CN105458836B - 一种圆弧龙门车铣复合机床 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工设备领域，尤其涉及一种圆弧龙门车铣复合机床，其特征在于：所述转台支座安装于转台支座滑轨系统上，所述转台轴承安装于转台支座上，所述转台安装在转台轴承上，所述弧龙门跨立于在转台的上方，所述弧龙门滑轨系统安装于所述弧龙门的一侧，所述滑动箱体安装于弧龙门滑轨系统上，所述摆动箱轴承安装在滑动箱体上，所述摆动箱体安装于摆动箱轴承上，所述摆动箱伺服驱动系统安装在滑动箱体和摆动箱体之间，所述主轴箱安装于摆动箱体的内部，所述主轴安装于主轴箱的一端并且其朝向转台设置。在一台机床上、一次定位装卡就实现了各加工表面的车、铣、镗、钻等加工，并能轻易地实现更大尺寸的复杂曲面的工件的加工。

Description

一种圆弧龙门车铣复合机床

技术领域

本发明属于机械加工设备领域，尤其涉及一种圆弧龙门车铣复合机床。

背景技术

随着我国经济的不断发展，大型零部件的使用也越来越频繁，由此对机械设备的加工方法、加工精度有了更高的要求。装备制造业是一个国家基础水平的体现，它为新技术、新技术、新产品的开发和现代工业生产提供了重要的手段。机床先进性是一个国家制造业水平的象征，五轴联动数控机床主要用于多面体和曲面零件加工，五轴联动数控机床的技术水准对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业，有着举足轻重的影响力。

目前，市场上能够实现复杂曲面加工的五轴联动车铣复合机床，其设计结构均为由卧式车床结构或立加、卧加结构改型而来，其可加工工件的直径均在一米以内，加工范围非常有限。许多大直径零部件在加工时，必须采用立车、卧加、龙门加工中心等多设备多工位切换的加工方式，在一台机床上一次定位装卡无法实现工件加工表面的车、铣、镗、钻等加工，无法完成大尺寸复杂曲面的工件的加工。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提供了一种加工工件的直径范围广、一次定位装卡就能实现工件加工表面的车、铣、镗、钻等加工的圆弧龙门车铣复合机床。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种圆弧龙门车铣复合机床，其特征在于：包括转台支座、底座、转台轴承、转台、转台旋转伺服驱动系统、弧龙门、弧龙门滑轨系统、滑动箱体、摆动箱轴承、摆动箱体、摆动箱伺服驱动系统、主轴、主轴箱、转台支座滑轨系统、转台支座伺服驱动系统，所述转台支座滑轨系统安装于所述底座上，所述转台支座安装于所述转台支座滑轨系统上，所述转台支座伺服驱动系统安装于底座和转台支座之间，所述转台轴承安装于转台支座上，所述转台安装在转台轴承上，所述转台旋转伺服驱动系统安装于转台支座和转台之间，所述弧龙门跨立于在所述转台的上方，所述弧龙门滑轨系统安装于所述弧龙门的一侧，所述滑动箱体安装于所述弧龙门滑轨系统上，所述摆动箱轴承安装在滑动箱体上，所述摆动箱体位于所述滑动箱体的内部并且其安装于所述摆动箱轴承上，所述摆动箱伺服驱动系统安装在滑动箱体和摆动箱体之间，所述主轴箱安装于所述摆动箱体的内部，所述主轴安装于所述主轴箱的一端并且其朝向所述转台设置。

所述弧龙门安装于所述底座的上方，所述弧龙门为圆弧状支撑龙门架，所述弧龙门滑轨系统的轨道为圆弧轨道。

所述弧龙门的数量至少为一个。

所述弧龙门滑轨系统的轴线垂直于转台的轴线。

所述弧龙门包括平行设置的弧龙门A、弧龙门B，所述滑动箱体安装于所述弧龙门A、弧龙门B上并沿弧龙门A、弧龙门B滑动。

还包括滑动箱体伺服驱动系统，所述滑动箱体伺服驱动系统为滚珠丝杠伺服驱动系统或齿轮齿条伺服驱动系统。

所述滑动箱体伺服驱动系统为齿轮副伺服驱动系统，所述滑动箱体伺服驱动系统包括相互配合的滑动箱体伺服驱动系统本体、弧龙门齿轮圈，所述滑动箱体伺服驱动系统本体安装于所述滑动箱体上，所述弧龙门齿轮圈安装于所述弧龙门B上并且弧龙门齿轮圈与弧龙门滑轨系统同心。

还包括主轴箱滑轨系统、主轴箱伺服驱动系统，所述主轴箱滑轨系统安装在摆动箱体上，所述主轴箱安装在所述主轴箱滑轨系统上，所述主轴箱伺服驱动系统安装在所述摆动箱体和所述主轴箱之间。

本发明的有益效果为：

1、本发明中的圆弧龙门车铣复合机床是在立车的结构基础上提出并创造性地采用弧龙门结构定位主轴，对加工工件的直径无限制，加工范围非常广泛，在大直径零部件加工过程中，无需通过立车、卧加、龙门加工中心等多设备多工位切换加工，在一台机床上、一次定位装卡就实现了各加工表面的车、铣、镗、钻等加工，并能轻易地实现更大尺寸的复杂曲面的工件的加工；

