CN203778828U - 数控五头长槽专用铣床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控五头长槽专用铣床，包括底座、回转工作台、工装夹具、以及数控系统，还包括沿所述回转工作台半圆周方向布置的五个动力铣头部，所述动力铣头部包括床身、设于所述床身上的立柱、设于所述立柱上部的铣刀架、以及设于所述铣刀架上的铣刀，所述床身的对称线延长线通过所述回转工作台的中心，且每两台床身的中心轴线之间的夹角为36度，所述立柱上设有与所述铣刀架相适配的刀架滑轨，所述床身上设有与所述立柱相适配的床身滑轨，所述铣刀架由垂直进给装置驱动，所述立柱由水平进给装置驱动。本实用新型提供的数控五头长槽专用铣床可实现工件一次装卡，可以同时加工多个槽（或孔），加工精度高，大大提高了加工效率。

Description

数控五头长槽专用铣床

技术领域

本实用新型涉及数控加工技术领域，更具体地说，是涉及一种数控五头长槽专用铣床。

背景技术

风力发电是当今国家重点发展的清洁能源产业，风力发电主要是将风能转化为电能，在此过程中，需要不同大直径规格的转子、定子来实现机械传动原理的转变，其中转子外圆周边上的上千个散热槽（或孔）需要进行加工，传统的加工方法是用通用设备进行逐一加工，加工精度及加工效率都很低，因此，有必要研究一种加工效率高，可以同时加工多个槽（或孔）的专用设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述背景技术中所提到的问题，提供了一种数控五头长槽专用铣床，该铣床可实现工件一次装卡，可以同时加工多个槽（或孔），加工精度高，大大提高了加工效率。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

数控五头长槽专用铣床，包括底座、设于所述底座上的回转工作台、设于所述回转工作台上的用于夹紧回转工件的工装夹具、以及数控系统，还包括沿所述回转工作台半圆周方向布置的五个动力铣头部，所述动力铣头部包括床身、设于所述床身上的立柱、设于所述立柱上部的铣刀架、以及设于所述铣刀架上的铣刀，所述床身的对称线延长线通过所述回转工作台的中心，且每两台床身的中心轴线之间的夹角为36度，所述立柱上设有与所述铣刀架相适配的刀架滑轨，所述床身上设有与所述立柱相适配的床身滑轨，所述铣刀架由垂直进给装置驱动，所述垂直进给装置包括交流伺服电机、与所述交流伺服电机输出轴传动连接的垂直进给箱、以及与所述垂直进给箱输出轴传动连接的第一滚珠丝杠，所述立柱由水平进给装置驱动，所述水平进给装置包括交流伺服电机、与所述交流伺服电机输出轴传动连接的水平进给箱、以及与所述水平进给箱输出轴传动连接的第二滚珠丝杠。

进一步地，所述铣刀架上设有变频调速电机，所述变频调速电机输出轴通过传动箱与所述铣刀架主轴传动连接，所述铣刀架与所述立柱为可拆卸连接。

进一步地，所述底座与所述回转工作台之间设有分度电机，所述分度电机通过传动机构与所述回转工作台主轴传动连接，所述传动机构包括与所述分度电机输出轴传动连接的减速机、与所述减速机输出轴传动连接的第一传动齿轮、与所述第一传动齿轮传动连接的第二传动齿轮、与所述第二传动齿轮传动连接的蜗杆蜗轮副，所述蜗杆蜗轮副与所述回转工作台主轴传动连接，所述分度电机为交流伺服电机，所述回转工作台主轴通过静压轴承设置于所述底座上。

进一步地，所述回转工作台上和所述立柱上均设有自动夹紧装置，所述自动夹紧装置包括均匀分布的四个碟簧及通过油压控制所述碟簧伸缩的油箱。

进一步地，所述床身上设有床身防护罩，所述立柱上设有立柱防护罩，所述立柱顶部还设有护栏。

进一步地，所述铣刀架和所述床身上分别设有拖链。

进一步地，所述数控五头长槽专用铣床还包括主油箱油泵站、冷却油油箱油泵站、定时定量润滑装置、以及自动排屑回收系统。

进一步地，所述冷却油油箱油泵站包括冷却油箱及回油过滤箱，所述冷却油箱与所述回油过滤箱通过油箱管路连通形成回路，所述冷却油箱上设有五个电磁阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：本实用新型提供的数控五头长槽专用铣床可实现工件一次装卡，可以同时加工多个槽（或孔），加工精度高，大大提高了加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的主视示意图；

