CN116748906A - 立式定梁龙门结构的加工中心 - Google Patents

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CN116748906A CN202310857814.6A CN202310857814A CN116748906A CN 116748906 A CN116748906 A CN 116748906A CN 202310857814 A CN202310857814 A CN 202310857814A CN 116748906 A CN116748906 A CN 116748906A
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Abstract

本发明涉及加工中心技术领域，公开了立式定梁龙门结构的加工中心，包括底座，底座上安装有两个Y轴向线性滑轨，每个Y轴向线性滑轨上均滑动安装有两个滑块，底座的上侧安装有工作台，滑块与工作台的底部相固定，底座上安装有用于带动工作台移动的Y轴向驱动机构，底座的上侧固定有龙门架，龙门架上安装有X轴向移动机构，X轴向移动机构内安装有一体式拖板机构。移动时通过X轴线性导轨对一体式拖板的移动进行导向，保持机床几何精度的稳定性，主轴箱移动时通过Z轴导轨和Z轴轴承座的配合进行导向，根据底座箱设有Y轴导轨和横梁阶梯式设计，分散了X轴和Z轴的重力，减轻振动，提高X轴和Z轴方向移动的稳定性，提高加工精度和表面光洁度。

Description

立式定梁龙门结构的加工中心
技术领域
本发明涉及加工中心技术领域，尤其涉及立式定梁龙门结构的加工中心。
背景技术
加工中心是从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库上安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现多种加工功能。
现有的加工中心在使用时其用于承载工件的工作台在负载较大后会导致其移动时的稳定性降低，导致待加工的工件和主轴之间的位置出现偏差，影响后续的加工精度，因此，针对以上现状，迫切需要开发的稳定性好，对工件在Y轴方向的位置调整准确，对主轴在X轴和Z轴方向的位置调整准确，加工精度高立式定梁龙门结构的加工中心，以克服当前实际应用中的不足，满足当前的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供立式定梁龙门结构的加工中心，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
立式定梁龙门结构的加工中心，包括底座、Y轴向线性滑轨、工作台、Y轴向驱动机构、龙门架、刀具库、X轴向移动机构、Z轴向移动机构、主轴和X轴向线性滑轨，所述底座上安装有两个Y轴向线性滑轨，每个所述Y轴向线性滑轨上均滑动安装有两个Y轴滑块，所述底座的上侧安装有工作台，所述Y轴滑块与工作台的底部相固定，所述工作台的左右两侧于底座上均设置有一个Y轴排屑凹槽，所述底座上安装有用于带动工作台移动的Y轴向驱动机构，所述底座的上侧固定有龙门架，所述底座的左侧安装有刀具库，所述龙门架上设置有用于刀具库穿过的窗口，所述龙门架上安装有X轴向移动机构，所述X轴向移动机构内安装有Z轴向移动机构，所述Z轴向移动机构的底部安装有主轴。
优选的：所述龙门架的顶部以阶梯式设计,左侧设置有X轴凹型底槽，所述X轴凹型底槽的左右两侧均设置有一个后横梁，所述龙门架的顶部右端设置有前横梁，所述前横梁的高度高于后横梁的高度，两个所述后横梁的高度相同，所述前横梁和两个后横梁上均固定有一个X轴向线性滑轨，每个所述X轴向线性滑轨上均滑动安装有两个X轴滑块二，所述X轴凹型底槽内安装有X轴向移动机构。
