龍門立式數(shù)控雙頭雙刀庫銑床加工中心的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)械制造裝備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種機(jī)械加工切肩機(jī)床，尤其涉及一種可適用于汽車、冶金、風(fēng)電、船舶、煤礦機(jī)械、工程機(jī)械中的大、中型零件粗、精加工的龍門立式數(shù)控雙頭雙刀庫銑床加工中心。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，龍門式鏜銑機(jī)床是集機(jī)、電、液等先進(jìn)技術(shù)于一體的機(jī)械加工設(shè)備，適用于重機(jī)、機(jī)車、發(fā)電、機(jī)床、汽車、模具等行業(yè)半精加工和精加工，也可用于粗加工。舉例分析，龍門式鏜銑機(jī)床總體結(jié)構(gòu)由一個(gè)龍門架組成，龍門架由雙立柱、活動(dòng)橫梁、連接梁、橫向溜板及銑頭滑枕組成剛性框架，橫梁上大多配置一臺(tái)立式大功率多功能滑枕式垂直上下運(yùn)動(dòng)(Z軸)，立式主軸鏜銑刀頭，鏜銑刀頭的溜板沿橫梁導(dǎo)軌左右運(yùn)動(dòng)(Y軸)；龍門框架下方沿床身工作臺(tái)縱向運(yùn)動(dòng)(X軸)。然而，根據(jù)國家重點(diǎn)行業(yè)核心制造領(lǐng)域的需求，此類設(shè)備目標(biāo)應(yīng)為數(shù)控專用機(jī)床及其柔性制造系統(tǒng)，當(dāng)前很多現(xiàn)有設(shè)備無法適用于各行業(yè)大、中型零件的連續(xù)性加工的需要。因此，針對(duì)以上方面，需要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行合理的改進(jìn)和創(chuàng)新提升，使之成為具有雙主軸雙刀庫的龍門立式銑床加工中心。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷，本實(shí)用新型提出一種布局合理、整機(jī)剛性強(qiáng)、承載能力大、定位精度高、運(yùn)轉(zhuǎn)噪音小、可適應(yīng)多樣化連續(xù)加工生產(chǎn)的龍門立式數(shù)控雙頭雙刀庫銑床加工中心，以解決現(xiàn)有技術(shù)裝備的諸多不足。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種龍門立式數(shù)控雙頭雙刀庫銑床加工中心，包括X軸主滑臺(tái)單元及龍門橫梁兩側(cè)的龍門單元，其特征在于:所述X軸主滑臺(tái)13的臺(tái)體上設(shè)有工件平臺(tái)31和電磁吸盤和/或夾緊夾具33，龍門單元由兩立柱及橫梁雙向十字?jǐn)?shù)控滑臺(tái)構(gòu)成，在龍門橫梁27左右側(cè)均設(shè)有雙向十字?jǐn)?shù)控滑臺(tái)，雙向十字?jǐn)?shù)控滑臺(tái)包括左橫移Y軸滑臺(tái)26和右橫移Y軸滑臺(tái)23，雙向十字?jǐn)?shù)控滑臺(tái)上各裝一臺(tái)立式專用的右主軸電機(jī)銑刀頭22和左主軸電機(jī)銑刀頭25，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的銑削加工；在兩立柱橫梁的外側(cè)，分別裝有圓盤式刀庫3 ;右主軸電機(jī)銑刀頭22和左主軸電機(jī)銑刀頭25通過數(shù)控系統(tǒng)12進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜工件的曲面對(duì)稱式雙邊同時(shí)鏡像對(duì)稱銑削加工；所述右主軸電機(jī)銑刀頭22和左主軸電機(jī)銑刀頭25的主軸帶拉刀機(jī)構(gòu)；
[0006]右橫移Y軸滑臺(tái)、左橫移Y軸滑臺(tái)的一側(cè)分別設(shè)置Z軸滑臺(tái)，所述Z軸滑臺(tái)分別為右Z軸滑臺(tái)、左Z軸滑臺(tái)；
[0007]還包括打刀缸21、換刀機(jī)構(gòu)25，打刀缸21安裝在右主軸電機(jī)銑刀頭22的上方，換刀機(jī)構(gòu)安裝在兩側(cè)立柱的下部，其中打刀缸21、換刀機(jī)構(gòu)和圓盤刀庫3由數(shù)控系統(tǒng)12控制，進(jìn)行自動(dòng)換刀，實(shí)現(xiàn)快速更換刀具連續(xù)加工。
[0008]優(yōu)選的，所述底座2與X軸主滑臺(tái)13之間、橫梁與右橫移Y軸滑臺(tái)23之間以及右橫移Y軸滑臺(tái)23與Z軸滑臺(tái)之間均采用導(dǎo)軌方式連接。
