CN202490950U - 五轴联动大型龙门卧式对头数控镗铣机床 - Google Patents

五轴联动大型龙门卧式对头数控镗铣机床 Download PDF

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张小青
薛遂根
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Abstract

本实用新型涉及一种五轴联动大型龙门卧式对头数控镗铣机床,包括左侧镗铣头、右侧镗铣头、立柱床身、底部床身,所述底部床身两侧分别垂直设置左侧镗铣头、右侧镗铣头,此左侧镗铣头、右侧镗铣头的X轴伺服电机上端分别设置左侧Y轴伺服电机、右侧Y轴伺服电机,此底部床身上表面则水平设置Z轴平台。所述底部床身两侧的立柱床身上分别装有十字伺服滑台以使卧式专用镗铣削头主轴在十字滑台上下左右走刀,机床工作台的前后运动由底座Z轴数控滑台实现。本实用新型有益效果为:具有布局合理、整机刚性强、防护性能较佳、切削及冷却液回收方便、无渗漏等优点;定位精度高、完全伺服驱动性能佳、同时承载能力大及切削抗振;可充分保证机床的直线度、平行度、垂直度等一系列综合精度。

Description

五轴联动大型龙门卧式对头数控镗铣机床
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种机械加工设备,尤其涉及一种可适用于汽车、冶金、风电、船舶、煤矿机械、汽轮 机、工程机械中的大、中型零件粗、精加工的大型龙门卧式对头数控镗铣机床。
背景技术
[0002]目前,龙门镗铣床是集机、电、液等先进技术于一体的机械加工设备,适用于航空、重机、机车、造船、发电、机床、汽车、印刷、模具等行业半精加工和精加工,也可用于粗加工。举例分析,龙门镗铣床总体结构由一个龙门架组成,龙门架由双立柱、活动横梁、连接梁、横向溜板及铣头滑枕组成刚性框架,横梁沿立柱导轨上下运动,横梁上配置一台立式大功率多功能滑枕式镗铣头,镗铣头溜板沿横梁导轨左右运动(Y轴)及其上下运动(Z轴),龙门框架沿床身纵向运动(X轴)。但是,根据国家重点行业核心制造领域的需求,此设备目标应为数控专用机床及柔性制造系统、自动化成套设备与装备,需要提升高端装备制造水平,很多设备无法适用于各行业大、中型零件的粗、精加工的需要。因此,针对以上方面,需要对现有技术进行合理的改进。
实用新型内容
[0003] 针对以上缺陷,本实用新型提供一种布局合理、整机刚性强、承载能力大、定位精度高、运转噪音小、可适应多样化加工生产的大型龙门卧式对头数控镗铣机床,以解决现有技术的诸多不足。
[0004] 为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
[0005] 一种五轴联动大型龙门卧式对头数控镗铣机床,包括左侧镗铣头、右侧镗铣头、立柱床身、底部床身,所述底部床身两侧分别垂直设置左侧镗铣头、右侧镗铣头,此左侧镗铣头、右侧镗铣头上端分别设置左侧Y轴伺服电机、右侧Y轴伺服电机,此底部床身上表面则水平设置Z轴平台,位于左侧镗铣头、右侧镗铣头二者之间的Z轴平台端部设有Z轴伺服电机直接驱动滚珠丝杠。
[0006] 另外,所述底部床身两侧的立柱床身上分别装有十字滑台以使卧式专用镗铣削头在十字滑台上下(Y轴)左右(X轴)走刀,机床工作台的前后运动即Z轴由底座数控滑台实现,以上各动作均由各伺服电机滚珠丝杠驱动实现;所述底部床身外部连接数控操作屏。
[0007] 本实用新型所述的五轴联动大型龙门卧式对头数控镗铣机床的有益效果为:
[0008] (I)具有布局合理、整机刚性强、承载能力大、防护性能较佳、切削及冷却液回收方便、无渗漏等优点;
[0009] (2)通过设置床身、工作台、立柱、横梁等大组件并且均采用高强度铸铁材料和树脂砂工艺铸造,具备合理的筋板设计结构,采用粗加工后二次回火的工艺,可确保机床整体的刚性和闻稳定性;
[0010] (3)X轴Y轴导轨可采用两种形式:①刚性导轨,采用贴塑耐磨工艺、承重性强、抗振性大;②重载滚动直线导轨,在床身上的宽度方向上布三条导轨,定位精度高、伺服驱动性能较佳、同时承载能力大及切削抗振;
[0011] (4)有利于使横梁导轨承载能力大,加工时的安装导轨面采取SH差补技术,充分保证机床的直线度、平行度、垂直度等一系列综合精度;
[0012] (5)另外,可将机床安装采用成组轴承的主轴,主轴齿轮变速箱通过高低两档机械变速来达到较大的变速范围和扭矩,主轴中心位于Z轴滑枕导轨中心,具有最佳的刚性和稳定性;
[0013] (6)机床三向采用滚珠丝杠直联式无间隙传动。;
