CN103600232A

CN103600232A - 数控铣、镗复合机床

Info

Publication number: CN103600232A
Application number: CN201310500239.0A
Authority: CN
Inventors: 张谦勇; 聂瑞芬; 刘鹏
Original assignee: SHANDONG LUZHONG CNC MACHINE CO Ltd
Current assignee: Shandong Zhihui Patent Operation Co., Ltd.
Priority date: 2013-10-23
Filing date: 2013-10-23
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2033-10-23
Also published as: CN103600232B

Abstract

本发明公开了一种数控铣、镗复合机床，包括固定工作台，固定工作台的上方安装有可前后移动的龙门框架，所述龙门框架上安装有可沿龙门框架横向移动的铣头支架，铣头支架上安装有可上下移动的铣头；所述龙门框架的一侧安装有可沿龙门框架上下滑动的落地镗镗头，铣头和落地镗镗头分别与动力驱动装置传动连接，因为采用的是铣、镗组合机床，一次装夹可通过镗头，铣头完成对零件的五面加工。加之增装的落地镗镗头，可同时，或者单独对工件进行钻孔，镗孔，攻丝，特别是进行深镗孔加工。一次装夹完成全部工序，大大减少了重复定位和装夹带来的累积误差。最大程度的提高了机床的加工精度和加工效率。

Description

数控铣、镗复合机床

技术领域

本发明涉及一种数控机床，具体的说涉及一种在数控定梁动龙门铣床的基础上加装落地镗镗头，使其同时具有动龙门铣床和落地镗床的全部功能，也可单独作为动龙门铣床或者落地镗床使用的数控铣、镗复合机床。

背景技术

数控机床具有加工精度高、自动化程度高、劳动强度低、生产率高等优点而被广泛用于各个机械加工领域。目前，在国内数控机床市场上，数控机床技术发展迅速，加工效率和加工精度不断提高。特别是随着大型复杂零部件的出现，对数控机床的加工能力和加工精度提出了更高的要求。但是，目前的数控机床只在横梁上配备一个铣头，对工件进行铣削和部分镗削加工，但是，受铣头限制，镗削加工能力很小，不能满足大型复杂零部件大孔径镗孔、镗深孔，精密镗孔的工艺要求。

发明内容

本发明要解决的问题是针对以上要求，提供一种将数控动龙门铣床和落地镗床有机的接合起来，最大程度的扩展了机床的加工能力的数控铣、镗复合机床。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种数控铣、镗复合机床，包括固定工作台，固定工作台的上方安装有可前后移动的龙门框架，所述龙门框架上安装有可沿龙门框架横向移动的铣头支架，铣头支架上安装有可上下移动的铣头；所述龙门框架的一侧安装有可沿龙门框架上下滑动的落地镗镗头，铣头和落地镗镗头分别与动力驱动装置传动连接。

以下是本发明对上述方案的进一步改进：

龙门框架包括分别设置在固定工作台左右两侧的左床身和右床身，左床身的上部通过左滑座滑动连接有左立柱；右床身的上部通过右滑座滑动连接有右立柱，左立柱和右立柱同步运动。

进一步改进：

左立柱上端和右立柱的上端之间连接有横梁，铣头支架设置在横梁上并通过左铣头平衡油缸和右铣头平衡油缸与横梁滑动连接。

所述固定工作台和左、右床身是固定在地面（地基）上不动的，上述龙门架构相对固定工作台前后移动。

左铣头平衡油缸和右铣头平衡油缸的设置，在铣头的铣头滑枕上下移动的过程中，通过液压和系统，驱动平衡油缸的活塞杆随铣头滑枕同步移动，平衡掉了铣头滑枕自身的重量。这样可以很大程度的铣头主电机的驱动压力，保证了铣头上下移动时的平稳性。

