CN211680932U - 一种中挂式高速天车龙门五轴加工中心 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种中挂式高速天车龙门五轴加工中心，包括：底座；第一桥梁以及第二桥梁，间隔设置在底座上；横梁，跨接在第一桥梁和第二桥梁之间，能够沿着第一桥梁和第二桥梁在第一方向上滑动，其中，横梁为中空横梁；滑座，穿设横梁，能够沿着横梁在第二方向上滑动；滑枕，穿设滑座，能够沿着滑座在第三方向上滑动，第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直；摆头，与滑枕靠近底座的一端连接；传感器，设置在第一桥梁或第二桥梁的预设位置，用于侦测摆头的位置；控制器，与传感器连接，用于接收传感器侦测到的摆头的位置，并进一步根据摆头的位置对滑枕的运动进行补偿。通过上述结构，本申请能够提高加工精度。

Description

一种中挂式高速天车龙门五轴加工中心

技术领域

本申请涉及精加工技术领域，特别是涉及一种中挂式高速天车龙门五轴加工中心。

背景技术

随着精加工技术的不断进步，对中挂式高速天车龙门五轴加工中心的加工精度提出了越来越高的要求。一般来说，中挂式高速天车龙门五轴加工中心在工作过程中会持续发热，从而带来热误差，比如其摆头在第一次加工结束之后回到预设位置X₀，经历第二次加工之后仍需要回到该预设位置X₀，但是由于第二次加工过程累计的热量带来的热误差，摆头第二次回到的位置X₁与X₀有一定误差，因此需要提供减小此误差的方式，提高中挂式高速天车龙门五轴加工中心的加工精度。

实用新型内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种中挂式高速天车龙门五轴加工中心，能够提高加工精度。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：

提供一种中挂式高速天车龙门五轴加工中心，包括：

底座；

第一桥梁以及第二桥梁，间隔设置在所述底座上；

横梁，跨接在所述第一桥梁和所述第二桥梁之间，能够沿着所述第一桥梁和所述第二桥梁在第一方向上滑动，其中，所述横梁为中空横梁；

滑座，穿设所述横梁，能够沿着所述横梁在第二方向上滑动；

滑枕，穿设所述滑座，能够沿着所述滑座在第三方向上滑动，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直；

摆头，与所述滑枕靠近所述底座的一端连接；

传感器，设置在所述第一桥梁或所述第二桥梁的预设位置，用于侦测所述摆头的位置；

控制器，与所述传感器连接，用于接收所述传感器侦测到的所述摆头的位置，并进一步根据所述摆头的位置对所述滑枕的运动进行补偿。

其中，所述传感器为电涡流传感器。

其中，所述横梁在所述第三方向上间隔设置的两表面均设有两个平行且沿所述第二方向延伸的第一滑轨，所述第一滑轨上滑动设置有第一滑块，所述第一滑块与所述滑座连接，以使所述滑座沿着所述第二方向滑动。

其中，所述滑枕的表面设置有沿所述第三方向延伸的第二滑轨，所述第二滑轨上滑动设置有第二滑块，所述第二滑块与所述滑座连接，以使所述滑枕沿着所述第三方向滑动。

其中，所述中挂式高速天车龙门五轴加工中心还包括：驱动件，与所述横梁连接，用于驱动所述横梁沿着所述第一方向滑动。

其中，所述驱动件包括：电机；螺杆，与所述电机的输出轴连接；螺母，套设在所述丝杆的外围，连接所述横梁。

其中，所述螺杆的内部设有供冷却液流动的第一液流通道。

其中，所述螺杆包括：第一杆体，其为中空结构；第二杆体，设置在所述第一杆体的内部，其为中空结构，其中，所述冷却液进入所述第二杆体，而后流入所述第二杆体的外壁与所述第一杆体的内壁之间，最后自设置在所述第一杆体上的出口排出。

其中，所述螺母的内部设有供冷却液流动的第二液流通道。

其中，所述滑座由至少两个子滑座拼接而成。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供的中挂式高速天车龙门五轴加工中心包括底座、第一桥梁、第二桥梁、横梁、滑座、滑枕，其相互装配能够实现横梁、滑座和滑枕分别在两两垂直的第一方向、第二方向和第三方向上滑动；而且横梁为整体横梁，能获得更高的整体刚性和运行稳定性；进一步地，在第一桥梁或第二桥梁的预设位置增加传感器，能够侦测摆头的位置，并增加控制器与传感器相连接，能够根据侦测到的摆头的位置对滑枕的运动进行补偿，提高加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式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申请的一些实施方式，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。其中：

图1是本申请中挂式高速天车龙门五轴加工中心一实施方式的结构示意图；

图2是本申请中挂式高速天车龙门五轴加工中心一实施方式的另一视角的结构示意图；

图3是横梁一实施方式的结构示意图；

图4是滑枕一实施方式的结构示意图；

图5是驱动件一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

参阅图1和图2，图1是本申请中挂式高速天车龙门五轴加工中心一实施方式的结构示意图，图2是本申请中挂式高速天车龙门五轴加工中心一实施方式的另一视角的结构示意图，中挂式高速天车龙门五轴加工中心10包括：