2、转台轴承安装于转台支座上，转台安装在转台轴承上，转台旋转伺服驱动系统安装于转台支座和转台之间，通过转台旋转变换工件的加工位点，转台旋转结构简单；

3、弧龙门跨立于在转台的上方，弧龙门滑轨系统安装于弧龙门的一侧，滑动箱体安装于弧龙门滑轨系统上并且其沿弧龙门滑轨系统滑动，实现主轴随滑动箱体沿弧龙门摆动；

4、摆动箱轴承安装在滑动箱体上，摆动箱体位于滑动箱体的内部并且其安装于摆动箱轴承上，摆动箱伺服驱动系统安装在滑动箱体和摆动箱体之间，实现主轴绕滑动箱体摆动；

5主轴箱安装于摆动箱体的内部并且主轴箱沿摆动箱体滑动，主轴安装于主轴箱的一端并且其朝向转台设置，实现主轴沿滑动箱体做进给运动；

6、转台支座安装于底座上并且其沿底座滑动，实现转台的平移运动；

7、五轴联动结构、运动方式简单，加工范围广，实现工件的高精密加工；

8、弧龙门包括平行设置的弧龙门A、弧龙门B，滑动箱体安装于弧龙门A、弧龙门B上并沿弧龙门A、弧龙门B滑动，滑动箱体受力均匀、运行平稳、便于工件加工；

9、滑动箱体伺服驱动系统为齿轮副伺服驱动系统，滑动箱体伺服驱动系统包括相互配合的滑动箱体驱动系统本体、弧龙门齿轮圈，滑动箱体驱动系统本体安装于滑动箱体上，弧龙门齿轮圈安装于弧龙门B上并且弧龙门齿轮圈与弧龙门滑轨系统同心，滑动箱体运行平稳并能连续变换加工位点；

10、主轴箱滑轨系统安装在摆动箱体上，主轴箱安装在主轴箱滑轨系统上，主轴箱伺服驱动系统安装在摆动箱体和主轴箱之间，结构简单、主轴箱进给运动范围广；

11、本发明整体结构体积小巧、自动化程度高，利于推广、应用，对于工业大生产具有极其重要的经济价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中图1逆时针旋转90度时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图中，1-底座，2-转台支座滑轨系统，3-转台支座伺服驱动系统，4-转台支座，5-转台轴承，6-转台旋转伺服驱动系统，7-转台，8-弧龙门，9-弧龙门滑轨系统，10-滑动箱体，11-滑动箱体伺服驱动系统，12-摆动箱轴承，13-摆动箱体，14-摆动箱伺服驱动系统，15-主轴箱，16-主轴箱滑轨系统，17-主轴箱伺服驱动系统，18-主轴，19-工件，20-弧龙门A，21-弧龙门B，22-弧龙门齿轮圈，23-滑动箱体伺服驱动系统本体。

实施例

如图1-2所示，一种圆弧龙门车铣复合机床，包括转台支座4、底座1、转台轴承5、转台7、转台旋转伺服驱动系统6、弧龙门8、弧龙门滑轨系统9、滑动箱体10、摆动箱轴承12、摆动箱体13、摆动箱伺服驱动系统14、主轴18、主轴箱15、转台支座滑轨系统2、转台支座伺服驱动系统3，转台支座滑轨系统2安装于底座1上，转台支座4安装于转台支座滑轨系统2上，转台支座伺服驱动系统3安装于底座1和转台支座4之间，转台轴承5安装于转台支座4上，转台7安装在转台轴承5上，转台旋转伺服驱动系统6安装于转台支座4和转台7之间，弧龙门8跨立于在转台7的上方，弧龙门滑轨系统9安装于弧龙门8的一侧，滑动箱体10安装于弧龙门滑轨系统9上，摆动箱轴承12安装在滑动箱体10上，摆动箱体13位于滑动箱体10的内部并且其安装于摆动箱轴承12上，摆动箱伺服驱动系统14安装在滑动箱体10和摆动箱体13之间，主轴箱15安装于摆动箱体13的内部，主轴18安装于主轴箱15的一端并且其朝向转台7的方向。

弧龙门8安装于底座1的上方，弧龙门8为圆弧状支撑龙门架，弧龙门滑轨系统9的轨道为圆弧轨道。

弧龙门8的数量至少为一个。

弧龙门滑轨系统9的轴线垂直于转台7的轴线。

弧龙门8包括平行设置的弧龙门A20、弧龙门B21，滑动箱体10安装于弧龙门A20、弧龙门B21上并沿弧龙门A20、弧龙门B21滑动。

还包括滑动箱体伺服驱动系统11，滑动箱体伺服驱动系统11为滚珠丝杠伺服驱动系统或齿轮齿条伺服驱动系统。

滑动箱体伺服驱动系统11为齿轮副伺服驱动系统，滑动箱体伺服驱动系统11包括相互配合的滑动箱体伺服驱动系统本体23、弧龙门齿轮圈22，滑动箱体伺服驱动系统本体23安装于滑动箱体10上，弧龙门齿轮圈22安装于弧龙门B21上并且弧龙门齿轮圈22与弧龙门滑轨系统9同心。

