CN101314188A - 双面床身铣床 - Google Patents

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何桂华
刘水养
冯建国
唐小河
梁辑
黄伟
秦宁
骆立剑
蒋丽容
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Abstract

本发明双面床身铣床是在床身的两侧对称设置一套铣削单元,铣削单元由立柱、滑座、滑枕和卧式主轴构成,立柱垂直于床身旁,床身上是沿X向移动的工作台,滑座设于立柱并沿Y向移动,滑枕设于滑座顶部且沿Z向移动,卧式主轴沿Z向设于滑枕内;两侧立柱的顶部之间连接有横梁,两侧立柱与横梁共同形成高刚性的龙门框架;工作台、滑座、滑枕和卧式主轴的移动和转动由数控系统控制的伺服电机驱动;两套铣削单元还分别配装刀库,其自动换刀系统受数控系统控制;为配合全自动液压夹具在本发明中的使用,工作台上还设有X向的“矩型”和“山型”导轨。本发明刚性好,三向行程大,可一次对卧式工件进行铣、镗、钻工序加工。

Description

双面床身铣床
(一) 技术领域:
本发明涉及一种机床,具体是一种双面床身铣床。
(二) 背景技术:
为适应不同的加工范围和加工状况,现有相同布局结构类型的多种铣床,如龙门式铣床 ,单臂式铣床,卧式单面床身铣床等,各类机床有其特点,但也有其局限性。
如单臂式铣床,卧式单面床身铣床则只能进行单面加工,工艺范围窄,效率低;如龙门 式铣床,其铣头大都为立式结构,即使采用直角铣头,将立式结构转变成卧式,其传动刚性 降低,大大降低切削刚性和强度,影响加工效率。
对于复合能力更强的加工,如同时加工轴类零件两侧相同的多个平面和多个键槽等,上 述各种铣床都存在明显的局限性,市场期待加工能力更加集成的新型机床出现。
(三) 发明内容:
针对上述各种铣床加工的局限性,本发明的目的是提供一种从两侧同时对零件进行加工 的双面床身铣床。
能够实现上述目的的双面床身铣床,包括床身和在床身导轨上作X向移动的工作台,以 及铣削单元,铣削单元包括立柱、滑座、滑枕和卧式主轴,立柱垂立于床身侧旁,滑座安装 于立柱的垂直导轨上作Y向升降移动,滑枕安装于滑座顶部导轨上作Z向移动,卧式主轴安装 于滑枕内并伸出至滑枕前端,如果配置的是一套铣削单元,即为卧式单面床身铣床,本发明 与卧式单面床身铣床不同之处在于共设置两套铣削单元,两套铣削单元分别于床身两侧对称 布置,即左铣削单元,包括左立柱、左滑座、左滑枕和左卧式主轴;右铣削单元,包括右立 柱、右滑座、右滑枕和右卧式主轴,左右两套铣削单元可以实现对零件同时进行两面加工。
由于是卧式加工,铣削单元向外受力,如果铣削单元自身的刚性不够,则产生微量形变 ,从而影响加工精度。因此可以从结构设计上加强铣削单元的刚性,方法之一是在铣削单元 的左右立柱之间连接横梁,使左右立柱和横梁构成一高刚性的龙门框架。
为不影响左右滑座和左右滑枕的运动,横梁最好连接在左右立柱的顶部。
为提高本发明的自动化程度,所述铣削单元配备有对工作台X向移动、左右滑座Y向移动 、左右滑枕Z向移动、左右卧式主轴的转动进行控制的光栅尺、编码器、伺服电机和数控系 统,从而实现工作台X向、滑座Y向和滑枕Z向三轴联动,左右滑座和左右滑枕的同步运动,满足加工要求。
本发明的左、右铣削单元还可各配带独立的刀库和自动换刀系统,使设备配置上升至于 铣削中心的档次。
本发明的工作台上还配装有供全自动液压夹具配套使用的导轨,导轨的方向与工作台X 移动方向相同,以解决对大型零件加工时,所使用的全自动液压夹具因太重不便调整移动的 问题。
导轨设计为平行布置的"矩型"和"山型"导轨。 本发明的优点:
本发明双面床身铣床刚性好,三向行程大,可一次对卧式工件进行铣、镗、钻等工序加 工,广泛应用于机械制造领域,特别是要提高加工效率、对称加工较多的轧辊、工程机械斗 臂制造领域。
(四) 附图说明: 图l为本发明一种实施方式的结构示意图。 图2为图1实施方式的侧示图。
图号标识:1、工作台;2、床身;3、横梁;4、左立柱;5、右立柱;6、左滑座;7、 右滑座;8、左滑枕;9、右滑枕;10、左卧式主轴;11、右卧式主轴;12、"矩型"导轨; 13、"山型"导轨;14、防护栏;15、左变速箱;16、右变速箱;17、全自动液压夹具; 18、操作站;19、防护罩;20、左刀库;21、右刀库;22、对刀仪。
(五) 具体实施方式:
本发明双面床身铣床包括床身2、在床身2上沿导轨作X向左右移动的工作台1、两套于床
身2两侧布置的铣削单元,如图l、图2所示。
在图1中,每套铣削单元包括立柱、滑座、滑枕和卧式主轴,根据方位,左侧铣削单元
包括左立柱4、左滑座6、左滑枕8和左卧式主轴10,右侧铣削单元包括右立柱5、右滑座7、 右滑枕9和右卧式主轴11。左立柱4和右立柱5垂直固立,两者的顶部连接有横梁3,而形成高 刚性的龙门框架,横梁3上设置防护栏14。在图2中,左立柱4和右立柱5的右侧面设置平行垂 直导轨,左滑座6和右滑座7通过自动液压平衡装置垂挂于左立柱4和右立柱5的右侧面,左滑 座6和右滑座7侧面的导轨槽与左立柱4和右立柱5的垂直导轨配合,实现左滑座6和右滑座7的 Y向升降移动。左滑座6和右滑座7的顶部设置Z向平行导轨,左滑枕8和右滑枕9置于左滑座6 和右滑座7顶部,且底部的导轨槽与左滑座6和右滑座7的导轨配合,实现左滑枕8和右滑枕9 的Z向移动。左卧式主轴10和右卧式主轴11分别安装于左滑枕8和右滑枕9内,左卧式主轴IO和右卧式主轴l 1的端头伸出至左滑枕8和右滑枕9前端。
在图1中,左卧式主轴10和右卧式主轴11的主传动分别采用两套交流伺服电机经左变速 箱15、右变速箱16实现高、低档齿轮变换,使左卧式主轴10和右卧式主轴11分别获得自动无 级调速;左变速箱15、右变速箱16分别安装在左滑枕8和右滑枕9的顶部;两套交流伺服电机 由数控系统控制。
工作台1的X向移动、左滑座6和右滑座7的Y向升降、左滑枕8和右滑枕9的Z向移动的 传动副为对应配套的滚珠丝杠和丝母,滚珠丝杠由各自的交流伺服电机驱动,交流伺服电机 由数控系统控制,实现工作台l、左滑座6和右滑座7、左滑枕8和右滑枕9五轴控制,三轴联 动,左滑枕8和右滑枕9的同步运动。工作台l、左滑座6和右滑座7、左滑枕8和右滑枕9的移 动都配光栅尺,实现全闭环控制。
左右铣削单元还配置有左刀库20和右刀库21及自动换刀系统,左刀库20和右刀库 21分别设于左立柱4和右立柱5的左侧面,自动换刀系统由数控系统控制。
本发明双面床身铣床的操作站18采用吊挂形式,可以大幅度旋转,方便操作,如图l所 示,数控系统安装于操作站18上。
如图l、图2所示,工作台1配置有沿X向平行布置的"矩型"导轨12和"山型"导轨13 ,供全自动液压夹具17使用。
上述床身2由高强度低应力铸铁铸造而成,其上安装重载滚柱型直线导轨,作为工作台 l移动用导轨,导轨面设液压强制润滑,导轨面还设有防护罩19。工作台l设有自动液压夹紧 装置,在重切削时自动夹紧工作台。
上述立柱由高强度低应力铸铁铸造而成,使用矩型导轨,导轨面做硬化处理,导轨面设 液压强制润滑。
上述滑座的导轨面贴优质导轨软带,形成铸铁-软带导轨副,软带布油槽,压力油强制 润滑。滑座设有自动液压夹紧装置,滑座移动时自动放松,滑座停止时自动夹紧,以消除配 合间隙。
上述滑枕的导轨面贴优质导轨软带,形成铸铁-软带导轨副,软带布油槽,压力油强制 润滑。滑枕设有自动液压夹紧装置,滑枕移动时自动放松,滑枕停止时自动夹紧,以消除配 合间隙。
如图2所示,对刀仪22安装在工作台上,分别自动测量刀具的长度及磨损情况,通过数 控系统自动进行补偿,更进一步提高自动化程度及效率。

