CN201529896U

CN201529896U - 数控龙门切削中心设备

Info

Publication number: CN201529896U
Application number: CN2009200984626U
Authority: CN
Inventors: 连勇; 连晓东
Original assignee: TIANJIN TONGZHUO PRECISION MACHINERY CO Ltd
Current assignee: TIANJIN TONGZHUO PRECISION MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2019-08-25

Abstract

本实用新型公开了一种数控龙门切削中心设备，其是由立柱、线性导轨、床身、拉梁、同步转换器、伺服电机、第一动力头、第二动力头驱动滚珠丝杠、固定工作台，旋转工作台组成工作台、电器控制系统构成，是集数控立式车床和龙门加工中心的优点，将两种产品结构进行有机结合，既有龙门加工中心的功能，又有立式车床功能，并且能将两种功能组和，实现五轴联动的切削中心功能，一次装卡工件后可实现外圆、内孔、端面等回转曲面的车削加工，又可实现外圆、内孔、平面、斜面、沟槽的铣削加工以及镗孔、钻孔、攻丝等功能，可以一机多用，适应范围广，所以较一般加工中心更有广阔的空间。

Description

数控龙门切削中心设备

技术领域

本实用新型属于机械设备的技术领域，涉及一种数控龙门切削中心设备。

背景技术

切削中心产品大多以卧式为主，其加工性能得到广泛的认可。由于受其结构和装卡方式的限制，大多是以加工中小型复杂零件为主。同时由于产品价格较高，国内中小企业难以承受投资的压力。因此，在使用上也受到了一定的限制。

目前我国正处于工业化中期，即从解决短缺为主的开放逐步向建设经济强国转变，从脱贫向致富转变，煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲，构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求。据毕马威会计事务所分析，中国已经超过德国，成为世界第一大机床市场，数控机床已成为机床消费的主流。我国未来数控机床市场巨大，预计2010年数控机床消费仍将超过60亿美元，台数将超过10万台。专家指出，中高档数控机床的比例会大幅增加，经济型数控机床的比例不会有太大变化，而非数控的普通机床的需求将会大幅度减少。

据报道，国家对装备制造业的投资将主要集中在航天、航空、船舶、汽车、兵器、机械和电子信息等行业。

航空工业的民用航空客机的转包和生产进一步扩大。与美国波音和欧洲空中客车公司转包生产客机零件量将大幅度增加；与国外合作生产和自行开发的军用飞机和军用直升机将进入批产。飞机机翼、机身、尾翼等和发动机零件的制造需要大批高速五轴加工中心、龙门移动式高速加工中心、精密数控车床、精密卧式加工中心、多坐标镗铣中心、精密齿轮和螺纹加工数控机床等。

汽车制造业是机床的需求大户，约占机床总消费的40％左右。我国汽车年产量的增加同时带动汽车零配件产量的大幅度增加。汽车制造业需要大批高效、高性能、专用数控机床和柔性生产线，如用于发动机加工的以高速卧式加工中心为主的柔性生产线、曲轴加工专用数控机床等。汽车零配件生产需求大批数控车床、立卧式加工中心、数控高效磨床和数控齿轮加工机床等。

兵器制造业需求数控机床更是量大面广，要求数控机床可靠、稳定。国产数控机床有很大的市场空间兵器制造业需求大批数控车床、立卧加工中心、五轴加工中心、龙门镗铣床、镗铣加工中心、齿轮加工机床等。

发电设备制造行业需要重型数控龙门镗铣床、大型落地镗铣床、大型数控车床、叶根槽专用铣床和叶片数控加工机床等，输变电设备制造行业需要数控车床、加工中心、数控镗床等。

冶金设备制造业重点解决连铸连轧成套设备的制造，需求大型龙门铣床、大型数控车床等设备。

我国铁路、公路、能源、水利、机场、城镇建设需求大量工程机械。工程机械制造业需求大批中小型数控机床如数控车床、中型加工中心、数控铣床和齿轮加工机床等。

电子信息设备制造行业的装备99.5％依赖进口。该行业需求大批小型精密数控机床：如高速铣削中心、高速加工中心、小型精密车床、小型精密冲床、精密和超精密加工专用数控机床及精密电加工机床等。

但是，一般数控立式车床只能进行车削，不能进行铣削、钻孔和攻丝等加工。而龙门加工中心可以进行铣、镗、钻以及攻丝等加工，却不能进行车削加工。尽管上述产品有很大的市场，但在大直径曲面产品加工上受到了限制。

