CN108098369A

CN108098369A - 一种大型卧式加工中心

Info

Publication number: CN108098369A
Application number: CN201711292419.9A
Authority: CN
Inventors: 谢欣航
Original assignee: TONGXIANG SHENGHUI PRECISION MACHINERY Co Ltd
Current assignee: TONGXIANG SHENGHUI PRECISION MACHINERY Co Ltd
Priority date: 2017-12-08
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2018-06-01

Abstract

本发明提供一种大型卧式加工中心，属于机床设备技术领域。它包括工作台平移装置、主轴装置，工作台平移装置的工作台可实现X向和Y向的平移，主轴装置的Z向支座可滑动设置在Z向轨道上，Z向丝杆和Z向丝杆螺母螺纹连接，推动丝杆和推动丝杆螺母螺纹连接，回环接头的一端安装在推动支座上，回环接头的另一端卡入主轴右端的回环卡槽，第二齿轮通过平键安装在主轴上，第二齿轮和平键可沿Y向相对滑动，第一支承滚珠和第一环形轨道可滚动连接，第二支承滚珠和第二环形轨道可滚动连接，第一齿轮和第二齿轮相互啮合。本发明的主轴能沿Y向伸出，实现钻、铣加工，大大提高了工件的加工精度。

Description

一种大型卧式加工中心

技术领域

本发明涉及机床设备技术领域，特别涉及一种大型卧式加工中心。

背景技术

机床是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，***面加工的良好性能，还特别适合于箱体孔的调头镗孔加工，广泛应用于汽车、内燃机、航空航天、家电、通用机械等行业。大型卧式加工的一般结构是工作台能实现X方向和Y方向的移动，主轴能实现Y方向的移动，从而实现三向位移，实现对工件的多方位加工。但是由于大型卧式加工中心结构较大，所以精度较差，特别在钻、铣等加工中，工件安装在工作台上，在指定位置定位后，常见大型卧式加工中心都是依靠工作台Y方向的运动来实现钻孔或铣削，但是这样的结构会严重影响工件的加工精度。如果市场上存在工件被定位后，工作台不移动的大型卧式加工中心，主轴能沿Y向伸出的话，这样钻、铣的质量会大大提高，但是市场上没有这样的大型卧式加工中心。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型卧式加工中心，工件被定位后，工作台可不移动，主轴能沿Y向伸出，实现钻、铣加工，结构合理，大大提高了工件的加工精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种大型卧式加工中心，它包括底座、机架、工作台平移装置、主轴装置，所述机架固定在底座上，所述工作台平移装置包括X向平移组件、Y向平移组件、工作台，所述工作台通过X向平移组件和Y向平移组件安装在底座上，所述工作台可实现X向和Y向的平移，所述主轴装置包括Z向轨道、Z向支座、Z向丝杆、Z向丝杆螺母、Z向电机、丝杆上支承板、折叠型防护罩、主轴组件，所述Z向轨道固定在机架上，所述Z向支座可滑动设置在Z向轨道上，Z向支座和丝杆上支承板之间、Z向支座和底座之间都设置有折叠型防护罩，所述丝杆上支承板固定在机架的上端，所述Z向丝杆可转动设置在丝杆上支承板和底座上，所述Z向丝杆和Z向电机同轴连接，所述Z向电机安装在丝杆上支承板上，所述Z向丝杆螺母固定在Z向支座上，所述Z向丝杆和Z向丝杆螺母螺纹连接，所述主轴组件安装在Z向支座上，所述主轴组件包括主轴、主轴支承座、支承轴承、平键、第一齿轮、第二齿轮、第一齿轮轴、第一支承环、第二支承环、第一环形轨道、第二环形轨道、第一支承滚珠、第二支承滚珠、主轴电机、回环接头、推动支座、推动支座导轨、推动丝杆、推动丝杆螺母、第一丝杆支座、第二丝杆支座、推动丝杆电机，所述主轴支承座固定在Z向支座上，所述主轴可转动并且可沿Y向滑动设置在支轴支承座上，所述主轴和主轴支承座之间设置有支承轴承，所述主轴的左端设置有刀具安装槽，所述主轴的右端设置有回环卡槽，所述第一丝杆支座和第二丝杆支座固定在Z向支座上，所述推动丝杆可转动设置在第一丝杆支座和第二丝杆支座之间，所述推动丝杆和推动丝杆电机同轴连接，所述推动丝杆电机安装在第二丝杆支座上，所述推动支座导轨固定在第一丝杆支座和第二丝杆支座之间，所述推动支座可沿Y向滑动设置在推动支座导轨上，所述推动丝杆螺母固定在推动支座上，所述推动丝杆和推动丝杆螺母螺纹连接，所述回环接头的一端安装在推动支座上，所述回环接头的另一端卡入主轴右端的回环卡槽，平键安装在主轴上，所述第二齿轮通过平键安装在主轴上，所述平键的长度大于第二齿轮的厚度，所述第二齿轮和平键可沿Y向相对滑动，所述第一支承环和第二支承环都固定在Z向支座上，并且位于第二齿轮的两侧，所述第一环形轨道和第二环形轨道分别安装在第一支承环和第二支承环的内侧，所述第二齿轮的两端面分别均布设置有第一滚珠槽和第二滚珠槽，所述第一支承滚珠安装在第二齿轮的第一滚珠槽上，所述第二支承滚珠安装在第二齿轮的第二滚珠槽上，所述第一支承滚珠和第一环形轨道可滚动连接，所述第二支承滚珠和第二环形轨道可滚动连接，所述第一齿轮轴可转动设置在第一支承环和第二支承环之间，所述第一齿轮同轴心安装在第一齿轮轴上，所述第一齿轮和第二齿轮相互啮合，所述第一齿轮轴和主轴电机同轴连接，所述主轴电机安装在第二支承环上。

