一種多功能高精度數(shù)控加工中心動(dòng)力總成的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，特別涉及一種高精度數(shù)控龍門加工中心的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控加工中心是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的適用于加工復(fù)雜零件的高效率自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控加工中心是目前世界上產(chǎn)量最高、應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。它的綜合加工能力較強(qiáng)，工件一次裝夾后能完成較多的加工內(nèi)容，加工精度較高，就中等加工難度的批量工件，其效率是普通設(shè)備的5?10倍，特別是它能完成許多普通設(shè)備不能完成的加工，對(duì)形狀較復(fù)雜，精度要求高的單件加工或中小批量多品種生產(chǎn)更為適用。
[0003]橫梁固定式龍門加工中心是目前廣泛應(yīng)用的數(shù)控機(jī)床。但現(xiàn)有的數(shù)控龍門加工中心體積龐大，占用面積大，結(jié)構(gòu)剛性較差，整體精度不穩(wěn)定；同時(shí)，在工作過(guò)程中振動(dòng)較大，會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，并且溫升快，可靠性欠佳。數(shù)控龍門加工中心的主軸箱豎直布置，主軸箱的重量基本由Z軸電機(jī)承載，由此會(huì)增大Z軸絲桿的磨損，影響Z軸運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性以及Z軸電機(jī)的使用壽命。龍門加工中心的主軸采用主軸電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，只能進(jìn)行高速切削，難以滿足不同的加工需要。
[0004]底座是整個(gè)加工中心的底盤(pán)，位于最底部，用于支撐整個(gè)設(shè)備的重量并便于其它部件布置。現(xiàn)有的數(shù)控龍門加工中心需要在底座上配備油水分離機(jī)構(gòu)，油水分離機(jī)構(gòu)通常另行制作，并通過(guò)裝配固定在底座上，這樣一方面增加了成本，因油水分離機(jī)構(gòu)裝配不到位容易引起漏水漏油；另一方面，底座的體積增大，運(yùn)輸非常不方便，會(huì)影響整個(gè)加工中心的整體性。
[0005]數(shù)控龍門加工中心工作過(guò)程所產(chǎn)生的鐵肩由專門的排肩裝置進(jìn)行清理。現(xiàn)有的排肩裝置不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拆裝不方便，而且清理鐵肩不徹底，往往還需要人工進(jìn)行二次清理，從而會(huì)影響加工的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種能有效減小電機(jī)負(fù)荷、避免漏水漏油、并能滿足不同加工需要的多功能高精度數(shù)控加工中心動(dòng)力總成。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種多功能高精度數(shù)控加工中心動(dòng)力總成，在底座(I)的頂部一體形成有矩形的支撐臺(tái)(Ia)，該支撐臺(tái)(Ia)中后部的左右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置支座(Ib)，各支座(Ib)上固定立柱(2)，左右兩邊立柱(2)的頂部共同支撐橫梁(3)，其特征在于:
[0008]在所述支撐臺(tái)(Ia)頂部的左右兩邊對(duì)稱設(shè)置排肩槽(Ie)，排肩槽(Ie)沿前后方向延伸，排肩槽(Ie)的前端貫通至支撐臺(tái)(Ia)的前端面，并在每個(gè)排肩槽(Ie)中均裝有螺旋排肩機(jī)(27);在所述支撐臺(tái)(Ia)頂部的前端設(shè)有擋墻(Ic)，該擋墻(Ic)位于兩個(gè)排肩槽(Ie)之間，且擋墻(Ic)的中部由油水分離槽(Id)隔開(kāi)，所述油水分離槽(Id)為前后貫通的通槽；
[0009]在所述支撐臺(tái)(Ia)的上方設(shè)置工作臺(tái)(4)，該工作臺(tái)(4)位于兩個(gè)立柱(2)之間，工作臺(tái)⑷底部固定的X軸螺母座(5)與X軸絲桿(6)螺紋配合，所述X軸絲桿(6)的后端通過(guò)第一聯(lián)軸器與X軸電機(jī)連接，X軸電機(jī)安裝在支撐臺(tái)(Ia)的后端，并位于X軸護(hù)罩
(7)內(nèi)；在所述X軸絲桿(6)的左右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置X軸滑軌(8)，工作臺(tái)(4)通過(guò)底部的X軸滑塊(9)與X軸滑軌(8)滑動(dòng)配合；
