就不如滾珠絲杠結(jié)構(gòu)，加上這種傳動(dòng)方式需要的齒條長度很長，存在制造的累積誤差，導(dǎo)致傳動(dòng)精度較低，并且機(jī)床加工時(shí)沿著齒條方向的空運(yùn)行時(shí)間長，加工一根導(dǎo)軌往往需要來回運(yùn)行數(shù)次，大大降低了加工效率；而如果采用滾珠絲杠的傳動(dòng)方式，需要的絲杠長度很長出、7米或更長)，眾所周知，絲杠屬于精密傳動(dòng)件，加工成本高、難度大，尤其隨著長度的增加，加工的成本和難度呈幾何級數(shù)地增加，滿足不了加工經(jīng)濟(jì)性的要求，同時(shí)還存在上述空運(yùn)行時(shí)間長、加工效率低等問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、加工精度高、操作簡便、工作效率高的并聯(lián)式鉆銑床。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種并聯(lián)式鉆銑床，包括床身、立柱、水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(X向進(jìn)給機(jī)構(gòu))、水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(Y向進(jìn)給機(jī)構(gòu))、垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)(Z向進(jìn)給機(jī)構(gòu))、主軸電機(jī)、主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸和 刀具。所述水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(X向進(jìn)給機(jī)構(gòu))包括水平橫向伺服電機(jī)(X軸伺服電機(jī))、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)、水平橫向支撐平臺(tái)、精密連桿；所述水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(Y向進(jìn)給機(jī)構(gòu))為3個(gè)，每個(gè)均包括水平縱向伺服電機(jī)(Y軸伺服電機(jī))、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)、水平縱向支撐平臺(tái)；所述垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)(Z向進(jìn)給機(jī)構(gòu))為3個(gè)，每個(gè)均包括垂直伺服電機(jī)(Z軸伺服電機(jī))、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)、垂直支撐平臺(tái)；垂直支撐平臺(tái)上固聯(lián)有主軸電機(jī)、主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸和刀具，刀具可拆卸地固定于主軸上；其特征在于:3個(gè)水平橫向支撐平臺(tái)之間采用精密連桿固聯(lián)，且水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)中滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的長度約為整個(gè)床身長度的I/3。更進(jìn)一步地，所述水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)和垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)分別為2個(gè)，水平橫向支撐平臺(tái)對應(yīng)為2個(gè)，且水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)中滾珠絲杠機(jī)構(gòu)長度相應(yīng)地變?yōu)檎麄€(gè)床身長度的大約 1/2。更進(jìn)一步地，所述水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)和垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)分別為4 6個(gè)，水平橫向支撐平臺(tái)對應(yīng)為4 6個(gè)，且水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)中滾珠絲杠機(jī)構(gòu)長度相應(yīng)地變?yōu)檎麄€(gè)床身長度的大約1/4 1/6。
更進(jìn)一步地，所述每個(gè)主軸電機(jī)通過主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)2個(gè)主軸。更進(jìn)一步地，所述每個(gè)立柱在橫向方向上可通過獨(dú)立的伺服電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，從而可以根據(jù)需要調(diào)整立柱之間的距離，進(jìn)一步提高加工的柔性。由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明的鉆銑床采用并聯(lián)式結(jié)構(gòu)，具有多個(gè)水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)和垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)，并且水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)和垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)均固定于水平橫向支撐平臺(tái)上，水平橫向支撐平臺(tái)之間通過精密連桿固聯(lián)，使得在一個(gè)水平橫向伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，通過滾珠絲杠及導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)多個(gè)主軸在X方向上聯(lián)動(dòng)，從而相比于單一的滑座立柱式結(jié)構(gòu)，大大縮短X方向上的滾珠絲杠長度，減少了 X方向的運(yùn)動(dòng)累積誤差，提高了加工的質(zhì)量，同時(shí)也降低了 X方向滾珠絲杠的制造成本和難度；此夕卜，多個(gè)垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)上的主軸在主軸電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下可以同時(shí)進(jìn)行加工，大大減少了機(jī)床空運(yùn)行的時(shí)間，提高了加工的效率；并且每個(gè)垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)上可以固聯(lián)兩個(gè)主軸，從而進(jìn)一步提高加工效率；每個(gè)立柱在橫向方向上可通過獨(dú)立的伺服電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，從而可以根據(jù)需要調(diào)整立柱之間的距離，進(jìn)一步提高加工的柔性；總之本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本低，加工精度高，具有一定的柔性，是加工長導(dǎo)軌型材的理想設(shè)備。


