一種大型高架橋式龍門五面體加工中心的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及大型龍門式加工機床技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]龍門機床有多種分類形式。按龍門架是否移動，分為龍門固定工作臺移動式和工作臺固定龍門移動式;按橫梁是否在立柱上運動，分為動梁式和定梁式;橫梁在高架床身上移動的稱為高架式;按機床凈重和工作臺承載能力，分為輕型、中型和重型(超重型)等。
[0003]傳統(tǒng)的大型龍門機床，受理論、技術(shù)、工藝、資金、成本、周期、需求等的限制，產(chǎn)品多以龍門固定工作臺移動式為主，該類機床表現(xiàn)為:工作時，龍門柱(架)固定，工作臺裝載工件沿導軌縱向進給。隨著技術(shù)的進步和需求的提升，此類機床缺點逐漸凸顯:由于動件中工作臺和(重型、大型)工件等的質(zhì)量較大，因此難以獲得較高的速度和加速度。另外，由于工件質(zhì)量變化范圍較大，造成X軸驅(qū)動控制較困難，工件的加工精度和表面質(zhì)量不高且不夠穩(wěn)定;縱向加工區(qū)域位于機床中心(床身中心)，造成床身長度約為工作臺的兩倍，受工作臺和工作場地長度的限制，日漸難以滿足大型復雜型面的高速、高精加工。
[0004]近年國內(nèi)市場上出現(xiàn)了一些新型、升級和替代產(chǎn)品，主要為工作臺固定龍門移動式，該類機床表現(xiàn)為:工作時，工作臺和工件固定，龍門柱(架)沿導軌縱向進給。此類機床具有的優(yōu)點是:占地面積較小，承載能力較大，龍門行程可達20多米，便于加工特長或特重的工件，工作臺常與床身整體鑄出，龍門框架縱向運動的驅(qū)動力矩等值不變，不受工作臺和工件質(zhì)量變化的影響，從而保證了加工精度和機床的動態(tài)響應(yīng)性能。其中，高架橋式龍門五面體加工中心在結(jié)構(gòu)上進一步優(yōu)化，性能進一步提升。該類機床表現(xiàn)為:龍門由左右連接板和橫梁連接構(gòu)成并在由下部立柱和上部側(cè)梁組成的左右高架橋上沿導軌縱向進給，動件質(zhì)量更輕，故更易獲得較高的速度和加速度。動件剛性更高，故精度也顯著提高。并采用高速主軸、多功能寬調(diào)速大功率滑枕式鏜銑頭、多功能附件銑頭等并朝自動裝卸方向發(fā)展。工件高度變化范圍可更大。該類機床日漸廣泛用于船舶、航空航天、大型汽車模具加工、大型礦業(yè)冶金成套設(shè)備、風力發(fā)電機制造和工程機械等行業(yè)，也可以用于加工裝備制造業(yè)重型、大型工件的高速、高精度加工。然而，大型高架橋式龍門五面體加工中心盡管具有加工跨距大、加工效率高、剛度高、加工精度高等特點，但是，由于機床自身的工作臺、床身、高架橋、橫梁等超大件相應(yīng)較多，需采用大型加工設(shè)備以實現(xiàn)整體加工，并且由于在側(cè)梁上設(shè)置兩個直線導軌，導軌磨損嚴重，易引起精度降低，已日漸不能滿足需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種更易加工制造，更易降低生產(chǎn)成本，使用性能更穩(wěn)定的大型高架橋式龍門五面體加工中心。
[0006]本實用新型的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]—種大型高架橋式龍門五面體加工中心，包括工作臺、對稱安裝于工作臺兩側(cè)由下部立柱和上部側(cè)梁組成的左尚架橋和右尚架橋、分別配裝在左尚架橋和右尚架橋上可沿加工中心坐標系X軸移動的連接座、跨裝在兩邊連接座上的橫梁、配裝在橫梁正面可沿加工中心坐標系Y軸移動的滑座、配裝在滑座上可沿加工中心坐標系Z軸移動的滑枕、固裝在滑枕底部的主軸箱、與滑座和滑枕成套配裝的平衡油缸，所述連接座分別通過固裝在側(cè)梁頂部的X軸