CN201186387Y - 龙门式双转台数控铣床 - Google Patents

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杜玉湘
王康
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Abstract

本实用新型提供了一种龙门式双转台数控铣床，它包括龙门式床身、双回转工作台、垂直进给滑枕和横梁；所述龙门式床身由底座和设置在底座两侧的立柱构成；龙门式床身腔体内设有双回转工作台；横梁架设在两侧的立柱的导轨上并可沿其滑动，且横梁与安装在立柱上的驱动装置连接；垂直进给滑枕通过连接板与横梁上的导轨连接并沿其滑动，且连接板与安装在横梁上的横向驱动装置连接。本实用新型所述的龙门式双转台数控铣床，能够利用双转台的结构设计，具备了五轴联动的特性，在加工型腔的任意曲面方面表现优异，从而实现各种产品的多面体的精细加工。

Description

龙门式双转台数控铣床
技术领域
本实用新型涉及一种铣床，特别是一种可以既用于复杂的工模具、零件精铣加工，也可以用于各种具有多维曲面产品加工的龙门式双转台数控铣床。
背景技术
近年来，在模具加工行业中，各生产厂家一直在不断寻求一种较具完美的加工方式来替代传统的电腐蚀成型加工方式，以避免工件因电加工而产生的微观裂纹。电腐蚀成型加工对于深型腔、深槽、窄缝的加工具有一定的优势，但对细微复杂的型腔、花纹或图案型腔及大型面、高光洁度的加工存在一定的难度，同时有加工工序多，加工时间长等缺点。而数控铣床的高速铣削方式在模具加工的这些方面具有很大的优势。随着高硬度材料加工的刀具技术的发展，高速数控铣床在模具加工中的应用越来越广泛；随着模具工业对加工表面要求的提高，要求切削速度越来越高，于是具有高效的粗铣半精铣加工能力的数控雕铣机纷纷面市，其同时具有高表面加工质量的精雕细刻功能，使高效率和良好表面质量得到有机统一。然而现代模具加工普遍使用球头铣刀来加工，球头铣刀在模具加工中带来的好处非常明显，但在使用球头刀具切削加工时，旋转中心的线速度为零，使得加工型腔底部曲面变得异常困难，无法达到粗糙度的要求，严重影响了加工质量。而且现有的三轴数控铣床，往往只能够进行平面加工或者简单的立面加工，无法实现机械上多维度的曲面加工的要求。
发明内容
发明目的：本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种结构轻巧、具有高加工精度，并且可以一次裝夹完成多维曲面加工的龙门式双转台数控铣床。
技术方案：本实用新型提供了一种龙门式双转台数控铣床，它包括龙门式床身、双回转工作台、垂直进给滑枕、横梁和控制铣床各个部件工作的数控部分；所述龙门式床身由底座和设置在底座两侧的立柱构成；龙门式床身腔体内设有双回转工作台；横梁架设在两侧的立柱的导轨上并可沿其滑动，且横梁与安装在立柱上的驱动装置连接；垂直进给滑枕通过连接板与横梁上的导轨连接并沿其滑动，且连接板与安装在横梁上的横向驱动装置连接。
本实用新型中，所述双回转工作台由摆杆和工作台构成；摆杆两端分别与龙门式床身的两侧立柱活动连接，并绕连接端之间形成的A轴轴线旋转；工作台与摆杆活动连接，并以摆杆为平面在C轴方向上旋转。摆杆两端通过减速器与伺服电机直联实现驱动。工作台通过减速器与伺服电机直联实现驱动。用工作台双回转设计，工件的装夹容易，且加工时无需特殊夹具，提高了工件加工精度。在加工中能增加刀具的有效切削刃长度，减小切削力。
优选地，所述驱动装置分别安装在两侧的立柱上，从而组成双端伺服电机驱动，驱动中心与横梁的重心位置更加接近，从而保证了刀具在X、Y平面内任何区域切削的刚度和精度，这也大大提高了数控铣床的稳定性。该驱动装置由伺服电机、滚珠丝杠、弹性联轴器、固定座和固定在横梁两侧的螺母组成；滚珠丝杠一端通过弹性联轴器与安装在立柱上的伺服电机连接，另一端与设置在立柱上的固定座连接；滚珠丝杠与螺母配合形成螺旋进给运动副。横梁两侧与设置的螺母分别与两侧立柱上设置的滚珠丝杠连接，从而保证了横梁沿滚珠丝杠即X轴方向往复运动。
本实用新型中，所述横向驱动装置由安装在横梁上的伺服电机、滚珠丝杠、弹性联轴器、固定座以及固定在垂直进给滑枕上的螺母组成。滚珠丝杠一端通过弹性联轴器与安装在横梁上的伺服电机连接，另一端与设置在横梁上的固定座连接；滚珠丝杠与螺母配合形成螺旋进给运动副。
优选地，所述龙门式床身的内腔设有托盘式刀库，从而减少了换刀时所需要的时间，提高了铣床的加工效率。
有益效果：本实用新型所述的龙门式双转台数控铣床，能够利用双转台的结构设计，具备了五轴联动的特性，在加工型腔的任意曲面方面表现优异，从而实现各种产品的多面体的精细加工。由此双转台设计，该铣床在加工时无需特殊夹具，降低了夹具使用的成本，同时也避免了多次装夹，提高了工件加工精度。此外，该铣床在加工中能增加刀具的有效切削刃长度，减小切削力，提高刀具使用寿命，降低刀具使用成本。同时由于该铣床采用双端驱动装置，使得驱动中心与横梁的重心位置更加接近，这大大提高了机床的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。
如图1所示，本实用新型所述的一种龙门式双转台数控铣床，它包含龙门式床身、龙门式床身的底座1两侧设置有立柱2、双回转工作台、横梁7、连接板6、垂直进给滑枕5、托盘式刀库12以及和控制铣床各个部件工作的数控部分(图中没画出)。双回转工作台设置在龙门式床身腔体内，位于两侧立柱2之间，并与底座1相连。所述双回转工作台由摆杆3和工作台4构成；摆杆3两端分别通过转轴与龙门式床身的两侧立柱2活动连接，并绕两侧转轴与立柱2的连接端之间形成的A轴轴线旋转；工作台4通过转轴与摆杆3活动连接，并以摆杆3为平面在C轴方向上旋转。摆杆3两端通过过减速器与伺服电机直联实现驱动。工作台4通过减速器与伺服电机直联实现驱动。沿Y轴移动的横梁7架设在立柱2上部的导轨上并通过驱动装置进行驱动。沿X轴移动的连接板6安装在横梁7的上导轨上，且连接板6与安装在横梁7上的横向驱动装置连接。沿Z轴进给的垂直进给滑枕5设在连接板6上，数控单元与各部件的驱动部件连接。
所述驱动装置分别安装在两侧的立柱2上，从而组成双端伺服电机驱动，驱动中心与横梁的重心位置更加接近，从而保证了刀具在X、Y平面内任何区域切削的刚度和精度，这也大大提高了数控铣床的稳定性。所述驱动装置分别安装在两侧的立柱2上；该驱动装置由伺服电机8、弹性联轴器9、滚珠丝杠11、以及固定在横梁7两侧的螺母10组成；滚珠丝杠11一端通过弹性联轴器9与安装在立柱2上的伺服电机8连接，另一端与设置在立柱2上的固定座13连接；滚珠丝杠11与螺母10配合形成螺旋进给运动副。横梁7两侧与设置的螺母10分别与两侧立柱2上设置的滚珠丝杠11配合，从而保证了横梁7沿滚珠丝杠11在X轴方向往复运动。
本实用新型的机床采用龙门立式主轴结构，直联传动，结构简单，框架结构封闭，主轴采用电主轴，且采用变频无极调速，转速最高转速范围在2000--18000rpm内，可以用于中等负荷的精铣加工。Y轴移动采用伺服电机9加滚珠丝杠11驱动，属于半闭环形式控制，可以安装光栅尺，做到全闭环控制，达到较高精度。机床X、Y、Z三坐标运动采用精密滚动导轨副及精密滚珠丝杠副，所有导轨、丝杠均采用油泵集中润滑形式，在保证油泵有足够润滑油的前提下，几乎不需要任何维护工作即可长期使用、不磨损。X、Y、Z三坐标的传动采用精密膜片弹性联轴器与伺服电机直接联接，动作灵活，无阻滞爬行，无反向间隙。
本实用新型提供了一种龙门式双转台数控铣床的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。