[0014] (7)机床中的主传动系统可采用高性能的交流伺服主轴电机,运转噪音小,具备高精度和高转速,主轴转速最高10000r/min ;
[0015] (8)可配置刀具及工件冷却系统,也可选装风冷,可配置RS232通讯接口以实现机床的数据与计算机通信及DNC方式加工,主轴箱体平衡系统可选用重锤或者氮气平衡系统;
[0016] (9)根据不同需求,可选配不同的数控系统,机床可配有手摇脉冲发生器,Y、Z两轴向导轨均配有不锈钢导轨防护,X轴则设有整体式防护罩。
附图说明
[0017] 下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0018]图I是本实用新型实施例所述五轴联动大型龙门卧式对头数控镗铣机床的结构示意图;
[0019] 图2是本实用新型实施例所述五轴联动大型龙门卧式对头数控镗铣机床的局部侧视图。
[0020] 图中:
[0021] I、左侧镗铣头;2、右侧镗铣头;3、左侧Y轴伺服电机;4、右侧Y轴伺服电机;5、Z轴平台滚珠丝杠;6、数控操作屏;7、左侧X轴伺服电机;8、右侧X轴伺服电机;10、立柱床身;
11、铣镗刀头;12、底部床身;13、Z轴平台;14、Z轴伺服电机。
具体实施方式
[0022] 如图1-2所示,本实用新型实施例所述的大型龙门卧式对头数控镗铣机床,包括左侧镗铣头I、右侧镗铣头2、立柱床身10、底部床身12,所述底部床身12两侧分别垂直设置左侧镗铣头I、右侧镗铣头2以方便大型工件双向同时加工的需要,对于大型直径长形工件则充分利用机床的宽度、高度、长度来满足加工的需要,其中的左侧镗铣头I坐落在水平X轴伺服电机7轴上、右侧镗铣头2坐落在右侧水平X轴伺服电机8轴上,两者上端分别设置左侧垂直Y轴伺服电机3、右侧垂直Y轴伺服电机4,此底部床身12上表面则水平设置一长度较长且配置有Z轴方向伺服电机14的Z轴平台13以满足超长工件的加工需要,位于左侧镗铣头I、右侧镗铣头2 二者之间的Z轴平台13端部其下方设有正中心是由Z轴伺服电机14直接驱动滚珠丝杠5。同时,所述底部床身12外部连接数控系统操作屏6。
[0023] 对于数控机床的运动形式:所述底部床身12两侧的立柱床身10上分别装有十字滑台以使卧式专用镗铣削头在十字滑台上下(Y轴)左右(X轴)走刀,其中的立柱床身10一侧安装有铣镗刀头11;机床工作台的前后运动即Z轴由底座数控滑台实现,以上各轴动作均由各轴伺服电机直接驱动滚珠丝杠实现;为适应风力发电等大型齿盘类工件加工,可在底座主滑台上增加数控圆盘旋转台以实现四轴联动对大型齿轮盘类的加工。 [0024]以上本实用新型实施例所述的五轴联动大型龙门卧式对头数控镗铣机床,其机床操纵方式为:机床可根据加工对象对各轴进行编程数控以实现三轴及五轴联动控制;也可对各个伺服电机进行单独轴向手动控制,数控电控系统设有限位保护、过载保护及手动时各轴有互锁功能。本机床控制 系统采用西门子840D数控系统,与西门子611D伺服驱动模块最多能控制31个主轴;本机床共为11个伺服轴系统;
[0025] I)其中左右专用镗铣头伺服主轴电机功率:N = 15kw,(2台)
[0026] 2) A轴、C轴伺服轴电机功率:N = I. 5kw(4台)
[0027] 3)数控Z龙门主滑台伺服电机功率:N = 30. Okw(I台)
[0028] 4)左右侧头十字滑台各伺服电机功率:N = 30kw(4台)。
[0029] 以上实施例是本实用新型较优选具体实施方式的一种,本领域技术人员在本技术方案范围内进行的通常变化和替换应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1. 一种五轴联动大型龙门卧式对头数控镗铣机床,包括左侧镗铣头(I)、右侧镗铣头(2)、立柱床身(10)、底部床身(12),其特征在于:所述底部床身(12)两侧分别垂直设置左侧镗铣头(I)、右侧镗铣头(2),此左侧镗铣头(I)坐落在左侧X轴伺服电机(7)轴上,右侧镗铣头(2)坐落在右侧X轴伺服电机(8)轴上,两者上端分别设置左侧Y轴伺服电机(3)、右侧Y轴伺服电机(4),此底部床身(12)上表面则水平设置Z轴平台(13),位于左侧镗铣头(I)、右侧镗铣头(2) 二者之间的Z轴平台(13)端部设有Z轴平台其下方正中心是由Z轴伺服电机(14)直接驱动的滚珠丝杠(5)。
2.根据权利要求I所述的五轴联动大型龙门卧式对头数控镗铣机床,其特征在于:所述底部床身(12)两侧的立柱床身(10)上分别装有十字数控伺服滑台。
3.根据权利要求I所述的五轴联动大型龙门卧式对头数控镗铣机床,其特征在于:所 述底部床身(12)外部连接数控系统操作屏(6)。
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