进一步地，所述X向平移组件和Y向平移组件上都设置有钢板防护罩。

进一步地，所述Z向电机为伺服电机。

进一步地，所述推动丝杆电机为伺服电机。

进一步地，所述主轴电机为步进电机。

进一步地，所述第一齿轮和第二齿轮均为斜齿轮。

进一步地，所述第一支承滚珠和第二支承滚珠均为金属滚珠。

本发明和现有技术相比，具有以下优点和效果：待加工的工件安装在工作台上，X向平移组件和Y向平移组件动作，实现工作台在X方向和Y方向的定位，Z向电机动作，通过Z向丝杆和Z向丝杆螺母带动Z向支座上下动作，实现主轴的Z向定位，定位完成后，主轴电机通过第一齿轮和第二齿轮带动主轴快速转动。推动丝杆电机通过推动丝杆和推动丝杆螺母带动推动支座沿着推动支座导轨Y向运动，通过回环接头带动主轴沿Y向运动，因为平键随主轴同步动作，第二齿轮始终和主轴同轴心连接，所以第一齿轮上的运动始终能通过第二齿轮传给主轴，保证主轴平稳快速回转，安装在主轴上的刀具快速实现对工件的精确加工。X向平移组件和Y向平移组件上都设置有钢板防护罩，起到良好的防护作用，保证了工作台平稳运动，可靠性好。Z向支座和丝杆上支承板之间、Z向支座和底座之间都设置有折叠型防护罩，避免灰尘、铁屑等杂质进入机架内，具有很好的防护作用。Z向电机为伺服电机，转速可调，转动精度非常准确，有利于Z向支座位置的精确控制。推动丝杆电机为伺服电机，有利于实现对推动支座的位置的精确控制。第一支承滚珠和第二支承滚珠均为金属滚珠，结构简单，磨损小，使用寿命长。第一齿轮和第二齿轮均为斜齿轮，啮合重合度高，传动平稳，噪音小，可靠性好。主轴电机为步进电机，步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，有利于对工件的加工。第一环形轨道、第二环形轨道、第一支承滚珠、第二支承滚珠的设置保证了第二齿轮转动的平稳性。本发明的工件被定位后，工作台可不移动，主轴能沿Y向伸出，实现钻、铣加工，结构合理，大大提高了工件的加工精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明主轴装置的结构示意图。