Claims (4)

1、一种龙门式双转台数控铣床，其特征在于，它包括龙门式床身、双回转工作台、垂直进给滑枕(5)、横梁(7)和控制铣床各个部件工作的数控部分；所述龙门式床身由底座(1)和设置在底座两侧的立柱(2)构成；龙门式床身腔体内设有双回转工作台；横梁(7)架设在两侧的立柱(2)的导轨上并可沿其滑动，且横梁(7)与安装在立柱(2)上的驱动装置连接；垂直进给滑枕(5)通过连接板(6)与横梁(7)上的导轨连接并沿其滑动，且连接板(6)与安装在横梁(7)上的横向驱动装置连接。
2、根据权利要求1所述的龙门式双转台数控铣床，其特征在于，所述双回转工作台由摆杆(3)和工作台(4)构成；摆杆(3)两端分别与龙门式床身的两侧立柱(2)活动连接，并绕连接端之间形成的A轴轴线旋转；工作台(4)与摆杆(3)活动连接，并以摆杆(3)为支撑面在C轴方向上旋转。
3、根据权利要求1所述的龙门式双转台数控铣床，其特征在于，所述驱动装置分别安装在立柱(2)上；该驱动装置由伺服电机(8)、弹性联轴器(9)、滚珠丝杠(11)以及固定在横梁(8)两侧的螺母(10)组成；滚珠丝杠(11)一端通过弹性联轴器(9)与安装在立柱(2)上的伺服电机(8)连接，另一端与设置在立柱(2)上的固定座(9)连接；滚珠丝杠(11)与螺母(10)配合形成螺旋进给运动副。
4、根据权利要求1所述的龙门式双转台数控铣床，其特征在于，龙门式床身的内腔设有托盘式刀库(12)。
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