CN104493611A - 高精度数控中心架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度数控中心架，是由中心架体、纵向进给部分、垂直进给部分、水平进给部分、手动旋转液压随动部分组成，在中心架体上面连接有手动旋转液压随动部分，在其中部分别连接有水平进给部分和垂直进给部分，在其下部连接有纵向进给部分，中心架体落在床身导轨上，纵向进给部分、垂直进给部分、水平进给部分、手动旋转液压随动部分均与机床数控系统相连接。改变中心架传统的手动进给方式，解决了以往人为控制难以保证精度、需反复调整中心架位置及工件卡紧位置的弊端，中心架的纵向进给、工件卡紧定位过程均由数控系统全闭环控制，操作简单易行，定位精度高，提高了工件加工效率，适用于各类数控重型卧式机床使用，提高大型数控机床整体水平。

Description

高精度数控中心架
技术领域
本发明涉及一种中心架，尤其涉及一种高精度数控中心架，属于大型机床加工设备技术领域。
背景技术
目前公知的各类中心架，有开式、闭式、C型等。卡紧形式均为手动形式，普通交流电机形式。传统形式中心架纵向移动、工件卡紧过程均需人工手动操作，数控系统不参与该过程，操作繁琐，费时费力，工作效率低，工件的定位精度不高，制约大型数控机床整体水平提高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种高精度数控中心架，是由中心架体、纵向进给部分、垂直进给部分、水平进给部分、手动旋转液压随动部分组成，在中心架体上边为旋转架体，可沿I轴进行旋转90°，工件通过垂直及水平套筒定位后旋转架体旋转回原位，旋转架体中的液压随动套筒放下对工件进行卡紧。垂直及水平套筒定位过程由光栅尺进行位置检测数控系统全闭环控制。纵向进给通过电机和蜗轮蜗杆副数控控制，中心架到达指定位置后通过液压卡紧装置卡紧定位。改变中心架传统的手动进给方式，结构简单、操作容易、故障率低、定位精度高、工作效率高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高精度数控中心架，是由中心架体、纵向进给部分、垂直进给部分、水平进给部分、手动旋转液压随动部分组成，在中心架体上面连接有手动旋转液压随动部分，在中心架体中部分别连接有水平进给部分和垂直进给部分，在中心架体下部连接有纵向进给部分，中心架体落在床身导轨上，纵向进给部分、垂直进给部分、水平进给部分、手动旋转液压随动部分均与机床数控系统相连接。所述的纵向进给部分是由纵向进给蜗轮蜗杆副、纵向进给齿轮轴、液压卡紧装置、纵向进给电机构成，纵向进给电机通过纵向进给蜗轮蜗杆副和纵向进给齿轮轴与床身齿条连接，固定在中心架体上的液压卡紧装置与床身滑动连接。所述的手动旋转液压随动部分是由液压随动套筒、滚子链、I轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴、手柄、定位机构、齿轮、旋转手柄、旋转架构成，液压随动套筒、I轴、Ⅱ轴依次连接在旋转架上，旋转架和Ⅲ轴连接在中心架体上，Ⅲ轴下端连接有手柄，上端通过滚子链与I轴连接，I轴通过定位机构与旋转架定位连接，齿轮通过固定在旋转架上的连接轴连接有旋转手柄，齿轮与Ⅱ轴上设有的直齿连接。所述的水平进给部分是由水平套筒、水平光栅尺、水平丝杠、水平进给电机及减速器、水平随动润滑装置构成，水平进给电机及减速器和水平丝杠固定在中心架体上并通过传动结构连接，水平丝杠与水平套筒螺纹连接，水平套筒与中心架体上的孔滑动连接，在水平套筒上连接有水平光栅尺和水平随动润滑装置。所述的垂直进给部分是由垂直套筒、垂直随动润滑装置、垂直丝杠、垂直光栅尺、垂直进给电机及减速器构成，垂直进给电机及减速器和垂直丝杠固定在中心架体上并通过传动结构连接，垂直丝杠与垂直套筒螺纹连接，垂直套筒与中心架体上的孔滑动连接，在垂直套筒上连接有垂直光栅尺和垂直随动润滑装置。