图中：1.底座，2.机架，3.工作台平移装置，4.主轴装置，5.X向平移组件，6.Y向平移组件，7.工作台，8.Z向轨道，9.Z向支座，10.Z向丝杆，11.Z向丝杆螺母，12.Z向电机，13.丝杆上支承板，14.折叠型防护罩，15.主轴组件，16.主轴，17.主轴支承座，18.支承轴承，19.平键，20.第一齿轮，21.第二齿轮，22.第一齿轮轴，23.第一支承环，24.第二支承环，25.第一环形轨道，26.第二环形轨道，27.第一支承滚珠，28.第二支承滚珠，29.主轴电机，30.回环接头，31.推动支座，32.推动支座导轨，33.推动丝杆，34.推动丝杆螺母，35.第一丝杆支座，36.第二丝杆支座，37.推动丝杆电机，38.刀具安装槽，39.回环卡槽，40.第一滚珠槽，41.第二滚珠槽，42.钢板防护罩。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

如图1和图2所示，一种大型卧式加工中心，它包括底座1、机架2、工作台平移装置3、主轴装置4，所述机架2固定在底座1上，所述工作台平移装置3包括X向平移组件5、Y向平移组件6、工作台7，所述工作台7通过X向平移组件5和Y向平移组件6安装在底座1上，所述工作台7可实现X向和Y向的平移，所述X向平移组件5和Y向平移组件6上都设置有钢板防护罩42，起到良好的防护作用，保证了工作台7平稳运动，可靠性好。所述主轴装置4包括Z向轨道8、Z向支座9、Z向丝杆10、Z向丝杆螺母11、Z向电机12、丝杆上支承板13、折叠型防护罩14、主轴组件15，所述Z向轨道8固定在机架2上，所述Z向支座9可滑动设置在Z向轨道8上，Z向支座9和丝杆上支承板13之间、Z向支座9和底座1之间都设置有折叠型防护罩14，避免灰尘、铁屑等杂质进入机架2内，具有很好的防护作用。所述丝杆上支承板13固定在机架2的上端，所述Z向丝杆10可转动设置在丝杆上支承板13和底座1上，所述Z向丝杆10和Z向电机12同轴连接，所述Z向电机12安装在丝杆上支承板13上，所述Z向电机12为伺服电机，转速可调，转动精度非常准确，有利于Z向支座9位置的精确控制。所述Z向丝杆螺母11固定在Z向支座9上，所述Z向丝杆10和Z向丝杆螺母11螺纹连接，所述主轴组件15安装在Z向支座9上，所述主轴组件15包括主轴16、主轴支承座17、支承轴承18、平键19、第一齿轮20、第二齿轮21、第一齿轮轴22、第一支承环23、第二支承环24、第一环形轨道25、第二环形轨道26、第一支承滚珠27、第二支承滚珠28、主轴电机29、回环接头30、推动支座31、推动支座导轨32、推动丝杆33、推动丝杆螺母34、第一丝杆支座35、第二丝杆支座36、推动丝杆电机37，所述主轴支承座17固定在Z向支座9上，所述主轴16可转动并且可沿Y向滑动设置在支轴支承座17上，所述主轴16和主轴支承座17之间设置有支承轴承18，所述主轴16的左端设置有刀具安装槽38，所述主轴16的右端设置有回环卡槽39，所述第一丝杆支座35和第二丝杆支座36固定在Z向支座9上，所述推动丝杆33可转动设置在第一丝杆支座35和第二丝杆支座36之间，所述推动丝杆33和推动丝杆电机37同轴连接，所述推动丝杆电机37安装在第二丝杆支座36上，所述推动丝杆电机37为伺服电机，有利于实现对推动支座的位置的精确控制。所述推动支座导轨32固定在第一丝杆支座35和第二丝杆支座36之间，所述推动支座31可沿Y向滑动设置在推动支座导轨32上，所述推动丝杆螺母34固定在推动支座31上，所述推动丝杆33和推动丝杆螺母34螺纹连接，所述回环接头30的一端安装在推动支座31上，所述回环接头30的另一端卡入主轴16右端的回环卡槽39，平键19安装在主轴16上，所述第二齿轮21通过平键19安装在主轴16上，所述平键19的长度大于第二齿轮21的厚度，所述第二齿轮21和平键19可沿Y向相对滑动，所述第一支承环23和第二支承环24都固定在Z向支座9上，并且位于第二齿轮21的两侧，所述第一环形轨道25和第二环形轨道26分别安装在第一支承环23和第二支承环24的内侧，所述第二齿轮21的两端面分别均布设置有第一滚珠槽40和第二滚珠槽41，所述第一支承滚珠27安装在第二齿轮21的第一滚珠槽40上，所述第二支承滚珠28安装在第二齿轮21的第二滚珠槽41上，所述第一支承滚珠27和第一环形轨道25可滚动连接，所述第二支承滚珠28和第二环形轨道26可滚动连接，所述第一支承滚珠27和第二支承滚珠28均为金属滚珠，结构简单，磨损小，使用寿命长。所述第一齿轮轴22可转动设置在第一支承环23和第二支承环24之间，所述第一齿轮20同轴心安装在第一齿轮轴22上，所述第一齿轮20和第二齿轮21相互啮合，所述第一齿轮20和第二齿轮21均为斜齿轮，啮合重合度高，传动平稳，噪音小，可靠性好。所述第一齿轮轴22和主轴电机29同轴连接，所述主轴电机29安装在第二支承环24上，所述主轴电机29为步进电机，步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，有利于对工件的加工。