底座11；

第一桥梁12以及第二桥梁13，间隔设置在底座11上；

横梁14，跨接在第一桥梁12和第二桥梁13之间，能够沿着第一桥梁12和第二桥梁13在第一方向上滑动，其中，横梁14为中空横梁；

滑座15，穿设横梁14，能够沿着横梁14在第二方向上滑动，滑座 15由至少两个子滑座拼接而成；

滑枕16，穿设滑座15，能够沿着滑座15在第三方向上滑动，其中第一方向、第二方向和第三方向两两垂直，例如第一方向为X轴方向，第二方向为Y轴方向，第三方向为Z轴方向；

摆头17，与滑枕16靠近底座11的一端连接，摆头17具有一装刀面(图未示)，用于安装加工刀具，该加工刀具用于对待加工工件进行加工；

传感器18，设置在第一桥梁12或者第二桥梁13的预设位置，用于侦测摆头17的位置；

控制器19，与传感器18连接，用接收传感器18侦测到的摆头17 的位置，并进一步根据此摆头17的位置对滑枕16的运动进行补偿。

本实施方式中挂式高速天车龙门五轴加工中心10包括底座11、第一桥梁12、第二桥梁13、横梁14、滑座15、滑枕16，其相互装配能够实现横梁14、滑座15、滑枕16分别在两两垂直的第一方向、第二方向、第三方向上滑动；而且横梁14为整体横梁，能获得更高的整体刚性和运行稳定性；进一步地，中挂式高速天车龙门五轴加工中心10在第一桥梁12或第二桥梁13的预设位置增加传感器18，能够侦测摆头17的位置，并增加控制器19与传感器18相连接，能够根据侦测到的摆头17 的位置对滑枕16的运动进行补偿，提高加工精度。

具体的，在现有技术中，摆头17的实际运动位置可能会随着中挂式高速天车龙门五轴加工中心10的温度而与预设的程序位置发生偏离，例如，程序设定摆头17运动到A处停止运动，但是由于中挂式高速天车龙门五轴加工中心10的温度影响，摆头17在实际运动过程中运动到 B处(B处与A处具有一误差距离)才停止运动，则此时需要对摆头17 的位置进行调整，以确保摆头17的实际位置与预设的程序位置相同，因此本实施方式通过传感器18的位置进行侦测，从而控制器19根据传感器18侦测到的位置对滑枕16的位置进行补偿，以在摆头17的位置发生偏差时及时对其位置进行调整，能够避免摆头17的运动位置受温度的影响，进而保证摆头17的运动位置准确性，最终保证加工精度。

在另一实施方式中，传感器18为电涡流传感器，电涡流传感器用于测量摆头17(具体是摆头的装刀面)在运动过程中产生的热伸长，从而侦测出摆头17在加工过程结束之后的位置，而后控制器19根据该热伸长对滑枕16的运动进行补偿，减小长时间使用中挂式高速天车龙门五轴加工中心所产生的热误差，以提高加工精度。

具体地，当摆头17运动到程序上的预设位置时，设置在第一桥梁 12或第二桥梁13的预设位置的电涡流传感器测量摆头17的当前实际位置，而后控制器将该当前实际位置与预存的摆头位置进行比较，从而得到第一差值，而后控制器19根据该第一差值对滑枕的运动进行补偿。

其中，预存的摆头位置可以是前一次摆头17运动到该程序上的预设位置时，电涡流传感器测量到的摆头17的实际位置，而前一次摆头 17运动到该程序上的预设位置时，中挂式高速天车龙门五轴加工中心 10的温度可能比本次摆头17运动到该程序上的预设位置时中挂式高速天车龙门五轴加工中心10的温度低，或者高，从而可以得到温度对滑枕16运动的影响，进而对滑枕16的运动进行补偿，确保加工精度。

请参阅图3，图3为横梁一实施方式的结构示意图，本实施方式中，横梁14在第三方向上间隔设置的两表面均设有两个平行且沿第二方向延伸的第一滑轨141(图中只画出一个表面上的两个第一滑轨141，另一个表面未示出)，第一滑轨141上滑动设置有第一滑块142，第一滑块 142与滑座15连接，以使滑座15沿着第二方向滑动。本实施方式在横梁14的Z轴的上下两个表面分别布局两根沿Y轴的滑轨141，总共四根沿Y轴的滑轨141，能够提高横梁14承受切削力的能力，且提高横梁14抑制热变形的能力。

请参阅图4，图4为滑枕一实施方式的结构示意图，滑枕16的表面设置有沿第三方向延伸的第二滑轨161，第二滑轨161上滑动设置有第二滑块162，第二滑块162与滑座15连接，以使滑枕16沿着第三方向滑动。本实施方式中，滑枕16的外围布置四根沿Z轴延伸的第二滑轨 161，滑枕16通过第二滑轨161上的第二滑块162与滑座15连接，即滑枕16被滑座15四面包围，该状态下滑枕16承受切削力的能力更强，发热之后热误差变形呈中心对称分布，使热误差对中挂式高速天车龙门五轴加工中心的加工精度影响变小。

