CN110125469B - 一种加工大尺寸构件的便携式镗铣床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加工大尺寸构件的便携式镗铣床，包括支撑台，支撑台上设有中心轴，中心轴上通过中心轴承安装有旋转台，旋转臂安装在旋转台上，切削臂设置在旋转臂上，切削臂上安装有左、右支撑架，左、右支撑架分别与左、右调平丝杠的活动单元相连接，左、右调平丝杠的下端分别与左、右滚轮支架相连，并分别由左、右调平电机通过左、右驱动轮驱动。左、右驱动轮在工件的上表面行走，并同时带动切削臂和旋转臂绕中心轴旋转。切削臂上安装有车床主轴，车床主轴上安装有驱动单元，安装在旋转臂上的动力单元通过驱动动力单元来驱动车床主轴的旋转，车床主轴带动安装在其底端的铣刀头实现对工件表面的切削。

Description

一种加工大尺寸构件的便携式镗铣床

技术领域

本发明涉及一种便携式现场镗铣床。

背景技术

在许多重工领域，比如海洋工程，核电，造船等领域，往往出现一些需要机械切削加工的构件尺寸较大或者吨位较重，无法靠室内固定的车床进行加工的情况，为了解决上述问题，诞生了一种现场切削车床即将车床安装固定到待加工的构件上，在室外对构件进行切削加工，现有技术中在对大尺寸(往往尺寸在6米以上)的构件进行现场镗铣加工时，常常因为现有现场镗铣床采用悬臂结构布置，即车床臂以镗铣床旋转中心为支撑点而切削刀具安装在车床臂的末端，因此，被加工构架的尺寸越大则车床臂悬臂长度就越长，从而使安装在车床臂端部的刚度越低，导致铣刀头在切削加工时会因车床臂刚度低而导致震动，从而导致车床无法保证应有的加工精度，进而无发满足技术要求的情况。同时，现有技术的现场镗铣床的无法做到方便的拆卸和安装，因此，自身尺寸大，重量大，即不便于安装也不便于运输。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效的对大尺寸构件进行现场机械切削加工，运输便携，安装方便，加工精度高的镗铣床。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种便携式镗铣床，包括支撑台，支撑台上设有支撑腿，所述支撑腿上设有支撑螺栓，所述支撑螺栓将支腿台固定在工件上，所述支撑台上安装有中心轴，所述中心轴上设有中心轴承，所述旋转台安装在中心轴承上，所述旋转台上设有旋转臂，所述旋转臂上设有中心盖板，所述中心盖板通过中心螺柱与旋转台相连并将旋转臂固定在旋转台上，所述动力单元安装在旋转臂上，所述旋转臂上设有切削臂，所述切削臂上设有左支撑架和右支撑架，所述左支撑架上设有左调平丝杠，所述右支撑架上设有右调平丝杠，所述左调平电机与左调平丝杠相连，所述左调平丝杠的滑动单元固定在左支撑架上，所述左调平丝杠底部安装在左滚轮支架，所述左滚轮支架安装有左驱动轮，所述左滚轮支架上设有左驱动电机，所述左驱动轮通过传动装置与左驱动电机相连，所述右调平电机与右调平丝杠相连，所述右调平丝杠的滑动单元固定在右支撑架上，所述右调平丝杠底部安装在右滚轮支架，所述右滚轮支架安装有右驱动轮，所述右滚轮支架上设有右驱动电机，所述右驱动轮通过传动装置与右驱动电机相连，所述左、右驱动轮行走在待加工工件的表面，所述左、右驱动轮布置在以中心轴圆心的同一圆弧上，所述车床主轴顶部设有驱动单元，所述驱动单元与动力单元相连，所述车床主轴上设有上夹板和下夹持架，所述z向丝杠的一端固定安装在上夹持板上，所述z向丝杠的另一端固定安装在下夹持架上，所述上夹持板与车床主轴固定在一起，所述下夹持架固定在固定架上，所述固定架安装在支撑板上，所述车床主轴上设有主轴凸台，所述下夹持架内表面设有内凹槽与车床主轴的主轴凸台配合，便于车床主轴沿z向移动时起导向作用，所述固定架安装在支撑板上，所述支撑板上设有x向导轨，所述x向导轨的导轨体和滑动单元分别固定在切削臂下表面和支撑板上表面，所述支撑板上安装有x向丝杠，所述x向丝杠的两端固定在切削臂下表面，所述x向丝杠的活动单元与支撑板相连，本发明实现了镗铣床旋转运动的驱动轮和切削运动的车床主轴位于切削臂的同一端，进而大大减少了车床臂悬臂支撑的长度，同时，驱动滚轮以工件表面为支撑承担了大部分的镗铣床自重，从而解决了由于设备自重而导致的车床臂刚性不足的问题。