直線導軌和X軸絲桿機構(gòu)配裝在左高架橋和右高架橋上;所述X軸絲桿機構(gòu)包括固裝在側(cè)梁頂部的X軸絲桿和配裝在連接座底部端面的X軸絲桿螺母，X軸絲桿螺母套裝在X軸絲桿上并由固裝在橫梁背面的X軸電機通過X軸皮帶傳動機構(gòu)帶動X軸絲桿螺母正反轉(zhuǎn)，從而帶動連接座和橫梁往復移動，并實現(xiàn)對X軸采用雙絲桿機構(gòu)和雙電機同步驅(qū)動;所述滑座通過分別固裝在橫梁頂面和正面上部的一對Y軸直線導軌以及橫梁正面下部Y軸絲桿機構(gòu)配裝在橫梁正面;所述Y軸絲桿機構(gòu)包括固裝在橫梁正面的Y軸絲桿和配裝在滑座背面的Y軸絲桿螺母，Y軸絲桿螺母套裝在Y軸絲桿上并由固裝在滑座側(cè)面的Y軸電機通過Y軸皮帶傳動機構(gòu)帶動Y軸絲桿螺母正反轉(zhuǎn)，從而帶動滑座往復移動;所述滑枕通過固裝在滑枕自身外側(cè)的Z軸直線導軌以及Z軸絲桿機構(gòu)配裝在滑座上;所述Z軸絲桿機構(gòu)包括配裝在滑座正面的Z軸絲桿和固裝在滑枕背面的Z軸絲桿螺母，Z軸絲桿螺母套裝在Z軸絲桿上并由固裝在滑座頂部的Z軸電機通過Z軸聯(lián)軸器帶動Z軸絲桿正反轉(zhuǎn)，從而帶動滑枕沿Z軸上下移動。
[0008]本實用新型在側(cè)梁頂部固裝有X軸絲桿支撐直線導軌并配裝X軸絲桿支撐。所述X軸直線導軌、Y軸直線導軌、Z軸直線導軌通過單側(cè)且均勻分布設(shè)置的線軌壓緊塊進行調(diào)整定位。在X軸直線導軌兩端設(shè)置有第一限位機構(gòu)。在橫梁頂面或正面上部的Y軸直線導軌兩端設(shè)置有第二限位機構(gòu)。
[0009]本實用新型對X軸采用雙絲桿機構(gòu)和雙電機同步驅(qū)動，從而有效減小了導軌磨損。橫梁采用合理的導軌結(jié)構(gòu)，在橫梁頂面和正面上部的各設(shè)置一根Y軸直線導軌，在橫梁頂面設(shè)置的直線導軌可以承受主軸部件的重量，在橫梁正面上部的直線導軌可以克服工作時產(chǎn)生的切削力，這兩組直線導軌互相平行但安裝面相互垂直，可以更好地承受空間上兩個相互垂直的重力和切削力，更加平穩(wěn)地支撐主軸部件，極大地提高了機床工作時的穩(wěn)定性。此外，橫梁質(zhì)量較小，減小了移動質(zhì)量和運動慣量，有利于提高機床的速度、加速度，減小電機功率，橫梁沿X軸、滑座沿Y軸、滑枕沿Z軸均可實現(xiàn)快速移動，移動速度可達20m/min。此外，X軸絲桿機構(gòu)、Y軸絲桿機構(gòu)均可采用絲桿固定不動而由絲桿螺母旋轉(zhuǎn)帶動運動部件移動的方式，從而使絲桿剛性增強1.5倍，最大許可臨界轉(zhuǎn)速提高，軸向負荷承受力增強。在設(shè)計和裝配過程，對各個絲桿均施加較大的預拉力，可使絲桿的剛性大大提高。只要各個絲桿螺母的設(shè)計長度不要過長，就可確保轉(zhuǎn)動過程比較平穩(wěn)，不易爬行和振動，精度、剛性，驅(qū)動性能優(yōu)異。本實用新型便于加工制造，可降低生產(chǎn)成本，減少場地占用，使用性能更好。
[0010]本實用新型采用在左高架橋和右高架橋上分別固裝一對共計四根相同的X軸直線導軌，極大地降低了單根導軌的承重和磨損，提高了工作平穩(wěn)性和精度，延長了使用壽命。
[0011]下面結(jié)合說明書附圖進一步闡述本實用新型的內(nèi)容。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的正面結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0013]圖2為本實用新型的背面結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0014]圖3為本實用新型的連接座的背面立體示意圖；
[0015]圖4為本實用新型的滑座的背面立體示意圖；
[0016]圖5為本實用新型的滑枕的背面立體示意圖。