CN105881105A - 龙门型立式加工中心 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种龙门型立式加工中心，具有横梁以及沿横梁左右移动的滑枕、床身以及在床身上前后移动的工作台、在滑枕上下移动的主轴箱。工作台上配有多个可垂直伸缩于工作台台面的定位销，固定有多个可在台面上方水平伸缩的测压销，固定有多个可在工件上方垂直伸缩的顶压销。液压驱动泵C的活塞杆通过水平连杆与顶压销连接，水平连杆可以围绕活塞杆做90度的转动。该机床设计紧凑，刚性高，三个方向的定位或顶压销，使得加工时工件被紧密压合在工作台上，又不影响加工刀具的行程，特别适用于重切加工。

Description

龙门型立式加工中心

技术领域

本发明涉及一种立式铣、镗、钻、铰或攻丝的加工工具。

背景技术

常见的龙门型立式加工机械是一种尺寸较大、加工能力较强的机床，广泛用在军工、汽车、航空、模具等制造行业的零件精加工。立式加工机械一般能够实现一个或二个或三个方向的加工，可以配装多种刀具，以满足铣、镗、钻、铰、攻丝等多种工序的切削加工。

申请号为2013100183686的发明公开了一种 汽车零部件双工位微型专用龙门铣床，固定工作台（8）上有移动工作台（6），在所述的固定工作台（8）上固定有龙门架（13），有铣床（2）位于两个龙门架（13）之间，架体（7）内侧有配电箱（4），所述的配电箱（4）与位于架体两侧的按钮（11）连接, 在所述的固定工作台（8）的下方有废屑盆（3）,固定工作台（8）通过四个垫块（17）固定在废屑盆（3）内。该发明对工件如何定位未有提及，结构过于简单，不能在同一铣床上实现对六个面的加工。

申请号为2012101499836的一种数控铣床工作台组合夹具定位装置，由下述几部分组成：主体底座（1）、水平方向定位块（2）、强度加强筋（5）；其中：水平方向定位块（2）轴线垂直于主体底座（1）且二者固定连接在一起；强度加强筋（5）设置在主体底座（1）外部并同时与主体底座（1）和水平方向定位块（2）构成固定连接；所述水平方向定位块（2）内部设置有轴向的通孔：导向定位孔。该发明只在一个方向定位，在铅垂方向没有定位措施，对工件的夹持不太牢靠。

发明内容

发明目的：

克服传统铣床等大型加工机床难以对物件进行组合加工的缺点，提供一种能对同一物件进行六面加工且物件定位精确可靠的龙门型立式加工中心。

技术方案：

本发明提供的龙门型立式加工中心，具有横梁以及能够沿横梁做左右移动的滑枕（左右移动的方向定义为X轴方向）、床身以及能够在床身上做前后移动的工作台（在床身上前后移动的方向定义为Y轴方向）、能够在滑枕上作上下移动的主轴箱（在滑枕上下移动的方向定义为Z轴方向）。

X 轴方向行程≥600 mm；Y 轴方向行程≥300mm；Z 轴方向行程≥250 mm。

主轴箱下端装配有主轴刀具，主轴箱下端至工作台距离≥100-680 mm。

本发明不仅具有传统加工中心（CNC）的标准功能，同时可以配装刀库容量为1-24把刀的圆盘式刀库，以满足切削时自动换刀需要，可完成铣、镗、钻、铰、攻丝等多种工序的切削加工。

工作台上配有多个可垂直伸缩（Z轴方向）于工作台台面的定位销（由液压驱动泵A驱动），挡住待加工工件的左右侧面，防止工件在工作台上左右移动（X轴方向）。

工作台上固定有多个可在台面上方水平伸缩（X轴方向或Y轴方向）的测压销（由液压驱动泵B驱动），顶住工件的左右侧面或者前后侧面，防止工件在工作台上左右移动（X轴方向）或者前后移动（Y轴方向）。

工作台上固定有多个可在工件上方垂直伸缩（Z轴方向）的顶压销（由液压驱动泵C驱动），压住工件的上表面，使得工件紧压在工作台台面上不易左右、前后移动或者转动。液压驱动泵C的活塞杆通过水平连杆与顶压销连接，水平连杆可以围绕活塞杆做90度的转动（具有转动关节），在工件上表面加工时不会妨碍加工刀具的移动。