发明内容

本实用新型的目的是鉴于上述情况，结合风电、船舶、航空以及其他行业产品的加工需要，开发以国产系统为主的数控龙门切削中心设备。

本实用新型技术方案为：一种数控龙门切削中心设备，其特征在于是由左右侧各设置一个立柱1，靠线性导轨8与左右床身9垂直连接，由左右齿条驱动在Y方向作前后移动，立柱1上部设置拉梁11可以保持左右立柱1的稳定和刚度；在拉梁11左侧设置同步转换器13，在拉梁11右侧设置伺服电机12；在拉梁11下部线性导轨8上设置横梁5，横梁5靠线性导轨6与左右立柱1连接，横梁5与立柱的线性导轨8垂直，由丝杠7驱动在Z方向作上下移动；横梁5右侧设置伺服电机12，第一动力头2、第二动力头4分别与横梁5连接，由驱动滚珠丝杠3驱动在X方向作左右移动。第二动力头4设置可绕X轴旋转30至-120度的A轴；在左右立柱1的中间部位的地面上设置固定工作台10-1，旋转工作台10-2组成工作台10；旋转工作台10-2是可以绕Z轴360度旋转，驱动为C轴；安装电器控制系统构成。

所述的数控龙门切削中心设备，其特征在于所述的立柱1是HT250铸造毛坯，加工制成；第一动力头2和第二动力头4是包括主轴电机和传动机构构成，外壳为HT250材质，电机为外购指定产品；驱动滚珠丝杠3为钢制，外购指定产品；横梁5为HT300铸造毛坯加工制成；线性导轨6，为钢制外购指定产品；丝杠7为钢制外购指定产品；线性导轨8，为钢制外购指定产品；左右床身9为HT300铸造毛坯加工制成；工作台10由国定工作台和旋转工作台两部分组成，由4米固定式工作台和直径2米的数控回转工作台组成，以保证长度6米产品和直径3米回转产品的加工。回转工作台由数控系统进行控制；固定工作台10-1材质为HT250铸造毛坯加工制成；旋转工作台10-2为伺服电机、钢制齿圈及HT300工作台面组成；拉梁11是HT250铸造毛坯加工而成，伺服电机12为标准配置产品；同步转换器13为标准配置产品

本实用新型能提供的TZMC2500数控龙门切削中心设备，是集数控立式车床和龙门加工中心的优点，将两种产品结构进行有机结合，既有龙门加工中心的功能，又有立式车床功能，并且能将两种功能组和，实现五轴联动的切削中心功能。

TZMC2500数控龙门切削中心设备一次装卡工件后可实现外圆、内孔、端面等回转曲面的车削加工，又可实现外圆、内孔、平面、斜面、沟槽的铣削加工以及镗孔、钻孔、攻丝等功能，可以一机多用，适应范围广，所以较一般加工中心更有广阔的空间。

第一、该产品以国产系统替代进口系统，提升了切削中心的加工能力，解决了卧式切削中心不适合大型产品的加工问题。可以适应大中型航空、水利、船舶等复合面复杂零件的加工。

第二、该产品即可进行立式车削加工，又可进行五面体加工，同时可进行符合加工。

第三、可避免中小企业的重复投资和设备闲置问题，完全可以灵活变更生产方式，适应各种生产需求。

第四、该产品采用国产系统和零部件，是完全的自主知识产权产品，可不受国外系统和关键零部件的任何限制。

第五、该产品是100％的国产化产品，相对价格优势明显，具有很高的经济效益和社会效益。通过我们的努力必定能拓展国产产品的新空间。我们认为有很大的优势和必要性。

附图说明

图1是本实用新型数控龙门切削中心设备主视图。

图2是本实用新型数控龙门切削中心设备俯视图。

图3是本实用新型数控龙门切削中心设备左视图。

附图符号说明：

1：立柱 2：第一动力头

3：驱动滚珠丝杠 4：第二动力头

5：横梁 6：线性导轨

7：丝杠 8：线性导轨

9：床身 10：工作台

11：拉梁 12：伺服电机

13：同步转换器 10-1：固定工作台

10-2：旋转工作台

具体实施方式

本实用新型数控龙门切削中心设备的结构如图1、图2、图3所示，是由左右侧各设置一个立柱1，靠线性导轨8与左右床身9垂直连接，由左右齿条驱动在Y方向作前后移动，立柱1上部设置拉梁11可以保持左右立柱1的稳定和刚度；在拉梁11左侧设置同步转换器13，在拉梁11右侧设置伺服电机12；在拉梁11下部线性导轨8上设置横梁5，横梁5靠线性导轨6与左右立柱1连接，横梁5与立柱的线性导轨8垂直，由丝杠7驱动在Z方向作上下移动；横梁5右侧设置伺服电机12，第一动力头2、第二动力头4通过线性导轨连6分别与横梁5连接，将动力头2、4通过线性导轨连接在横梁5上。再安装驱动滚珠丝杠3，使第一动力头2、第二动力头4的左右移动获得动力。由驱动滚珠丝杠3驱动在X方向作左右移动。第二动力头4设置可绕X轴旋转30至-120度的A轴；在左右立柱1的中间部位的地面上设置固定工作台10-1，旋转工作台10-2组成工作台10；旋转工作台10-2是可以绕Z轴360度旋转，驱动为C轴；安装电器控制系统，进行运行调试即可。上述的X、Y、Z、A、C、可以在数控系统的控制下实现移动式龙门五轴联动加工，这是真正意义的移动龙门五轴联动切学中心。

