CN213437217U - 卧式复材智能加工中心刀架移动装置 - Google Patents

Abstract

一种卧式复材智能加工中心刀架移动装置，包括刀架床身、大纵向移动机构、横向移动机构和小纵向移动机构；所述刀架床身上设有一对纵向导轨；所述大纵向移动机构包括：坐于刀架床身导轨上的大刀架体；连接在大刀架体上的大纵向驱动组件和直齿轮；连接在刀架床身上的齿条；所述大纵向驱动组件驱动直齿轮；所述直齿轮和所述齿条啮合.由于跨度较短，横向上同样采用价格和精度较高的滚珠丝杠驱动和光栅尺定位，实现了高精度移位和定位，整体保证了较长工件的全程加工加工精度。

Description

卧式复材智能加工中心刀架移动装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工领域，特别是一种卧式复材智能加工中心刀架移动装置。

背景技术

在航天行业中，现有的火箭外壳超长并且是复合材料（高硅氧玻璃布、碳/酚醛等）。火箭外壳在经过车、铣、加工后，还要缠绕布带或其他带状材料加工，需要不同的加工设备，不能在同一台机床上完成，尺寸很大的工件转移工位代价很大，加工效率低，每次更换加工设备都要重新定位调心，保证精度代价也很大。目前能够高效地完成火箭外壳这种超长工件全部车、铣和缠绕加工工序的组合加工设备中，如何确保超长尺寸工件全程加工精度和经济性是一个难题。

在机械加工领域中，普通卧式数控机床想要满足加工精度和重复定位精度的要求，必须在刀架移动装置移动的全程使用光栅尺保障精准测量控制。对于16米、22米的较长工件，如果全程使用光栅尺，设备造价将大幅很高。

发明内容

(一)本实用新型要解决的问题

对于较长工件的加工，更经济地使用光栅尺，全程达到加工精度要求。

(二)发明内容

一种卧式复材智能加工中心刀架移动装置，包括刀架床身、大纵向移动机构、横向移动机构和小纵向移动机构；

所述刀架床身上设有一对纵向导轨；

所述大纵向移动机构包括：坐于刀架床身导轨上的大刀架体；连接在大刀架体上的大纵向驱动组件和直齿轮；连接在刀架床身上的齿条；所述大纵向驱动组件驱动直齿轮；所述直齿轮和所述齿条啮合；

所述横向移动机构包括: 连接在所述大刀架体上的横向驱动组件、滚珠丝杠B、光栅尺B及直线导轨B；所述直线导轨B上坐有横滑板；所述横滑板与所述滚珠丝杠B上的丝杠螺母连接；

所述小纵向移动机构包括：连接在所述横滑板上的小纵驱动组件、滚珠丝杠C、光栅尺C及直线导轨C；所述直线导轨C上坐有小纵向滑座；所述小纵向滑座用于承载车铣刀架或者承载缠绕加工工具。

进一步地，所述的一种卧式复材智能加工中心刀架移动装置，其特征在于，所述大纵向驱动组件包括顺序相连接的大纵向伺服电机、减速机A、联轴器A、齿轮轴和伞齿轮。

进一步地，所述的一种卧式复材智能加工中心刀架移动装置，其特征在于，所述横向驱动组件包括顺序相连接的横向伺服电机、减速机B和联轴器B。

进一步地，所述的一种卧式复材智能加工中心刀架移动装置，其特征在于，所述小纵驱动组件包括顺序相连接的小纵向伺服电机、减速机C和联轴器C。

(三)本实用新型的效果：

本实用新型提出的卧式复材智能加工中心刀架移动装置，将纵向移动分成大纵向和小纵向两部分实现，大纵向上采用较经济的齿轮齿条驱动完成大行程粗定位；在此基础上，增加小纵向，采用价格和精度较高的滚珠丝杠驱动和光栅尺定位，完成高精度移位和定位。同时，横向上由于跨度较短，同样采用价格和精度较高的滚珠丝杠驱动和光栅尺定位，实现了高精度移位和定位，整体保证了较长工件的全程加工加工精度。

附图说明

图1是本实用新型主视图；

图2是本实用新型俯视图；

图3是本实用新型大纵向移动机构剖视图；

图4是本实用新型横向移动机构俯视图；

图5是本实用新型小纵向移动机构俯视图。

图中，1、大纵向伺服电机；2、减速机A；3、联轴器A；4、齿轮轴；5、伞齿轮；6、直齿轮；7、齿条；8、大刀架体；9、横向伺服电机；10、减速机B；11、联轴器B；12、滚珠丝杠B；13、横滑板；14、光栅尺B；15、直线导轨B；16、小纵向伺服电机；17、减速机C；18、联轴器C；19、滚珠丝杠C；20、小纵向滑座；21、直线导轨C；22、光栅尺C；23、车铣刀架；24、刀架床身。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。文中，“纵向”是指本实用新型所述的较长工件的长向或轴向；“横向”是指与所述“纵向”方向以及重力方向都垂直的方向。