优选的：所述Y轴向驱动机构包括：Y轴伺服电机、Y轴滚珠丝杆和Y轴滚动螺母，所述Y轴伺服电机固定于底座上，所述Y轴滚珠丝杆转动连接于底座上，所述Y轴伺服电机的输出轴与Y轴滚珠丝杆相连，所述Y轴滚珠丝杆上安装有Y轴滚动螺母，所述Y轴滚动螺母与工作台的底部相固定。
优选的：所述刀具库包括：支撑座、液压缸、滑移基座、限位支撑杆和圆形刀具架，所述支撑座固定于底座的左侧，所述支撑座上安装有液压缸，所述液压缸的伸缩杆与滑移基座相连，所述支撑座上固定有两个贯穿滑移基座的限位支撑杆，所述滑移基座与限位支撑杆滑动连接，所述滑移基座上安装有圆形刀具架。
优选的：所述X轴向移动机构包括：X轴伺服电机二、X轴滚珠丝杆二、X轴滚动螺母二和一体式拖板，所述X轴伺服电机二固定于X轴凹型底槽内，所述X轴滚珠丝杆二转动连接于X轴凹型底槽内，所述X轴伺服电机二的输出轴与X轴滚珠丝杆二相连，所述滚珠丝杆二上安装有X轴滚动螺母二，所述X轴滚动螺母二与一体式拖板的底部相固定，所述X轴滑块二与一体式拖板的底部相固定。
优选的：所述Z轴向移动机构包括：Z轴主轴箱、Z轴伺服电机三、Z轴向线性导轨三、Z轴滑块三、Z轴滚珠丝杆三、Z轴联轴器、Z轴滚动螺母三和Z轴防撞块，所述Z轴伺服电机三固定于一体式拖板上，所述Z轴滚珠丝杆三转动连接于一体式拖板上，所述Z轴伺服电机三的输出轴通过Z轴联轴器与Z轴滚珠丝杆三相连，所述Z轴滚珠丝杆三上安装有Z轴滚动螺母三，所述Z轴滚动螺母三与Z轴主轴箱相固定，所述Z轴滚珠丝杆三的上下两端均安装有一个Z轴防撞块，所述一体式拖板内固定有多个Z轴向线性导轨三，每个所述Z轴向线性导轨三上均滑动连接有与Z轴主轴箱相固定的Z轴滑块三，所述Z轴主轴箱的下端安装有主轴。
本发明的有益效果是：该立式定梁龙门结构的加工中心，使用时，将待加工的零件放置到工作台上，通过Y轴伺服电机带动Y轴滚珠丝杆转动，通过Y轴滚珠丝杆带动Y轴滚动螺母移动，通过Y轴滚动螺母带动工作台移动，通过多个Y轴滑块对工作台运动进行限制，使得工作台只能沿着Y轴向线性滑轨移动，使得工作台的移动位置更加精准，同时，多个Y轴滑块为工作台提供支撑，增大工作台的稳定性，通过工作台带动待加工零件移动，进而精确调整待加工零件与主轴间的相对位置，提高Y轴向的加工精度；另外，通过X轴向移动机构带动Z轴向移动机构和主轴进行X轴向移动，通过Z轴向移动机构带动主轴进行X轴向移动，进而调整主轴在X轴和Z轴方向上的位置，使得主轴的位置更加精准，提高加工精度；通过液压缸带动滑移基座移动，通过滑移基座带动圆形刀具架移动，进而使得圆形刀具架上的刀具穿过窗口移动至主轴下，方便对主轴上的刀具进行更换。综上所述，本发明稳定性好，对工件在Y轴方向的位置调整准确，对主轴在X轴和Z轴方向的位置调整准确，加工精度高；刀具更换方便。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明中底座处的部分结构示意图。
图3为本发明中龙门架处的部分结构示意图。
图4为本发明中工作台处的部分结构示意图。
图5为本发明中刀具库处的部分结构示意图。
图6为本发明中主轴处的部分结构示意图。
图7为本发明中龙门架的正视图。
图8为本发明中X轴向移动机构的立体视图一。
图9为本发明中X轴向移动机构的立体视图二。
图10为本发明中Z轴向移动机构的立体视图一。
图11为本发明中Z轴向移动机构的立体视图二。
图例说明：
