高精度數(shù)控龍門加工中心排屑與驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于機床技術(shù)領域，具體地說，特別涉及一種高精度數(shù)控龍門加工中心排肩與驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[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(chǎn)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(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(chǎn)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(jié)構(gòu)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(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。龍門加工中心的主軸采用主軸電機直接驅(qū)動，只能進行高速切削，難以滿足不同的加工需要。
[0004]底座是整個加工中心的底盤，位于最底部，用于支撐整個設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、過濾冷卻液的作用。但副水箱需要另外制作護罩支撐機構(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，運輸非常不方便，會影響整個加工中心的整體性。
[0005]數(shù)控龍門加工中心工作過程所產(chǎn)生的鐵肩由專門的排肩裝置進行清理?，F(xiàn)有的排肩裝置不僅結(jié)構(gòu)復雜，拆裝不方便，而且清理鐵肩不徹底，往往還需要人工進行二次清理，從而會影響加工的效率。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能有效減小電機負荷、并能滿足不同加工需要的高精度數(shù)控龍門加工中心排肩與驅(qū)動系統(tǒng)。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案如下:一種高精度數(shù)控龍門加工中心排肩與驅(qū)動系統(tǒng)，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(cè)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:
[0008]在所述支撐臺(Ia)頂部的左右兩邊對稱設置排肩槽(Id)，排肩槽(Id)沿前后方向延伸，排肩槽(Id)的前端貫通至支撐臺(Ia)的前端面，并在每個排肩槽(Id)中均裝有螺旋排肩機(11);在所述支撐臺(Ia)的尾端設置有副水箱(Ic)，所述副水箱(Ic)和支撐臺(Ia)通過鑄造為一體，副水箱(Ic)的進水口和出水口開設在支撐臺(Ia)的尾端面上；
[0009]在所述橫梁(3)的前端面安裝Y軸滑座⑷，Y軸滑座⑷與橫梁(3)滑動配合，Y軸滑座(4)能在橫梁(3)上左右移動；在所述Y軸滑座(4)的前端面安裝主軸箱(5)，主軸箱(5)與Y軸滑座(4)滑動配合，主軸箱(5)能在Y軸滑座(4)上上下移動；在所述Y軸滑座(4)的左右兩側(cè)對稱設置氮氣平衡缸￠)，該氮氣平衡缸(6)的缸體與Y軸滑座(4)相固定，氮氣平衡缸出)的活塞桿豎直向上伸出，并與頂支架(7)連接，所述頂支架(7)固定于主軸箱(5)的頂部；
[0010]在所述主軸箱(5)的前端面安裝主軸電機(19)，該主軸電機(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輪(21)，該主動輪
(21)通過皮帶(22)與主軸(23)上的從動輪連接，所述主軸(23)垂直于支撐臺(la)。
[0011]本實用新型在Y軸滑座的兩側(cè)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。
[0012]在底座支撐臺上設置左右兩個排肩槽，該排肩槽用于收集加工的鐵肩，并在加工的過程中，隨著螺旋排肩機的運轉(zhuǎn)，鐵肩順著排肩槽向前移動，直至從底座的前端排出，整個排肩過程與加工過程同步，能夠使鐵肩自動排除干凈，排肩效率高。
[0013]本實用新型在底座尾端一體式鑄造副水箱，避免了另外制作護罩支撐機構(gòu)和副水箱，一方面簡化了結(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，并且運輸方便，增強了加工中心的整體性。副水箱的進出水口設置在底座頂部支撐臺的尾端面，有利于管路連接及布置。
[0014]主軸電機運轉(zhuǎn)的時候，其輸出軸帶動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主動輪旋轉(zhuǎn)，主動輪再通過皮帶帶動從動輪以及主軸一起轉(zhuǎn)動。主軸由齒輪箱以及皮帶輪機構(gòu)帶動，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。
[0015]所述氮氣平衡缸(6)缸體的上下兩端均通過抱箍與Y軸滑座(4)連接。以上結(jié)構(gòu)氮氣平衡缸拆裝方便，與Y軸滑座連接既牢固又可靠。
[0016]為了簡化造型，方便加工制作，確保結(jié)構(gòu)強度，所述頂支架(7)為“T”形。
[0017]所述支座(Ib)為方框體，支座(Ib)的頂面與支撐臺(Ia)的頂面平齊，且支座(Ib)和支撐臺(Ia)鑄造為一體。以上結(jié)構(gòu)支座造型簡單，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。
[0018]在所述支撐臺(Ia)頂面中前部的中間位置設有前后兩根相互平行的橫條(8)，這兩根橫條(8)的上方設有左右兩個縱向塊(9)，所述縱向塊(9)與橫條(8)相垂直，縱向塊
(9)的前后兩端由對應的橫條(8)支撐固定，且縱向塊(9)上從前往后開有多個螺孔。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，能夠使軸承座安裝牢靠。
[0019]在所述支撐臺(Ia)的頂面上設有前后兩組定位塊(10)，每組定位塊(10)分為左右兩個，兩組共四個定位塊(10)按矩形分布；所述定位塊(10)為矩形，各定位塊(10)上均分布有四個按矩形分布的定位孔。以上結(jié)構(gòu)定位塊造型簡單，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，不會影響工作臺的正常運動。
[0020]有益效果:本實用新型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，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，具有設計合理、改造容易、改造成本低等特點；通過螺旋排肩機能夠在加工過程中自動清理鐵肩，排肩順暢、徹底，排肩效率高；本實用新型通過將副水箱集成在底座上，避免了另外制作護罩支撐機構(gòu)和副水箱，在降低生產(chǎn)成本的同時，從根本上解決了副水箱因裝配不到位引起的漏水漏油。