CN105881107A

CN105881107A - 立卧复合五面体龙门加工中心

Info

Publication number: CN105881107A
Application number: CN201610417517.XA
Authority: CN
Inventors: 王元庆
Original assignee: Cnc Machine Tool Co Ltd Hangzhou Days
Current assignee: Cnc Machine Tool Co Ltd Hangzhou Days
Priority date: 2016-06-15
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2016-08-24

Abstract

本发明公开了一种立卧复合五面体龙门加工中心，包括底座，所述的底座安装有立柱，立柱上端固定有横梁，横梁设有丝杆驱动装置，通过横梁线轨活动连接有至少一只滑鞍，滑鞍上设有滑枕，滑枕上设有立式主轴箱与立式主轴，滑枕上设有丝杆驱动装置；底座至少有一侧固定有卧轴底座，底座上座落有卧轴床身，卧轴床身上通过丝杆驱动装置连接有卧轴鞍座，卧轴鞍座上固定有卧轴立柱，卧轴立柱通过丝杆驱动装置连接卧轴主轴箱与卧式主轴，卧轴底座一侧固定有卧轴刀库；底座上还设有纵向工作台，纵向工作台由丝杆驱动、纵向工作台上固定有回转工作台；纵向工作台和回转工作台均连接电气数控装置。

Description

立卧复合五面体龙门加工中心

技术领域

本发明涉及一种数控机床，尤其是涉及一种立卧复合五面体龙门加工中心。

背景技术

数控龙门机床，主要由床身、工作台、左右立柱、横梁、滑鞍、主减速箱、操纵台、电气控制箱、以及驱动控制装置构成。可完成铣、钻、铰、镗等多工序加工，适用于各行业大、中型零件的粗、精加工。中国专利公开了一种五面体龙门加工中心（公开号：CN 2644077X），其包括床身、电器数控系统、立卧复合刀库、换刀装置、横梁、变速箱、操纵台、具有立式头罩和直角铣头的附件头库、左右立柱、工作台、冷却排屑系统、溜板和内部装有主轴的滑枕，主轴上安装有端面键、拉杆、弹簧卡爪、蝶形弹簧、拉刀、液压松刀和液压油缸，蝶形弹簧与附件头连接，滑枕端部安装有接油盘，滑枕下端沿主轴周向布置有多只吊头拉杆，且每只吊头拉杆上均与一吊头油缸的活塞连接，滑枕上固定有快接插座，快接插座内设置有弹簧，附件头上固定有快接插头，滑枕和直角铣头的外壳之间设置有鼠牙盘、锥柄和锥齿轮，锥齿轮套装在锥柄下端，拉杆通过拉钉与锥柄固定连接，滑枕上还安装有挡块和接近开关，滑枕内的主轴套上安装有接近开关和挡块；拉钉盘上安装有相互垂直的定位销和凸轮销，定位销上的凸头位于凸轮销上的滑槽内，定位销的一端可与鼠牙盘凹槽插接，凸轮销上套装有复位弹簧，复位弹簧的一端支承在凸轮销的台肩上，另一端支承在拉钉盘上。这种五面体加工中心的技术方案是在龙门的主轴上按装功能头，刚性较差，生产效率较低，加工精度不高，特别不能用于大型零件的大直径孔系加工。另一种数控龙门五面体机床（专利号：ZL201120388739.6）的技术方案是卧式主轴装置侧挂在龙门立柱上，也存在刚性不足等问题。。

发明内容

本发明是提供一种立卧复合五面体龙门加工中心，其主要是解决现有技术所存在的五面体加工中心，卧式主轴装置安装在立式主轴上，联接刚性差，生产效率低，加工精度不高，另一种卧式主轴装置侧挂在立柱上，联接刚性较差，Y向、Z向行程受龙门立柱宽度与高度限制、并且卧式主轴无法配置卧式刀库、无法自动换刀，不适用大型零件五面体高效加工。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明的立卧复合五面体龙门加工中心，包括底座，所述的底座安装有立柱，立柱上端固定有横梁，横梁设有丝杆驱动装置，通过横梁线轨活动连接有至少一只滑鞍，滑鞍上设有滑枕，滑枕上设有立式主轴箱与立式主轴，滑枕上设有丝杆驱动装置；底座至少有一侧固定有卧轴底座，底座上座落有卧轴床身，卧轴床身上通过丝杆驱动装置连接有卧轴鞍座，卧轴鞍座上固定有卧轴立柱，卧轴立柱通过丝杆驱动装置连接卧轴主轴箱与卧式主轴，卧轴底座一侧固定有卧轴刀库；底座上还设有纵向工作台，纵向工作台由丝杆驱动、纵向工作台上固定有回转工作台；纵向工作台和回转工作台均连接电气数控装置。