另有控制***，控制***分别连接控制驱动泵A、驱动泵B、驱动泵C。定位销、测压销或顶压销对工件的压力大小分别由控制***控制，这对石墨等易碎工件的加工时显得尤为重要。

加工工件的上表面或者下表面（工件吊装翻身后加工下表面）时，控制***控制驱动泵A带动定位销伸缩、驱动泵B带动测压销伸缩，

驱动泵C不工作，水平连杆与Y轴方向平行。

加工工件的左侧面或者右侧面时，控制***控制驱动泵A带动右侧或者左侧的定位销伸缩、驱动泵B不工作，驱动泵C带动活塞杆、水平连杆和顶压销从上方压住工件的上表面。

加工工件的前侧面或者后侧面（或称两个端面）时，控制***控制驱动泵B带动右侧或者左侧的侧压销伸缩、驱动泵A不工作，驱动泵C带动活塞杆、水平连杆和顶压销从上方压住工件的上表面。

另可配有显示屏或触摸屏，能够显示几个驱动泵的工作状态以及输入控制指令给控制***。

工作台若选用为数控的可旋转平台，可扩大为四轴控制定位，实现多工件更多面或更多方向的加工。

滑枕采用双平衡缸平衡机构、SCBS自动补偿平衡***平衡主轴箱重量，保证主轴箱运动的平稳性。

横梁采用大尺寸的截面设计，横梁上留有滑枕移动所需的X轴方向的导轨，导轨截面为在X轴方向上呈阶梯式结构，机能减轻横梁的重量，又能保证滑枕移动的高度有所变化。

XYZ三轴导向均优选采用进口高精度重载滚柱导轨和大导程滚珠丝杠副的配合连接形式。保证加工的高速度、高精度、高刚性和高稳定性。

三轴配FAGOR直线光栅尺实现全闭环控制，实现高精度定位。

优选采用日本某企业的自动控制***，可为用户提供模具及复杂零件加工最快捷、最完美的解决方案。该机床采用龙门式立柱结构，结构紧凑，刚性好、热稳定性好，适合高速运动；横梁大尺寸的截面设计与阶梯式导轨结构缩短了主轴中心线到立柱下方导轨的距离,增强了横梁的抗弯、抗扭刚度,有利于切削稳定性；主轴中心线紧靠Z轴导轨，大幅减少因热变形的影响及切削力矩所可能产生的弯曲变形，确保最佳精度；大件采用稠筋封闭式框架结构，刚性高，抗振性好。主运动采用宽调速交流伺服主轴电机，配备ZF变速箱，使得主轴在低速时大扭矩输出，适合重切削，高速时的恒功率适合精加工。对各类零件加工的适应能力较强。

有益效果：

1）、该机床采用龙门框架结构。设计紧凑，刚性高，热稳定性好，特别适用于重切加工。

2）、横梁大尺寸的截面设计与阶梯式导轨结构。增强了横梁的抗弯、抗扭刚性，有利于切削稳定性。

3）、主轴中心线紧靠Z轴导轨，刚性高，抗振性好。

4）、三轴均采用进口高精度重载滚柱导轨和大导程滚珠丝杠副。保证加工的高速度、高精度、高刚性和高稳定性。

5）、三轴配FAGOR直线光栅尺实现全闭环控制，实现高精度定位。

6）、主轴配备德国ZF变速箱，主轴扭距大，对各类零件加工的切削适应能力强。主轴最高转速为6000rpm，同步齿形带传动，传动噪声低。若选用数控转台，可扩大为四轴控制实现多面加工。

7）、X、Y、Z三个方向的定位或顶压销，使得工件被紧密压合在工作台上，加工时不会移动。分别以及各自的组合控制，保证加工不同表面时均能紧密压合，又不影响加工刀具的行程。三个或者四个方向的分别定位控制后加工加工不同的表面，特别适合对石墨等机械强度不够高、容易破碎工件的夹持加工。

