CN204584739U - 一种设有滑动滚动双轨的龙门数控铣床 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种设有滑动滚动双轨的龙门数控铣床，包括床身(1)、龙门(2)、正交拖板(3)、Z向拖板(4)。本实用新型采用，床身设有Y滑动硬轨和Y滚动线轨承载引导工作台进行左右方向运动，龙门的横梁设有X滑动硬轨和X滚动线轨承载引导正交拖板进行前后方向运动，正交拖板设有Z硬轨槽和Z滚动线轨承载引导设有Z滑动硬轨的Z向拖板载着主轴电机进行上下方向运动；轻荷工作时，利用滚动线轨的滚动摩擦力小、拖动轻的特点，减轻工作台的Y伺服电机、正交拖板的X伺服电机、Z向拖板和主轴电机的Z伺服电机的拖动负荷和能耗；重荷工作时，利用滑动硬轨的载荷大、刚性好的特点，减轻重荷对机床精度的损害的技术方案，通过轻重荷兼顾，使龙门数控铣床达到了提高效率、减少能耗、延缓精度衰减的目的。

Description

一种设有滑动滚动双轨的龙门数控铣床

技术领域

本实用新型涉及一种数控铣床，具体是指用于数控三维寻的进行金属切削加工的一种设有滑动滚动双轨的龙门数控铣床。

背景技术

龙门数控铣床由X向Y向Z向的三轴立体直角坐标运动装置构成，其中，床身设有用于承载引导移动工作台进行左右方向运动的Y向导轨，横梁设有承载引导正交拖板进行前后方向运动的X向导轨，正交拖板设有承载引导设有主轴电机的Z向拖板进行上下方向运动的Z向导轨；

现有技术龙门数控铣床的X向、Y向、Z向导轨，要么是滑动的硬轨结构称为滑动硬轨，要么是滚动的线轨结构称为滚动线轨；滑动硬轨载荷大、刚性好、适合于重荷工作，但滑动摩擦力大、拖动重，承载移动速度慢，易于磨损，伺服电机的负荷重、能耗大，精度衰减快；滚动线轨的摩擦力小、拖动轻，不易于磨损，精度高、精度保持久，但刚性差、载荷小，不适于重荷工作；在实际应用中，机床的工作既有轻荷又有重荷，对于滑动硬轨的机床，由于滑动硬轨移动速度慢，轻荷工作时效率低，能耗大；对于滚动线轨的机床，由于滚动线轨载荷小，重荷工作对机床的精度损害大；因此，现有技术存在效率低、能耗大、损害大，轻重荷不能兼顾的问题与不足。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题与不足，本实用新型采用由床身、龙门、正交拖板、Z向拖板构成的装置，其中，床身设有Y滑动硬轨和Y滚动线轨承载引导工作台进行左右方向运动，龙门的横梁设有X滑动硬轨和X滚动线轨承载引导正交拖板进行前后方向运动，正交拖板设有Z硬轨槽和Z滚动线轨承载引导设有Z滑动硬轨的Z向拖板载着主轴电机进行上下方向运动；轻荷工作时，工作台由Y滚动线轨承载引导运动，正交拖板由X滚动线轨承载引导运动，Z向拖板和主轴电机由Z滚动线轨承载引导运动；利用滚动线轨的滚动摩擦力小、拖动轻的特点，减轻驱动工作台的Y伺服电机、驱动正交拖板的X伺服电机、驱动Z向拖板和主轴电机的Z伺服电机的拖动负荷和能耗；重荷工作时，工作台由Y滑动硬轨承载引导运动，正交拖板由X滑动硬轨承载引导运动，Z向拖板和主轴电机由Z滑动硬轨31承载引导运动；利用滑动硬轨的载荷大、刚性好的特点，减轻对机床的精度损害的轻重荷兼顾的技术方案，提供一种设有滑动滚动双轨的龙门数控铣床，旨在通过轻重荷兼顾使固定龙门数控铣床，达到提高效率、减少能耗、延缓精度衰减的目的。