进一步改进：

所述横梁的一侧安装有横梁丝杠，横梁丝杠的两端分别通过丝杠支撑装置支撑在横梁上。横梁丝杠的上边平行安装一根支撑线轨，丝杠支撑装置滑动安装在支撑线轨上。

支撑线轨和丝杠支撑装置的设置是为了防止丝杠因为自身重量和长度导致的下垂变形，此丝杠支撑装置有个点，其中个点滑动安装在支撑线轨上，下面一个点滑动安装在横梁丝杠上，此支撑装置随着铣头的左、右移动而滑动，避免了横梁丝杠不再下垂变形，从而保证了铣头移动时的精度。

进一步改进：所述横梁上靠近横梁丝杠其中一端的位置安装有与横梁丝杠传动连接的Y轴驱动电机，所述铣头支架通过铣头滑板滑动安装在横梁上，铣头滑板与横梁丝杠啮合传动，通过Y轴驱动电机和横梁丝杠的拖动使得铣头支架左右移动。

进一步改进：铣头支架上安装有铣头滑枕，铣头滑枕与铣头连接，铣头滑枕滑动安装在铣头滑板的内部，铣头支架上安装有与铣头滑板啮合传动的铣头提升丝杠，所述铣头支架上设有与铣头提升丝杠传动连接的铣头提升电机，通过铣头提升电机的驱动，可使得铣头上下移动。

进一步改进：所述铣头的主轴转动安装在铣头滑枕的内部，主轴的上端通过联轴器与铣头主电机连接。

进一步改进：左床身的上部安装有左床身齿条，所述左床身齿条与左滑座传动连接，左床身的一侧安装有左龙门驱动箱，左龙门驱动箱的动力输出轴与左床身齿条传动连接。左床身上靠近左滑座的位置安装有左床身光栅尺。通过左龙门驱动箱啮合左床身齿条，驱动左滑座在左床身上的移动。

进一步改进：右床身的上部安装有右床身齿条，所述右床身齿条与右滑座传动连接，右床身的一侧安装有右龙门驱动箱，右龙门驱动箱的动力输出轴与右床身齿条传动连接，右床身上靠近右滑座的位置安装有左床身光栅尺。通过右龙门驱动箱啮合右床身齿条，驱动右滑座在右床身上的移动。

进一步改进：所述落地镗镗头通过导轨与右立柱背面的滑动连接，落地镗镗头的一侧连接有镗头提升丝杠，横梁上安装有与镗头提升丝杠传动连接的镗头提升电机，所述镗头提升丝杠的一侧安装有右光栅尺。

进一步改进：普通镗床在用加长镗杆镗深孔的过程中（例如方滑枕镗深孔），由于加长镗杆过长，导致镗杆不可避免的产生变形和旋转跳动，这样带来的后果是镗孔质量很差。

本发明为解决以上缺点，所述左立柱的背面通过导轨滑动连接有镗杆支座，镗杆支座的上部连接有支座提升丝杠，横梁上安装有与支座提升丝杠传动连接的支座提升电机，支座提升丝杠的一侧安装有左光栅尺。镗杆支座与落地镗镗头同步运动。

镗杆支座的作用是在加长镗杆工作的过程中，对镗杆前端加以旋转固定支撑，大大降低，甚至是避免了加长镗杆的变形和跳动，这样就保证了镗深孔时的质量。

进一步改进：所述左立柱的上端安装有配重支架，所述镗头支座的上端连接有钢丝绳，所述钢丝绳的其中一端与镗头支座固定连接、另一端绕过配重支架连接有配重锤。

配重锤随着镗头的上下移动而同时相对移动，而又不需要额外增加驱动力。通过配重锤平衡掉了镗头自身的重量，从而保证了镗头移动时的平稳性。

进一步改进：所述落地镗镗头和镗杆支座通过系统和光栅尺的控制同步上、下移动。这样就保证了镗头中心和镗杆支座中心的一致，为镗头镗孔，特别是镗深孔时提供了技术保障。

本发明采用上述方案，由于是在成熟的数控动龙门铣床的基础上加装落地镗镗头和镗杆支座，进一步扩大了机床的加工能力。因为采用的是铣、镗组合机床，一次装夹可通过镗头，铣头完成对零件的五面加工。加之增装的落地镗镗头，可同时，或者单独对工件进行钻孔，镗孔，攻丝，特别是进行深镗孔加工。一次装夹完成全部工序，大大减少了重复定位和装夹带来的累积误差。最大程度的提高了机床的加工精度和加工效率。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

