專利名稱：分離式模塊化數(shù)控落地車銑床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)械加工的大型落地車銑床，特別是一種分離式模塊化數(shù)控 落地車銑床。
背景技術(shù)：
目前已有的用于機(jī)械加工的大型落地車床，其是采用整體式結(jié)構(gòu)，即傳遞主運(yùn)動 的床頭箱結(jié)構(gòu)與傳遞進(jìn)給運(yùn)動的進(jìn)給系統(tǒng)相對固定。這種結(jié)構(gòu)的落地車床的優(yōu)點(diǎn)是加工精 度相對較高。但其存在以下不足夠1、其成本高，例如目前能加工最大工件回轉(zhuǎn)直徑大于6米、最大工件長度大于20 米的大型落地車床，其價格在1000萬元以上。2、其閑置率高，在實(shí)際的大型筒體加工中，這種結(jié)構(gòu)的大型落地車床的功能得不 到充分利用，造成功能浪費(fèi)，例如工件全長度范圍的加工就幾乎沒有。3、其功能單一，目前已有的大型落地車床功能單一，只能進(jìn)行車削加工，而不能一 次性連續(xù)進(jìn)行車、銑、鏜、鉆等加工，而實(shí)際加工過程中，往往需要一次安裝工件后就能完成 車、銑、鏜、鉆等加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種分離式模塊化數(shù)控落地車 銑床，其結(jié)構(gòu)簡化、成本低，各進(jìn)給運(yùn)動單元可以靈活組合使用，一次安裝工件后就能完成 車、銑、鏜、鉆等加工事項(xiàng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種分離式模塊化數(shù)控落地車銑床，其包括主運(yùn)動單元和 進(jìn)給系統(tǒng)；主運(yùn)動單元安裝在地面上；進(jìn)給系統(tǒng)安裝在平臺上，進(jìn)給系統(tǒng)采用與主運(yùn)動單 元相分離的模塊化設(shè)計；平臺上設(shè)有多條用于方便安裝進(jìn)給系統(tǒng)的槽；主運(yùn)動單元包括調(diào) 速電機(jī)、普通減速器、主軸、花盤、小齒輪、大齒輪、主軸制動器、分度機(jī)構(gòu)和主運(yùn)動單元機(jī) 架；主軸通過前支承軸承和后支承軸承安裝在主運(yùn)動單元機(jī)架的軸承座上；花盤安裝在主 軸的一端；調(diào)速電機(jī)通過普通減速器、傳動件、小齒輪和大齒輪與花盤連接；主軸制動器安 裝于主軸上。本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的進(jìn)給系統(tǒng)包括車削單元，車削單元安裝在平 臺上。本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的進(jìn)給系統(tǒng)包括鏜銑單元，鏜銑單元安裝在 平臺上。本發(fā)明再進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的前支承軸承采用一個四列滾子軸承，后支 承軸承采用一個調(diào)心滾子軸承和兩個推力圓柱滾子軸承，花盤采用圓錐面壓緊方式安裝在 主軸的一端，調(diào)速電機(jī)為全數(shù)字直流無級調(diào)速電機(jī)或交流變頻調(diào)速電機(jī)；主軸制動器采用 液壓盤式制動器，其并位于主軸的前支承軸承和后支承軸承之間；分度機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī) 和編碼器，步進(jìn)電機(jī)為小功率電機(jī)，編碼器為普通編碼器，步進(jìn)電機(jī)接在編碼器上，編碼器安裝在主軸的另一端；平臺為平整的混凝土地面，平臺上設(shè)有多條用于方便安裝進(jìn)給系統(tǒng) 的“丄”型槽及固定的定位基準(zhǔn)，“丄”型槽用鋼材制作而成嵌在混凝土平臺上。