请继续参阅图1，本实施方式中，中挂式高速天车龙门五轴加工中心10还包括驱动件，与横梁14连接，用于驱动横梁14沿第一方向滑动，例如沿X轴滑动。其中，驱动件包括电机111；螺杆112，与电机 111的输出轴连接；螺母113，套设在螺杆112的外围，连接横梁14。本实施方式中，当电机111运转时，能够带动横梁14沿X轴滑动，使中挂式高速天车龙门五轴加工中心实现沿两两垂直的三个方向的滑动。

进一步地，请结合图1参阅图5，图5是驱动件一实施方式的结构示意图，中挂式高速天车龙门五轴加工中心10工作过程中会持续发热，因此需要冷却液在其中循环，本实施方式中，中挂式高速天车龙门五轴加工中心10的螺杆112内部设有供冷却液流动的第一液流通道A。而且螺杆112包括中空结构的第一杆体1121和第二杆体1122，其中，第二杆体1122设置在第一杆体1121的内部，也是中空结构。第一液流通道 A中，冷却液进入第二杆体1122，而后流入第二杆体1122的外壁与第一杆体1121的内壁之间，最后从设置在第一杆体1121上的出口排出，冷却液的流动方向如图5中第一液流通道A中箭头所示。进一步地，螺母113的内部设有供冷却液流动的第二液流通道B，冷却液的流动方向如图5中第二液流通道B中箭头所示。本实施方式提供两条液流通道A 和B，能够充分带走中挂式高速天车龙门五轴加工中心10工作过程中产生的热量，减小因热误差带来的加工误差，提高加工精度。

总而言之，本实施方式中的中挂式高速天车龙门五轴加工中心10 一方面通过结构的设定，能够获得更高的整体刚性和运行稳定性，另一方面通过传感器18和控制器19的设定，能够避免中挂式高速天车龙门五轴加工中心10的加工精度受温度的影响，提高加工精度。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种中挂式高速天车龙门五轴加工中心，其特征在于，包括：

底座；

第一桥梁以及第二桥梁，间隔设置在所述底座上；

横梁，跨接在所述第一桥梁和所述第二桥梁之间，能够沿着所述第一桥梁和所述第二桥梁在第一方向上滑动，其中，所述横梁为中空横梁；

滑座，穿设所述横梁，能够沿着所述横梁在第二方向上滑动；

滑枕，穿设所述滑座，能够沿着所述滑座在第三方向上滑动，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直；

摆头，与所述滑枕靠近所述底座的一端连接；

传感器，设置在所述第一桥梁或所述第二桥梁的预设位置，用于侦测所述摆头的位置；

控制器，与所述传感器连接，用于接收所述传感器侦测到的所述摆头的位置，并进一步根据所述摆头的位置对所述滑枕的运动进行补偿。

2.根据权利要求1所述的中挂式高速天车龙门五轴加工中心，其特征在于，

所述传感器为电涡流传感器。

3.根据权利要求1所述的中挂式高速天车龙门五轴加工中心，其特征在于，

所述横梁在所述第三方向上间隔设置的两表面均设有两个平行且沿所述第二方向延伸的第一滑轨，所述第一滑轨上滑动设置有第一滑块，所述第一滑块与所述滑座连接，以使所述滑座沿着所述第二方向滑动。

4.根据权利要求1所述的中挂式高速天车龙门五轴加工中心，其特征在于，

所述滑枕的表面设置有沿所述第三方向延伸的第二滑轨，所述第二滑轨上滑动设置有第二滑块，所述第二滑块与所述滑座连接，以使所述滑枕沿着所述第三方向滑动。

5.根据权利要求1所述的中挂式高速天车龙门五轴加工中心，其特征在于，所述中挂式高速天车龙门五轴加工中心还包括：

驱动件，与所述横梁连接，用于驱动所述横梁沿着所述第一方向滑动。

6.根据权利要求5所述的中挂式高速天车龙门五轴加工中心，其特征在于，所述驱动件包括：

电机；

螺杆，与所述电机的输出轴连接；

螺母，套设在所述螺杆的外围，连接所述横梁。

7.根据权利要求6所述的中挂式高速天车龙门五轴加工中心，其特征在于，所述螺杆的内部设有供冷却液流动的第一液流通道。

8.根据权利要求7所述的中挂式高速天车龙门五轴加工中心，其特征在于，所述螺杆包括：

第一杆体，其为中空结构；

第二杆体，设置在所述第一杆体的内部，其为中空结构，其中，所述冷却液进入所述第二杆体，而后流入所述第二杆体的外壁与所述第一杆体的内壁之间，最后自设置在所述第一杆体上的出口排出。

9.根据权利要求6所述的中挂式高速天车龙门五轴加工中心，其特征在于，

所述螺母的内部设有供冷却液流动的第二液流通道。

10.根据权利要求1所述的中挂式高速天车龙门五轴加工中心，其特征在于，

所述滑座由至少两个子滑座拼接而成。

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