[0010]在所述橫梁(3)的前端面裝有上下兩根Y軸滑軌(10)，Y軸滑座(11)通過(guò)Y軸滑塊與這兩根Y軸滑軌(10)滑動(dòng)配合，在Y軸滑座(11)的背面固定Y軸螺母座，該Y軸螺母座與Y軸絲桿(12)螺紋配合，所述Y軸絲桿(12)位于兩根Y軸滑軌(10)之間，該Y軸絲桿(12)的一端通過(guò)第二聯(lián)軸器與Y軸電機(jī)(13)連接；
[0011]在所述Y軸滑座(11)的前端面設(shè)置兩根左右平行的Z軸滑軌(14)，主軸箱(15)位于這兩根Z軸滑軌(14)之間，并通過(guò)側(cè)邊的Z軸滑塊(16)與這兩根Z軸滑軌(14)滑動(dòng)配合，在主軸箱(15)的背面固定Z軸螺母座，該Z軸螺母座與Z軸絲桿螺紋配合，所述Z軸絲桿位于兩根Z軸滑軌(14)之間，該Z軸絲桿的上端通過(guò)第三聯(lián)軸器與Z軸電機(jī)(17)連接；
[0012]在所述Y軸滑座(11)的左右兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置氮?dú)馄胶飧?24)，該氮?dú)馄胶飧?24)的缸體與Y軸滑座(11)相固定，氮?dú)馄胶飧?24)的活塞桿豎直向上伸出，并與頂支架(25)連接，所述頂支架(25)固定于主軸箱(15)的頂部；
[0013]在所述主軸箱(15)的前端面安裝主軸電機(jī)(19)，該主軸電機(jī)(19)的輸出軸豎直向下，并與齒輪箱(20)的輸入端連接，齒輪箱(20)的輸出軸上套裝主動(dòng)輪(21)，該主動(dòng)輪
(21)通過(guò)皮帶(22)與主軸(23)上的從動(dòng)輪連接，所述主軸(23)垂直于支撐臺(tái)(la)。
[0014]采用以上技術(shù)方案，X軸電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)X軸絲桿原地轉(zhuǎn)動(dòng)，使工作臺(tái)在前后方向移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)上所裝夾工件的X軸位移；Y軸電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)Y軸絲桿原地轉(zhuǎn)動(dòng)，使Y軸滑座及主軸箱在左右方向移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)刀具的Y軸位移；ζ軸電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)Z軸絲桿原地轉(zhuǎn)動(dòng)，使主軸箱在上下方向移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)刀具的Z軸位移。以上多軸聯(lián)動(dòng)，可加工大型框架以及復(fù)雜型面，可鉆、銑、鍵，功能多樣，適用范圍非常廣泛。X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)均選用大扭矩電機(jī)，各自配備絲桿螺母副將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，并采用直線導(dǎo)軌進(jìn)行導(dǎo)向，這樣無(wú)需配備減速箱，在簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低成本的同時(shí)，一方面能有效減小整個(gè)加工中心的體積，結(jié)構(gòu)剛性好；另一方面，精度高并且精度穩(wěn)定，在工作過(guò)程中振動(dòng)小，噪音低，溫升較慢，可靠性有保障。
[0015]在底座支撐臺(tái)上設(shè)置左右兩個(gè)排肩槽，該排肩槽用于收集加工的鐵肩，并在加工的過(guò)程中，隨著螺旋排肩機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，鐵肩順著排肩槽向前移動(dòng)，直至從底座的前端排出，整個(gè)排肩過(guò)程與加工過(guò)程同步，能夠使鐵肩自動(dòng)排除干凈，排肩效率高。在底座支撐臺(tái)的前端一體設(shè)置油水分離槽，使導(dǎo)軌油與切削油直接通過(guò)油水分離槽在底座鑄件上分離，不僅節(jié)省了成本，從根本上解決了油水分離機(jī)構(gòu)因裝配不到位引起的漏水漏油，而且運(yùn)輸方便，增強(qiáng)了加工中心的整體性。
[0016]在Y軸滑座的兩側(cè)增設(shè)氮?dú)馄胶飧?，主軸箱在Z軸電機(jī)的帶動(dòng)下作上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，氮?dú)馄胶飧椎幕钊麠U隨著主軸箱的上下運(yùn)動(dòng)而伸縮，氮?dú)馄胶飧子糜谄胶庵鬏S箱的重力，從而減小了 Z軸電機(jī)的負(fù)荷，減小了 Z軸絲桿的磨損，使Z軸運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)，Z軸電機(jī)的使用壽命更長(zhǎng)。
