CN114833592A - 一种高速龙门动柱式加工中心及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种高速龙门动柱式加工中心及其工作方法，包括工作台、第一水平移动结构、龙门架、刀架结构、第二水平移动结构、滑座、滑枕、主轴结构、排屑结构；所述工作台为一体成型，所述工作台两侧设有排屑槽；所述龙门架一体成型，包两侧的立柱和中间的横梁。将需要加工的坯料固定到工作台上，设置在龙门架上的主轴结构在第一水平移动结构、第二水平移动结构的驱动下，对其进行机加工，加工过程中产生的切屑，沿着工作台两侧排屑槽，到达排屑结构进行切屑回收处理。工作台和龙门架均为铸件一体成型，从而大大提高了其自身强度，使加工中心得到高刚性和长久稳定的精度。

Description

一种高速龙门动柱式加工中心及其工作方法

技术领域

本发明涉及加工中心领域，具体是一种高速龙门动柱式加工中心及其工作方法。

背景技术

龙门加工中心是指主轴Z轴的轴线与工作台垂直设置的加工中心，整体结构是由双立柱和顶梁构成门式结构框架的大型加工中心机，双立柱中间还有横梁。龙门动柱式加工中心，工作过程中，工作台固定，龙门架移动。 目前的龙门架的中间的横梁和两侧立柱一般是分体设置，有不同的铸件连接而成，但是由于动柱式龙门加工中心主要用于超高速的移动加工生产，一段时间的使用之后，容易出现因强度不够导致的加工精度问题。另外，加工过程中会不断产生金属切屑，定时间的加工之后，人为将从防护罩或工作台搜集来的金属切屑运送排屑机进屑口，再由排屑机运送到搜集车上，这就导致金属切屑容易在工作台上堆积，设备容易受到锈蚀的困扰，从而影响加工中心的使用，甚至污染工作环境。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种高速龙门动柱式加工中心及其工作方法，解决了龙门动柱式加工中心工作时候存在的问题。

技术方案：本发明提供了一种高速龙门动柱式加工中心及其工作方法，包括工作台、第一水平移动结构、龙门架、刀架结构、第二水平移动结构、滑座、滑枕、主轴结构、排屑结构，所述龙门架通过并列设置的两组第一水平移动结构设置在工作台上，所述刀架结构设置在龙门架侧边，所述滑座通过第二水平移动结构设置在龙门架上，所述滑枕设置在滑座上，所述主轴结构设置在滑枕内，所述排屑结构共有两组，分别设置在工作台两侧下方位置；所述工作台为一体成型，所述工作台两侧设有排屑槽；所述龙门架一体成型，包两侧的立柱和中间的横梁。将需要加工的坯料固定到工作台上，设置在龙门架上的主轴结构在第一水平移动结构、第二水平移动结构的驱动下，对其进行机加工，加工过程中产生的切屑，沿着工作台两侧排屑槽，到达排屑结构进行切屑回收处理。工作台和龙门架均为铸件一体成型，从而大大提高了其自身强度，使加工中心得到高刚性和长久稳定的精度。另外，两组第一水平移动结构分别设置在龙门架立柱下方，共同驱动龙门机做水平方向的移动，提高了其移动稳定性，而且两组第一水平移动结构跨距较大，其抗振性能好刚性强。

进一步的，所述排屑槽槽壁向工作台外侧倾斜设置。不但便于铸造过程中 脱模，而且便于切屑随着切削液流入到排屑结构中进行排出。

进一步的，所述排屑槽内设有若干倾斜并列设置的导向板。起到加强作用的同时，使得切屑分段下落到排屑结构的传送链板上，避免一下子堆积过多导致排屑结构的传送链板卡住，从而影响传送效率。

进一步的，所述第一水平移动结构包括第一电机、传动结构、导轨结构，所述第一电机为内藏式设置，位于龙门架的立柱内；所述传动结构包括第一齿轮、齿条，所述第一齿轮设置在第一电机轴端，所述齿条固定在工作台，且第一齿轮、齿条之间啮合设置，所述导轨结构设置在工作台上位于齿条侧边。设置在龙门架两侧立柱内的第一电机转动，通过第一齿轮和齿条的啮合作用，以及导轨结构的导向作用，驱动龙门架进行水平方向的移动。第一电机的内藏式设置，不但使得整个第一水平移动结构更加紧凑，减少了设备的占地面积。另外，齿条通过若干个小齿条拼接而成，可以完成较长行程的传动，相比于长丝杠传动，有效避免了丝杠弯曲变形造成的传动精度不佳的问题。