附图1为本发明实施例的结构示意图；

附图2为附图1的后视图；

附图3为附图2的左视图；

附图4为本发明实施例中镗头支座的结构示意图。

图中：1-固定工作台；2-左床身；3-左床身齿条；4-左床身光栅尺；5-左滑座；6-左龙门驱动箱；7-左立柱；8-横梁；9-丝杠支撑装置；10-支撑线轨；11-横梁丝杠；12-左铣头平衡油缸；12A-右铣头平衡油缸；13-铣头；14-右立柱；15-Y轴驱动电机；16-落地镗镗头；17-操作站台；6A-右龙门驱动箱；4A-右床身光栅尺；3A-右床身齿条；18-右床身；19-右滑座；20-附件铣头；21-镗头提升丝杠；22-右光栅尺；23-镗头提升电机；24-支座提升丝杠；25-支座提升电机；26-镗杆支座；22A-左光栅尺；27-铣头主轴；28-铣头滑板；29-铣头提升丝杠；30-铣头提升电机；31-铣头滑枕；32-联轴器；33-铣头主电机；34-配重支架；35-钢丝绳；36-配重锤；37-铣头支架。

具体实施方式

实施例：如附图1、图2、图3、图 4所示，一种数控铣、镗复合机床，包括固定工作台1，固定工作台1的上方安装有可前后移动的龙门框架，所述龙门框架上安装有可沿龙门框架横向移动的铣头支架37，铣头支架37上安装有可上下移动的铣头13；所述龙门框架的一侧安装有可沿龙门框架上下滑动的落地镗镗头16，铣头13和落地镗镗头16分别与动力驱动装置传动连接。

所述铣头支架37的下端部可以连接多种附件铣头20，如直角铣头，万向铣头，加长铣头等，进一步扩大了机床的加工能力和加工范围。

龙门框架包括分别设置在固定工作台1左右两侧的左床身2和右床身18，左床身2的上部通过左滑座5滑动连接有左立柱7；右床身18的上部通过右滑座19滑动连接有右立柱14，左立柱7上端和右立柱14的上端之间连接有横梁8，铣头支架37设置在横梁8上并通过左铣头平衡油缸12和右铣头平衡油缸12A与横梁8滑动连接。

左床身2的上部安装有左床身齿条3，所述左床身齿条3与左滑座5传动连接，左床身2的一侧安装有左龙门驱动箱6，左龙门驱动箱6的动力输出轴与左床身齿条3传动连接。左床身2上靠近左滑座5的位置安装有左床身光栅尺4。通过左龙门驱动箱6啮合左床身齿条3，驱动左滑座5在左床身2上的移动。

右床身18的上部安装有右床身齿条3A，所述右床身齿条3A与右滑座19传动连接，右床身2的一侧安装有右龙门驱动箱6A，右龙门驱动箱6A的动力输出轴与右床身齿条3A传动连接，右床身18上靠近右滑座19的位置安装有左床身光栅尺4。通过右龙门驱动箱6A啮合右床身齿条3A，驱动右滑座19在右床身18上的移动。

所述横梁8的一侧安装有横梁丝杠11，横梁丝杠11的两端分别通过丝杠支撑装置9支撑在横梁8上。

横梁丝杠11的上边平行安装一根支撑线轨10，丝杠支撑装置9滑动安装在支撑线轨10上。铣头支架37的左右移动推动丝杠支撑装置9一起移动。这样可以保证横梁丝杠不会因为自身重量而下垂变形，从而保证了铣头支架37移动时的平稳。

所述右立柱14的一侧安装有操作站台17，此操作站台17随龙门框架一起移动。方便操作人员的站立和操控。

所述横梁8上靠近横梁丝杠11其中一端的位置安装有与横梁丝杠11传动连接的Y轴驱动电机15，所述铣头支架37通过铣头滑板28滑动安装在横梁8上，铣头滑板28与横梁丝杠5啮合传动，通过Y轴驱动电机15和横梁丝杠11的拖动使得铣头支架37左右移动。