本发明是将卧轴装置座落在卧式底座上，静刚度和动特性比按装在立式主轴或侧挂在立柱上大幅改善，卧式主轴Y向、Z向行程不受立柱的高度、宽度所限制，加工空间得到大幅扩大；本发明卧式主轴用于加工安装在回转工作台上的大型零件的四个侧面，立式主轴用于加工顶面，不仅可以实现五面体强力切削与大直径孔系加工，还可以实现任意侧面与侧面上的孔系加工，能够配置卧式刀库满足大型零件五面体高效加工，本发明解决了以下困难点：卧轴与主轴相互位置的确定，卧轴与主轴的空间垂直度、平行度精度的确定，静刚度和动特性匹配。

作为优选，所述的回转工作台为数控回转工作台，或液压回转工作台，或气动回转工作台，或手动回转工作台。实现卧式主轴对安装在回转工作台上的大型零件的五面（或任意侧面）与孔系进行加工。

作为优选，所述的卧轴床身的两侧设有多个调节座与调节螺钉，实现卧式主轴与立式主轴的垂直度与相对位置简便可调。

作为优选，所述的卧式主轴与立式主轴采用标准结构，或者采用加长鼻型L1结构，或者采用加长轴承档L2结构；L1与L2结构的主轴，有利于缩短镗杆长度，实现孔系的高刚性、重负荷、高精度与高效加工。

作为优选，所述的立式主轴箱的丝杆驱动装置包括有Y向丝杆，Y向丝杆连接有Y向丝杆驱动电机，Y向丝杆驱动电机通过Y向丝杆驱动电机座固定在横梁的一端，横梁线轨一侧设有Y向行程开关。通过Y向行程开关可以使得立式主轴箱自动运行。

作为优选，所述的滑鞍通过方滑枕连接立式主轴箱，滑鞍上设有平衡杠，平衡杠上端通过万向接头连接平衡油缸支架，平衡油缸支架连接在方滑枕上，滑鞍上设有压板，滑鞍的一侧设有立式刀库。通过立式刀库可以方便地进行换刀。万向接头用来连接平衡杠与平衡油缸支架，降低同轴造成的故障。

作为优选，所述的卧轴床身上的丝杆驱动装置包括有与卧轴立柱连接的Z向丝杆，卧轴床身上设有Z向线轨，卧轴立柱滑动连接在Z向线轨上，卧轴床身的一侧设有调整块，Z向丝杆的端部设有轴承座与轴承座调整垫块。

作为优选，所述的卧轴立柱上的丝杆驱动装置包括有设在卧轴立柱上的丝杆，丝杆上端连接电机，丝杆穿接在卧轴主轴箱上，卧轴主轴箱上设有卧轴主轴，卧轴立柱上设有Y向线轨，卧轴主轴箱滑动连接在Y向线轨上，卧轴立柱上设有卧轴平衡杠，卧轴平衡杠连接有卧轴平衡杠安装座，卧轴平衡杠安装座固定在卧轴主轴箱上，卧轴立柱的一侧还设有上下光栅尺。

作为优选，所述的底座上设有X向丝杆，X向丝杆穿接在工作台上，底座上设有X向线轨，工作台滑动连接在X向线轨上，X向线轨上设有线轨压板，底座的一端设有X向行程开关。通过X向行程开关可以使得工作台在既定的范围内运动。

作为优选，所述的底座的其中一侧固定有卧轴底座，底座另一侧的立柱上通过立柱导轨活动连接有立柱滑鞍，立柱滑鞍上设有卧式主轴箱，卧式主轴箱设有丝杆驱动装置，卧式主轴箱的丝杆驱动装置包括有复合立柱丝杆，复合立柱丝杆连接有立柱丝杆驱动电机，立柱丝杆驱动电机通过立柱丝杆驱动电机座固定在复合立柱的一端，复合立柱的另一端设有立柱丝杆螺母座，复合立柱丝杆端部穿接在立柱丝杆螺母座内。一侧的卧轴为独立设置，另一侧的立柱为复合立柱，卧轴侧挂在立柱上，这样加工起来的范围较广，节约生产成本。

