高精度數(shù)控龍門(mén)加工中心動(dòng)力傳遞與減負(fù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(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(mén)加工中心動(dòng)力傳遞與減負(fù)裝置。
【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(mén)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(mén)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(mén)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(mén)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(mǎn)足不同的加工需要。
[0004]底座是橫梁固定式龍門(mén)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?，F(xiàn)有的數(shù)控龍門(mén)加工中心一般在底座的旁邊配備副水箱，用于盛裝冷卻液，并起沉淀、過(guò)濾冷卻液的作用。但副水箱需要另外制作護(hù)罩支撐機(jī)構(gòu)，一方面增加了成本，不利于裝配；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。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、能有效減小電機(jī)負(fù)荷、滿(mǎn)足不同加工需要的高精度數(shù)控龍門(mén)加工中心動(dòng)力傳遞與減負(fù)裝置。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種高精度數(shù)控龍門(mén)加工中心動(dòng)力傳遞與減負(fù)裝置，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(chēng)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)，其關(guān)鍵在于:在所述支撐臺(tái)(Ia)的尾端設(shè)置有副水箱(Ic)，所述副水箱(Ic)和支撐臺(tái)(Ia)通過(guò)鑄造為一體，副水箱(Ic)的進(jìn)水口和出水口開(kāi)設(shè)在支撐臺(tái)(Ia)的尾端面上；
[0007]在所述支撐臺(tái)(Ia)的上方設(shè)置工作臺(tái)⑷，該工作臺(tái)⑷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(chēng)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；
[0008]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；
[0009]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；
[0010]在所述Y軸滑座(11)的左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)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；
[0011]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)。
[0012]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。
[0013]本實(shí)用新型在底座尾端一體式鑄造副水箱，避免了另外制作護(hù)罩支撐機(jī)構(gòu)和副水箱，一方面簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，省去了裝配工序，大大降低了生產(chǎn)成本；另一方面，從根本上解決了副水箱因裝配不到位引起的漏水漏油，并且運(yùn)輸方便，增強(qiáng)了加工中心的整體性。副水箱的進(jìn)出水口設(shè)置在底座頂部支撐臺(tái)的尾端面，有利于管路連接及布置。
[0014]在Y軸滑座的兩側(cè)增設(shè)氮?dú)馄胶飧祝鬏S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)。
[0015]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(mǎn)足不同的加工需要。
[0016]為了方便吊裝，在所述橫梁(3)頂部的左右兩端對(duì)稱(chēng)安裝吊具(18)。
[0017]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(chēng)的兩個(gè)。
[0018]所述支座(Ib)為方框體，支座(Ib)的頂面與支撐臺(tái)(Ia)的頂面平齊，且支座(Ib)和支撐臺(tái)(Ia)鑄造為一體。以上結(jié)構(gòu)支座造型簡(jiǎn)單，易于加工制作，并且在支座上安裝立柱方便，能夠確保支撐立柱的穩(wěn)固性。
[0019]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(26)，這兩根橫條(26)的上方設(shè)有左右兩個(gè)縱向塊(27)，所述縱向塊(27)與橫條(26)相垂直，縱向塊(27)的前后兩端由對(duì)應(yīng)的橫條(26)支撐固定，且縱向塊(27)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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]有益效果:本實(shí)用新型各個(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)；副水箱集成在底座上，避免了另外制作護(hù)罩支撐機(jī)構(gòu)和副水箱，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，從根本上解決了副水箱因裝配不到位引起的漏水漏油；本實(shí)用新型通過(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】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的側(cè)視圖。
[0024]圖2為圖1的右視圖。
[0025]圖3為圖2的俯視圖。
[0026]圖4為底座的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0028]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，在底座I的頂部一體形成有矩形的支撐臺(tái)la，該支撐臺(tái)Ia的尾端設(shè)置有副水箱lc，副水箱Ic和支撐臺(tái)Ia通過(guò)鑄造為一體，副水箱Ic的進(jìn)水口和出水口開(kāi)設(shè)在支撐臺(tái)Ia的尾端面上，并且副水箱Ic的進(jìn)水口和出水口位于同一高度。在支