本發(fā)明還進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的進(jìn)給系統(tǒng)包括開式中心架單元，開式中心 架單元安裝在平臺上，開式中心架單元主要包括托輥組。所述的鏜銑單元采用專用的三軸數(shù)控鏜銑單元，鏜銑單元的進(jìn)給運(yùn)動為交流伺服 驅(qū)動。所述的車削單元長為床身車削單元或者短床身車削單元，長床身車削單元的進(jìn)給 運(yùn)動為交流伺服驅(qū)動，短床身車削單元用普通電機(jī)驅(qū)動。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)由于發(fā)明的進(jìn)給系統(tǒng)與主運(yùn)動單元采用分離式模塊單元化的結(jié)構(gòu)，使本發(fā)明結(jié)構(gòu) 簡化，成本降低，加工范圍大大擴(kuò)展，還可以一次性連續(xù)進(jìn)行平面、止口、槽的銑削加工和孔 的鉆、鏜、鉸削加工；另外，由于各進(jìn)給單元可單獨(dú)與主運(yùn)動單元組合，而不是象普通落地車 床那樣全系統(tǒng)動作，較大幅度地節(jié)約了能源、減少消耗；再者，用調(diào)速電機(jī)和普通減速器相 配合的結(jié)構(gòu)代替復(fù)雜昂貴的普通落地車床的床頭箱，其設(shè)計制造更容易，成本更低。為了更清楚地說明本發(fā)明，列舉以下實(shí)施例，但其對發(fā)明的范圍無任何限制。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A線范圍內(nèi)的局部放大圖；圖3為圖2的B-B剖視圖；圖4為圖1的C-C剖視圖；圖5為圖4的D線范圍內(nèi)的局部放大圖；圖6為本發(fā)明主運(yùn)動單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明主運(yùn)動單元1和車削單元2的一種組合方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明主運(yùn)動單元1、車削單元2和開式中心架單元3的一種組合方式結(jié)構(gòu) 示意圖；圖9為本發(fā)明主運(yùn)動單元1和鏜銑單元4的一種組合方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明主運(yùn)動單元1、鏜銑單元4和開式中心架單元3的一種組合方式結(jié) 構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明主運(yùn)動單元1、車削單元2和鏜銑單元4的一種組合方式結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖1所示，一種分離式模塊化數(shù)控落地車銑床，其包括主運(yùn)動單元1主運(yùn)動單元 1和進(jìn)給系統(tǒng)；主運(yùn)動單元1安裝在地面上；進(jìn)給系統(tǒng)包括車削單元2、開式中心架單元3 和鏜銑單元4，車削單元2、開式中心架單元3和鏜銑單元4是與主運(yùn)動單元1相分離的模 塊化設(shè)計，就是說主運(yùn)動單元1、車削單元2、開式中心架單元3和鏜銑單元4相互獨(dú)立安裝 在地面上，沒有公共的底座；平臺5 —般為平整的混凝土地面，平臺5上設(shè)有多條“丄”型槽51 (如圖2-3所示)及固定的定位基準(zhǔn)，“丄”型槽51可以用鋼材等制作而成嵌在混凝土平 臺5上，多條“丄”型槽51及固定的定位基準(zhǔn)便于車削單元2、開式中心架單元3和鏜銑單 元4在平臺5上任意位置安裝定位，這種設(shè)計體現(xiàn)出本發(fā)明的車削單元2、開式中心架單元 3和鏜銑單元4采用分離式模塊化設(shè)計的特點(diǎn)(如圖4-5所示)。