龍門式制孔機(jī)床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種龍門式制孔機(jī)床，包括：龍門框架，具有龍門立柱和龍門橫梁，龍門橫梁設(shè)有沿Z方向的通孔；制孔作業(yè)單元；中央工作臺，設(shè)置于龍門橫梁的下方；兩個底座；兩組第四導(dǎo)軌，沿X方向設(shè)置于底座；兩組第四滑塊，沿X方向設(shè)置于龍門立柱的下表面，滑動連接于兩組第四導(dǎo)軌，使龍門框架沿X方向移動。制孔作業(yè)單元包括：刀桿、第一滑枕、第二滑枕、刀具擺頭、第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌、第二滑塊、第三導(dǎo)軌、第三滑塊。通過刀桿在第二滑枕的內(nèi)腔的滑行實(shí)現(xiàn)刀桿沿Z方向運(yùn)動；通過第二滑枕在第一滑枕上的滑行實(shí)現(xiàn)刀桿沿X方向運(yùn)動；通過第一滑枕在龍門橫梁上的滑行實(shí)現(xiàn)刀桿沿Y方向運(yùn)動；利用制孔作業(yè)單元的微運(yùn)動實(shí)現(xiàn)對工件多自由度的制孔作業(yè)。
【專利說明】龍門式制孔機(jī)床

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械制造領(lǐng)域，尤其涉及一種龍門式制孔機(jī)床。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在制造領(lǐng)域中，對于大件的制孔，越來越多的是采用龍門機(jī)床進(jìn)行加工。龍門機(jī)床通常在整體布局上分為定龍門(工作臺移動)和動龍門(龍門框架移動)兩種類型。但當(dāng)工件本身質(zhì)量較重，體積較大時，采用動龍門式結(jié)構(gòu)要優(yōu)于定龍門式結(jié)構(gòu)，因?yàn)閯育堥T式結(jié)構(gòu)既可以保證工件裝夾方便，也可以按工作臺的實(shí)際有效長度來加工工件，而且對工件的質(zhì)量沒有限定。但制孔作業(yè)不同于常規(guī)銑削加工，要求作業(yè)終端必須頻繁啟動、停止和定位，機(jī)床運(yùn)動部件處于頻繁而劇烈的加減速運(yùn)動過程中，如果讓龍門框架直接參與這種劇烈加減速運(yùn)動，將由于龍門框架質(zhì)量大而產(chǎn)生非常大的慣性力，從而對機(jī)床部件造成不利影響，同時降低了加工效率，縮短了機(jī)床的壽命。再加上制孔作業(yè)對锪窩的深度精度要求較高，不僅對刀具沿工件表面法線方向的運(yùn)動有較高的精度要求，而且對刀具相對于工件表面的位置有較高的精度要求，在作業(yè)過程中，工件表面的實(shí)際輪廓與數(shù)模給出的希望輪廓間存在較大誤差，在此情況下，如果單純采用常規(guī)的多坐標(biāo)聯(lián)動方式，按照機(jī)床坐標(biāo)驅(qū)動刀具沿工件表面法線方向進(jìn)給，將很難保證法向精度要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種龍門式制孔機(jī)床，其能保證制孔的精度。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于提供一種龍門式制孔機(jī)床，其能避免制孔作業(yè)時龍門框架的頻繁啟動，從而提高加工效率，延長機(jī)床壽命。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種龍門式制孔機(jī)床，其包括:龍門框架，具有兩個龍門立柱和連接兩個龍門立柱上部的龍門橫梁，龍門橫梁的中央位置設(shè)有沿Z方向的通孔；制孔作業(yè)單元；中央工作臺，設(shè)置于龍門橫梁的下方，用于承載工件；兩個底座，分別位于中央工作臺的兩側(cè)，龍門框架的兩個龍門立柱分別位于兩個底座上；兩組第四導(dǎo)軌，分別沿X方向固定設(shè)置于兩個底座；以及兩組第四滑塊，分別沿X方向固定設(shè)置于兩個龍門立柱的下表面，分別滑動連接于兩組第四導(dǎo)軌，以使龍門框架沿X方向移動。