[0017]主軸電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，其輸出軸帶動(dòng)齒輪箱的輸入端連接，傳遞的扭矩經(jīng)齒輪箱變速后，由齒輪箱的輸出軸帶動(dòng)主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)輪再通過(guò)皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪以及主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸由齒輪箱以及皮帶輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，提高了刀具切削扭矩，可高速切削，也可低速大扭矩切削，能滿足不同的加工需要。
[0018]為了方便吊裝，在所述橫梁(3)頂部的左右兩端對(duì)稱安裝吊具(18)。
[0019]為了使主軸箱上下移動(dòng)更順暢，所述Z軸滑塊(16)具有上、中、下三對(duì)，每對(duì)Z軸滑塊(16)分為左右對(duì)稱的兩個(gè)。
[0020]為了減小排肩阻力，使排肩更順暢、徹底，所述排肩槽(Ie)的橫截面為“V”形。
[0021]在所述支撐臺(tái)(Ia)頂面中前部的中間位置設(shè)有前后兩根相互平行的橫條(28)，這兩根橫條(28)的上方設(shè)有左右兩個(gè)縱向塊(29)，所述縱向塊(29)與橫條(28)相垂直，縱向塊(29)的前后兩端由對(duì)應(yīng)的橫條(28)支撐固定，且縱向塊(29)上從前往后開(kāi)有多個(gè)螺孔。以上結(jié)構(gòu)橫條和縱向塊組成軸承座支撐體，用于支撐固定X軸絲桿的軸承座，在方便軸承座裝配的同時(shí)，能夠使軸承座安裝牢靠。
[0022]在所述支撐臺(tái)(Ia)的頂面上設(shè)有前后兩組定位塊(26)，每組定位塊(26)分為左右兩個(gè)，兩組共四個(gè)定位塊(26)按矩形分布；所述定位塊(26)為矩形，各定位塊(26)上均分布有四個(gè)按矩形分布的定位孔。以上結(jié)構(gòu)定位塊造型簡(jiǎn)單，在底座上易于布置，牢固性好；定位塊起備用的作用，以便于根據(jù)需要在底座上加裝其它裝置。定位塊低于底座上的滑軌，不會(huì)影響工作臺(tái)的正常運(yùn)動(dòng)。
[0023]所述氮?dú)馄胶飧?24)缸體的上下兩端均通過(guò)抱箍與Y軸滑座(11)連接。以上結(jié)構(gòu)氮?dú)馄胶飧撞鹧b方便，與Y軸滑座連接既牢固又可靠。
[0024]為了簡(jiǎn)化造型，方便加工制作，確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，所述頂支架(25)為“T”形。
[0025]有益效果:本發(fā)明各個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)由大扭矩電機(jī)和絲桿螺母副實(shí)現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜型面的加工，并能根據(jù)不同的加工需要，可高速切削，也可低速大扭矩切削，加工范圍廣泛，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，體積小，精度高，振動(dòng)小，噪音低，可靠性好等特點(diǎn)。在底座上設(shè)置排肩槽及螺旋排肩機(jī)，不會(huì)額外增加整個(gè)加工中心的體積；通過(guò)螺旋排肩機(jī)能夠在加工過(guò)程中自動(dòng)清理鐵肩，排肩順暢、徹底，排肩效率高。本發(fā)明通過(guò)將油水分離槽集成在底座上，避免了另外制作油水分離機(jī)構(gòu)，在降低生產(chǎn)成本、方便運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)，從根本上解決了油水分離機(jī)構(gòu)因裝配不到位引起的漏水漏油；通過(guò)氮?dú)馄胶飧讈?lái)平衡主軸箱的重力，能有效減小Z軸電機(jī)的負(fù)荷，以確保Z軸運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明的側(cè)視圖。
[0027]圖2為圖1的右視圖。
[0028]圖3為圖2的俯視圖。
[0029]圖4為底座的俯視圖。
[0030]圖5為底座及工作臺(tái)的前視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0032]如圖1、圖2、圖4、圖5所示，在底座I的頂部一體形成有矩形的支撐臺(tái)la，支撐臺(tái)Ia頂部的左右