本实用新型的目的是这样实现的：一种设有滑动滚动双轨的龙门数控铣床，包括床身、龙门、正交拖板、Z向拖板，其中：所述的床身为内部设有中空框架结构的矩形台状铸铁质构件，床身上面的前后二边分别设有二条左右方向、相互平行、横截面呈矩形条状的凸台称为Y滑动硬轨，在二条所述Y滑动硬轨的外侧位置还设有二条与Y滑动硬轨平行的滚动线轨称为Y滚动线轨；床身的上方设有可左右移动的工作台，所述工作台为矩形板状的铸铁质平台构件，工作台的上面设有若干条左右方向、相互平行、横截面呈倒T字形的T形槽；工作台的下面设有与所述Y滑动硬轨对应滑动配合的滑槽称为Y硬轨槽；所述工作台经所述Y硬轨槽与所述Y滑动硬轨扣合连接，又经所述Y滚动线轨连接在床身的上方；

床身左上面的中心固定设有伺服电机称为Y伺服电机，在二条所述Y滚动线轨之间设有与所述Y滚动线轨平行的丝杠副称为Y丝杠副，所述Y伺服电机的输出端与所述Y丝杠副的滚珠丝杠固定连接，所述Y丝杠副的滚珠螺母与所述工作台的下面固定连接；

所述的龙门由立柱和横梁构成，所述立柱为中空矩形柱状的铸铁质构件，所述横梁为主视呈L字形、侧视呈矩形、内部设有中空框架结构的长条块状的铸铁质构件，二个所述立柱的上面分别固定连接在横梁前后二边的下面，二个所述立柱的下部分别与床身左部的前后二个侧面固定连接；所述横梁右侧面的上边和下边分别设有二条前后方向、相互平行、横截面呈矩形的条状凸台称为X滑动硬轨，在二条所述X滑动硬轨之间的内侧还设有二条与所述X滑动硬轨平行的滚动线轨称为X滚动线轨；横梁右侧面前边的中心固定设有伺服电机称为X伺服电机，在二条所述X滚动线轨之间设有与所述X滚动线轨平行的丝杠副称为X丝杠副，所述X伺服电机的输出端与所述X丝杠副的滚珠丝杠固定连接；所述X丝杠副的滚珠螺母与正交拖板的左侧面固定连接；

所述的正交拖板为内部设有中空框架结构的块状铸铁质构件，正交拖板的左侧面形状与横梁的右侧面形状对应，正交拖板的左侧面设有前后方向、与横梁的所述X滑动硬轨对应滑动配合的滑槽称为X硬轨槽；正交拖板的右侧面中心设有上下方向的通槽称为Z硬轨槽，所述Z硬轨槽的槽壁右边设有上下方向的滚动线轨称为Z滚动线轨，所述Z硬轨槽的上边固定设有伺服电机称为Z伺服电机；所述Z硬轨槽的中心设有与所述Z硬轨槽平行的丝杠副称为Z丝杠副，所述Z丝杠副的滚珠丝杠与所述Z伺服电机的输出端固定连接，所述Z丝杠副的滚珠螺母与Z向拖板的左侧面固定连接；正交拖板经所述X硬轨槽与横梁的所述X滑动硬轨滑动扣合连接，又经所述X滚动线轨连接在横梁的右侧方；

所述的Z向拖板为内部设有中空框架结构的矩形柱状的铸铁质构件，Z向拖板前后侧面的左边分别设有上下方向、横截面呈矩形的凸缘台阶称为Z滑动硬轨，Z向拖板的右侧面的下部设有输出端朝下的主轴电机；Z向拖板经所述Z滑动硬轨与正交拖板的所述Z硬轨槽滑动扣合连接，又经所述Z丝杠副连接在正交拖板右侧方；