如圖6所示，所述主運(yùn)動單元1包括調(diào)速電機(jī)11、普通減速器12、主軸13、花盤14、 小齒輪15、大齒輪16、主軸制動器17、分度機(jī)構(gòu)18和主運(yùn)動單元機(jī)架19 ；主軸13通過前支 承軸承131和后支承軸承132安裝在主運(yùn)動單元機(jī)架19的軸承座上，前支承軸承131采用 一個四列滾子軸承，此種軸承結(jié)構(gòu)緊湊，受負(fù)荷變形小，承受徑向負(fù)荷能力較大，因前軸承 較寬，承受軸向力的推力圓柱滾子軸承只好布置在后支承處，后支承軸承132采用一個調(diào) 心滾子軸承和兩個推力圓柱滾子軸承，兩個推力圓柱滾子軸承能承受雙向軸向負(fù)荷，花盤 14采用圓錐面133壓緊方式安裝在主軸13的一端；調(diào)速電機(jī)11通過普通減速器12、傳動件 121、小齒輪15和大齒輪16與花盤14連接，調(diào)速電機(jī)11可采用全數(shù)字直流無級調(diào)速電機(jī)或 交流變頻調(diào)速電機(jī)，調(diào)速電機(jī)11的額定轉(zhuǎn)速為750r/m ；普通減速器12可采用ZLY400-20I 或者JB/T8853-1999普通減速器，其傳動比為二十，再經(jīng)小齒輪15和大齒輪16減速后，花 盤14的轉(zhuǎn)速為0 15r/m，這種調(diào)速電機(jī)11和普通減速器12的配合結(jié)構(gòu)大大簡化了目前 的落地車床的床頭箱結(jié)構(gòu)；主軸制動器17安裝于主軸13上并位于前支承軸承131和后支 承軸承132之間，主軸制動器17采用液壓盤式制動器，這種制動器制動力大，維修費(fèi)用低， 帶襯墊磨損自動補(bǔ)償裝置，且制動力矩穩(wěn)定，這使鏜銑加工時工件安裝穩(wěn)定，以保障鏜銑加 工的質(zhì)量，目前的落地車床的主軸上沒有設(shè)計主軸制動器，本發(fā)明在主軸13上設(shè)計主軸制 動器17的目的是為配合鏜銑單元4的工作需要；分度機(jī)構(gòu)18包括步進(jìn)電機(jī)和編碼器，步 進(jìn)電機(jī)為小功率電機(jī)，編碼器為普通編碼器，步進(jìn)電機(jī)接在編碼器上，編碼器安裝在主軸13 的另一端，分度機(jī)構(gòu)18僅在分度時使用，非鏜銑工況時步進(jìn)電機(jī)與編碼器脫開。所述的車削單元2可為長床身車削單元或者短床身車削單元，長床身車削單元的 進(jìn)給運(yùn)動為交流伺服驅(qū)動，短床身車削單元用普通電機(jī)驅(qū)動。所述的開式中心架單元3主要包括托輥組，其用于支承加工工件的一端。托輥組 主要適合于最大工件回轉(zhuǎn)直徑6. 5米、最大工件安裝長度20米加工需要。在加工不同直徑 的工件時，可用電動或手方式調(diào)整每對托輥之間的輥距，需要時可用預(yù)制的墊塊將托輥組 墊高，以適應(yīng)所加工的工件直徑的大小。所述的鏜銑單元4采用專用的三軸數(shù)控鏜銑單元，鏜銑單元4的進(jìn)給運(yùn)動為交流 伺服驅(qū)動。主運(yùn)動單元設(shè)計的主軸制動器是目前普通落地車床沒有的，主軸制動器與鏜銑 單元相配合，使本發(fā)明不但可以進(jìn)行車削加工，還能一次性連續(xù)進(jìn)行銑、鏜、鉆等加工。由于本發(fā)明中的平臺5上設(shè)有多條“丄”型槽51，其為進(jìn)給系統(tǒng)的各組件單元(車 削單元2、開式中心架單元3和鏜銑單元4)靈活安裝和任意組合調(diào)用提供了條件，車削單 元2、開式中心架單元3和鏜銑單元4可以根據(jù)加工工件的大小任意安裝在平臺5上的任何 位置，車削單元2、開式中心架單元3和鏜銑單元4可視為獨(dú)立的模塊，根據(jù)需要可任意與 主運(yùn)動單元1組合成獨(dú)立的加工系統(tǒng)，除了圖1所示的一種完全組合方式外，還可以有多種 另外的組合方式主運(yùn)動單元1和車削單元2組合成的加工系統(tǒng)(如圖7所示)；主運(yùn)動單 元1、車削單元2和開式中心架單元3組合成的加工系統(tǒng)(如圖8所示)；主運(yùn)動單元1和 鏜銑單元4組合成的加工系統(tǒng)(如圖9所示)；主運(yùn)動單元1、鏜銑單元4和開式中心架單元3組合成的加工系統(tǒng)(如圖10所示)。