圖1是本發(fā)明的主視圖；圖2是本發(fā)明的俯視圖；圖3是本發(fā)明的側(cè)視圖；圖4是本發(fā)明的實(shí)施例的一種變形結(jié)構(gòu)；圖5是本發(fā)明的另一實(shí)施例的主視圖；圖6是本發(fā)明的另·一實(shí)施例的俯視圖。圖中，I床身，2立柱，3水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，31水平橫向伺服電機(jī)，32滾珠絲杠機(jī)構(gòu)，33導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)，34水平橫向支撐平臺(tái)，35精密連桿，4水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，41水平縱向伺服電機(jī)，滾珠絲杠機(jī)構(gòu)42，導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)43，44水平縱向支撐平臺(tái)，5垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)，51垂直伺服電機(jī)51, 52滾珠絲杠機(jī)構(gòu),53導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu),54垂直支撐平臺(tái),6主軸電機(jī),7主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，8主軸。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。圖1-3所示為本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，一種并聯(lián)式鉆銑床，包括床身1、立柱2、水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)3 (X向進(jìn)給機(jī)構(gòu))、水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)4 (Y向進(jìn)給機(jī)構(gòu))、垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)5 (Z向進(jìn)給機(jī)構(gòu))、主軸電機(jī)6、主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7、主軸8和刀具(圖中未畫出)。所述水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)3 (X向進(jìn)給機(jī)構(gòu))包括水平橫向伺服電機(jī)31 (X軸伺服電機(jī))、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)32、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)33、水平橫向支撐平臺(tái)34、精密連桿35 ;所述水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)4(Y向進(jìn)給機(jī)構(gòu))為3個(gè)，每個(gè)均包括水平縱向伺服電機(jī)41 (Y軸伺服電機(jī))、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)42、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)43、水平縱向支撐平臺(tái)44 ;所述垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)5 (Z向進(jìn)給機(jī)構(gòu))為3個(gè)，每個(gè)均包括垂直伺服電機(jī)51 (Z軸伺服電機(jī))、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)52、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)53、垂直支撐平臺(tái)54 ;垂直支撐平臺(tái)54上固聯(lián)有主軸電機(jī)6、主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7、主軸8和刀具，刀具可拆卸地固定于主軸8上；3個(gè)水平橫向支撐平臺(tái)34之間采用精密連桿35固聯(lián)，且水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)3中滾珠絲杠機(jī)構(gòu)32的長度約為整個(gè)床身I長度的1/3。采用該鉆銑床加工時(shí)，將工件放置于水平工作臺(tái)上，并用夾具固定，調(diào)節(jié)精密連桿35的長度，使得每個(gè)主軸刀具之間的距離與工件加工位置相符，通過水平橫向伺服電機(jī)31 (X軸伺服電機(jī))的驅(qū)動(dòng)，由精密連桿35固聯(lián)的3個(gè)水平橫向支撐平臺(tái)34在X方向上聯(lián)動(dòng)，從而帶動(dòng)其上的3個(gè)主軸8在X方向上聯(lián)動(dòng)，同時(shí)，水平縱向伺服電機(jī)41 (Y軸伺服電機(jī))驅(qū)動(dòng)主軸8在Y方向上運(yùn)動(dòng)，垂直伺服電機(jī)51 (Z軸伺服電機(jī))驅(qū)動(dòng)主軸8在Z方向上運(yùn)動(dòng)；其中Y方向和Z方向上每個(gè)電機(jī)之間相互獨(dú)立，既可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，也可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)，滿足工件不同部位的不同加工要求，由于X方向上采用聯(lián)動(dòng)控制，從而大大縮短X方向上的滾珠絲杠機(jī)構(gòu)32的長度，減少了 X方向的運(yùn)動(dòng)累積誤差，提高了加工長導(dǎo)軌時(shí)的質(zhì)量，同時(shí)也降低了 X方向滾珠絲杠的制造成本和難度，此外，3個(gè)垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)5 (Z向進(jìn)給機(jī)構(gòu))上的主軸8在主軸電機(jī)6的驅(qū)動(dòng)下可以同時(shí)進(jìn)行加工，大大減少了機(jī)床空運(yùn)行的時(shí)間，提高了加工的效率。圖4為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種變形結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)主軸電機(jī)6通過主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)7同時(shí)驅(qū)動(dòng)2個(gè)主軸8， 這可以進(jìn)一步提高加工的效率。圖5-6為本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，該并聯(lián)式鉆銑床的水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)和垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)分別為4個(gè)，且水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)中滾珠絲杠機(jī)構(gòu)長度相應(yīng)地變?yōu)檎麄€(gè)床身長度的大約1/4。更進(jìn)一步地，所述每個(gè)立柱2在橫向方向上可通過獨(dú)立的伺服電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，從而可以根據(jù)需要調(diào)整立柱2之間的距離，進(jìn)一步提高加工的柔性。