所述滚动线轨为由横截面呈V型滚道的导轨、滚子架和滚子构成的用于承载物体作直线运动的滚动轨道元件；

所述丝杠副为由滚珠丝杠和滚珠螺母滚动旋合构成的将旋转运动转换为直线往复运动的装置；

所述主轴电机为变频调速驱动刃具作旋转运动的电机，主轴电机的输出端设有夹持钻铣刃具的夹头；

所述伺服电机为交流同步伺服电机。

上述结构表述的方向面分为上、下、左、右、前、后面，其中，前面为面对本装置主视图的面，后面为与所述前面相对的面。

工作原理及有益效果

工作时，工作台由Y滑动硬轨和Y滚动线轨承载引导，由Y伺服电机经Y丝杠副驱动进行左右方向运动；正交拖板由X滑动硬轨和X滚动线轨承载引导，由X伺服电机经X丝杠副驱动进行前后方向运动；Z向拖板载着主轴电机由Z滚动线轨和Z滑动硬轨承载引导，由Z伺服电机和Z丝杠副驱动进行上下方向运动；

轻荷工作时，工作台由Y滚动线轨承载引导运动，正交拖板由X滚动线轨承载引导运动，Z向拖板和主轴电机由Z滚动线轨承载引导运动；遇重荷工作，由于滚动线轨发生弹性形变，致使大部分的载荷落到滑动硬轨上，即由滑动硬轨承载大部分载荷；因此，重荷工作时，工作台的主要载荷由Y滑动硬轨承载，正交拖板的主要载荷由X滑动硬轨承载，Z向拖板与主轴电机的主要载荷由Z滑动硬轨31承载。

本装置利用滚动线轨的滚动摩擦力小、拖动轻的特点，轻荷工作时，由滚动线轨承载，从而减轻了Y伺服电机、X伺服电机和Z伺服电机的拖动负荷和能耗；利用滑动硬轨的载荷大、刚性好的特点，重荷工作时，由滑动硬轨承载主要载荷，从而减轻了重荷拖动对机床精度的损害；通过轻重负荷工作兼顾使龙门数控铣床，提高了工作效率、减少了拖动能耗、延缓了机床精度的衰减。

上述，本实用新型采用由床身、龙门、正交拖板、Z向拖板构成的装置，其中，床身设有Y滑动硬轨和Y滚动线轨承载引导工作台进行左右方向运动，龙门的横梁设有X滑动硬轨和X滚动线轨承载引导正交拖板进行前后方向运动，正交拖板设有Z硬轨槽和Z滚动线轨承载引导设有Z滑动硬轨的Z向拖板载着主轴电机进行上下方向运动；轻荷工作时，工作台由Y滚动线轨承载引导运动，正交拖板由X滚动线轨承载引导运动，Z向拖板和主轴电机由Z滚动线轨承载引导运动；利用滚动线轨的滚动摩擦力小、拖动轻的特点，减轻驱动工作台的Y伺服电机、驱动正交拖板的X伺服电机、驱动Z向拖板和主轴电机的Z伺服电机的拖动负荷和能耗；重荷工作时，工作台由Y滑动硬轨承载引导运动，正交拖板由X滑动硬轨承载引导运动，Z向拖板和主轴电机由Z滑动硬轨31承载引导运动；利用滑动硬轨的载荷大、刚性好的特点，减轻对机床的精度损害的轻重荷兼顾的技术方案，所提供的一种设有滑动滚动双轨的龙门数控铣床，旨在通过轻重荷兼顾使龙门数控铣床，达到提高效率、减少能耗、延缓精度衰减的目的。