作为优选的技术方案，所述左驱动轮和右驱动轮对称布置在以中心轴为中心同一圆弧面上，所述左、右驱动轮可以额外各布置一个支撑轮，从而更优的保证行走过程中的平稳性。

作为优选的技术方案，所述设置在旋转臂上的动力单位为液压动力单元，所述驱动单元为液压马达。

作为优选的技术方案，所述车床主轴设有z向丝杠，z向丝杠可以由伺服电机控制。

作为优选的技术方案，所述下支撑台上设有x向导轨和x向丝杠。所述x向导轨可以车床主轴为中心对称布置两条，从而保证主轴x向运动更平稳。

作为优选的技术方案，所述左调平电机可以为伺服电机，所述右调平电机为伺服电机。左、右调平电机可以通过手动模式或者远程调节器对其进行控制。

作为优选的技术方案，所述旋转臂与切削为螺栓连接，所述支撑台与支撑腿为螺栓连接，所述支撑腿通过支撑螺栓固定在工件上，所述左、右支撑架与切削臂为螺栓连接，所述旋转臂与旋转台通过螺柱连接，从而实现了便携的安装、拆卸、运输。

由于采取了上述技术方案，驱动轮行走在工件表面，通过驱动电机提供驱动力，驱动轮带动切削臂和旋转臂绕中心轴旋转，同时，安装在切削臂上的车床主轴在驱动单元的驱动下进行切削运动，由于驱动轮与中心轴承担了旋转臂和切削臂的重量，同时驱动滚轮的驱动力抵消了部分切削力，因此，由旋转臂、切削臂、车床主轴等构件的自重而导致的车床臂刚度削弱的情况得到了避免。由于在驱动轮行走过程中安装在左、右支撑架上的左、右调平丝杠实时调驱动轮行走过程中的由于工件表面不平整而造成的切削臂的倾斜，从而保证的整个切削臂在整个切削过程中始终处在的水平状态，进而保证了车床主轴的水平度，由于车床主轴上设有x向丝杠和z向丝杠，进而保证了切削过程中主轴在z向和x向的调节，从而实现了对大尺寸构件的高精度的现场切削机加工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1中的A-A向剖视图；

图3是本发明实施例的左视图(包含局部剖视图k)；

图4是图3中J位置的详细视图；

图5是本发明实施例中I-I位置的截面图；

具体实施方式

如图1至图3所示，一种便携式现场镗铣床设备，包括支撑台20，所述支支撑台20设有支撑腿21，所述支撑腿上设有支撑螺栓25，所述支撑螺栓25将支撑腿21固定安装在工件1上，所述工件1为待加工的工件，所述支撑台20上安装有中心轴16，所述中心轴16上安装有中心轴承18，所述中心轴承18上安装有旋转台17，所述旋转平台17上安装有旋转臂2，所述旋转臂2上设有中心盖板24，所述中心盖板24上安装有中心螺柱19，所述中心螺柱19将旋转臂2固定安装在旋转平台17上，所述旋转臂2上设有动力单元23，所述旋转臂2设有切削臂3，所述切削臂3上安装有左支撑架6、右支撑架29，所述左调平电机4与左调平丝杆34相连，所述右调平电机5与右调平丝杠33相连，所述左调平丝杠34与左滚轮支架36相连，所述左滚轮支架36上设有左驱动轮31，所述右滚轮支架7设有右驱动轮32，所述左驱动轮31上设有左驱动电机30，所述右驱动轮32上设有右驱动电机22，所述左支撑架6与左调平丝杠34的活动单元相连，所述左调平丝杠34的活动单元为左调平单元36，所述右支撑架29与右调平丝杠33的活动单元相连，所述右调平丝杠33的活动单元为右调平单元38，所述车床主轴13设有下夹持架14，所述下夹持架14上安装有固定架11，所述固定架11安装在在支撑板10上，所述支撑板10上设有x向导轨15和x向丝杠28，所述x向导轨固定在切削臂3的下表面上，其滑动单元固定在支撑板10上，所述x向丝杠28固定在切削臂下表面上，其移动单元固定在支撑板10上，所述车床主轴13上端设有上夹持板26，所述上夹持板26固定在车床主轴13上，所述Z向丝杠9一端固定在下夹持架14上，另一端固定在上夹持板26上，所述上夹持板26上安装有丝杠调节螺母27，所述车床主轴13上端设有驱动单元8，所述车床主轴13底端安装有铣刀头12。所述车床主轴13上设有主轴凸台38与下夹持架14内表面凹槽相配合为车床主轴13提供导向作用。

在实际工作中对超大尺寸的构件进行机加工时，按图1中结构布置安装设备，通过支撑螺栓25调整支撑台20水平和垂直位置，通过控制左调平电机4和右调平电机5来控制左调平丝杠34和右调平丝杠33的正转或者反转从而调整左调平单元35和右调平单元37的高度位置，进而调整左支撑架6和右支撑架29的高度位置，从而始终使切削臂3保持水平，左驱动电机30驱动左驱动轮31，右驱动电机22驱动右驱动轮32沿工件1的上表面行走，左驱动轮31和右驱动轮32同时带动切削臂3和旋转臂2绕中心轴16转动，安装在切削臂3上的车床主轴13随着切削臂3一起运动，动力单元23带动驱动单元8，驱动单元8驱动车床主轴13旋转，车床主轴13带动铣刀头12做切削运动进而对工件1的表面进行切削，调整x向丝杠28从而调整支撑板10在x方向的位置，进而调整铣刀头12在x方向的位置，调整丝杠螺母27，从而使车床主轴13的沿着主轴凸台38在下夹持架14内表面内滑动，进而调整车床主轴13垂直方向的进给量，