1、底座；2、Y轴排屑凹槽；3、Y轴向线性滑轨；301、Y轴滑块；4、工作台；5、Y轴向驱动机构；501、Y轴伺服电机；502、Y轴滚珠丝杆；503、Y轴滚动螺母；6、龙门架；601、X轴凹型底槽；602、前横梁；603、后横梁；604、窗口；7、刀具库；701、支撑座；702、液压缸；703、滑移基座；704、限位支撑杆；705、圆形刀具架；8、X轴向移动机构；801、X轴伺服电机二；802、X轴滚珠丝杆二；803、X轴滚动螺母二；804、一体式拖板；9、Z轴向移动机构；901、Z轴主轴箱；902、Z轴伺服电机三；903、Z轴向线性导轨三；904、Z轴滑块三；905、Z轴滚珠丝杆三；906、Z轴联轴器；907、Z轴滚动螺母三；908、Z轴防撞块；10、主轴；11、X轴向线性滑轨；1101、X轴滑块二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面给出具体实施例。
参见图1～图11，本发明实施例中，立式定梁龙门结构的加工中心，包括底座1、Y轴向线性滑轨3、工作台4、Y轴向驱动机构5、龙门架6、刀具库7、X轴向移动机构8、Z轴向移动机构9、主轴10和X轴向线性滑轨11，底座1上安装有两个Y轴向线性滑轨3，每个Y轴向线性滑轨3上均滑动安装有两个Y轴滑块301，底座1的上侧安装有工作台4，Y轴滑块301与工作台4的底部相固定，工作台4的左右两侧于底座1上均设置有一个Y轴排屑凹槽2，底座1上安装有用于带动工作台4移动的Y轴向驱动机构5，使用时，将待加工的零件放置到工作台4上，通过Y轴向驱动机构5带动工作台4移动，通过工作台4带动待加工零件移动，进而调整待加工零件的位置，使得加工时位置控制更加精准，工作台4上的待加工零件产生的废屑排到Y轴排屑凹槽2内收集起来，以便后续集中清理，底座1的上侧固定有龙门架6，底座1的左侧安装有刀具库7，龙门架6上设置有用于刀具库7穿过的窗口604，龙门架6上安装有X轴向移动机构8，X轴向移动机构8内安装有Z轴向移动机构9，Z轴向移动机构9的底部安装有主轴10，主轴10用于安装刀具，使用时，通过X轴向移动机构8带动Z轴向移动机构9和主轴10沿X轴方向左右移动，通过Z轴向移动机构9带动主轴10上下移动，进而调整主轴10与待加工零的相对位置。
Y轴向驱动机构5包括：Y轴伺服电机501、Y轴滚珠丝杆502和Y轴滚动螺母503，Y轴伺服电机501固定于底座1上，Y轴滚珠丝杆502转动连接于底座1上，Y轴伺服电机501的输出轴与Y轴滚珠丝杆502相连，Y轴滚珠丝杆502上安装有Y轴滚动螺母503，Y轴滚动螺母503与工作台4的底部相固定，Y轴滚动螺母503位于工作台4的底部中间位置，使用时，通过Y轴伺服电机501带动Y轴滚珠丝杆502转动，通过Y轴滚珠丝杆502带动Y轴滚动螺母503移动，通过Y轴滚动螺母503带动工作台4移动，通过工作台4带动待加工零件移动。
刀具库7包括：支撑座701、液压缸702、滑移基座703、限位支撑杆704和圆形刀具架705，支撑座701固定于底座1的左侧，支撑座701上安装有液压缸702，液压缸702的伸缩杆与滑移基座703相连，支撑座701上固定有两个贯穿滑移基座703的限位支撑杆704，滑移基座703与限位支撑杆704滑动连接，滑移基座703上安装有圆形刀具架705，圆形刀具架705用于储存多个刀具，使用时，通过液压缸702带动滑移基座703移动，通过滑移基座703带动圆形刀具架705移动，进而使得圆形刀具架705上的刀具移动至主轴10下，方便对主轴10上的刀具进行更换。
龙门架6的顶部以阶梯式设计,左侧设置有X轴凹型底槽601，X轴凹型底槽601的左右两侧均设置有一个后横梁603，龙门架6的顶部右端设置有前横梁602，前横梁602的高度高于后横梁603的高度，两个后横梁603的高度相同，前横梁602和两个后横梁603上均固定有一个X轴向线性滑轨11，每个X轴向线性滑轨11上均滑动安装有两个X轴滑块二1101，X轴凹型底槽601内安装有X轴向移动机构8。