其中，制孔作業(yè)單元包括:刀桿，穿設(shè)龍門橫梁的中央位置的沿Z方向的通孔；第一滑枕，設(shè)置于龍門橫梁的上方，其內(nèi)腔供刀桿穿設(shè)；第二滑枕，設(shè)置在第一滑枕的上方，其內(nèi)腔供刀桿的一端穿設(shè)；刀具擺頭，安裝在刀桿的另一端；第一滑塊，沿Z方向固定設(shè)置于第二滑枕的內(nèi)腔；第一導(dǎo)軌，沿Z方向固定設(shè)置于刀桿的兩側(cè)表面，滑動連接于第一滑塊，以使刀桿沿Z方向運(yùn)動；第二導(dǎo)軌，沿X方向固定設(shè)置于第一滑枕的上表面；第二滑塊，沿X方向固定設(shè)置于第二滑枕的下表面，滑動連接于第二導(dǎo)軌，以帶動第二滑枕沿X方向運(yùn)動；第三導(dǎo)軌，沿Y方向固定設(shè)置于龍門橫梁；以及第三滑塊，沿Y方向固定設(shè)置于第一滑枕的下表面，滑動連接于第三導(dǎo)軌，以帶動第一滑枕沿Y方向運(yùn)動。
[0006]本發(fā)明的有益效果如下:
[0007]利用龍門框架的宏運(yùn)動實(shí)現(xiàn)作業(yè)區(qū)的迅速定位，利用制孔作業(yè)單元的局部運(yùn)動實(shí)現(xiàn)多自由度制孔，這樣不僅可以保證制孔的精度，也提高了制孔的高效性和靈活性。同時降低了由于龍門框架頻繁啟動對機(jī)床部件造成的不利影響，提高了加工效率，延長了機(jī)床的壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為根據(jù)本發(fā)明的龍門式制孔機(jī)床的立體圖；
[0009]圖2為根據(jù)本發(fā)明的龍門式制孔機(jī)床的部分立體分解圖。
[0010]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0011]1龍門框架25第一導(dǎo)軌
[0012]11龍門立柱26第二導(dǎo)軌
[0013]12龍門橫梁27第二滑塊
[0014]2制孔作業(yè)單元28第三導(dǎo)軌
[0015]20刀桿29第三滑塊
[0016]21第一滑枕3中央工作臺
[0017]211內(nèi)腔4底座
[0018]22第二滑枕5第四導(dǎo)軌
[0019]221內(nèi)腔6第四滑塊
[0020]23刀具擺頭7通孔
[0021]24第一滑塊

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面參照附圖來詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的龍門式制孔機(jī)床。
[0023]參照圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的龍門式制孔機(jī)床包括:龍門框架1，具有兩個龍門立柱11和連接兩個龍門立柱11上部的龍門橫梁12，龍門橫梁12的中央位置設(shè)有沿Z方向的通孔7 ;制孔作業(yè)單元2 ;中央工作臺3，設(shè)置于龍門橫梁12的下方，用于承載工件；兩個底座4，分別位于中央工作臺3的兩側(cè)，龍門框架1的兩個龍門立柱11分別位于兩個底座4上；兩組第四導(dǎo)軌5，分別沿X方向固定設(shè)置于兩個底座4 ;以及兩組第四滑塊6，分別沿X方向固定設(shè)置于兩個龍門立柱11的下表面，分別滑動連接于兩組第四導(dǎo)軌5，以使龍門框架1沿X方向移動。
[0024]其中，制孔作業(yè)單元2包括:刀桿20，穿設(shè)龍門橫梁12的中央位置的沿Z方向的通孔7 ;第一滑枕21，設(shè)置于龍門橫梁12的上方，其內(nèi)腔211供刀桿20穿設(shè)；第二滑枕22，設(shè)置在第一滑枕21的上方，其內(nèi)腔221供刀桿20的一端穿設(shè)；刀具擺頭23，安裝在刀桿20的另一端；第一滑塊24，沿Z方向固定設(shè)置于第二滑枕22的內(nèi)腔；第一導(dǎo)軌25，沿Z方向固定設(shè)置于刀桿20的兩側(cè)表面，滑動連接于第一滑塊24，以使刀桿20沿Z方向運(yùn)動；第二導(dǎo)軌26，沿X方向固定設(shè)置于第一滑枕21的上表面；第二滑塊27，沿X方向固定設(shè)置于第二滑枕22的下表面，滑動連接于第二導(dǎo)軌26，以帶動第二滑枕22沿X方向運(yùn)動；第三導(dǎo)軌28，沿Y方向固定設(shè)置于龍門橫梁12 ;以及第三滑塊29，沿Y方向固定設(shè)置于第一滑枕21的下表面，滑動連接于第三導(dǎo)軌28，以帶動第一滑枕21沿Y方向運(yùn)動。