附图说明

图1是本实用新型的一种设有滑动滚动双轨的龙门数控铣床的主视结构示意图；

图2是本实用新型的一种设有滑动滚动双轨的龙门数控铣床的主视轴测示意图；

图3是本实用新型的一种设有滑动滚动双轨的龙门数控铣床的后视轴测示意图。

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步详细说明，但不应理解为对本实用新型的任何限制。

图中：床身1、Y滑动硬轨11、Y滚动线轨12、Y伺服电机13、Y丝杠副14、工作台15、龙门2、立柱21、横梁22、X滑动硬轨23、X滚动线轨24、X伺服电机25、X丝杠副26、正交拖板3、Z滚动线轨32、Z伺服电机33、Z丝杠副34、Z向拖板4、主轴电机41、Z滑动硬轨42。

具体实施方式

参阅图1～图3，本实用新型的一种设有滑动滚动双轨的龙门数控铣床，包括床身1、龙门2、正交拖板3、Z向拖板4，其中：所述的床身1为内部设有中空框架结构的矩形台状铸铁质构件，床身1上面的前后二边分别设有二条左右方向、相互平行、横截面呈矩形条状的凸台称为Y滑动硬轨11，在二条所述Y滑动硬轨11的外侧位置还设有二条与Y滑动硬轨11平行的滚动线轨称为Y滚动线轨12；床身1的上方设有可左右移动的工作台15，所述工作台15为矩形板状的铸铁质平台构件，工作台15的上面设有若干条左右方向、相互平行、横截面呈倒T字形的T形槽；工作台15的下面设有与所述Y滑动硬轨11对应滑动配合的滑槽称为Y硬轨槽；所述工作台15经所述Y硬轨槽与所述Y滑动硬轨11扣合连接，又经所述Y滚动线轨12连接在床身1的上方；

床身1左上面的中心固定设有伺服电机称为Y伺服电机13，在二条所述Y滚动线轨12之间设有与所述Y滚动线轨12平行的丝杠副称为Y丝杠副14，所述Y伺服电机13的输出端与所述Y丝杠副14的滚珠丝杠固定连接，所述Y丝杠副14的滚珠螺母与所述工作台15的下面固定连接；

所述的龙门2由立柱21和横梁22构成，所述立柱21为中空矩形柱状的铸铁质构件，所述横梁22为主视呈L字形、侧视呈矩形、内部设有中空框架结构的长条块状的铸铁质构件，二个所述立柱21的上面分别固定连接在横梁22前后二边的下面，二个所述立柱21的下部分别与床身1左部的前后二个侧面固定连接；所述横梁22右侧面的上边和下边分别设有二条前后方向、相互平行、横截面呈矩形的条状凸台称为X滑动硬轨23，在二条所述X滑动硬轨23之间的内侧还设有二条与所述X滑动硬轨23平行的滚动线轨称为X滚动线轨24；横梁22右侧面前边的中心固定设有伺服电机称为X伺服电机25，在二条所述X滚动线轨24之间设有与所述X滚动线轨24平行的丝杠副称为X丝杠副26，所述X伺服电机25的输出端与所述X丝杠副26的滚珠丝杠固定连接；所述X丝杠副26的滚珠螺母与正交拖板3的左侧面固定连接；

所述的正交拖板3为内部设有中空框架结构的块状铸铁质构件，正交拖板3的左侧面形状与横梁22的右侧面形状对应，正交拖板3的左侧面设有前后方向、与横梁22的所述X滑动硬轨23对应滑动配合的滑槽称为X硬轨槽；正交拖板3的右侧面中心设有上下方向的通槽称为Z硬轨槽，所述Z硬轨槽的槽壁右边设有上下方向的滚动线轨称为Z滚动线轨32，所述Z硬轨槽的上边固定设有伺服电机称为Z伺服电机33；所述Z硬轨槽的中心设有与所述Z硬轨槽平行的丝杠副称为Z丝杠副34，所述Z丝杠副34的滚珠丝杠与所述Z伺服电机33的输出端固定连接，所述Z丝杠副34的滚珠螺母与Z向拖板4的左侧面固定连接；正交拖板3经所述X硬轨槽与横梁22的所述X滑动硬轨23滑动扣合连接，又经所述X滚动线轨24连接在横梁22的右侧方；