[0009]優(yōu)選的，在底座的寬度方向上設(shè)有兩條直線導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌為重載滾動(dòng)直線導(dǎo)軌，所述底座2和X軸主滑臺(tái)13之間通過重載滾動(dòng)直線導(dǎo)軌連接；所述龍門橫梁27和右橫移Y軸滑臺(tái)23之間采用滑動(dòng)硬軌的連接結(jié)構(gòu)；所述右橫移Y軸滑臺(tái)滑臺(tái)23和Z軸滑臺(tái)之間采用貼塑形式的滑動(dòng)導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)連接。
[0010]優(yōu)選的，所述X軸主滑臺(tái)13和雙向十字?jǐn)?shù)控滑臺(tái)的驅(qū)動(dòng)由X軸伺服電機(jī)10、Y軸伺服電機(jī)26和Z軸伺服電機(jī)9均與相應(yīng)的滾珠絲杠副相連接。
[0011]優(yōu)選的，所述的X軸主滑臺(tái)13的導(dǎo)軌上設(shè)有X軸主防護(hù)罩46，所述防護(hù)罩為不銹鋼全封閉伸縮式防護(hù)罩。
[0012]其它輔助單元還有自動(dòng)排肩系統(tǒng)、冷卻液、集中潤滑及滑臺(tái)軌道防護(hù)罩。設(shè)計(jì)具有高效多功能型帶主軸自動(dòng)拉刀和雙刀庫自動(dòng)換刀系統(tǒng)的龍門立式雙頭銑床加工中心。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的龍門立式數(shù)控雙頭雙刀庫銑床加工中心具有X軸，Y軸，Z軸三個(gè)基本直線坐標(biāo)軸，各坐標(biāo)軸均可以數(shù)字化控制自動(dòng)定位。工件一次裝夾后，可自動(dòng)完成鏜、銑、鉆、絞等多工序的連續(xù)加工，還可以根據(jù)用戶需要配備合適附件直角銑頭、萬能銑頭、等多種特殊形狀的附件銑刀頭，配備雙刀庫，以實(shí)現(xiàn)多面體的雙頭同步鏡像對(duì)稱多種工序的連續(xù)銑削精加工。
[0014]所述的機(jī)床主軸配備兩臺(tái)專用立式主軸銑削刀頭，采用臺(tái)灣產(chǎn)主軸單元式結(jié)構(gòu)，剛性好，轉(zhuǎn)速高。所述的立式主軸銑削刀頭的主軸帶拉刀機(jī)構(gòu)，在打刀缸和圓盤刀庫的配合下，由液壓系統(tǒng)、換刀機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)換刀，其結(jié)構(gòu)緊湊，刀庫容量是8把或16把刀，由數(shù)控系統(tǒng)控制，使用簡(jiǎn)便。所述的主軸電機(jī)采用交流伺服電機(jī)由交流變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)加上帶齒形皮帶減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)平穩(wěn)，變速范圍寬，傳遞扭矩更大。所述的專用銑刀頭主軸單元，刀頭BT50錐度；伺服主軸電機(jī)功率15KW;主軸轉(zhuǎn)速范圍150?6000r/min無級(jí)調(diào)速。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的龍門立式數(shù)控雙主軸雙刀庫銑床加工中心還具有以下附加技術(shù)特征:
[0016]優(yōu)選的，所述的底座與機(jī)床X軸主滑臺(tái)之間采用重載直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)，承載力大，切削抗振，摩擦系數(shù)小，伺服驅(qū)動(dòng)性能優(yōu)，快速進(jìn)給時(shí)振動(dòng)小，穩(wěn)定性高，低速進(jìn)給時(shí)無爬行的特點(diǎn)；所述的X軸主滑臺(tái)采用滾珠絲杠副傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，定位精度高。
[0017]優(yōu)選的，所述的機(jī)床橫梁與右橫移Y軸滑臺(tái)導(dǎo)軌之間采用硬軌，用斜面鑲塊調(diào)整滑枕間隙。其主要特點(diǎn)是，剛性好，承載力大，切削抗振，快速進(jìn)給時(shí)振動(dòng)小，穩(wěn)定性高，低速進(jìn)給時(shí)無爬行；右橫移Y軸滑臺(tái)采用滾珠絲杠副傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，定位精度高。
[0018]優(yōu)選的，所述的機(jī)床滑臺(tái)底座、滑臺(tái)臺(tái)體、立柱、橫梁、專用銑刀頭主箱體及固定橫梁，采用高強(qiáng)度鑄鐵材料及樹脂砂工藝鑄造，采用合理的筋板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并采用粗加工后二次回火的工藝，保證機(jī)床整體的高剛性和高穩(wěn)定性。