X轴向移动机构8包括：X轴伺服电机二801、X轴滚珠丝杆二802、X轴滚动螺母二803和一体式拖板804，X轴伺服电机二801固定于X轴凹型底槽601内，X轴滚珠丝杆二802转动连接于X轴凹型底槽601内，X轴伺服电机二801的输出轴与X轴滚珠丝杆二802相连，X轴滚珠丝杆二802上安装有X轴滚动螺母二803，X轴滚动螺母二803与一体式拖板804的底部相固定，X轴滑块二1101与一体式拖板804的底部相固定，通过X轴伺服电机二801带动X轴滚珠丝杆二802转动，通过X轴滚珠丝杆二802带动X轴滚动螺母二803移动，通过X轴滚动螺母二803带动一体式拖板804移动。
Z轴向移动机构9包括：Z轴主轴箱901、Z轴伺服电机三902、Z轴向线性导轨三903、Z轴滑块三904、Z轴滚珠丝杆三905、Z轴联轴器906、Z轴滚动螺母三907和Z轴防撞块908，Z轴伺服电机三902固定于一体式拖板804上，Z轴滚珠丝杆三905转动连接于一体式拖板804上，Z轴伺服电机三902的输出轴通过Z轴联轴器906与Z轴滚珠丝杆三905相连，Z轴滚珠丝杆三905上安装有Z轴滚动螺母三907，Z轴滚动螺母三907与Z轴主轴箱901相固定，Z轴滚珠丝杆三905的上下两端均安装有一个Z轴防撞块908，一体式拖板804内固定有多个Z轴向线性导轨三903，每个Z轴向线性导轨三903上均滑动连接有与Z轴主轴箱901相固定的Z轴滑块三904，Z轴主轴箱901的下端安装有主轴10，使用时，通过Z轴伺服电机三902带动Z轴滚珠丝杆三905转动，通过Z轴滚珠丝杆三905带动Z轴滚动螺母三907移动，通过Z轴滚动螺母三907带动Z轴主轴箱901移动，通过Z轴向线性导轨三903和Z轴滑块三904对Z轴主轴箱901的移动方向进行限制，使得Z轴主轴箱901只能沿着Z轴向线性导轨三903在Z轴向移动。
工作原理：该立式定梁龙门结构的加工中心，使用时，将待加工的零件放置到工作台4上，通过Y轴伺服电机501带动Y轴滚珠丝杆502转动，通过Y轴滚珠丝杆502带动Y轴滚动螺母503移动，通过Y轴滚动螺母503带动工作台4移动，通过多个Y轴滑块301对工作台4运动进行限制，使得工作台4只能沿着Y轴向线性滑轨3移动，使得工作台4的移动位置更加精准，同时，多个Y轴滑块301为工作台4提供支撑，增大工作台4的稳定性，通过工作台4带动待加工零件移动，进而精确调整待加工零件与主轴10间的相对位置，提高Y轴向的加工精度；另外，通过X轴向移动机构8带动Z轴向移动机构9和主轴10进行X轴向移动，通过Z轴向移动机构9带动主轴10进行X轴向移动，进而调整主轴10在X轴和Z轴方向上的位置，使得主轴10的位置更加精准，提高加工精度；通过液压缸702带动滑移基座703移动，通过滑移基座703带动圆形刀具架705移动，进而使得圆形刀具架705上的刀具穿过窗口604移动至主轴10下，方便对主轴10上的刀具进行更换。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.立式定梁龙门结构的加工中心，其特征在于，包括底座(1)、Y轴向线性滑轨(3)、工作台(4)、Y轴向驱动机构(5)、龙门架(6)、刀具库(7)、X轴向移动机构(8)、Z轴向移动机构(9)、主轴(10)和X轴向线性滑轨(11)，所述底座(1)上安装有两个Y轴向线性滑轨(3)，每个所述Y轴向线性滑轨(3)上均滑动安装有两个Y轴滑块(301)，所述底座(1)的上侧安装有工作台(4)，所述Y轴滑块(301)与工作台(4)的底部相固定，所述工作台(4)的左右两侧于底座(1)上均设置有一个Y轴排屑凹槽(2)，所述底座(1)上安装有用于带动工作台(4)移动的Y轴向驱动机构(5)，所述底座(1)的上侧固定有龙门架(6)，所述底座(1)的左侧安装有刀具库(7)，所述龙门架(6)上设置有用于刀具库(7)穿过的窗口(604)，所述龙门架(6)上安装有X轴向移动机构(8)，所述X轴向移动机构(8)内安装有Z轴向移动机构(9)，所述Z轴向移动机构(9)的底部安装有主轴(10)。