本发明的有益效果是：工件定位、卡紧及纵向移动均由数控系统直接进行控制，改变了以往人为控制难以保证精度、需反复调整中心架位置及工件卡紧位置的弊端，中心架的纵向进给、工件卡紧定位过程均由数控系统全闭环控制，操作简单易行，定位精度高，极大程度上提高了工件加工效率。本发明可广泛适用于各类数控重型卧式机床使用，提高大型数控机床整体水平。本发明是国家国际科技合作专项项目，合同号为：2011DFB71630。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
图1是本发明高精度数控中心架的结构示意图。
图2是图1的A—A剖面结构示意图。
图3是图1的纵向进给部分结构示意图。
图4是图1的外观结构示意图。
附图标记：
1、中心架体  2、垂直套筒  3、垂直随动润滑装置  4、垂直丝杠  5、垂直光栅尺
6、垂直进给电机及减速器   7、液压随动套筒  8、滚子链  9、I轴   10、Ⅱ轴
11、Ⅲ轴   12、手柄  13、水平套筒 14、水平光栅尺   15、水平丝杠
16、水平进给电机及减速器  17、水平随动润滑装置   18、定位机构   19、齿轮
20、旋转手柄  21、纵向进给蜗轮蜗杆副   22、纵向进给齿轮轴   23、液压卡紧装置
24、纵向进给电机   30、旋转架体。
具体实施方式
请参阅图1至图4，高精度数控中心架，是由中心架体、纵向进给部分、垂直进给部分、水平进给部分、手动旋转液压随动部分组成，在中心架体1上面连接有手动旋转液压随动部分，在中心架体1中部分别连接有水平进给部分和垂直进给部分，在中心架体1下部连接有纵向进给部分，中心架体1落在床身导轨上，纵向进给部分、垂直进给部分、水平进给部分、手动旋转液压随动部分均与机床数控系统相连接。所述的纵向进给部分是由纵向进给蜗轮蜗杆副21、纵向进给齿轮轴22、液压卡紧装置23、纵向进给电机24构成，纵向进给电机24通过纵向进给蜗轮蜗杆副21和纵向进给齿轮轴22与床身齿条连接，固定在中心架体1上的液压卡紧装置23与床身滑动连接。所述的手动旋转液压随动部分是由液压随动套筒7、滚子链8、I轴9、Ⅱ轴10、Ⅲ轴11、手柄12、定位机构18、齿轮19、旋转手柄20、旋转架30构成，液压随动套筒7、I轴9、Ⅱ轴10依次连接在旋转架30上，旋转架30和Ⅲ轴11连接在中心架体1上，Ⅲ轴11下端连接有手柄12，上端通过滚子链8与I轴9连接，I轴9通过定位机构18与旋转架30定位连接，齿轮19通过固定在旋转架30上的连接轴连接有旋转手柄20，齿轮19与Ⅱ轴10上设有的直齿连接。所述的水平进给部分是由水平套筒13、水平光栅尺14、水平丝杠15、水平进给电机及减速器16、水平随动润滑装置17构成，水平进给电机及减速器16和水平丝杠15固定在中心架体1上并通过传动结构连接，水平丝杠15与水平套筒13螺纹连接，水平套筒13与中心架体1上的孔滑动连接，在水平套筒13上连接有水平光栅尺14和水平随动润滑装置17。所述的垂直进给部分是由垂直套筒2、垂直随动润滑装置3、垂直丝杠4、垂直光栅尺5、垂直进给电机及减速器6构成，垂直进给电机及减速器6和垂直丝杠4固定在中心架体1上并通过传动结构连接，垂直丝杠4与垂直套筒2螺纹连接，垂直套筒2与中心架体1上的孔滑动连接，在垂直套筒2上连接有垂直光栅尺5和垂直随动润滑装置3。