还包括主轴箱滑轨系统16、主轴箱伺服驱动系统17，主轴箱滑轨系统16安装在摆动箱体13上，主轴箱15安装在主轴箱滑轨系统16上，主轴箱伺服驱动系统17安装在摆动箱体13和主轴箱15之间。

工作原理

如图1-2所示，将底座1安装在地基上，转台支座伺服驱动系统3驱动转台支座4沿转台支座滑轨系统2滑动，以此完成转台7的平移运动；

转台支座4上安装有转台轴承5，转台轴承5用以支撑转台7，转台旋转伺服驱动系统6驱动转台7绕转台支座4旋转，以此完成转台7的旋转运动；

弧龙门8的下侧安装在底座1上或地基上，滑动箱体伺服驱动系统本体23的齿轮沿安装在弧龙门B21上的弧龙门齿轮圈22滚动，从而使滑动箱体10沿弧龙门8上的弧龙门滑轨系统9滑动，以此完成主轴18随滑动箱体10沿弧龙门8摆动；

摆动箱伺服驱动系统14通过摆动箱轴承12驱动摆动箱体13绕滑动箱体10旋转，以此完成主轴18绕滑动箱体10摆动；

主轴18朝向工件19，主轴箱伺服驱动系统17驱动主轴箱15沿主轴箱滑轨系统16滑动，以此完成主轴18沿滑动箱体10做进给运动。

通过上述三个伺服动作，主轴箱15分别在滑动箱体伺服驱动系统11的驱动下，随滑动箱体10沿弧龙门滑轨系统9摆动；在摆动箱伺服驱动系统14的驱动下，随摆动箱体13绕滑动箱体10摆动，在主轴箱伺服驱动系统17的驱动下，沿摆动箱体13进给，实现了主轴18在弧龙门8所在的平面上任意位置的定位。

以上对本发明的1个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种圆弧龙门车铣复合机床，其特征在于：包括转台支座、底座、转台轴承、转台、转台旋转伺服驱动系统、弧龙门、弧龙门滑轨系统、滑动箱体、摆动箱轴承、摆动箱体、摆动箱伺服驱动系统、主轴、主轴箱、转台支座滑轨系统、转台支座伺服驱动系统，所述转台支座滑轨系统安装于所述底座上，所述转台支座安装于所述转台支座滑轨系统上，所述转台支座伺服驱动系统安装于底座和转台支座之间，所述转台轴承安装于转台支座上，所述转台安装在转台轴承上，所述转台旋转伺服驱动系统安装于转台支座和转台之间，所述弧龙门跨立于在所述转台的上方，所述弧龙门滑轨系统安装于所述弧龙门的一侧，所述滑动箱体安装于所述弧龙门滑轨系统上，所述摆动箱轴承安装在滑动箱体上，所述摆动箱体位于所述滑动箱体的内部并且其安装于所述摆动箱轴承上，所述摆动箱伺服驱动系统安装在滑动箱体和摆动箱体之间，所述主轴箱安装于所述摆动箱体的内部，所述主轴安装于所述主轴箱的一端并且其朝向所述转台设置；

其中，所述弧龙门安装于所述底座的上方，所述弧龙门为圆弧状支撑龙门架，所述弧龙门滑轨系统的轨道为圆弧轨道，并且所述弧龙门滑轨系统的轴线垂直于转台的轴线。

2.根据权利要求1所述的一种圆弧龙门车铣复合机床，其特征在于：所述弧龙门的数量至少为一个。

3.根据权利要求1所述的一种圆弧龙门车铣复合机床，其特征在于：所述弧龙门包括平行设置的弧龙门A、弧龙门B，所述滑动箱体安装于所述弧龙门A、弧龙门B上并沿弧龙门A、弧龙门B滑动。

4.根据权利要求3所述的一种圆弧龙门车铣复合机床，其特征在于：还包括滑动箱体伺服驱动系统，所述滑动箱体伺服驱动系统为滚珠丝杠伺服驱动系统或齿轮齿条伺服驱动系统。

5.根据权利要求4所述的一种圆弧龙门车铣复合机床，其特征在于：所述滑动箱体伺服驱动系统为齿轮副伺服驱动系统，所述滑动箱体伺服驱动系统包括相互配合的滑动箱体伺服驱动系统本体、弧龙门齿轮圈，所述滑动箱体伺服驱动系统本体安装于所述滑动箱体上，所述弧龙门齿轮圈安装于所述弧龙门B上并且弧龙门齿轮圈与弧龙门滑轨系统同心。

6.根据权利要求1所述的一种圆弧龙门车铣复合机床，其特征在于：还包括主轴箱滑轨系统、主轴箱伺服驱动系统，所述主轴箱滑轨系统安装在摆动箱体上，所述主轴箱安装在所述主轴箱滑轨系统上，所述主轴箱伺服驱动系统安装在所述摆动箱体和所述主轴箱之间。