2.根据权利要求1所述的立式定梁龙门结构的加工中心，其特征在于，所述龙门架(6)的顶部以阶梯式设计,左侧设置有X轴凹型底槽(601)，所述X轴凹型底槽(601)的左右两侧均设置有一个后横梁(603)，所述龙门架(6)的顶部右端设置有前横梁(602)，所述前横梁(602)的高度高于后横梁(603)的高度，两个所述后横梁(603)的高度相同，所述前横梁(602)和两个后横梁(603)上均固定有一个X轴向线性滑轨(11)，每个所述X轴向线性滑轨(11)上均滑动安装有两个X轴滑块二(1101)，所述X轴凹型底槽(601)内安装有X轴向移动机构(8)。
3.根据权利要求1所述的立式定梁龙门结构的加工中心，其特征在于，所述Y轴向驱动机构(5)包括：Y轴伺服电机(501)、Y轴滚珠丝杆(502)和Y轴滚动螺母(503)，所述Y轴伺服电机(501)固定于底座(1)上，所述Y轴滚珠丝杆(502)转动连接于底座(1)上，所述Y轴伺服电机(501)的输出轴与Y轴滚珠丝杆(502)相连，所述Y轴滚珠丝杆(502)上安装有Y轴滚动螺母(503)，所述Y轴滚动螺母(503)与工作台(4)的底部相固定。
4.根据权利要求1所述的立式定梁龙门结构的加工中心，其特征在于，所述刀具库(7)包括：支撑座(701)、液压缸(702)、滑移基座(703)、限位支撑杆(704)和圆形刀具架(705)，所述支撑座(701)固定于底座(1)的左侧，所述支撑座(701)上安装有液压缸(702)，所述液压缸(702)的伸缩杆与滑移基座(703)相连，所述支撑座(701)上固定有两个贯穿滑移基座(703)的限位支撑杆(704)，所述滑移基座(703)与限位支撑杆(704)滑动连接，所述滑移基座(703)上安装有圆形刀具架(705)。
5.根据权利要求2所述的立式定梁龙门结构的加工中心，其特征在于，所述X轴向移动机构(8)包括：X轴伺服电机二(801)、X轴滚珠丝杆二(802)、X轴滚动螺母二(803)和一体式拖板(804)，所述X轴伺服电机二(801)固定于X轴凹型底槽(601)内，所述X轴滚珠丝杆二(802)转动连接于X轴凹型底槽(601)内，所述X轴伺服电机二(801)的输出轴与X轴滚珠丝杆二(802)相连，所述X轴滚珠丝杆二(802)上安装有X轴滚动螺母二(803)，所述X轴滚动螺母二(803)与一体式拖板(804)的底部相固定，所述X轴滑块二(1101)与一体式拖板(804)的底部相固定。
6.根据权利要求5所述的立式定梁龙门结构的加工中心，其特征在于，所述Z轴向移动机构(9)包括：Z轴主轴箱(901)、Z轴伺服电机三(902)、Z轴向线性导轨三(903)、Z轴滑块三(904)、Z轴滚珠丝杆三(905)、Z轴联轴器(906)、Z轴滚动螺母三(907)和Z轴防撞块(908)，所述Z轴伺服电机三(902)固定于一体式拖板(804)上，所述Z轴滚珠丝杆三(905)转动连接于一体式拖板(804)上，所述Z轴伺服电机三(902)的输出轴通过Z轴联轴器(906)与Z轴滚珠丝杆三(905)相连，所述Z轴滚珠丝杆三(905)上安装有Z轴滚动螺母三(907)，所述Z轴滚动螺母三(907)与Z轴主轴箱(901)相固定，所述Z轴滚珠丝杆三(905)的上下两端均安装有一个Z轴防撞块(908)，所述一体式拖板(804)内固定有多个Z轴向线性导轨三(903)，每个所述Z轴向线性导轨三(903)上均滑动连接有与Z轴主轴箱(901)相固定的Z轴滑块三(904)，所述Z轴主轴箱(901)的下端安装有主轴(10)。
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