作为优选，所述的底座的两侧都固定有卧轴底座。

作为优选，所述的卧轴立柱通过氮气瓶安装支架固定有氮气瓶。

作为优选，所述的卧轴刀库通过刀库支架固定在底座上，刀库支架的底部设有长调整块；底座的底部设有机床垫块与机床垫块调整螺栓。长调整块可以调整刀库的位置。

因此，本发明立式主轴装置与卧式主轴装置刚性好，生产效率、加工精度高；卧式主轴装置Y向Z向行程不受龙门立柱限制，适用范围广；立式与卧式主轴均可装刀库、实现立卧主轴均可自动换刀；工件一次装夹能够完成五个面、多主轴加工，满足大型零件的五面体高效高精加工。

附图说明

附图1是本发明实施例1的一种结构示意图；

附图2是本发明实施例1的另一面结构示意图；

附图3是本发明实施例1的底部结构示意图；

附图4是本发明实施例2的一种结构示意图。

图中零部件、部位及编号：底座1、立柱2、横梁3、横梁线轨4、滑鞍5、立式主轴箱6、卧轴底座7、卧轴鞍座8、卧轴立柱9、卧轴主轴箱10、卧轴刀库11、纵向工作台12、Y向丝杆13、Y向行程开关14、方滑枕15、平衡杠16、万向接头17、平衡油缸支架18、压板19、立式刀库20、Z向丝杆21、Z向线轨22、调整块23、轴承座24、轴承座调整垫块25、丝杆26、电机27、Y向线轨28、卧轴平衡杠29、卧轴平衡杠安装座30、上下光栅尺31、X向丝杆32、X向线轨33、线轨压板34、X向行程开关35、立柱导轨36、立柱滑鞍37、卧式主轴箱38、复合立柱丝杆39、立柱丝杆螺母座40、氮气瓶安装支架41、氮气瓶42、刀库支架43、长调整块44、机床垫块45、机床垫块调整螺栓46、立式主轴47、回转工作台48、卧式主轴49。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本例的立卧复合龙门加工中心，如图1、图2、图3，包括底座1、立柱2，立柱上端固定连接有横梁3，横梁通过横梁线轨4活动连接有一个或多个滑鞍5，滑鞍上设有滑枕，滑枕上设有立式主轴箱6与立式主轴47，滑枕上设有丝杆驱动装置；底座的一侧或两侧固定有一个或多个卧轴底座7，卧轴底座上设有卧轴床身与卧轴鞍座8，卧轴鞍座上固定有卧轴立柱9，卧轴立柱通过丝杆驱动装置连接卧轴主轴箱10与卧式主轴49，卧轴底座一侧固定有卧轴刀库11；底座上还设有纵向工作台12，丝杆驱动装置、纵向工作台上固定有回转工作台48，回转工作台48和纵向工作台12均连接电气数控装置。立式主轴箱6的丝杆驱动装置包括有Y向丝杆13，Y向丝杆连接有Y向丝杆驱动电机，Y向丝杆驱动电机通过Y向丝杆驱动电机座固定在横梁的一端，横梁线轨4一侧设有Y向行程开关14。滑鞍通过滑枕15连接立式主轴箱6，滑枕滑鞍5上设有平衡杠16，平衡杠上端通过万向接头17连接平衡油缸支架18，平衡油缸支架连接在方滑枕上，滑鞍上设有压板19，滑鞍5的一侧设有立式刀库20。卧轴鞍座上的丝杆驱动装置包括有与卧轴立柱9连接的Z向丝杆21，卧轴鞍座上设有Z向线轨22，卧轴立柱9滑动连接在Z向线轨上，卧轴鞍座的一侧设有调整块23，Z向丝杆的端部设有轴承座24与轴承座调整垫块25。卧轴立柱上的丝杆驱动装置包括有设在卧轴立柱9上的丝杆26，丝杆上端连接电机27，丝杆穿接在卧轴主轴箱10上，卧轴主轴箱上设有卧轴主轴27，卧轴立柱上设有Y向线轨28，卧轴主轴箱滑动连接在Y向线轨上，卧轴立柱上设有卧轴平衡杠29，卧轴平衡杠连接有卧轴平衡杠安装座30，卧轴平衡杠安装座固定在卧轴主轴箱上，卧轴立柱9的一侧还设有上下光栅尺31。底座上设有X向丝杆32，X向丝杆穿接纵向工作台12上，底座上设有X向线轨33，纵向工作台12滑动连接在X向线轨上，X向线轨上设有线轨压板34，底座的一端设有X向行程开关35。卧轴立柱通过氮气瓶安装支架41固定有氮气瓶42。卧轴刀库通过刀库支架43固定在底座1上，刀库支架的底部设有长调整块44；底座的底部设有机床垫块45与机床垫块调整螺栓46。