[0019]優(yōu)選的，方法一:所述的機(jī)床X軸主滑臺(tái)上設(shè)有工件平臺(tái)還包括機(jī)床夾具，它是保證工件在機(jī)床上正確定位的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)加工工件形狀特點(diǎn)，采用雙自定心機(jī)構(gòu)中線定位及油缸推動(dòng)工件軸向定位，始終使工件在機(jī)床上保持正確的位置。
[0020]優(yōu)選的，方法二:所述的機(jī)床夾具采用電磁吸盤作為夾緊工件的工具，其夾持面積大，夾緊牢固可靠，以提高切削速度。在夾具上還設(shè)有零位參考點(diǎn)，刀具可方便的找零位，始終使刀具與工件在機(jī)床上保持正確的位置，以保證復(fù)雜工件其加工質(zhì)量。
[0021]優(yōu)選的，所述的機(jī)床各導(dǎo)軌的滾珠絲杠均為上銀品牌，都帶有固定的潤滑系統(tǒng)，各潤滑系統(tǒng)采用南京貝奇爾集中潤滑栗，定時(shí)、定量、自動(dòng)潤滑。
[0022]優(yōu)選的，所述的機(jī)床X軸主滑臺(tái)導(dǎo)軌及右橫移Y軸滑臺(tái)導(dǎo)軌均安裝伸縮式不銹鋼防護(hù)罩防護(hù)，外形美觀，經(jīng)久耐用。
[0023]優(yōu)選的，所述的數(shù)控系統(tǒng)操作屏采用西門子840D雙通道系統(tǒng)控制，可很方便的實(shí)現(xiàn)雙銑削刀頭同時(shí)曲面銑削加工，即雙銑削頭同時(shí)對(duì)稱走差補(bǔ)，同時(shí)對(duì)稱換刀，即可保證加工質(zhì)量，又大幅提高加工效率；其控制精確，性能穩(wěn)定，操作方便，帶手搖脈沖發(fā)生器，方便手動(dòng)調(diào)整，又可編程指令運(yùn)動(dòng)加工過程控制。
[0024]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益的技術(shù)效果:
[0025]本實(shí)用新型的數(shù)控系統(tǒng)采用西門子840D數(shù)控系統(tǒng)或者采用華中HNC-21MD銑削數(shù)控系統(tǒng)，編程簡(jiǎn)單，操控方便，能滿足加工中心對(duì)復(fù)雜工件的快速連續(xù)加工的使用要求。
[0026]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的雙主軸銑刀頭和雙刀庫自動(dòng)換刀功能，適合復(fù)雜工件的曲面對(duì)稱式雙邊同時(shí)鏡像切削加工，與單主軸相比提高工效2倍以上，工件一次裝夾后，可自動(dòng)完成鏜、銑、鉆、絞等多工序的連續(xù)加工。
【附圖說明】
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[0027]下面根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0028]圖1是本實(shí)用新型的加工中心主體結(jié)構(gòu)主視圖；
[0029]圖2是本實(shí)用新型的加工中心主體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0030]圖3是本實(shí)用新型的加工中心主體結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0031]圖1中:龍門右立柱1、排肩系統(tǒng)11、X軸主滑臺(tái)13、龍門右立柱17、電纜吊架21、右主軸電機(jī)銑刀頭22、右橫移Y軸滑臺(tái)23、裝肩小車24、左主軸電機(jī)銑刀頭25、左橫移Y軸滑臺(tái)26、龍門橫梁27、左側(cè)刀庫28、右側(cè)刀庫29、右側(cè)銑刀30、工件平臺(tái)31、左側(cè)銑刀32、夾緊夾具33、右側(cè)換刀機(jī)構(gòu)34、左側(cè)換刀機(jī)構(gòu)35、放刀位置36、接刀桿37、舉升抬刀缸38、刀頭定位處39、左Z軸滑臺(tái)40、右Z軸滑臺(tái)41、
[0032]圖2中:龍門右立柱1、床身底座2、圓盤刀庫3、銑刀頭4、液壓夾具5、集中潤滑6、防護(hù)欄7、橫向Y軸滾珠絲杠8、Z軸伺服電機(jī)9、X主軸伺服電機(jī)10、排肩系統(tǒng)11、數(shù)控系統(tǒng)操縱屏12、X軸主滑臺(tái)13、排肩電機(jī)14、主軸換刀位置15、上刀缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)16、
[0033]圖3中:液壓站42、換刀旋轉(zhuǎn)空間43、換刀旋轉(zhuǎn)空間44、X軸主平臺(tái)工件45、X軸主防護(hù)罩46、左排肩通道47、右排肩通道48、電控柜49、
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0035]參見圖1、圖2、圖3