工作原理及工作过程：数控系统控制纵向进给电机24通过纵向进给蜗轮蜗杆副21和纵向进给齿轮轴22在床身上进行纵向移动，运动到指定位置后，通过液压卡紧装置23进行卡紧，中心架体对床身完成定位。定位后通过旋转手柄20带动齿轮19旋转，使与之啮合的Ⅱ轴10向上运动，旋转架30达到可旋转状态，通过与Ⅲ轴11把合的手柄12通过滚子链8传动带动旋转架30以Ⅰ轴9为圆心旋转90°后，定位机构18会对旋转架30进行限位不再旋转。工件放入中心架后，旋转架30旋转回原位，随后数控系统将控制垂直进给电机及减速器6、水平进给电机及减速器16启动，通过垂直丝杠4、水平丝杠15分别带动垂直套筒2、水平套筒13伸出对工件进行定位。工件定位后，液压随动套筒7伸出，与垂直套筒2和垂直丝杠4共同对工件进行卡紧。垂直套筒2、水平套筒13在对工件进行定位和卡紧过程中均由垂直光栅尺5、水平光栅尺14进行位置检测，保证高精度完成定位和卡紧过程。在工件加工过程中，垂直和水平套筒内置的垂直随动润滑装置3、水平随动润滑装置17可随时对滚轮或瓦进行润滑，在保证高精度定位的同时保证了有效润滑。

Claims (1)

1.一种高精度数控中心架，是由中心架体、纵向进给部分、垂直进给部分、水平进给部分、手动旋转液压随动部分组成，其特征在于：在中心架体（1）上面连接有手动旋转液压随动部分，在中心架体（1）中部分别连接有水平进给部分和垂直进给部分，在中心架体（1）下部连接有纵向进给部分，中心架体（1）落在床身导轨上，纵向进给部分、垂直进给部分、水平进给部分、手动旋转液压随动部分均与机床数控系统相连接；所述的纵向进给部分是由纵向进给蜗轮蜗杆副（21）、纵向进给齿轮轴（22）、液压卡紧装置（23）、纵向进给电机（24）构成，纵向进给电机（24）通过纵向进给蜗轮蜗杆副（21）和纵向进给齿轮轴（22）与床身齿条连接，固定在中心架体（1）上的液压卡紧装置（23）与床身滑动连接；所述的手动旋转液压随动部分是由液压随动套筒（7）、滚子链（8）、I轴（9）、Ⅱ轴（10）、Ⅲ轴（11）、手柄（12）、定位机构（18）、齿轮（19）、旋转手柄（20）、旋转架（30）构成，液压随动套筒（7）、I轴（9）、Ⅱ轴（10）依次连接在旋转架（30）上，旋转架（30）和Ⅲ轴（11）连接在中心架体（1）上，Ⅲ轴（11）下端连接有手柄（12），上端通过滚子链（8）与I轴（9）连接，I轴（9）通过定位机构（18）与旋转架（30）定位连接，齿轮（19）通过固定在旋转架（30）上的连接轴连接有旋转手柄（20），齿轮（19）与Ⅱ轴（10）上设有的直齿连接；所述的水平进给部分是由水平套筒（13）、水平光栅尺（14）、水平丝杠（15）、水平进给电机及减速器（16）、水平随动润滑装置（17）构成，水平进给电机及减速器（16）和水平丝杠（15）固定在中心架体（1）上并通过传动结构连接，水平丝杠（15）与水平套筒（13）螺纹连接，水平套筒（13）与中心架体（1）上的孔滑动连接，在水平套筒（13）上连接有水平光栅尺（14）和水平随动润滑装置（17）；所述的垂直进给部分是由垂直套筒（2）、垂直随动润滑装置（3）、垂直丝杠（4）、垂直光栅尺（5）、垂直进给电机及减速器（6）构成，垂直进给电机及减速器（6）和垂直丝杠（4）固定在中心架体（1）上并通过传动结构连接，垂直丝杠（4）与垂直套筒（2）螺纹连接，垂直套筒（2）与中心架体（1）上的孔滑动连接，在垂直套筒（2）上连接有垂直光栅尺（5）和垂直随动润滑装置（3）。
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