通过上述技术方案，本发明一种大型卧式加工中心使用时，待加工的工件安装在工作台7上，X向平移组件5和Y向平移组件6动作，实现工作台7在X方向和Y方向的定位，Z向电机12动作，通过Z向丝杆10和Z向丝杆螺母11带动Z向支座9上下动作，实现主轴16的Z向定位，定位完成后，主轴电29机通过第一齿轮20和第二齿轮21带动主轴16快速转动。推动丝杆电机37通过推动丝杆33和推动丝杆螺母34带动推动支座31沿着推动支座导轨32Y向运动，通过回环接头30带动主轴16沿Y向运动，因为平键19随主轴16同步动作，第二齿轮21始终和主轴16同轴心连接，所以第一齿轮20上的运动始终能通过第二齿轮21传给主轴16，保证主轴16平稳快速回转，安装在主轴16上的刀具快速实现对工件的精确加工。第一环形轨道25、第二环形轨道26、第一支承滚珠27、第二支承滚珠28的设置保证了第二齿轮21转动的平稳性。本发明的工件被定位后，工作台7可不移动，主轴16能沿Y向伸出，实现钻、铣加工，结构合理，大大提高了工件的加工精度。

本发明一种大型卧式加工中心还可以用于常规加工，推动丝杆电机37不动作，依靠X向平移组件5和Y向平移组件6动作，实现工作台7X方向和Y方向的动作，Z向电机12动作，通过Z向丝杆10和Z向丝杆螺母11带动Z向支座9上下动作，实现主轴16的Z向动作，主轴16的快速回转实现对工件的加工，这种加工方式是目前市场上最常见的加工方式。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种大型卧式加工中心，其特征在于：它包括底座、机架、工作台平移装置、主轴装置，所述机架固定在底座上，所述工作台平移装置包括X向平移组件、Y向平移组件、工作台，所述工作台通过X向平移组件和Y向平移组件安装在底座上，所述工作台可实现X向和Y向的平移，所述主轴装置包括Z向轨道、Z向支座、Z向丝杆、Z向丝杆螺母、Z向电机、丝杆上支承板、折叠型防护罩、主轴组件，所述Z向轨道固定在机架上，所述Z向支座可滑动设置在Z向轨道上，Z向支座和丝杆上支承板之间、Z向支座和底座之间都设置有折叠型防护罩，所述丝杆上支承板固定在机架的上端，所述Z向丝杆可转动设置在丝杆上支承板和底座上，所述Z向丝杆和Z向电机同轴连接，所述Z向电机安装在丝杆上支承板上，所述Z向丝杆螺母固定在Z向支座上，所述Z向丝杆和Z向丝杆螺母螺纹连接，所述主轴组件安装在Z向支座上，所述主轴组件包括主轴、主轴支承座、支承轴承、平键