铣头支架37上安装有铣头滑枕31，铣头滑枕31与铣头13连接，铣头滑枕31滑动安装在铣头滑板28的内部，铣头支架37上安装有与铣头滑板28啮合传动的铣头提升丝杠29，所述铣头支架37上设有与铣头提升丝杠29传动连接的铣头提升电机30。通过铣头提升电机30的驱动，可使得铣头13上下移动。

所述铣头13的主轴27转动安装在铣头滑枕31的内部，主轴27的上端通过联轴器32与铣头主电机33连接，通过铣头主电机33驱动主轴27旋转，进而对工件进行加工。

所述铣头13的主轴27可以连接多种附件铣头，如直角铣头，万向铣头，加长铣头等，进一步扩大了机床的加工能力和加工范围。

所述落地镗镗头16通过导轨与右立柱14背面的滑动连接，落地镗镗头16的一侧连接有镗头提升丝杠21，横梁8上安装有与镗头提升丝杠21传动连接的镗头提升电机23，所述镗头提升丝杠21的一侧安装有右光栅尺22。

通过镗头提升电机23驱动镗头提升丝杠21旋转，进而驱动落地镗镗头16沿右立柱14上下运动。

所述左立柱7的背面通过导轨滑动连接有镗杆支座26 ，镗杆支座26的上部连接有支座提升丝杠24，横梁8上安装有与支座提升丝杠24传动连接的支座提升电机25，支座提升丝杠24的一侧安装有左光栅尺22A。

所述左立柱7的上端安装有配重支架34，所述镗头支座26的上端连接有钢丝绳35，所述钢丝绳35的其中一端与镗头支座26固定连接、另一端绕过配重支架34连接有配重锤36。

配重锤36随着镗头的上下移动而同时相对移动，而又不需要额外增加驱动力。通过配重锤36平衡掉了镗头自身的重量，从而保证了镗头移动时的平稳性。

所述落地镗镗头16和镗头支座26在系统的控制下，控制各自的提升电机，进行同步旋转驱动。配合右光栅尺22和左光栅尺22A的反馈调整，保证镗头中心高和支座中心高总是一致，为精镗深孔提供了保证。

使用时，将工件装夹在工作台上，可以通过铣头13，或者附件铣头20，或者是落地镗镗头16对工件进行铣销，镗孔，钻孔，攻丝多工序，五面加工，加工效率和加工能力大大提高。一次装夹，全部完成，消除了多次装夹定位所产生的误差，提高了加工精度。或者把该机床作为数控落地镗床单独使用，使其发挥落地镗床的全部加工能力。

上述实施例中，所述落地镗镗头16为Φ160落地镗镗头或Φ130落地镗镗头。

Claims

1.一种数控铣、镗复合机床，包括固定工作台（1），固定工作台（1）的上方安装有可前后移动的龙门框架，其特征在于：

所述龙门框架上安装有可沿龙门框架横向移动的铣头支架（37），铣头支架（37）上安装有可上下移动的铣头（13）；所述龙门框架的一侧安装有可沿龙门框架上下滑动的落地镗镗头（16），铣头（13）和落地镗镗头（16）分别与动力驱动装置传动连接。

2.根据权利要求1所述的数控铣、镗复合机床，其特征在于：

龙门框架包括分别设置在固定工作台（1）左右两侧的左床身（2）和右床身（18），左床身（2）的上部通过左滑座（5）滑动连接有左立柱（7）；右床身（18）的上部通过右滑座（19）滑动连接有右立柱（14），左立柱（7）和右立柱（14）同步运动。

3.根据权利要求2所述的数控铣、镗复合机床，其特征在于：

左立柱（7）上端和右立柱（14）的上端之间连接有横梁（8），所述横梁（8）的一侧安装有横梁丝杠（11），横梁丝杠（11）的两端分别通过丝杠支撑装置（9）支撑在横梁（8）上；横梁丝杠（11）的上边平行安装一根支撑线轨（10），丝杠支撑装置（9）滑动安装在支撑线轨（10）上。