进一步的，所述传动结构还包括辅助齿轮结构，所述辅助齿轮结构包括固定块、轴承、转轴、第一锁紧螺栓、第二齿轮、第二锁紧螺栓，所述轴承设置在固定块内，与转轴一端连接，并通过第一锁紧螺栓固定，所述第二齿轮设置在转轴另一端，并通过第二锁紧螺栓固定。辅助齿轮结构安装在立柱两侧，其上的第二齿轮与齿条啮合，在第一水平移动结构驱动龙门架移动时候，起到辅助作用，提高了其移动稳定性。

进一步的，所述排屑结构包括水平传送链板结构、提升结构，所述水平传送链板结构、提升结构依次连接。

进一步的，所述水平传送链板结构上方设有V型导向板。V型导向板设置，避免从工作台排屑槽排出的带金属切屑的切削液落到地面上，从而工厂造成污染。

进一步的，所述水平传送链板结构下方设有切削液回收处理装置。对切削液进行回收并过滤处油处理，以便于进行循环使用。

进一步的，一种高速龙门动柱式加工中心的工作方法，具体步骤如下：

1）将需要进行加工的坯料放到工作台指定位置后，进行安装固定；

2）根据具体加工要求，主轴结构从刀架结构中选取合适的刀具；

3）主轴结构通过龙门架在第一水平移动结构、第二水平移动结构的作用下，对工作台上的坯料进行指定位置的加工；

4）在加工过程中产生的金属切屑，随着切削液向工作台两侧的排屑槽内排送；

5）排屑结构中的水平传送链板结构对切屑进行传送，传送过程中，切削液通过下方的切削液回收处理装置进行回收处理，以便后续循环使用，金属切屑则通过提升结构收集到集料小车中。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：1）设置一体式工作台、一体式龙门架，从而大大提高了其自身强度，使加工中心得到高刚性和长久稳定的精度；2）龙门架立柱下方设置两组单独控制的第一水平移动结构共同驱动龙门机做水平方向的移动，提高了其移动稳定性，而且第一电机的内藏式设置，不但使得整个第一水平移动结构更加紧凑，减少了设备的占地面积；3）在工作台两侧安装排屑结构，并设置对应的排屑槽，使得加工过程中产生的金属切屑随着切削液流到排屑结构中，实现自动排屑功能，从而使得加工中心可以连续加工，并减轻了工人工作量，提高了工作环境质量。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明具有局部视图的主视图；

图3为的剖视图。

图中：工作台1、排屑槽11、导向板111、第一水平移动结构2、第一电机21、传动结构22、第一齿轮221、齿条222、辅助齿轮结构223、固定块2231、轴承2232、转轴2233、第一锁紧螺栓2234、第二齿轮2235、第二锁紧螺栓2236、导轨结构23、龙门架3、立柱31、横梁32、刀架结构4、第二水平移动结构5、滑座6、滑枕7、主轴结构8、排屑结构9、水平传送链板结构91、V型导向板911、切削液回收处理装置912、提升结构92。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

如图1所示为本发明的立体图，如图2所示为本发明具有局部剖视图的主视图，包括工作台1、第一水平移动结构2、龙门架3、刀架结构4、第二水平移动结构5、滑座6、滑枕7、主轴结构8、排屑结构9，所述龙门架3通过并列设置的两组第一水平移动结构2设置在工作台1上，所述刀架结构4设置在龙门架3侧边，所述滑座6通过第二水平移动结构5设置在龙门架3上，所述滑枕7设置在滑座6上，所述主轴结构8设置在滑枕7内，所述排屑结构9共有两组，分别设置在工作台1两侧下方位置；所述工作台1为一体成型，所述工作台1两侧设有排屑槽11；所述龙门架3一体成型，包两侧的立柱31和中间的横梁32。

所述排屑槽11槽壁向工作台1外侧倾斜设置。

所述排屑槽11内设有若干倾斜并列设置的导向板111。

所述第一水平移动结构2包括第一电机21、传动结构22、导轨结构23，所述第一电机21为内藏式设置，位于龙门架3的立柱31内；所述传动结构22包括第一齿轮221、齿条222，所述第一齿轮221设置在第一电机21轴端，所述齿条222固定在工作台1，且第一齿轮221、齿条222之间啮合设置，所述导轨结构23设置在工作台1上位于齿条222侧边。