[0025]利用龍門框架1的宏運(yùn)動實(shí)現(xiàn)作業(yè)區(qū)的迅速定位，利用制孔作業(yè)單元2的局部運(yùn)動實(shí)現(xiàn)多自由度制孔，這樣不僅可以保證制孔的精度，也提高了制孔的高效性和靈活性。同時降低了由于龍門框架1頻繁啟動對機(jī)床部件造成的不利影響，提高了加工效率，延長了機(jī)床的壽命。
[0026]在根據(jù)本發(fā)明的龍門式制孔機(jī)床的一實(shí)施例中，龍門框架1的兩個龍門立柱11可通過同步閉環(huán)驅(qū)動。
[0027]當(dāng)對工件進(jìn)行制孔時，龍門立柱11通過同步閉環(huán)驅(qū)動在左右兩個底座4上滑行，移動到制孔作業(yè)區(qū)后龍門立柱11利用導(dǎo)軌液壓鎖緊系統(tǒng)鎖定，由此利用龍門框架1的宏運(yùn)動實(shí)現(xiàn)作業(yè)區(qū)的迅速定位，避免了制孔作業(yè)時龍門框架1的頻繁啟動。隨后制孔作業(yè)單元2開始制孔作業(yè)，通過刀桿20在第二滑枕22的內(nèi)腔221的滑行實(shí)現(xiàn)刀桿20沿Z方向運(yùn)動；通過第二滑枕22在第一滑枕21上的滑行實(shí)現(xiàn)刀桿20沿X方向運(yùn)動；通過第一滑枕21在龍門橫梁12上的滑行實(shí)現(xiàn)刀桿20沿Y方向運(yùn)動；這樣利用制孔作業(yè)單元2的微運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)對工件多自由度的制孔作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種龍門式制孔機(jī)床，其特征在于，包括: 龍門框架(I)，具有兩個龍門立柱(11)和連接兩個龍門立柱(11)上部的龍門橫梁(12)，龍門橫梁(12)的中央位置設(shè)有沿Z方向的通孔(7)； 制孔作業(yè)單元(2),包括: 刀桿(20)，穿設(shè)龍門橫梁(12)的中央位置的沿Z方向的通孔(7)； 第一滑枕(21)，設(shè)置于龍門橫梁(12)的上方，其內(nèi)腔(211)供刀桿(20)穿設(shè)； 第二滑枕(22)，設(shè)置在第一滑枕(21)的上方，其內(nèi)腔(221)供刀桿(20)的一端穿設(shè)； 刀具擺頭(23)，安裝在刀桿(20)的另一端； 第一滑塊(24)，沿Z方向固定設(shè)置于第二滑枕(22)的內(nèi)腔(221)； 第一導(dǎo)軌(25)，沿Z方向固定設(shè)置于刀桿(20)的兩側(cè)表面，滑動連接于第一滑塊(24)，以使刀桿(20)沿Z方向運(yùn)動； 第二導(dǎo)軌(26)，沿X方向固定設(shè)置于第一滑枕(21)的上表面； 第二滑塊(27)，沿X方向固定設(shè)置于第二滑枕(22)的下表面，滑動連接于第二導(dǎo)軌(26)，以帶動第二滑枕(22)沿X方向運(yùn)動； 第三導(dǎo)軌(28)，沿Y方向固定設(shè)置于龍門橫梁(12);以及 第三滑塊(29)，沿Y方向固定設(shè)置于第一滑枕(21)的下表面，滑動連接于第三導(dǎo)軌(28)，以帶動第一滑枕(21)沿Y方向運(yùn)動；中央工作臺(3)，設(shè)置于龍門橫梁(12)的下方，用于承載工件； 兩個底座(4)，分別位于中央工作臺(3)的兩側(cè)，龍門框架⑴的兩個龍門立柱(11)分別位于兩個底座(4)上； 兩組第四導(dǎo)軌(5)，分別沿X方向固定設(shè)置于兩個底座(4);以及兩組第四滑塊￠)，分別沿X方向固定設(shè)置于兩個龍門立柱(11)的下表面，分別滑動連接于兩組第四導(dǎo)軌(5)，以使龍門框架(I)沿X方向移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的龍門式制孔機(jī)床，其特征在于，龍門框架(I)的兩個龍門立柱(11)通過同步閉環(huán)驅(qū)動。
【文檔編號】B23Q1/01GK104400055SQ201410549254
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】陳懇, 周凱, 吳丹, 錢琪, 呂江偉, 劉莉, 楊向東, 王國磊, 徐靜, 李金泉, 陳洪安 申請人:清華大學(xué)