图2为本实用新型的俯视示意图。

附图标记：1-回转工作台，2-工装夹具，3-回转工件，4-床身，5-立柱，6-铣刀架，7-水平进给箱，8-垂直进给箱，9-护栏。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1、图2可知，数控五头长槽专用铣床，包括底座、设于底座上的回转工作台1、设于回转工作台1上的用于夹紧回转工件3的工装夹具2、以及数控系统，还包括沿回转工作台1半圆周方向布置的五个动力铣头部，动力铣头部包括床身4、设于床身4上的立柱5、设于立柱5上部的铣刀架6、以及设于铣刀架6上的铣刀，床身4的对称线延长线通过回转工作台1的中心，且每两台床身4的中心轴线之间的夹角为36度，立柱5上设有与铣刀架6相适配的刀架滑轨，床身4上设有与立柱5相适配的床身滑轨，铣刀架6由垂直进给装置驱动，垂直进给装置包括交流伺服电机、与交流伺服电机输出轴传动连接的垂直进给箱8、以及与垂直进给箱8输出轴传动连接的第一滚珠丝杠，立柱5由水平进给装置驱动，水平进给装置包括交流伺服电机、与交流伺服电机输出轴传动连接的水平进给箱7、以及与水平进给箱7输出轴传动连接的第二滚珠丝杠。

本实施例中，垂直进给箱8即铣刀架6垂直上下移动减速箱，水平进给箱7即立柱5前后移动减速箱。

进一步，铣刀架6上设有变频调速电机，变频调速电机输出轴通过传动箱与铣刀架6主轴传动连接，铣刀架6与立柱为可拆卸连接。铣刀架6动力源由刀架上自带电机，通过传动箱传至刀架主轴旋转。

本实用新型中，铣刀架6沿立柱5作垂直运动，实现长槽的进给加工，铣刀架6装刀采用外悬支承结构，铣刀架6可拆卸地连接在立柱5上，便于经常更换刀架。

进一步，底座与回转工作台1之间设有分度电机，分度电机通过传动机构与回转工作台1主轴传动连接，传动机构包括与分度电机输出轴传动连接的减速机、与减速机输出轴传动连接的第一传动齿轮、与第一传动齿轮传动连接的第二传动齿轮、与第二传动齿轮传动连接的蜗杆蜗轮副，蜗杆蜗轮副与回转工作台1主轴传动连接，分度电机为交流伺服电机，回转工作台1主轴通过静压轴承设置于底座上。

本实施例中，回转工件3与回转工作台1同轴，回转工作台1主轴采用静压轴承设置于底座上，能够准确定心。

进一步，回转工作台1上和立柱5上均设有自动夹紧装置，自动夹紧装置包括均匀分布的四个碟簧及通过油压控制碟簧伸缩的油箱。本实施例中的运行机构均采用液压自动夹紧与松开，自动控制，工作效率高。

本实用新型设有将回转工作台1与底座夹紧的夹紧机构，不分度时回转工作台1上有四点用碟簧将回转工作台1夹紧在底座上，依次加工完五个槽后需分度，此时靠油压将碟簧压缩，使其松开，进行分度，关闭油压，碟簧再次自动将回转工作台1夹紧。

当工作台分度完毕，油压消失，碟簧自动夹紧，工作台与底座共四个夹紧点，夹紧后，工作台旋转电机不能启动，动力铣头部电机方可启动。

立柱5与床身4的夹紧原理与上述完全相同，碟簧夹紧，液压松开，当立柱5与床身4夹紧时，立柱5水平移动电机不能启动，在自动循环加工时，立柱5前进到工件全深位置时，立柱5自动夹紧在床身4上。