所述传动结构22还包括辅助齿轮结构223，如图3所示为所述辅助齿轮结构223的剖视图，包括固定块2231、轴承2232、转轴2233、第一锁紧螺栓2234、第二齿轮2235、第二锁紧螺栓2236，所述轴承2232设置在固定块2231内，与转轴2233一端连接，并通过第一锁紧螺栓2234固定，所述第二齿轮2235设置在转轴2233另一端，并通过第二锁紧螺栓2236固定。第一水平移动结构2的齿轮齿条构成的传动结构22，其水平方向移动速度最快可达50m/min；第二水平移动结构5的速度最快可达30m/min。

所述排屑结构9包括水平传送链板结构91、提升结构92，所述水平传送链板结构91、提升结构92依次连接。

所述水平传送链板结构91上方设有V型导向板911。

所述水平传送链板结构91下方设有切削液回收处理装置912。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高速龙门动柱式加工中心，其特征在于：包括工作台（1）、第一水平移动结构（2）、龙门架（3）、刀架结构（4）、第二水平移动结构（5）、滑座（6）、滑枕（7）、主轴结构（8）、排屑结构（9），所述龙门架（3）通过并列设置的两组第一水平移动结构（2）设置在工作台（1）上，所述刀架结构（4）设置在龙门架（3）侧边，所述滑座（6）通过第二水平移动结构（5）设置在龙门架（3）上，所述滑枕（7）设置在滑座（6）上，所述主轴结构（8）设置在滑枕（7）内，所述排屑结构（9）共有两组，分别设置在工作台（1）两侧下方位置；所述工作台（1）为一体成型，所述工作台（1）两侧设有排屑槽（11）；所述龙门架（3）一体成型，包两侧的立柱（31）和中间的横梁（32）。

2.根据权利要求1所述的高速龙门动柱式加工中心，其特征在于：所述排屑槽（11）槽壁向工作台（1）外侧倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的高速龙门动柱式加工中心，其特征在于：所述排屑槽（11）内设有若干倾斜并列设置的导向板（111）。

4.根据权利要求1所述的高速龙门动柱式加工中心，其特征在于：所述第一水平移动结构（2）包括第一电机（21）、传动结构（22）、导轨结构（23），所述第一电机（21）为内藏式设置，位于龙门架（3）的立柱（31）内；所述传动结构（22）包括第一齿轮（221）、齿条（222），所述第一齿轮（221）设置在第一电机（21）轴端，所述齿条（222）固定在工作台（1），且第一齿轮（221）、齿条（222）之间啮合设置，所述导轨结构（23）设置在工作台（1）上位于齿条（222）侧边。

5.根据权利要求4所述的高速龙门动柱式加工中心，其特征在于：所述传动结构（22）还包括辅助齿轮结构（223），所述辅助齿轮结构（223）包括固定块（2231）、轴承（2232）、转轴（2233）、第一锁紧螺栓（2234）、第二齿轮（2235）、第二锁紧螺栓（2236），所述轴承（2232）设置在固定块（2231）内，与转轴（2233）一端连接，并通过第一锁紧螺栓（2234）固定，所述第二齿轮（2235）设置在转轴（2233）另一端，并通过第二锁紧螺栓（2236）固定。

6.根据权利要求1所述的高速龙门动柱式加工中心，其特征在于：所述排屑结构（9）包括水平传送链板结构（91）、提升结构（92），所述水平传送链板结构（91）、提升结构（92）依次连接。

7.根据权利要求6所述的高速龙门动柱式加工中心，其特征在于：所述水平传送链板结构（91）上方设有V型导向板（911）。

8.根据权利要求7所述的高速龙门动柱式加工中心，其特征在于：所述水平传送链板结构（91）下方设有切削液回收处理装置（912）。

9.一种如权利要求1~8任一项所述的高速龙门动柱式加工中心的工作方法，其特征在于：具体步骤如下：

将需要进行加工的坯料放到工作台（1）指定位置后，进行安装固定；

根据具体加工要求，主轴结构（8）从刀架结构（4）中选取合适的刀具；

主轴结构（8）通过龙门架（3）在第一水平移动结构（2）、第二水平移动结构（5）的作用下，对工作台上的坯料进行指定位置的加工；

在加工过程中产生的金属切屑，随着切削液向工作台两侧的排屑槽（11）内排送；

排屑结构（9）中的水平传送链板结构（91）对切屑进行传送，传送过程中，切削液通过下方的切削液回收处理装置（912）进行回收处理，以便后续循环使用，金属切屑则通过提升结构（92）收集到集料小车中。

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