现结合图1、图2、图3、图4、和图5详细说明本实用新型提出的一种卧式复材智能加工中心刀架移动装置的结构和实现方式。

一种卧式复材智能加工中心刀架移动装置，包括包括刀架床身24、所述刀架床身24上设有一对纵向导轨；还包括大纵向移动机构、横向移动机构和小纵向移动机构；

如图3所示，所述大纵向移动机构包括：坐于刀架床身24导轨上的大刀架体8；连接在大刀架体8上的大纵向驱动组件和直齿轮6；连接在刀架床身24上的齿条7；所述直齿轮6和所述齿条7啮合；所述大纵向驱动组件包括顺序相连接的大纵向伺服电机1、减速机A2、联轴器A3、齿轮轴4和伞齿轮5；所述大纵向驱动组件驱动直齿轮6。

在大纵向上：大纵向伺服电机1经减速机A2、联轴器A3驱动齿轮轴4与伞齿轮5转动，齿轮5与直齿轮6同轴固定连接，直齿轮6与刀架床身24上的齿条7啮合，进而带动大刀架体8在刀架床身24上大纵向移动。

如图4所示，所述横向移动机构包括: 连接在所述大刀架体8上的横向驱动组件、滚珠丝杠B12、光栅尺B14及直线导轨B15；所述直线导轨B15上坐有横滑板13；所述横滑板13与所述滚珠丝杠B12上的丝杠螺母连接；所述横向驱动组件包括顺序相连接的横向伺服电机9、减速机B10和联轴器B11。

在横向上：横向伺服电机9经减速机B10、联轴器B11驱动滚珠丝杠B12带动横滑板13在大刀架体8上做横向移位与进给；直线导轨使横向移动稳定性更高；使用光栅尺B14（即光栅尺位移传感器）,再结合移动闭环伺服系统，保障工件的加工精度。

如图5所示，所述小纵向移动机构包括：连接在所述横滑板13上的小纵驱动组件、滚珠丝杠C19、光栅尺C22及直线导轨C21；所述直线导轨C21上坐有小纵向滑座20；所述小纵向滑座20用于承载车铣刀架或者承载缠绕加工工具。所述小纵驱动组件包括顺序相连接的小纵向伺服电机16、减速机C17和联轴器C18。

在小纵向上：小纵向伺服电机16经减速机C17、联轴器C18驱动滚珠丝杠C19带动小纵向滑座20在横滑板13上做小纵向移位与进给；安装直线导轨提高小纵向移动的稳定性；使用光栅尺位移传感器,再结合移动闭环伺服系统，保障工件的加工精度。

本实用新型提出的卧式复材智能加工中心刀架移动装置，将纵向移动分成大纵向和小纵向两部分实现，大纵向上采用较经济的齿轮齿条驱动完成大行程粗定位；在此基础上，设置小纵向移动机构，采用价格和精度较高的滚珠丝杠驱动和光栅尺位移传感器,再结合横向移动闭环伺服系统，完成高精度移位和定位。同时，横向上由于跨度较短，同样采用价格和精度较高的滚珠丝杠驱动和光栅尺，实现了高精度移位和定位，整体保证了较长工件的全程加工加工精度。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (4)

1.一种卧式复材智能加工中心刀架移动装置，包括刀架床身（24）、大纵向移动机构、横向移动机构和小纵向移动机构；

所述刀架床身（24）上设有一对纵向导轨；

所述大纵向移动机构包括：坐于刀架床身（24）导轨上的大刀架体（8）；连接在大刀架体（8）上的大纵向驱动组件和直齿轮（6）；连接在刀架床身（24）上的齿条（7）；所述大纵向驱动组件驱动直齿轮（6）；所述直齿轮（6）和所述齿条（7）啮合；

所述横向移动机构包括: 连接在所述大刀架体（8）上的横向驱动组件、滚珠丝杠B（12）、光栅尺B（14）及直线导轨B（15）；所述直线导轨B（15）上坐有横滑板（13）；所述横滑板（13）与所述滚珠丝杠B（12）上的丝杠螺母连接；

所述小纵向移动机构包括：连接在所述横滑板（13）上的小纵驱动组件、滚珠丝杠C（19）、光栅尺C（22）及直线导轨C（21）；所述直线导轨C（21）上坐有小纵向滑座（20）；所述小纵向滑座（20）用于承载车铣刀架或者承载缠绕加工工具。

2.根据权利要求1所述的一种卧式复材智能加工中心刀架移动装置，其特征在于，所述大纵向驱动组件包括顺序相连接的大纵向伺服电机（1）、减速机A（2）、联轴器A（3）、齿轮轴（4）和伞齿轮（5）。

3.根据权利要求1所述的一种卧式复材智能加工中心刀架移动装置，其特征在于，所述横向驱动组件包括顺序相连接的横向伺服电机（9）、减速机B（10）和联轴器B（11）。

4.根据权利要求1所述的一种卧式复材智能加工中心刀架移动装置，其特征在于，所述小纵驱动组件包括顺序相连接的小纵向伺服电机（16）、减速机C（17）和联轴器C（18）。

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