本发明高刚性的卧式主轴装置可用于加工按装在回转工作台上的大型零件的四个侧面与孔系，立式主轴用于加工大型零件的顶面，工件一次装夹，实现五面镗铣钻攻加工，不但减少了工件重复按装次数，提高生产效率，更重要的是大幅提升了工件的加工精度；不仅能够实现五面加工，而且能实现任意侧面加工，大幅提高机床的适用范围。

实施例2：本例的立卧复合龙门加工中心，如图4，包括底座1、立柱2，立柱上端固定连接有横梁3，横梁通过横梁线轨4活动连接有滑鞍5，滑鞍上连接有滑枕与立式主轴箱6，滑鞍上设有丝杆驱动装置；底座的一侧固定有一个和多个卧轴底座7，卧轴底座上设有卧轴床身与卧轴鞍座8，卧轴鞍座上固定有卧轴立柱9，卧轴立柱通过丝杆驱动装置连接卧轴主轴箱10与卧式主轴49，卧轴底座一侧固定有卧轴刀库11；底座上还设有纵向工作台12，丝杆驱动装置、纵向工作台12上固定有回转工作台48，纵向工作台12和回转工作台48均连接电气数控装置；也可以在龙门立柱上侧挂卧式主轴装置。立式主轴箱的丝杆驱动装置包括有Y向丝杆13，Y向丝杆连接有Y向丝杆驱动电机，Y向丝杆驱动电机通过Y向丝杆驱动电机座固定在横梁的一端，横梁线轨4一侧设有Y向行程开关14。滑鞍通过方滑枕15连接立式主轴箱6，滑鞍5上设有平衡杠16，平衡杠上端通过万向接头17连接平衡油缸支架18，平衡油缸支架连接在方滑枕上，滑鞍上设有压板19，滑鞍的一侧设有立式刀库20。卧轴鞍座上的丝杆驱动装置包括有与卧轴立柱9连接的Z向丝杆21，卧轴鞍座上设有Z向线轨22，卧轴立柱9滑动连接在Z向线轨上，卧轴鞍座的一侧设有调整块23，Z向丝杆的端部设有轴承座24与轴承座调整垫块25。卧轴立柱上的丝杆驱动装置包括有设在卧轴立柱9上的丝杆26，丝杆上端连接电机27，丝杆穿接在卧轴主轴箱10上，卧轴主轴箱上设有卧轴主轴27，卧轴立柱上设有Y向线轨28，卧轴主轴箱滑动连接在Y向线轨上，卧轴立柱上设有卧轴平衡杠29，卧轴平衡杠连接有卧轴平衡杠安装座30，卧轴平衡杠安装座固定在卧轴主轴箱上，卧轴立柱9的一侧还设有上下光栅尺31。底座上设有X向丝杆32，X向丝杆穿接在纵向工作台12上，底座上设有X向线轨33，纵向工作台12滑动连接在X向线轨上，X向线轨上设有线轨压板34，底座的一端设有X向行程开关35。卧轴立柱通过氮气瓶安装支架41固定有氮气瓶42。卧轴刀库通过刀库支架43固定在底座1上，刀库支架的底部设有长调整块44；底座的底部设有机床垫块45与机床垫块调整螺栓46。底座的另一侧的立柱2上通过立柱导轨36活动连接有立柱滑鞍37，立柱滑鞍上设有卧式主轴箱38，卧式主轴箱设有丝杆驱动装置，卧式主轴箱的丝杆驱动装置包括有复合立柱丝杆39，复合立柱丝杆连接有立柱丝杆驱动电机，立柱丝杆驱动电机通过立柱丝杆驱动电机座固定在复合立柱的一端，复合立柱的另一端设有立柱丝杆螺母座40，复合立柱丝杆端部穿接在立柱丝杆螺母座内。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims

1.一种立卧复合五面体龙门加工中心，包括底座（1），其特征在于所述的底座（1）安装有立柱（2），所述的立柱（2）上端固定有横梁（3），横梁设有丝杆驱动装置，通过横梁线轨（4）活动连接有至少一只滑鞍（5），滑鞍上设有滑枕，滑枕上设有立式主轴箱（6）与立式主轴（47），滑枕上设有丝杆驱动装置；底座（1）至少有一侧固定有卧轴底座（7），卧轴底座上座落有卧轴床身，卧轴床身通过丝杆驱动装置连接有卧轴鞍座（8），卧轴鞍座上固定有卧轴立柱（9），卧轴立柱通过丝杆驱动装置连接卧轴主轴箱（10）与卧式主轴(49)，卧轴底座一侧固定有卧轴刀库（11）；底座（1）上还设有纵向工作台（12），纵向工作台由丝杆驱动、纵向工作台（12）上固定有回转工作台（48）；纵向工作台（12）和回转工作台（48）均连接电气数控装置。

