CN201192776Y - 龙门式数控雕铣机 - Google Patents

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杜玉湘
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Abstract

本实用新型提供了一种龙门式数控雕铣机，包括龙门式床身、工作台、横梁、垂直进给滑枕和数控单元；所述龙门式床身由底座和设置在底座两侧的立柱构成；横梁架设在两侧的立柱的导轨上并可沿其滑动，且横梁与安装在立柱上的驱动装置连接；垂直进给滑枕通过连接板与横梁上的导轨连接并沿导轨滑动，且连接板与安装在横梁上的横向驱动装置连接；工作台安装在底座上。该龙门式数控雕铣机床身采用龙门立式结构，相对现有定梁式数控雕铣机可以装夹较大工件。龙门式床身与工作台一体，不仅刚性好，而且两者之间不存在安装误差，长时间使用不会影响加工精度；横梁采用双端驱动装置，驱动中心与横梁的重心位置更加接近，大大提高了机床的稳定性。

Description

龙门式数控雕铣机
技术领域
本实用新型涉及一种雕铣机，特别是用作模具制造过程中雕、铣精加工工序，同时也可以用于加工各种工艺品以及凹凸曲面图案的龙门式数控雕铣机。
背景技术
近年来，在模具加工行业中，传统上采用电火花成型加工方式，研究者一直在探索一种比较完美的加工方式来替代传统方式，以避免工件表面因电加工产生型面微观的裂纹。由于电火花加工对深型腔、深槽窄缝的加工有优势，但对微细复杂的型腔、花纹或图案型腔以及大型面高光洁度等结构的加工存在一定的难度，同时因其加工工艺多、时间较长。而高速铣削方式在对这些模具的加工上具有根大的优势，同时，伴随着能加工高硬度材料刀具技术的发展，高速数控铣床在模具加工中的应用越来越广泛；随着模具工业对加工表面要求的提高，要求刀具半径越来越小，于是高速铣削模具加工出现了另一种加工机械——雕铣机。其不仅具有高效率强力粗铣半精铣加工能力，同时具有高表面加工质量的精细雕刻功能，使效率和良好表面质量得以有机统一。目前，现有的数控雕铣机都为定梁式雕铣机，由于定梁式结构的限制，其装夹工件的尺寸不能太大，形成相对较小，此外，定梁式结构的机床的整体结构也较大，床身和工作台是分体的，两者分别加工，之后采用螺栓将工作台固定在床身上，两者之间必然存在安装误差，影响了机床的加工精度。
发明内容
发明目的：本实用新型的目的是克服现有的技术的不足，提供一种可以装夹较大型工件、行程增加且整体结构轻巧、加工精度较高的龙门式数控雕铣机。
技术方案：本实用新型提供了一种龙门式数控雕铣机，它包括龙门式床身、工作台、横梁、垂直进给滑枕和控制雕铣机各部件工作的数控单元；所述龙门式床身由底座和设置在底座两侧的立柱构成；横梁架设在两侧的立柱的导轨上并可沿其滑动，且横梁与安装在立柱上的驱动装置连接；垂直进给滑枕通过连接板与横梁上的导轨连接并沿导轨滑动，且连接板与安装在横梁上的横向驱动装置连接，实现垂直进给滑枕在Y轴方向上的往复运动；工作台安装在底座上。
优选地，所述驱动装置是分别安装在两侧的立柱上，从而组成双端伺服电机驱动，驱动中心与横梁的重心位置更加接近，从而保证了刀具在X、Y平面内任何区域切削的刚度和精度，这也大大提高了数控铣床的稳定性。该驱动装置由伺服电机、滚珠丝杠、弹性联轴器、固定座以及固定在横梁两侧的螺母组成；滚珠丝杠一端通过弹性联轴器与安装在立柱上的伺服电机连接，另一端与设置在立柱上的固定座连接；滚珠丝杠与螺母配合形成螺旋进给运动副。横梁两侧设置的螺母分别与两侧立柱上设置的滚珠丝杠连接，从而保证了横梁沿滚珠丝杠即X轴方向往复运动。这种设计在满足使用要求的基础上减少了成本。
优选地，本实用新型的龙门式床身与工作台可以采用铸造工加工为一整体。由于龙门式床身和工作台一体，不仅刚性好，而且两者之间不存在安装误差，长时间使用不会影响加工精度。
本实用新型中，所述横向驱动装置由安装在横梁上的伺服电机、滚珠丝杠、弹性联轴器、固定座以及固定在垂直进给滑枕上的螺母组成。滚珠丝杠一端通过弹性联轴器与安装在横梁上的伺服电机连接，另一端与设置在横梁上的固定座连接；滚珠丝杠与螺母配合形成螺旋进给运动副。
