CN115722940A - 尾盾油脂槽加工设备及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种尾盾油脂槽加工设备及其系统。本尾盾油脂槽加工设备包括支撑框架、Z轴驱动装置、主轴滑动模组安装座、X轴驱动装置、主轴驱动电机以及主轴，其中，主轴用于安装铣刀，主轴滑动模组安装座安装于支撑框架内部，Z轴驱动装置与主轴滑动模组安装座连接以驱动其相对于支撑框架上下移动；主轴与主轴驱动电机的输出轴固定连接，X轴驱动装置与主轴驱动电机连接以驱动其相对于主轴滑动模组安装座横向移动。本尾盾油脂槽加工设备，可实现加工尾盾油脂槽和注浆槽，同时其结构简单且制造成本低。

Description

尾盾油脂槽加工设备及其系统

技术领域

本发明涉及铣床加工设备技术领域，尤其涉及一种尾盾油脂槽加工设备及其系统。

背景技术

在尾盾油脂槽及注浆槽加工过程中，由于工件直径大，重量大。因此，普通设备很难完成该铣槽工序。目前通常使用的解决方法是用大型落地镗铣床加工。落地镗铣床没有可移动的工作台，工件固定在落地平台上，适宜于加工尺寸和重量较大的工件。主轴箱在立柱上垂直移动，立柱在床身上作纵横向移动或仅作横向移动。主轴箱内具有可与铣轴一同伸缩的滑枕，其断面形状有矩形、方形和多边形等，以矩形居多。滑枕尺寸较大，刚度较高，用滑枕支持主轴和安装附件,适于强力铣削,可以扩大工艺范围和提高加工精度。镗轴安装在铣轴内，可单独伸缩和进给。规格较大的落地镗铣床还设有供钻削用的高速主轴。机床配有平台、回转工作台、后立柱、平旋盘、立铣头和万能铣头等附件。在实际使用中，通常铣削的工作量较镗削大，故也称落地铣镗床，主要用于重型机械制造厂。

采用大型落地镗铣床加工尾盾壳体存在以下几点问题：1.大型落地镗铣床加工尾盾壳体存在大材小用的现象，加工成本方面造成极大的浪费。另外大型落地镗铣床设备投入极大，一般加工厂家无法大批量采购大型落地镗铣床。2.大型落地镗铣床在加工壳体上面的油脂槽时，只有X轴、Z轴的进给，对于Y轴的不工作来说，是一种极大的浪费。以上两点说明现有加工方式有极大的优化改进空间。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种尾盾油脂槽加工设备，旨在可实现加工尾盾油脂槽，同时其结构简单且成本低。

为实现上述目的，本发明提供一种尾盾油脂槽加工设备，包括支撑框架、Z轴驱动装置、主轴滑动模组安装座、X轴驱动装置、主轴驱动电机以及主轴，其中，

所述主轴用于安装铣刀，主轴滑动模组安装座安装于支撑框架内部，Z轴驱动装置与主轴滑动模组安装座连接以驱动其相对于支撑框架上下移动；

主轴与主轴驱动电机的输出轴固定连接，X轴驱动装置与主轴驱动电机连接以驱动其相对于主轴滑动模组安装座横向移动。

优选地，所述主轴滑动模组安装座的顶端面上固定有第一滑轨，主轴驱动电机底端安装有与第一滑轨适配的滑块。

优选地，所述Z轴驱动装置包括固定于支撑框架顶部的Z轴驱动电机以及与Z轴驱动电机输出轴连接的第一丝杠，第一丝杠与主轴滑动模组安装座螺纹连接以驱动其上下移动。

优选地，所述支撑框架包括相对设置的地基连接座和横梁、以及连接地基连接座和横梁两侧的两立柱，地基连接座位于底部，Z轴驱动电机安装于横梁上方，地基连接座与地基连接。

优选地，所述立柱的侧面上安装有爬梯。

优选地，所述立柱上固定有第二滑轨，主轴滑动模组安装座上开设有凹槽以容纳第二滑轨。

优选地，所述第一滑轨上安装有第二丝杠，X轴驱动装置的输出轴与第二丝杠连接以驱动主轴驱动电机相对于主轴滑动模组安装座横向移动。

优选地，所述X轴驱动装置为伺服驱动电机，伺服驱动电机的电机座与主轴驱动电机的电机座固定连接。

优选地，所述支撑框架侧面固定有操作台。

本发明进一步提出尾盾油脂槽加工系统，包括上述的尾盾油脂槽加工设备，还包括工件装置靠背以及工件支撑装置，其中，工件支撑装置位于工件下方以将其底部进行支撑，工件装置靠背具有上下两个夹紧块以将工件进行夹紧。