进一步，床身4上设有床身防护罩，立柱5上设有立柱防护罩，立柱5顶部还设有护栏9，铣刀架6和床身4上分别设有拖链。

进一步，本实用新型还包括主油箱油泵站、冷却油油箱油泵站、定时定量润滑装置、以及自动排屑回收系统，冷却油油箱油泵站包括冷却油箱及回油过滤箱，冷却油箱与回油过滤箱通过油箱管路连通形成回路，冷却油箱上设有五个电磁阀。冷却油油箱油泵站通过油箱管路及拖链供刀具和工件加工部分工件的冷却，再通过大油盘接回冷却油箱，冷却油箱设有五个电磁阀，可以对五个刀架上的刀具进行单独冷却控制，也可对五个刀架上的刀具同时开启或关闭冷却控制，回油进入冷却油箱前，先经过回油过滤箱，将铁沫、脏物沉积在过滤箱内，定期清渣，清渣很方便。

本实施例中，定时定量润滑装置包括铣刀架6沿立柱5移动定时定量润滑装置和立柱5沿床身4前后移动定时定量润滑装置。刀架上下垂直运动，立柱5前后水平移动（即刀具沿工件进刀深度和退刀）均采用定时定量润滑装置，五个刀架和五个立柱5的运动润滑均采用独立的润滑油箱。

由于加工工件槽的深度有尺寸公差，及要求刀具在沿工件轴向加工时，要避开起吊用的平面上不能加工处，因此刀架上下进给运动和立柱5沿床身4前后运动均需实现数控化。

本实用新型中，回转工作台1的传动精度和分度精度是保证被加工工件分度准确性的关键因素，为保证传动精度和分度精度，本实用新型采用分度蜗杆蜗轮副，其精度要求与滚齿机的蜗杆蜗轮副相同，能够准确分度定位，并且回转工作台1采用数控系统控制，交流伺服电机驱动，能够准确控制电机旋转角度，精密数控回转工作台1保证回转工件3的分度精度，同时传动链缩短，电机仅通过一对齿轮即传至蜗杆蜗轮副，使工件分度，回转工作台1能够旋转360度，且能任选分度，准确定位。

本实用新型采用Siemens840D数控系统，铣刀的垂直进给量、立柱5的水平进给量、以及回转工作台1的旋转分度均由数控系统控制，垂直进给、水平进给、以及旋转分度的驱动电机均为交流伺服电机，实现全自动循环数控化，互锁、联动可靠，机械调整完毕，由电气系统按编好的程序控制路线加工到位，由五个相同的铣刀架6同时在一个工件上进行循环铣削加工，实现全自动循环加工，直至该零件全部加工完成。

本实用新型的具体工作过程如下：

1、首先将工件装卡好，将五个铣刀架6上的铣刀外缘靠近工件，再退出，刀架上升至立柱5上部，进刀至工件要求的深度（一刀到位），立柱5和床身4夹紧时，床身4电机不能启动，夹紧靠碟簧，松开靠油缸液压，松开时碰电气开关给电气讯号，来控制启动顺序。

2、回转工作台1旋转分度，此时，当工作台被自动夹紧时，工作台分度电机不能启动，只有当液压油缸起作用，夹紧松开，给电气讯号，工作台分度电机才能启动。

3、工作台在底座上夹紧，立柱5在床身4上夹紧，工件加工深度已调整完成，分度完成，铣刀开始向下进刀加工，到下限位置时，发讯号，立柱5和床身4的夹紧松开，立柱5退刀，再上升到工件上端，再重新分度定位，进行第二轮加工，直到被加工零件上需加工的槽或孔全部加工完毕。

本实用新型中各进程的联锁要求如下：1、工作台夹紧时，工作台分度电机不能启动；2、立柱5夹紧在床身4上时，立柱5移动电机不能启动；3、只有在工作台夹紧了，立柱5夹紧了，此时铣进给（垂直进给）电机才能启动。

本实用新型中的待加工槽或孔若在工件上是间隔设置的，则可通过数控系统来控制铣刀的进给，以满足实际需求。

本实用新型为专用数控铣床，最小加工直径为3500mm，最大加工直径为4700mm，铣刀架6的行程大于2300mm，可用于加工风力发电设备的大机座部分和转子支架部分。