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种镗铣床，其特征在于，包括支撑台，所述支撑台上安装有支撑腿，所述支撑腿上安装有支撑螺栓，所述支撑螺栓同工件相连，所述支撑台上设有中心轴，所述中心轴上设有中心轴承可绕中心轴旋转，所述中心轴承上安装有旋转台，所述旋转台设有螺栓孔，所述旋转台上安装有旋转臂，所述旋转臂上安装有中心盖板，所述中心盖板上同样设有螺栓孔，所述中心螺柱通过中心盖板将旋转臂固定在旋转平台上，旋转臂可绕中心轴旋转，所述旋转臂上安装有切削臂，所述切削臂上安装有左支撑架、右支撑架，所述左支撑架和右支撑架对称设置在切削臂两侧，所述左支撑架上安装有左调平丝杠，所述右支撑架上安装有右调平丝杠，所述左调平丝杠通过其活动单元与左支撑架相连，所述右调平丝杠通过其活动单元与右支撑架相连，所述左调平丝杠上端安装有左调平电机，所述左调平丝杠下端安装有左滚轮架上，所述左滚轮架上安装有左驱动轮，所述左驱动轮上安装有左驱动电机，所述右调平丝杠上端同样安装有右调平电机，所述有调平丝杠的下端安装在右滚轮架上，所述右滚轮加上安装有右驱动轮，所述右驱动轮上安装有右驱动电机，所述左、右驱动轮布置在工件的上表面，分别在左、右驱动电机的驱动下带动切削臂和旋转臂绕中心轴旋转，所述切削臂的中心线上布置有车床主轴，所述车床主轴上设有下夹持架，所述下夹持架通过固定架将车床主轴固定在支撑板上，所述支撑板上安装有x向导轨，所述x向导轨的活动单元与支撑板相连，其线性导轨体固定在切削臂上，从而实现车床主轴沿x向导轨的滑动，同时，支撑板上安装有x向丝杠，所述x向丝杠安装在切削臂上，通过调节x向丝杠可以精确调节车床主轴在x向的位移，所述车床主轴上安装有z向丝杠，所述z向丝杠一端固定在下夹持架上，一端固定在上夹持板上，通过调整z向丝杠可以实现主轴z向进给量的调节，所述车床主轴顶部安装有驱动单元，所述驱动单元驱动车床主轴旋转，车床主轴带动安装在车床底端的铣刀头旋转，从而实现对工件表面的铣削，同时，车床主轴在切削臂的带动下绕中心轴旋转，进而实现了对整个工件表面的切削。

2.根据权利要求1所述的一种镗铣床，其特征在于：所述的切削臂和旋转臂由驱动轮驱动绕中心轴旋转，驱动轮由驱动电机驱动，驱动轮行走在工件表面。

3.根据权利要求1所述的一种镗铣床，其特征在于：左驱动轮、右驱动轮设置在以中心轴为圆心的同一半径的圆弧上，并且驱动轮布置在切削臂的末端。

4.根据权利要求1所述的一种镗铣床，其特征在于：所述左调平电机和右调平电机对称布置在切削臂左右两侧，左、右调平电机可以通过分别驱动左、右调平丝杠的转动随时调整驱动轮行走过程中切削臂的水平。

5.根据权利要求1所述的一种镗铣床，其特征在于：所述左调平丝杠的中心线与左驱动轮的中心线重合，所述有调平丝杠的中心线与右驱动轮的中心线重合。

6.根据权利要求1所述的一种镗铣床，其特征在于：所述的车床主轴布置在切削臂的中心线上，且车床主轴的中心线、中心轴的中心线、切削臂的中心线，三条线处在同一个平面内。

7.根据权利要求1所述的一种镗铣床，其特征在于：所述切削臂上安装有x向导轨和x向丝杠，从而可以对车床主轴的x方向进行调节，所述车床主轴上设置有z向调节丝杠，从而可以实现车床主轴z向调节。

8.根据权利要求1所述的一种镗铣床，其特征在于：所述的旋转臂设置在旋转台上，旋转台上，可绕中心轴旋转。

9.根据权利要求1所述的一种镗铣床，其特征在于：所述的支持腿上设有支撑螺栓，调节支撑螺栓可以调节支撑台的水平度。

10.根据权利要求1所述的一种镗铣床，其特征在于：旋转台与旋转臂，旋转臂与切削臂，切削臂与左、右支撑架，中心主轴与下支持架，下支持架与下支撑板的连接均为螺栓连接，方便拆卸和组装，从而使整个设备非常便携。

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