本发明提出的尾盾油脂槽加工设备，专门为大直径半筒体或筒体型结构的壳体内表面或外表面上加工给定深度的槽子而设计，尤其在盾构机的尾盾油脂槽及注浆槽的加工方面优势明显。设备在X、Z向采用丝杠、滑轨传动的方式，搭配伺服电机可以精确的完成X、Z轴两个方向的刀具进给，再通过主轴驱动3刃立式铣刀完成油脂槽的铣槽加工。整个进给和刀具回转的过程均采用CNC技术，可以完成较高的加工精度。本实施例提出的尾盾油脂槽加工设备，具有结构简单、容易实现、制作成本低以及工作稳定可靠的优点。

附图说明

图1为本发明尾盾油脂槽加工系统的主视结构示意图；

图2为本发明尾盾油脂槽加工系统的俯视结构示意图；

图3为本发明尾盾油脂槽加工系统的侧视结构示意图；

图4为本发明尾盾油脂槽加工系统的轴测结构示意图。

图中，A-尾盾油脂槽加工设备、B-工件装置靠背、C-支撑装置，D-待加工的工件，1-地基连接座，2-立柱，3-横梁，4-第一丝杠，5-第二滑轨，6-Z轴驱动电机，7-主轴滑动模组安装座，8–第一滑轨，9-主轴(主轴驱动电机靠里侧部分安装有主轴9，此处示出其位置，但在图1视角中看不出主轴9)，10-X轴驱动电机，11-第二丝杠，12-主轴驱动电机，13-操作台，14-爬梯。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，并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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提出一种尾盾油脂槽加工设备。

参照图1至图4，本优选实施例中，一种尾盾油脂槽加工设备，包括支撑框架、Z轴驱动装置、主轴滑动模组安装座7、X轴驱动装置10、主轴驱动电机12(为伺服驱动电机)以及主轴9，其中，

主轴9用于安装铣刀，主轴滑动模组安装座7安装于支撑框架内部，Z轴驱动装置与主轴滑动模组安装座7连接以驱动其相对于支撑框架上下移动；

主轴9与主轴驱动电机12的输出轴固定连接(主轴驱动电机12驱动主轴9转动)，X轴驱动装置10与主轴驱动电机12连接以驱动其相对于主轴滑动模组安装座7横向移动(即X向移动)。

进一步地，主轴滑动模组安装座7的顶端面上固定有第一滑轨8，主轴驱动电机12底端安装有与第一滑轨8适配的滑块。通过第一滑轨8和滑块的配合，从而实现主轴驱动电机12的平稳移动。

本实施例中，Z轴驱动装置包括固定于支撑框架顶部的Z轴驱动电机6(为伺服驱动电机)以及与Z轴驱动电机6输出轴连接的第一丝杠4(设置有两根第一丝杠4)，第一丝杠4与主轴滑动模组安装座7螺纹连接以驱动其上下移动。

本实施例中，支撑框架包括相对设置的地基连接座1和横梁3、以及连接地基连接座1和横梁3两侧的两立柱2，也就是说，支撑框架采用门形框架结构。地基连接座1位于底部，Z轴驱动电机6安装于横梁3上方，地基连接座1与地基连接，起到固定整个设备的作用。

进一步地，立柱2的侧面上安装有爬梯14。爬梯14可供维修使用。因为支撑框架的高度较高，设置爬梯14可方便维修。

进一步地，立柱2上固定有第二滑轨5，主轴滑动模组安装座7上开设有凹槽(两个凹槽)以容纳第二滑轨5。两个立柱2上均安装有第二滑轨5，从而对主轴滑动模组安装座7的上下移动进行平稳导向，因此，主轴滑动模组安装座7的Z向移动平稳可靠。

进一步地，第一滑轨8上安装有第二丝杠11，X轴驱动装置10的输出轴与第二丝杠11连接以驱动主轴驱动电机12相对于主轴滑动模组安装座7横向移动。第二丝杠11与第一滑轨8平行设置。主轴驱动电机12上安装有丝杠螺母，丝杠螺母与滑块统称为滑动模组。丝杠螺母套于第二丝杠11外。通过第二丝杠的转动，从而带动主轴驱动电机12整体在X轴方向移动。

本实施例中，X轴驱动装置10为伺服驱动电机，伺服驱动电机的电机座与主轴驱动电机12的电机座固定连接。

进一步地，支撑框架侧面固定有操作台13。控制器安装于操作台13上，控制器与Z轴驱动装置、X轴驱动装置10、主轴驱动电机12三者电性连接。

尾盾油脂槽加工设备的工作原理如下：将工件放置在工件支撑上，利用自重固定，然后将工件与工件装夹靠背用上下两个夹紧块夹紧固定。然后，在主轴9上安装铣刀预演走到路径，确定好X轴进给量(槽深)、Z轴进给量(槽长)及加工位置(分度尺寸)，将主轴9转速及加工速度等参数输入控制器中，开动机床即可进行加工。加工过程中，由第一丝杠4带动主轴滑动模组安装座7相对于第二滑轨5上下滑动，完成Z方向的进给，由第二丝杠11带动主轴9及电机在X轴向的第一滑轨8上前后滑动，完成X方向的进给。主轴9则通过转动带动立式铣刀的高速旋转，从而完成整个铣槽(油脂槽或注浆槽)加工过程。