2.根据权利要求1所述的立卧复合五面体龙门加工中心，其特征在于所述的回转工作台（48）为数控回转工作台，或液压回转工作台，或气动回转工作台，或手动回转工作台。

3.根据权利要求1或2所述的立卧复合五面体龙门加工中心，其特征在于所述的卧轴床身的两侧设有多个调节座与调节螺钉。

4.根据权利要求1或2所述的立卧复合五面体龙门加工中心，其特征在于所述的卧式主轴(49)与立式主轴（47）采用标准结构，或者采用加长鼻型L1结构，或者采用加长轴承档L2结构。

5.根据权利要求1或2所述的立卧复合五面体龙门加工中心，其特征在于所述的立式主轴箱的丝杆驱动装置包括有Y向丝杆（13），Y向丝杆连接有Y向丝杆驱动电机，Y向丝杆驱动电机通过Y向丝杆驱动电机座固定在横梁的一端，横梁线轨（4）一侧设有Y向行程开关（14）。

6.根据权利要求1或2所述的立卧复合五面体龙门加工中心，其特征在于所述的滑鞍（5）通过方滑枕（15）连接立式主轴箱（6），滑鞍（5）上设有平衡杠（16），平衡杠上端通过万向接头（17）连接平衡油缸支架（18），平衡油缸支架连接在方滑枕上，滑鞍上设有压板（19），滑鞍的一侧设有立式刀库（20）。

7.根据权利要求1或2所述的立卧复合五面体龙门加工中心，其特征在于所述的卧轴床身上的丝杆驱动装置包括有与卧轴立柱（9）连接的Z向丝杆（21），卧轴床身上设有Z向线轨（22），卧轴立柱（9）滑动连接在Z向线轨上，卧轴床身的一侧设有调整块（23），Z向丝杆的端部设有轴承座（24）与轴承座调整垫块（25）。

8.根据权利要求1或2所述的立卧复合五面体龙门加工中心，其特征在于所述的卧轴立柱（9）上的丝杆驱动装置包括有设在卧轴立柱（9）上的丝杆（26），丝杆上端连接电机（27），丝杆穿接在卧轴主轴箱（10）上，卧轴主轴箱上设有卧轴主轴（49），卧轴立柱上设有Y向线轨（28），卧轴主轴箱滑动连接在Y向线轨上，卧轴立柱上设有卧轴平衡杠（29），卧轴平衡杠连接有卧轴平衡杠安装座（30），卧轴平衡杠安装座固定在卧轴主轴箱上，卧轴立柱（9）的一侧还设有上下光栅尺（31）。

9.根据权利要求1或2所述的立卧复合五面体龙门加工中心，其特征在于所述的底座（1）上设有X向丝杆（32），X向丝杆穿接在纵向工作台（12）上，底座上设有X向线轨（33），纵向工作台（12）滑动连接在X向线轨上，X向线轨上设有线轨压板（34），底座（1）的一端设有X向行程开关（35）。

10.根据权利要求1或2所述的立卧复合五面体龙门加工中心，其特征在于所述的底座（1）的其中一侧固定有卧轴底座（7），底座另一侧的立柱（2）上通过立柱导轨（36）活动连接有立柱滑鞍（37），立柱滑鞍上设有卧式主轴箱（38），卧式主轴箱设有丝杆驱动装置，卧式主轴箱的丝杆驱动装置包括有复合立柱丝杆（39），复合立柱丝杆连接有立柱丝杆驱动电机，立柱丝杆驱动电机通过立柱丝杆驱动电机座固定在复合立柱的一端，复合立柱的另一端设有立柱丝杆螺母座（40），复合立柱丝杆端部穿接在立柱丝杆螺母座内。

11.根据权利要求1或2所述的立卧复合五面体龙门加工中心，其特征在于所述的底座（1）的两侧都固定有卧轴底座（7）。

12.根据权利要求1或2所述的立卧复合五面体龙门加工中心，其特征在于所述的卧轴立柱（9）通过氮气瓶安装支架（41）固定有氮气瓶（42）。

13.根据权利要求1或2所述的立卧复合五面体龙门加工中心，其特征在于所述的卧轴刀库（11）通过刀库支架（43）固定在底座（1）上，刀库支架的底部设有长调整块（44）；底座的底部设有机床垫块（45）与机床垫块调整螺栓（46）。