上述的實(shí)施例僅為一種具體的設(shè)計(jì)，本發(fā)明應(yīng)不限于上述實(shí)施例的局限，凡符合本發(fā)明精神的設(shè)計(jì)均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種并聯(lián)式鉆銑床，包括床身(I)、立柱(2)、水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(3)、水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(4)、垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)(5)、主軸電機(jī)(6)、主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)、主軸(8)和刀具。所述水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(3)包括水平橫向伺服電機(jī)(31)、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(32)、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)(33)、水平橫向支撐平臺(tái)(34)、精密連桿(35);所述水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(4)為3個(gè)，每個(gè)均包括水平縱向伺服電機(jī)(41)、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(42)、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)(43)、水平縱向支撐平臺(tái)(44);所述垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)(5)為3個(gè)，每個(gè)均包括垂直伺服電機(jī)(51)、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(52)、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)(53)、垂直支撐平臺(tái)(54);垂直支撐平臺(tái)(54)上固聯(lián)有主軸電機(jī)(6)、主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)、主軸(8)和刀具，刀具可拆卸地固定于主軸(8)上；其特征在于:3個(gè)水平橫向支撐平臺(tái)(34)之間采用精密連桿(35)固聯(lián)，且水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(3)中滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(32)的長度約為整個(gè)床身(I)長度的1/3。
2.如權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式鉆銑床，其中水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(4)和垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)(5)分別為2個(gè)，水平橫向支撐平臺(tái)(34)對應(yīng)選為2個(gè)，且水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(3)中滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(32)的長度相應(yīng)地約為整個(gè)床身(I)長度的1/2。
3.如權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式鉆銑床，其中水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(4)和垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)(5)分別為4-6個(gè)，水平橫向支撐平臺(tái)(34)對應(yīng)選為4-6個(gè)，且水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)(3)中滾珠絲杠機(jī)構(gòu)(32)的長度相應(yīng)地約為整個(gè)床身(I)長度的1/4 1/6。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的并聯(lián)式鉆銑床，其中所述每個(gè)主軸電機(jī)(6)通過主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)驅(qū)動(dòng)2個(gè)主軸⑶。
5.如權(quán) 利要求1-3之一所述的并聯(lián)式鉆銑床，其中所述每個(gè)立柱(2)在橫向方向上可通過獨(dú)立的伺服電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，從而可以根據(jù)需要調(diào)整立柱(2)之間的距離，進(jìn)一步提高加工的柔性。
全文摘要
本發(fā)明提供一種并聯(lián)式鉆銑床，包括床身、立柱、水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)、主軸電機(jī)、主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸和刀具。所述水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)包括水平橫向伺服電機(jī)、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)、水平橫向支撐平臺(tái)、精密連桿；所述水平縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)為3個(gè)，每個(gè)均包括水平縱向伺服電機(jī)、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)、水平縱向支撐平臺(tái)；所述垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)為3個(gè)，每個(gè)均包括垂直伺服電機(jī)、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)、導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)、垂直支撐平臺(tái)；垂直支撐平臺(tái)上固聯(lián)有主軸電機(jī)、主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸和刀具，刀具可拆卸地固定于主軸上；3個(gè)水平橫向支撐平臺(tái)之間采用精密連桿固聯(lián)，且水平橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)中滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的長度約為整個(gè)床身長度的1/3。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本低，加工精度高，具有一定的柔性，是加工長導(dǎo)軌型材的理想設(shè)備。
文檔編號(hào)B23Q5/40GK103240603SQ201210036430
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者梁斌, 姜家杰, 龍新海, 陶福春, 紀(jì)成, 周洪巖, 王石磊 申請人:煙臺(tái)金暉銅業(yè)有限公司, 梁斌