主運(yùn)動單元1、車削單元2和鏜銑單元4組合成 的加工系統(tǒng)(如圖11所示)。 本發(fā)明不局限于上述的具體結(jié)構(gòu)，只要是采用主運(yùn)動單元1、車削單元2、開式中 心架單元3和鏜銑單元4分離組合式結(jié)構(gòu)并且具有本發(fā)明相同或者等同結(jié)構(gòu)的主運(yùn)動單元 1的分離式模塊化數(shù)控落地車銑床就落在發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種分離式模塊化數(shù)控落地車銑床，其包括主運(yùn)動單元(1)和進(jìn)給系統(tǒng)；主運(yùn)動單元(1)安裝在地面上；其特征是進(jìn)給系統(tǒng)安裝在平臺(5)上，進(jìn)給系統(tǒng)采用與主運(yùn)動單元(1)相分離的模塊化設(shè)計；平臺(5)上設(shè)有多條用于方便安裝進(jìn)給系統(tǒng)的槽(51)；主運(yùn)動單元(1)包括調(diào)速電機(jī)(11)、普通減速器(12)、主軸(13)、花盤(14)、小齒輪(15)、大齒輪(16)、主軸制動器(17)、分度機(jī)構(gòu)(18)和主運(yùn)動單元機(jī)架(19)；主軸(13)通過前支承軸承(131)和后支承軸承(132)安裝在主運(yùn)動單元機(jī)架(19)的軸承座上；花盤(14)安裝在主軸(13)的一端；調(diào)速電機(jī)(11)通過普通減速器(12)、傳動件(121)、小齒輪(15)和大齒輪(16)與花盤(14)連接；主軸制動器(17)安裝于主軸(13)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式模塊化數(shù)控落地車銑床，其特征是所述的進(jìn)給系統(tǒng) 包括車削單元(2)，車削單元(2)安裝在平臺(5)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分離式模塊化數(shù)控落地車銑床，其特征是所述的進(jìn)給 系統(tǒng)包括鏜銑單元(4)，鏜銑單元(4)安裝在平臺(5)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分離式模塊化數(shù)控落地車銑床，其特征是所述的前支 承軸承(131)采用一個四列滾子軸承，后支承軸承(132)采用一個調(diào)心滾子軸承和兩個推 力圓柱滾子軸承，花盤(14)采用圓錐面(133)壓緊方式安裝在主軸(13)的一端，調(diào)速電機(jī)(II)為全數(shù)字直流無級調(diào)速電機(jī)或交流變頻調(diào)速電機(jī)；主軸制動器(17)采用液壓盤式制 動器，其并位于主軸(13)的前支承軸承(131)和后支承軸承(132)之間；分度機(jī)構(gòu)(18)包 括步進(jìn)電機(jī)和編碼器，步進(jìn)電機(jī)為小功率電機(jī)，編碼器為普通編碼器，步進(jìn)電機(jī)接在編碼器 上，編碼器安裝在主軸(13)的另一端；平臺(5)為平整的混凝土地面，平臺(5)上設(shè)有多條 用于方便安裝進(jìn)給系統(tǒng)的“丄”型槽(51)及固定的定位基準(zhǔn)，“丄”型槽(51)用鋼材制作而 成嵌在混凝土平臺(5)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分離式模塊化數(shù)控落地車銑床，其特征是所述的前支承軸 承(131)采用一個四列滾子軸承，后支承軸承(132)采用一個調(diào)心滾子軸承和兩個推力圓 