本实用新型中，采用横梁设在左右立柱上的龙门立式结构，主轴直联传动，结构简单，框架结构封闭。主轴可以采用电主轴，且采用变频无极变速，转速最高转速范围在2000-18000rpm内，可以用于中等负荷的雕铣加工，该结构相对定梁式数控雕铣机可以装夹较大(1.6米×2.5米×1.1米)工件。
本实用新型中，所述底座和设置在底座两侧的立柱通过螺栓固定紧合。
有益效果：本实用所述的龙门式数控雕铣机，床身采用龙门立式结构，相对现有定梁式数控雕铣机可以装夹较大工件。龙门式床身与工作台一体，不仅刚性好，而且两者之间不存在安装误差，长时间使用不会影响加工精度；横梁采用双端驱动装置，驱动中心与横梁的重心位置更加接近，大大提高了机床的稳定性。
附图说明
图示为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。
如图1所示，本实用新型所述的一种龙门式数控雕铣机，它包括龙门式床身、工作台2、左右立柱3、横梁4、连接板5、滑板6以及用于控制雕铣机各部件工作的数控单元。龙门式床身由底座1和设置在底座两侧的立柱3构成，工作台2设在龙门式床身的底座1上，且与底座1铸造为一体，左右两侧的立柱3分别设在底座1的两侧。沿Y轴方向移动的横梁4设在左右立柱3上并通过驱动装置进行驱动，该驱动装置是双端驱动装置，它包括伺服电机8、滚珠丝杠9、弹性联轴器、固定座10和固定在横梁4两侧的螺母11。滚珠丝杠9一端通过弹性联轴器与安装在立柱3上的伺服电机8连接，另一端与设置在立柱3上的固定座10连接；滚珠丝杠9与螺母11配合形成螺旋进给运动副。沿X轴移动的连接板5与横梁4上的导轨7连接并沿其运动，导轨7安装在横梁4的同一个平面上。沿Z轴进给的垂直进给滑枕安装在连接板5上。数控单元分别与各机械部件连接，并控制其运动。本实用新型所述的龙门式数控雕铣机，床身采用龙门立式结构，可以安装较大(1.6米×2.5米×1.1米)的工件。
本实用新型所述的龙门式数控雕铣机，机床采用龙门立式主轴结构，直联传动，结构简单，框架结构封闭，主轴采用电主轴，且采用变频无极变速，转速最高转速范围在2000—18000rpm内，可以用于中等负荷的雕铣加工。Y轴移动采用伺服电机8加滚珠丝杠9驱动，属于半闭环形式控制，可以达到较高精度。机床X、Y、Z三坐标运动采用精密滚动导轨副及精密滚珠丝杠副，所有导轨、丝杠均采用油泵集中润滑形式，在保证油泵有足够润滑油的前提下，几乎不许任何维护工作即可长期使用、不磨损。X、Y、Z三坐标的传动采用精密膜片弹性联轴器与伺服电机直接联接，动作灵活，无阻滞爬行，无反向间隙。
本实用新型提供了一种龙门式雕铣机的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种龙门式数控雕铣机，其特征在于，它包括龙门式床身、工作台(2)、横梁(4)、垂直进给滑枕(6)和控制雕铣机各部件工作的数控单元；所述龙门式床身由底座(1)和设置在底座两侧的立柱(3)构成；横梁(4)架设在两侧的立柱(3)的导轨上并可沿其滑动，且横梁(4)与安装在立柱(3)上的驱动装置连接；垂直进给滑枕(6)通过连接板(5)与横梁(4)上的导轨连接并沿其滑动，且连接板(5)与安装在横梁(4)上的横向驱动装置连接；工作台(2)安装在底座(1)上。
2.根据权利要求1所述的龙门式数控雕铣机，其特征在于，所述驱动装置分别安装在两侧的立柱(3)上；该驱动装置由伺服电机(8)、滚珠丝杠(9)、弹性联轴器、固定座(10)以及固定在横梁(4)两侧的螺母(11)组成；滚珠丝杠(9)一端通过弹性联轴器与安装在立柱(3)上的伺服电机(8)连接，另一端与设置在立柱(3)上的固定座(10)连接；滚珠丝杠(9)与螺母(11)配合形成螺旋进给运动副。
3.根据权利要求1所述的龙门式数控雕铣机，其特征在于，所述工作台(2)与底座(1)为一体的结构。
4.根据权利要求1所述的龙门式数控雕铣机，其特征在于，所述底座(1)和设置在底座(1)两侧的立柱(3)通过螺栓固定。
5.根据专利要求1所述的龙门式数控雕铣机，其特征在于，所述导轨(7)安装在横梁(4)的同一个平面上。
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