本实施例提出的尾盾油脂槽加工设备，专门为大直径半筒体或筒体型结构的壳体内表面或外表面上加工给定深度的槽子而设计，尤其在盾构机的尾盾油脂槽及注浆槽的加工方面优势明显。设备在X、Z向采用丝杠、滑轨传动的方式，搭配伺服电机可以精确的完成X、Z轴两个方向的刀具进给，再通过主轴9驱动3刃立式铣刀完成油脂槽的铣槽加工。整个进给和刀具回转的过程均采用CNC技术，可以完成较高的加工精度。本实施例提出的尾盾油脂槽加工设备，具有结构简单、容易实现、制作成本低以及工作稳定可靠的优点。

本尾盾油脂槽加工设备与传统落地镗铣床对比，通过满足使用要求的基础上，去掉工艺过程中不需要的机床Y向进给，简化和优化现有设备结构，极大的降低了油脂槽加工工序的成本，也降低了设备方面的投入。满足设备绿色化发展趋势，使数控机床行业更加细分化、个性化，推动行业的发展。

本发明进一步提出一种尾盾油脂槽加工系统。

参照图1至图4，本优选实施例中，一种尾盾油脂槽加工系统，包括上述的尾盾油脂槽加工设备，还包括工件装置靠背B以及工件支撑装置C，其中，工件支撑装置C位于工件下方以将其底部进行支撑，工件装置靠背B具有上下两个夹紧块以将工件的上、下两端分别进行夹紧。尾盾油脂槽加工设备的具体结构以及有益效果参照上述实施例，在此不再赘述。

本发明提出的尾盾油脂槽加工系统，将设备装夹工作台设计为支撑+装夹靠背的形式，其装夹方式稳定可靠。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种尾盾油脂槽加工设备，其特征在于，包括支撑框架、Z轴驱动装置、主轴滑动模组安装座、X轴驱动装置、主轴驱动电机以及主轴，其中，

所述主轴用于安装铣刀，主轴滑动模组安装座安装于支撑框架内部，Z轴驱动装置与主轴滑动模组安装座连接以驱动其相对于支撑框架上下移动；

主轴与主轴驱动电机的输出轴固定连接，X轴驱动装置与主轴驱动电机连接以驱动其相对于主轴滑动模组安装座横向移动。

2.如权利要求1所述的尾盾油脂槽加工设备，其特征在于，所述主轴滑动模组安装座的顶端面上固定有第一滑轨，主轴驱动电机底端安装有与第一滑轨适配的滑块。

3.如权利要求1所述的尾盾油脂槽加工设备，其特征在于，所述Z轴驱动装置包括固定于支撑框架顶部的Z轴驱动电机以及与Z轴驱动电机输出轴连接的第一丝杠，第一丝杠与主轴滑动模组安装座螺纹连接以驱动其上下移动。

4.如权利要求3所述的尾盾油脂槽加工设备，其特征在于，所述支撑框架包括相对设置的地基连接座和横梁、以及连接地基连接座和横梁两侧的两立柱，地基连接座位于底部，Z轴驱动电机安装于横梁上方，地基连接座与地基连接。

5.如权利要求4所述的尾盾油脂槽加工设备，其特征在于，所述立柱的侧面上安装有爬梯。

6.如权利要求4所述的尾盾油脂槽加工设备，其特征在于，所述立柱上固定有第二滑轨，主轴滑动模组安装座上开设有凹槽以容纳第二滑轨。

7.如权利要求2所述的尾盾油脂槽加工设备，其特征在于，所述第一滑轨上安装有第二丝杠，X轴驱动装置的输出轴与第二丝杠连接以驱动主轴驱动电机相对于主轴滑动模组安装座横向移动。

8.如权利要求1所述的尾盾油脂槽加工设备，其特征在于，所述X轴驱动装置为伺服驱动电机，伺服驱动电机的电机座与主轴驱动电机的电机座固定连接。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的尾盾油脂槽加工设备，其特征在于，所述支撑框架侧面固定有操作台。

10.一种尾盾油脂槽加工系统，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的尾盾油脂槽加工设备，还包括工件装置靠背以及工件支撑装置，其中，工件支撑装置位于工件下方以将其底部进行支撑，工件装置靠背具有上下两个夹紧块以将工件进行夹紧。

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