4.根据权利要求2或3所述的数控铣、镗复合机床，其特征在于：

铣头支架（37）设置在横梁（8）上并通过左铣头平衡油缸（12）和右铣头平衡油缸（12A）与横梁（8）滑动连接。

5.根据权利要求4所述的数控铣、镗复合机床，其特征在于：

所述横梁（8）上靠近横梁丝杠（11）其中一端的位置安装有与横梁丝杠（11）传动连接的Y轴驱动电机（15），所述铣头支架（37）通过铣头滑板（28）滑动安装在横梁（8）上，铣头滑板（28）与横梁丝杠（5）啮合传动，通过Y轴驱动电机（15）和横梁丝杠（11）的拖动使得铣头支架（37）左右移动。

6.根据权利要求5所述的数控铣、镗复合机床，其特征在于：

铣头支架（37）上安装有铣头滑枕（31），铣头滑枕（31）与铣头（13）连接，铣头滑枕（31）滑动安装在铣头滑板（28）的内部，铣头支架（37）上安装有与铣头滑板（28）啮合传动的铣头提升丝杠（29），所述铣头支架（37）上设有与铣头提升丝杠（29）传动连接的铣头提升电机（30），通过铣头提升电机（30）的驱动，可使得铣头（13）上下移动。

7. 根据权利要求6所述的数控铣、镗复合机床，其特征在于：所述铣头（13）的主轴（27）转动安装在铣头滑枕（31）的内部，主轴（27）的上端通过联轴器（32）与铣头主电机（33）连接。

8.根据权利要求7所述的数控铣、镗复合机床，其特征在于：

左床身（2）的上部安装有左床身齿条（3），所述左床身齿条（3）与左滑座（5）传动连接，左床身（2）的一侧安装有左龙门驱动箱（6），左龙门驱动箱（6）的动力输出轴与左床身齿条（3）传动连接，左床身（2）上靠近左滑座（5）的位置安装有左床身光栅尺（4），通过左龙门驱动箱（6）啮合左床身齿条（3），驱动左滑座（5）在左床身（2）上的移动。

9.根据权利要求8所述的数控铣、镗复合机床，其特征在于：

右床身（18）的上部安装有右床身齿条（3A），所述右床身齿条（3A）与右滑座（19）传动连接，右床身（2）的一侧安装有右龙门驱动箱（6A），右龙门驱动箱（6A）的动力输出轴与右床身齿条（3A）传动连接，右床身（18）上靠近右滑座（19）的位置安装有左床身光栅尺（4），通过右龙门驱动箱（6A）啮合右床身齿条（3A），驱动右滑座（19）在右床身（18）上的移动。

10.根据权利要求9所述的数控铣、镗复合机床，其特征在于：

所述落地镗镗头（16）通过导轨与右立柱（14）背面的滑动连接，落地镗镗头（16）的一侧连接有镗头提升丝杠（21），横梁（8）上安装有与镗头提升丝杠（21）传动连接的镗头提升电机（23），所述镗头提升丝杠（21）的一侧安装有右光栅尺（22）。

11.根据权利要求10所述的数控铣、镗复合机床，其特征在于：

所述左立柱（7）的背面通过导轨滑动连接有镗杆支座（26），镗杆支座（26）的上部连接有支座提升丝杠（24），横梁（8）上安装有与支座提升丝杠（24）传动连接的支座提升电机（25），支座提升丝杠（24）的一侧安装有左光栅尺（22A），镗杆支座（26）与落地镗镗头（16）同步运动。

12.根据权利要求11所述的数控铣、镗复合机床，其特征在于：

所述左立柱（7）的上端安装有配重支架（34），所述镗头支座（26）的上端连接有钢丝绳（35），所述钢丝绳（35）的其中一端与镗头支座（26）固定连接、另一端绕过配重支架（34）连接有配重锤（36）。