Claims (8)

1.双面床身铣床,包括床身(2)和在床身(2)导轨上作X向移动的工作台(1)、以及铣削单元,铣削单元包括立柱、滑座、滑枕和卧式主轴,滑座安装于立柱的垂直导轨上作Y向移动,滑枕安装于滑座顶部导轨上作Z向移动,卧式主轴安装于滑枕前端,其特征在于:所述铣削单元共设两套,分别于床身(2)两侧对称布置,即左铣削单元,包括左立柱(4)、左滑座(6)、左滑枕(8)和左卧式主轴(10);右铣削单元,包括右立柱(5)右滑座(7)、右滑枕(9)和右卧式主轴(11)。
2.根据权利要求l所述的双面床身铣床,其特征在于:左、右立柱( 4、 5)之间连接有横梁(3),左、右立柱(4、 5)和横梁(3)形成龙门框架。
3.根据权利要求2所述的双面床身铣床,其特征在于:横梁(3)连 接于左、右立柱(4、 5)的顶部。
4.根据权利要求1〜3中任意一种所述的双面床身铣床,其特征在于 :各运动部件配置数控系统和伺服系统,工作台(1)的X向移动、左右滑座(6、 7)的Y向 移动、左右滑枕(8、 9)的Z向移动分别配置光栅尺,左右卧式主轴(10、 11)的转动配置 旋转编码器,通过全闭环控制,实现工作台(1)、滑座和滑枕三轴联动,左、右滑座(6、 7)和左、右滑枕(8、 9)的同步运动。
5.根据权利要求4所述的双面床身铣床,其特征在于:左、右铣削单 元各配带独立的刀库和自动换刀系统。
6.根据权利要求5所述的双面床身铣床,其特征在于:左右铣削单元 配置独立的对刀具长度及磨损进行检测的对刀仪(22)。
7.根据权利要求1〜3中任何一种所述的双面床身铣床,其特征在于 :还包括安装于工作台(1)上供全自动液压夹具(17)配套使用的导轨,导轨的方向与工 作台(1) X向相同。
8.根据权利要求7所述的双面床身铣床,其特征在于:导轨为平行布 置的"矩型"和"山型"导轨(12、 13)。
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