8）、利用SCBS自动补偿平衡***平衡主轴箱重量。滑枕采用双平衡缸平衡机构、SCBS自动补偿平衡***平衡主轴箱重量，保证主轴箱运动的平稳性。

9）、机内配自动螺旋排屑装置。

10）、可以采用方形全封闭防护罩，牢固、美观、安全，保护环境。本发明的机床广泛适用于军工、汽车、航空、模具等制造行业的各种零件的精密加工，同时由于机床刚性好，主轴电机功率大，低速扭矩大，特别适合于具有复杂外形或型腔的较大工件和模具以及凸轮、样板等各种机械零件的加工。

附图说明

图1是本发明的一个结构示意图；

图中, 1-床身，2-横梁，3-主轴箱，4-主轴刀具，5-阶梯式结构，6-滑枕，7-控制线，8-显示屏或触摸屏，9-转动关节，10-水平连杆，11-活塞杆，12-工件，13-测压销，14-Y轴方向导轨，15-工作台，16-定位销，17-顶压销；18-控制***。

具体实施方式

如图1所示的龙门型立式加工中心，具有横梁2以及能够沿横梁2做X轴方向移动的滑枕6、床身1以及能够在床身1上做Y轴方向移动的工作台15，具有能够在滑枕6上做Z轴方向移动的主轴箱3，主轴箱3下端装配有主轴刀具4。

X 轴方向行程≥1000 mm；Y 轴方向行程≥600mm；Z 轴方向行程≥500 mm；主轴箱3下端至工作台15距离≥180-380 mm。

工作台15上配有多个可垂直伸缩于工作台台面的定位销16，以挡住工件12的左右侧面；工作台15上固定有多个可在台面上方水平伸缩的测压销13，以顶住工件12的左右侧面；工作台15上固定有多个可在工件12上方垂直伸缩的顶压销17，压住工件12的上表面。

定位销16由液压驱动泵A驱动，测压销13由液压驱动泵B驱动，顶压销17由液压驱动泵C驱动。

液压驱动泵C的活塞杆11通过水平连杆10与顶压销17连接，水平连杆10与活塞杆11通过转动关节9连接，水平连杆10可以围绕活塞杆11做0-90度的转动。

另有控制***18分别控制驱动泵A、驱动泵B、驱动泵C的动作；或配有触摸屏，能够显示几个驱动泵的工作状态。

Claims (8)

1.一种龙门型立式加工中心，具有横梁以及能够沿横梁做X轴方向移动的滑枕、床身以及能够在床身上做Y轴方向移动的工作台，其特征在于：还具有能够在滑枕上做Z轴方向移动的主轴箱；

X 轴方向行程≥6000 mm；Y 轴方向行程≥300mm；Z 轴方向行程≥250 mm；

主轴箱下端装配有主轴刀具，主轴箱下端至工作台距离≥100-680 mm；

工作台上配有多个可垂直伸缩于工作台台面的定位销，以挡住工件的左右侧面；

工作台上固定有多个可在台面上方水平伸缩的测压销，以顶住工件的左右侧面；

定位销由液压驱动泵A驱动，测压销由液压驱动泵B驱动。

2.如权利要求1所述的龙门型立式加工中心，其特征在于：工作台上固定有多个可在工件上方垂直伸缩的顶压销，压住工件的上表面；顶压销由液压驱动泵C驱动。

3.如权利要求1所述的龙门型立式加工中心，其特征在于：在Y轴方向具有测压销，以顶住工件的前后侧面。

4.如权利要求2所述的龙门型立式加工中心，其特征在于：液压驱动泵C的活塞杆通过水平连杆与顶压销连接，水平连杆与活塞杆通过转动关节连接，水平连杆可以围绕活塞杆做0-90度的转动。

5.如权利要求1或2所述的龙门型立式加工中心，其特征在于：滑枕采用双平衡缸平衡机构、SCBS自动补偿平衡***以平衡主轴箱重量。

6.如权利要求1或2所述的龙门型立式加工中心，其特征在于：工作台为数控的可旋转平台。

7.如权利要求1或2所述的龙门型立式加工中心，其特征在于：另有控制***，控制***分别连接并控制驱动泵A、驱动泵B、驱动泵C的动作；或配有触摸屏，能够显示几个驱动泵的工作状态以及输入控制指令给控制***。

8.如权利要求1、6或7所述的龙门型立式加工中心，其特征在于：定位销、测压销或顶压销的对工件的压力大小分别由控制***控制。