立柱1是HT250铸造毛坯，加工制成；第一动力头2和第二动力头4是包括主轴电机和传动机构构成，外壳为HT250材质，电机为外购指定产品；驱动滚珠丝杠3为钢制，外购指定产品；横梁5为HT300铸造毛坯加工制成；线性导轨6，为钢制外购指定产品；丝杠7为钢制外购指定产品；线性导轨8，为钢制外购指定产品；左右床身9为HT300铸造毛坯加工制成；工作台10由国定工作台和旋转工作台两部分组成，由4米固定式工作台和直径2米的数控回转工作台组成，以保证长度6米产品和直径3米回转产品的加工。回转工作台由数控系统进行控制；固定工作台10-1材质为HT250铸造毛坯加工制成；旋转工作台10-2为伺服电机、钢制齿圈及HT300工作台面组成；拉梁11是HT250铸造毛坯加工而成，伺服电机12为标准配置产品；同步转换器13为标准配置产品。

数控龙门切削中心设备龙门切削中心具有以下结构特点：

1、工作台由4米固定式工作台和直径2.5米的数控回转工作台组成，以保证长度6米产品和直径3米回转产品的加工。同时可以联动实现五种联动。回转工作台由数控系统进行控制。

2、移动龙门既是龙门五面加工组成部分也是回转产品车削加工和其他加工的组成部分。在实施五面铣削等加工时龙门可以在线性导轨上进行往复运动，采用尺条传动，由数控系统进行控制。在车削加工时，龙门处于静止状态，并进行索紧，避免产生刚度问题。同时可以在旋转工作台旋转时，进行龙门移动加工实现五轴联动，以实用叶片、叶轮、螺旋桨、机翼等复合曲面的加工。

3、动力头采用车削刀具和镗削刀具可以部分互换使用，减少换到时间。

4、横梁与立柱均采用线性导轨，采用滚珠丝杠传动，伺服数控控制。

5、W轴采用方滑枕结构，第一动力头主要实现四轴以下联动加工；第二动力头主要进行五轴联动加工。动力头靠线轨和滚珠丝杠连接和驱动。

应用实例：

1、风电行星支架的加工：

(1)装卡后粗精车外圆。

(2)粗精镗内孔。

(3)粗精镗行星齿轮孔。

(4)铣、钻其他部分加工。

依靠第一动力头即可一次装卡完成。

2、螺旋桨叶片加工：

(1)装卡后依靠第一动力头进行：

A：车削加工外形。

B：铣镗相关孔、槽和螺纹等加工。

(2)利用第二动力头实施五轴联动实现叶片的曲面加工。

上述加工可以在一次装卡后完成。

Claims

1.一种数控龙门切削中心设备，其特征在于是由左右侧各设置一个立柱(1)，靠线性导轨(8)与左右床身(9)垂直连接，由左右齿条驱动在Y方向作前后移动，立柱(1)上部设置拉梁(11)可以保持左右立柱(1)的稳定和刚度；在拉梁(11)左侧设置同步转换器(13)，在拉梁(11)右侧设置伺服电机(12)；在拉梁(11)下部立柱的线性导轨(8)上设置横梁(5)，横梁(5)靠线性导轨(6)与左右立柱(1)连接，横梁(5)与立柱的线性导轨(8)垂直，由丝杠(7)驱动在Z方向作上下移动；横梁(5)右侧设置伺服电机(12)，第一动力头(2)、第二动力头(4)分别与横梁(5)连接，由驱动滚珠丝杠(3)驱动在X方向作左右移动；第二动力头(4)设置可绕X轴旋转30至-120度的A轴；在左右立柱(1)的中间部位的地面上设置固定工作台(10-1)，旋转工作台(10-2)组成工作台(10)；旋转工作台10-2是可以绕Z轴360度旋转，驱动为C轴；安装电器控制系统构成。

2.根据权利要求1所述的数控龙门切削中心设备，其特征在于所述的立柱(1)是HT250铸造毛坯，加工制成；第一动力头(2)和第二动力头(4)是包括主轴电机和传动机构构成，外壳为HT250材质，电机为外购指定产品；驱动滚珠丝杠(3)为钢制，外购指定产品；横梁(5)为HT300铸造毛坯加工制成；线性导轨(6)，为钢制外购指定产品；丝杠(7)为钢制外购指定产品；线性导轨(8)，为钢制外购指定产品；左右床身(9)为HT300铸造毛坯加工制成；工作台(10)由固定工作台和旋转工作台两部分组成，由4米固定式工作台和直径2.5米的数控回转工作台组成，以保证长度6米产品和直径3米回转产品的加工；回转工作台由数控系统进行控制；固定工作台(10-1)材质为HT250铸造毛坯加工制成；旋转工作台(10-2)为伺服电机、钢制齿圈及HT300工作台面组成；拉梁(11)是HT250铸造毛坯加工而成，伺服电机(12)为标准配置产品；同步转换器(13)为标准配置产品。