所述的Z向拖板4为内部设有中空框架结构的矩形柱状的铸铁质构件，Z向拖板4前后侧面的左边分别设有上下方向、横截面呈矩形的凸缘台阶称为Z滑动硬轨42，Z向拖板4的右侧面的下部设有输出端朝下的主轴电机41；Z向拖板4经所述Z滑动硬轨42与正交拖板3的所述Z硬轨槽滑动扣合连接，又经所述Z丝杠副34连接在正交拖板3右侧方；

所述滚动线轨为由横截面呈V型滚道的导轨、滚子架和滚子构成的用于承载物体作直线运动的滚动轨道元件；

所述丝杠副为由滚珠丝杠和滚珠螺母滚动旋合构成的将旋转运动转换为直线往复运动的装置；

所述主轴电机为变频调速驱动刃具作旋转运动的电机，主轴电机的输出端设有夹持钻铣刃具的夹头；

所述伺服电机为交流同步伺服电机。

上述结构表述的方向面分为上、下、左、右、前、后面，其中，前面为面对本装置主视图的面，后面为与所述前面相对的面。

工作原理及有益效果

工作时，工作台15由Y滑动硬轨11和Y滚动线轨12承载引导，由Y伺服电机13经Y丝杠副14驱动进行左右方向运动；正交拖板3由X滑动硬轨23和X滚动线轨24承载引导，由X伺服电机25经X丝杠副26驱动进行前后方向运动；Z向拖板4载着主轴电机41由Z滚动线轨32和Z滑动硬轨42承载引导，由Z伺服电机33和Z丝杠副34驱动进行上下方向运动；

轻荷工作时，工作台15由Y滚动线轨12承载引导运动，正交拖板3由X滚动线轨24承载引导运动，Z向拖板4和主轴电机41由Z滚动线轨32承载引导运动；遇重荷工作，由于滚动线轨发生弹性形变，致使大部分的载荷落到滑动硬轨上，即由滑动硬轨承载大部分载荷；因此，重荷工作时，工作台15的主要载荷由Y滑动硬轨11承载，正交拖板3的主要载荷由X滑动硬轨23承载，Z向拖板4与主轴电机41的主要载荷由Z滑动硬轨31承载。

本装置利用滚动线轨的滚动摩擦力小、拖动轻的特点，轻荷工作时，由滚动线轨承载，从而减轻了Y伺服电机13、X伺服电机25和Z伺服电机33的拖动负荷和能耗；利用滑动硬轨的载荷大、刚性好的特点，重荷工作时，由滑动硬轨承载主要载荷，从而减轻了重荷拖动对机床精度的损害；通过轻重负荷工作兼顾使龙门数控铣床，提高了工作效率、减少了拖动能耗、延缓了机床精度的衰减。

Claims (1)

1.一种设有滑动滚动双轨的龙门数控铣床，包括床身(1)、龙门(2)、正交拖板(3)、Z向拖板(4)，其特征在于：所述的床身(1)为内部设有中空框架结构的矩形台状铸铁质构件，床身(1)上面的前后二边分别设有二条左右方向、相互平行、横截面呈矩形条状的凸台称为Y滑动硬轨(11)，在二条所述Y滑动硬轨(11)的外侧位置还设有二条与Y滑动硬轨(11)平行的滚动线轨称为Y滚动线轨(12)；床身(1)的上方设有可左右移动的工作台(15)，所述工作台(15)为矩形板状的铸铁质平台构件，工作台(15)的上面设有若干条左右方向、相互平行、横截面呈倒T字形的T形槽；工作台(15)的下面设有与所述Y滑动硬轨(11)对应滑动配合的滑槽称为Y硬轨槽；所述工作台(15)经所述Y硬轨槽与所述Y滑动硬轨(11)扣合连接，又经所述Y滚动线轨(12)连接在床身(1)的上方；

