數(shù)控龍門加工中心驅動與平衡機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于機床技術領域，具體地說，特別涉及一種數(shù)控龍門加工中心驅動與平衡機構。
【背景技術】
[0002]數(shù)控加工中心是由機械設備與數(shù)控系統(tǒng)組成的適用于加工復雜零件的高效率自動化機床。數(shù)控加工中心是目前世界上產量最高、應用最廣泛的數(shù)控機床之一。它的綜合加工能力較強，工件一次裝夾后能完成較多的加工內容，加工精度較高，就中等加工難度的批量工件，其效率是普通設備的5?10倍，特別是它能完成許多普通設備不能完成的加工，對形狀較復雜，精度要求高的單件加工或中小批量多品種生產更為適用。
[0003]橫梁固定式龍門加工中心是目前廣泛應用的數(shù)控機床。但現(xiàn)有的數(shù)控龍門加工中心體積龐大，占用面積大，結構剛性較差，整體精度不穩(wěn)定；同時，在工作過程中振動較大，會產生較大的噪音，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軸電機承載，由此會增大Z軸絲桿的磨損，影響Z軸運動的平穩(wěn)性以及Z軸電機的使用壽命。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種結構緊湊、能有效減小電機負荷的數(shù)控龍門加工中心驅動與平衡機構。
[0005]本實用新型的技術方案如下:一種數(shù)控龍門加工中心驅動與平衡機構，在底座
(I)的頂部一體形成有矩形的支撐臺(Ia)，該支撐臺(Ia)中后部的左右兩側對稱設置支座(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:在所述支撐臺(Ia)的上方設置工作臺(4)，該工作臺(4)位于兩個立柱(2)之間，工作臺(4)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￠)的后端通過第一聯(lián)軸器與X軸電機連接，X軸電機安裝在支撐臺(Ia)的后端，并位于X軸護罩(7)內；在所述X軸絲桿(6)的左右兩側對稱設置X軸滑軌(8)，工作臺(4)通過底部的X軸滑塊(9)與X軸滑軌⑶滑動配合；
[0006]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Y軸滑塊與這兩根Y軸滑軌(10)滑動配合，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)的一端通過第二聯(lián)軸器與Y軸電機(13)連接；
[0007]在所述Y軸滑座(11)的前端面設置兩根左右平行的Z軸滑軌(14)，主軸箱(15)位于這兩根Z軸滑軌(14)之間，并通過側邊的Z軸滑塊(16)與這兩根Z軸滑軌(14)滑動配合，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軸絲桿的上端通過第三聯(lián)軸器與Z軸電機(17)連接；
[0008]在所述Y軸滑座(11)的左右兩側對稱設置氮氣平衡缸(19)，該氮氣平衡缸(19)的缸體與Y軸滑座(11)相固定，氮氣平衡缸(19)的活塞桿豎直向上伸出，并與頂支架(20)連接，所述頂支架(20)固定于主軸箱(15)的頂部。
[0009]采用以上技術方案，X軸電機運轉，帶動X軸絲桿原地轉動，使工作臺在前后方向移動，以實現(xiàn)工作臺上所裝夾工件的X軸位移；Y軸電機運轉，帶動Y軸絲桿原地轉動，使Y軸滑座及主軸箱在左右方向移動，以實現(xiàn)刀具的Y軸位移；ζ軸電機運轉，帶動Z軸絲桿原地轉動，使主軸箱在上下方向移動，以實現(xiàn)刀具的Z軸位移。以上多軸聯(lián)動，可加工大型框架以及復雜型面，可鉆、銑、鍵，功能多樣，適用范圍非常廣泛。X軸電機、Y軸電機和Z軸電機均選用大扭矩電機，各自配備絲桿螺母副將旋轉運動轉換成直線運動，并采用直線導軌進行導向，這樣無需配備減速箱，在簡化結構，降低成本的同時，一方面能有效減小整個加工中心的體積，結構剛性好；另一方面，精度高并且精度穩(wěn)定，在工作過程中振動小，噪音低，溫升較慢，可靠性有保障。
[0010]本實用新型在Y軸滑座的兩側增設氮氣平衡缸，主軸箱在Z軸電機的帶動下作上下運動時，氮氣平衡缸的活塞桿隨著主軸箱的上下運動而伸縮，氮氣平衡缸用于平衡主軸箱的重力，從而減小了 Z軸電機的負荷，減小了 Z軸絲桿的磨損，使Z軸運動更平穩(wěn)，Z軸電機的使用壽命更長。
[0011]為了方便吊裝，在所述橫梁(3)頂部的左右兩端對稱安裝吊具(18)。
[0012]為了使主軸箱上下移動更順暢，所述Z軸滑塊(16)具有上、中、下三對，每對Z軸滑塊(16)分為左右對稱的兩個。
[0013]所述氮氣平衡缸(19)缸體的上下兩端均通過抱箍與Y軸滑座(11)連接。以上結構氮氣平衡缸拆裝方便，與Y軸滑座連接既牢固又可靠。
[0014]為了簡化造型，方便加工制作，確保結構強度，所述頂支架(20)為“Τ”形。
[0015]有益效果:本實用新型各個軸向運動由大扭矩電機和絲桿螺母副實現(xiàn)，可實現(xiàn)復雜型面的加工，具有結構簡單、緊湊，體積小，精度高，振動小，噪音低，可靠性好等特點；通過氮氣平衡缸來平衡主軸箱的重力，能有效減小Z軸電機的負荷，以確保Z軸運動的平穩(wěn)性。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的側視圖。
[0017]圖2為圖1的右視圖。
[0018]圖3為圖2的俯視圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0020]如圖1、圖2、圖3所示，在底座I的頂部一體形成有矩形的支撐臺la，該支撐臺Ia中后部的左右兩側對稱設置支座lb，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。在支撐臺Ia的上方設置工作臺4，工作臺4用于對待加工工件進行定位。工作臺4位于兩個立柱2之間，工作臺4底部固定的X軸螺母座5與X軸絲桿6螺紋配合。X軸絲桿6沿前后方向延伸，該X軸絲桿6的兩端通過軸承及軸承座支承在支撐臺Ia上。X軸絲