柱滾子軸承，花盤(14)采用圓錐面(133)壓緊方式安裝在主軸(13)的一端，調(diào)速電機(jī)(11) 為全數(shù)字直流無級調(diào)速電機(jī)或交流變頻調(diào)速電機(jī)；主軸制動器(17)采用液壓盤式制動器， 其并位于主軸(13)的前支承軸承(131)和后支承軸承(132)之間；分度機(jī)構(gòu)(18)包括步 進(jìn)電機(jī)和編碼器，步進(jìn)電機(jī)為小功率電機(jī)，編碼器為普通編碼器，步進(jìn)電機(jī)接在編碼器上， 編碼器安裝在主軸(13)的另一端；平臺(5)為平整的混凝土地面，平臺(5)上設(shè)有多條用 于方便安裝進(jìn)給系統(tǒng)的“丄”型槽(51)及固定的定位基準(zhǔn)，“丄”型槽(51)用鋼材制作而成 嵌在混凝土平臺(5)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分離式模塊化數(shù)控落地車銑床，其特征是所述的進(jìn)給 系統(tǒng)包括開式中心架單元(3)，開式中心架單元(3)安裝在平臺(5)上，開式中心架單元 (3)主要包括托輥組。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的分離式模塊化數(shù)控落地車銑床，其特征是所述的進(jìn)給系統(tǒng) 包括開式中心架單元(3)，開式中心架單元(3)安裝在平臺(5)上，開式中心架單元(3)主 要包括托輥組。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分離式模塊化數(shù)控落地車銑床，其特征是所述的進(jìn)給系統(tǒng) 包括開式中心架單元(3)，開式中心架單元(3)安裝在平臺(5)上，開式中心架單元(3)主 要包括托輥組。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分離式模塊化數(shù)控落地車銑床，其特征是所述的進(jìn)給系統(tǒng) 包括開式中心架單元(3)，開式中心架單元(3)安裝在平臺(5)上，開式中心架單元(3)主 要包括托輥組。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的分離式模塊化數(shù)控落地車銑床，其特征是所述的鏜銑單元 (4)采用專用的三軸數(shù)控鏜銑單元，鏜銑單元(4)的進(jìn)給運(yùn)動為交流伺服驅(qū)動；所述的車削 單元(2)為長床身車削單元或者短床身車削單元，長床身車削單元的進(jìn)給運(yùn)動為交流伺服 驅(qū)動，短床身車削單元用普通電機(jī)驅(qū)動。
全文摘要
一種分離式模塊化數(shù)控落地車銑床，其包括主運(yùn)動單元(1)和進(jìn)給系統(tǒng)；主運(yùn)動單元(1)安裝在地面上；進(jìn)給系統(tǒng)采用與主運(yùn)動單元(1)相分離的模塊化設(shè)計，進(jìn)給系統(tǒng)包括車削單元(2)、開式中心架單元(3)和鏜銑單元(4)；平臺(5)上設(shè)有多條用于方便安裝進(jìn)給系統(tǒng)的槽(51)；主運(yùn)動單元(1)包括調(diào)速電機(jī)(11)、普通減速器(12)、主軸(13)、花盤(14)、小齒輪(15)、大齒輪(16)、主軸制動器(17)、分度機(jī)構(gòu)(18)和主運(yùn)動單元機(jī)架(19)。其結(jié)構(gòu)簡化、成本低，各進(jìn)給運(yùn)動單元可以靈活組合使用，一次安裝工件后就能完成車、銑、鏜、鉆等加工事項(xiàng)。
文檔編號B23P23/00GK101890639SQ200910043508
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月23日
發(fā)明者萬信群, 宋春耕, 崔昌群, 廖湘如, 曾星, 蕭其林 申請人:中鋼集團(tuán)衡陽重機(jī)有限公司