、第一齿轮、第二齿轮、第一齿轮轴、第一支承环、第二支承环、第一环形轨道、第二环形轨道、第一支承滚珠、第二支承滚珠、主轴电机、回环接头、推动支座、推动支座导轨、推动丝杆、推动丝杆螺母、第一丝杆支座、第二丝杆支座、推动丝杆电机，所述主轴支承座固定在Z向支座上，所述主轴可转动并且可沿Y向滑动设置在支轴支承座上，所述主轴和主轴支承座之间设置有支承轴承，所述主轴的左端设置有刀具安装槽，所述主轴的右端设置有回环卡槽，所述第一丝杆支座和第二丝杆支座固定在Z向支座上，所述推动丝杆可转动设置在第一丝杆支座和第二丝杆支座之间，所述推动丝杆和推动丝杆电机同轴连接，所述推动丝杆电机安装在第二丝杆支座上，所述推动支座导轨固定在第一丝杆支座和第二丝杆支座之间，所述推动支座可沿Y向滑动设置在推动支座导轨上，所述推动丝杆螺母固定在推动支座上，所述推动丝杆和推动丝杆螺母螺纹连接，所述回环接头的一端安装在推动支座上，所述回环接头的另一端卡入主轴右端的回环卡槽，平键安装在主轴上，所述第二齿轮通过平键安装在主轴上，所述平键的长度大于第二齿轮的厚度，所述第二齿轮和平键可沿Y向相对滑动，所述第一支承环和第二支承环都固定在Z向支座上，并且位于第二齿轮的两侧，所述第一环形轨道和第二环形轨道分别安装在第一支承环和第二支承环的内侧，所述第二齿轮的两端面分别均布设置有第一滚珠槽和第二滚珠槽，所述第一支承滚珠安装在第二齿轮的第一滚珠槽上，所述第二支承滚珠安装在第二齿轮的第二滚珠槽上，所述第一支承滚珠和第一环形轨道可滚动连接，所述第二支承滚珠和第二环形轨道可滚动连接，所述第一齿轮轴可转动设置在第一支承环和第二支承环之间，所述第一齿轮同轴心安装在第一齿轮轴上，所述第一齿轮和第二齿轮相互啮合，所述第一齿轮轴和主轴电机同轴连接，所述主轴电机安装在第二支承环上。

2.根据权利要求1所述的一种大型卧式加工中心，其特征在于：所述X向平移组件和Y向平移组件上都设置有钢板防护罩。

3.根据权利要求1所述的一种大型卧式加工中心，其特征在于：所述Z向电机为伺服电机。

4.根据权利要求1所述的一种大型卧式加工中心，其特征在于：所述推动丝杆电机为伺服电机。

5.根据权利要求1所述的一种大型卧式加工中心，其特征在于：所述主轴电机为步进电机。

6.根据权利要求1所述的一种大型卧式加工中心，其特征在于：所述第一齿轮和第二齿轮均为斜齿轮。

7.根据权利要求1所述的一种大型卧式加工中心，其特征在于：所述第一支承滚珠和第二支承滚珠均为金属滚珠。