床身(1)左上面的中心固定设有伺服电机称为Y伺服电机(13)，在二条所述Y滚动线轨(12)之间设有与所述Y滚动线轨(12)平行的丝杠副称为Y丝杠副(14)，所述Y伺服电机(13)的输出端与所述Y丝杠副(14)的滚珠丝杠固定连接，所述Y丝杠副(14)的滚珠螺母与所述工作台(15)的下面固定连接；

所述的龙门(2)由立柱(21)和横梁(22)构成，所述立柱(21)为中空矩形柱状的铸铁质构件，所述横梁(22)为主视呈L字形、侧视呈矩形、内部设有中空框架结构的长条块状的铸铁质构件，二个所述立柱(21)的上面分别固定连接在横梁(22)前后二边的下面，二个所述立柱(21)的下部分别与床身(1)左部的前后二个侧面固定连接；所述横梁(22)右侧面的上边和下边分别设有二条前后方向、相互平行、横截面呈矩形的条状凸台称为X滑动硬轨(23)，在二条所述X滑动硬轨(23)之间的内侧还设有二条与所述X滑动硬轨(23)平行的滚动线轨称为X滚动线轨(24)；横梁(22)右侧面前边的中心固定设有伺服电机称为X伺服电机(25)，在二条所述X滚动线轨(24)之间设有与所述X滚动线轨(24)平行的丝杠副称为X丝杠副(26)，所述X伺服电机(25)的输出端与所述X丝杠副(26)的滚珠丝杠固定连接；所述X丝杠副(26)的滚珠螺母与正交拖板(3)的左侧面固定连接；

所述的正交拖板(3)为内部设有中空框架结构的块状铸铁质构件，正交拖板(3)的左侧面形状与横梁(22)的右侧面形状对应，正交拖板(3)的左侧面设有前后方向、与横梁(22)的所述X滑动硬轨(23)对应滑动配合的滑槽称为X硬轨槽；正交拖板(3)的右侧面中心设有上下方向的通槽称为Z硬轨槽，所述Z硬轨槽的槽壁右边设有上下方向的滚动线轨称为Z滚动线轨(32)，所述Z硬轨槽的上边固定设有伺服电机称为Z伺服电机(33)；所述Z硬轨槽的中心设有与所述Z硬轨槽平行的丝杠副称为Z丝杠副(34)，所述Z丝杠副(34)的滚珠丝杠与所述Z伺服电机(33)的输出端固定连接，所述Z丝杠副(34)的滚珠螺母与Z向拖板(4)的左侧面固定连接；正交拖板(3)经所述X硬轨槽与横梁(22)的所述X滑动硬轨(23)滑动扣合连接，又经所述X滚动线轨(24)连接在横梁(22)的右侧方；

所述的Z向拖板(4)为内部设有中空框架结构的矩形柱状的铸铁质构件，Z向拖板(4)前后侧面的左边分别设有上下方向、横截面呈矩形的凸缘台阶称为Z滑动硬轨(42)，Z向拖板(4)的右侧面的下部设有输出端朝下的主轴电机(41)；Z向拖板(4)经所述Z滑动硬轨(42)与正交拖板(3)的所述Z硬轨槽滑动扣合连接，又经所述Z丝杠副(34)连接在正交拖板(3)右侧方；

所述滚动线轨为由横截面呈V型滚道的导轨、滚子架和滚子构成的用于承载物体作直线运动的滚动轨道元件；

所述丝杠副为由滚珠丝杠和滚珠螺母滚动旋合构成的将旋转运动转换为直线往复运动的装置；

所述主轴电机为变频调速驱动刃具作旋转运动的电机，主轴电机的输出端设有夹持钻铣刃具的夹头；

所述伺服电机为交流同步伺服电机。