本实用新型可用于加工风力发电机的机座，加工部分为直径为3890mm，高为1865mm筒体上沿周向布置的720个长槽，槽宽10mm，槽深20mm，全高加工；本实用新型亦可用于加工840个槽，即在36度范围内加工槽数为整数，如加工840个槽时，在36度范围内为84个整数槽，即可加工；同时对于类似的工件，直径在3500～4700mm范围内，工件高度在铣刀架垂直行程2300mm范围内，各种直槽、成形槽或孔均可加工。

本实用新型全自动循环完成工件加工，不仅减轻了工人操作劳动强度，并且提高工效5倍以上。

本实用新型根据工件加工特点而设计，结构新颖、合理，工艺便捷，通过将工件一次性装卡在回转工作台1上，由五个动力铣头部（由床身4、立柱5、铣刀架6、以及铣刀组成）同时进行铣削加工，其工件外圆长槽的分度及长槽深度由数控系统进行控制，同时配有自动排屑回收系统，可实现工件一次装卡，全序加工完成，自动化程度非常高，生产效率较通用设备加工提高10倍以上，大大提高了生产效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.数控五头长槽专用铣床，包括底座、设于所述底座上的回转工作台、设于所述回转工作台上的用于夹紧回转工件的工装夹具、以及数控系统，其特征在于，还包括沿所述回转工作台半圆周方向布置的五个动力铣头部，所述动力铣头部包括床身、设于所述床身上的立柱、设于所述立柱上部的铣刀架、以及设于所述铣刀架上的铣刀，所述床身的对称线延长线通过所述回转工作台的中心，且每两台床身的中心轴线之间的夹角为36度，所述立柱上设有与所述铣刀架相适配的刀架滑轨，所述床身上设有与所述立柱相适配的床身滑轨，所述铣刀架由垂直进给装置驱动，所述垂直进给装置包括交流伺服电机、与所述交流伺服电机输出轴传动连接的垂直进给箱、以及与所述垂直进给箱输出轴传动连接的第一滚珠丝杠，所述立柱由水平进给装置驱动，所述水平进给装置包括交流伺服电机、与所述交流伺服电机输出轴传动连接的水平进给箱、以及与所述水平进给箱输出轴传动连接的第二滚珠丝杠。

2.如权利要求1所述的数控五头长槽专用铣床，其特征在于，所述铣刀架上设有变频调速电机，所述变频调速电机输出轴通过传动箱与所述铣刀架主轴传动连接，所述铣刀架与所述立柱为可拆卸连接。

3.如权利要求1所述的数控五头长槽专用铣床，其特征在于，所述底座与所述回转工作台之间设有分度电机，所述分度电机通过传动机构与所述回转工作台主轴传动连接，所述传动机构包括与所述分度电机输出轴传动连接的减速机、与所述减速机输出轴传动连接的第一传动齿轮、与所述第一传动齿轮传动连接的第二传动齿轮、与所述第二传动齿轮传动连接的蜗杆蜗轮副，所述蜗杆蜗轮副与所述回转工作台主轴传动连接，所述分度电机为交流伺服电机，所述回转工作台主轴通过静压轴承设置于所述底座上。

4.如权利要求1所述的数控五头长槽专用铣床，其特征在于，所述回转工作台上和所述立柱上均设有自动夹紧装置，所述自动夹紧装置包括均匀分布的四个碟簧及通过油压控制所述碟簧伸缩的油箱。

5.如权利要求1所述的数控五头长槽专用铣床，其特征在于，所述床身上设有床身防护罩，所述立柱上设有立柱防护罩，所述立柱顶部还设有护栏。

6.如权利要求1所述的数控五头长槽专用铣床，其特征在于，所述铣刀架和所述床身上分别设有拖链。

7.如权利要求1所述的数控五头长槽专用铣床，其特征在于，所述数控五头长槽专用铣床还包括主油箱油泵站、冷却油油箱油泵站、定时定量润滑装置、以及自动排屑回收系统。

8.如权利要求7所述的数控五头长槽专用铣床，其特征在于，所述冷却油油箱油泵站包括冷却油箱及回油过滤箱，所述冷却油箱与所述回油过滤箱通过油箱管路连通形成回路，所述冷却油箱上设有五个电磁阀。