帶有動梁式龍門的床身的橫移、螺桿升降機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及帶有動梁式龍門的金屬加工機床技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶有動梁式龍門的床身。
【背景技術(shù)】
[0002]目前針對軌道客車底架等大型工件的加工設(shè)備采用的是大跨距、長行程的大型數(shù)控龍門式加工設(shè)備，以橫梁移動與否可分為定梁式和動梁式兩種。
[0003]定梁式數(shù)控龍門加工設(shè)備采用定梁龍門框架結(jié)構(gòu)，工件可直接固定在工作臺面上或電磁吸盤上，工作臺采用雙出桿油缸或其他驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動沿導(dǎo)軌縱向運動，此種結(jié)構(gòu)的加工設(shè)備導(dǎo)軌的長度至少需要工作臺長度的兩倍，因此為了適應(yīng)加工超長工件，不僅設(shè)備的整體體積很大，而且對導(dǎo)軌及工作臺的驅(qū)動機構(gòu)都提出了很高的要求，設(shè)備造價也比較尚O
[0004]龍門移動式式加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點是龍門架移動、工作臺固定，所以其對工件的重量沒有限制，隨著其自動化性能以及復(fù)合化程度的不斷提高，獲得越來越廣泛的應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)包括床身、龍門、十字滑臺、工作臺、液壓動力裝置和電氣控制裝置，龍門通過安裝于龍門立柱和床身之間的驅(qū)動裝置和傳動裝置沿安裝于床身上的直線導(dǎo)軌作X向移動，十字滑臺由滑臺、滑板組成，滑臺和龍門橫梁之間設(shè)置有驅(qū)動裝置和傳動裝置，帶動滑臺沿龍門橫梁上的直線導(dǎo)軌作Y向移動，動力頭與滑板固連，滑板與滑臺之間設(shè)置有驅(qū)動裝置和傳動裝置，帶動滑板和動力頭沿安裝于滑臺上的直線導(dǎo)軌作Z向移動。如國家知識產(chǎn)權(quán)局于2013年7月17日公開的由陸松茂、薛靜清設(shè)計的、申請?zhí)枮?01310130111.X、名稱為龍門移動式多功能數(shù)控鉆銑床的發(fā)明專利申請，包括床身、操作箱及電控柜，立柱可滑動地支撐在床身上，立柱上固裝有橫梁機構(gòu)，上鉆銑削機構(gòu)可滑動地支撐在橫梁機構(gòu)上，電控柜固裝于橫梁機構(gòu)上，床身為分體結(jié)構(gòu)，包括左部床身及右部床身，左部床身及右部床身由中間連接架連接，工作臺固裝在連接架上；左立柱、右立柱分別通過滑動機構(gòu)可滑動地支撐在左部床身與右部床身上；橫梁機構(gòu)橫跨并固定裝在左立柱及右立柱上，上鉆銑削機構(gòu)裝在移動撐板上，移動撐板帶動上鉆銑削機構(gòu)的主軸沿橫梁機構(gòu)移動，主軸的升降運動由升降機構(gòu)控制，升降機構(gòu)中的移動板可滑動地支撐在上鉆銑削機構(gòu)上，移動板帶動主軸進行升、降運動。但此種結(jié)構(gòu)的加工設(shè)備仍然是將工件直接固定于床身的工作臺上，加工工件的尺寸受到工作臺大小的限制，因此為了適應(yīng)加工超長工件，工作臺的長度需比工件更長，龍門需在超過工件全長的范圍內(nèi)進行移動，在如此長的行程上進行精確地加工、定位，可見結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度顯而易見，價格亦非常昂貴。
[0005]《山東工業(yè)技術(shù)》雜志2014年第8期發(fā)表的、作者為長春軌道客車股份有限公司李保國、標(biāo)題為“鐵路客車鋁合金底架整體加工工藝”的文章，介紹了長春軌道客車股份有限公司引進德國FOOKE公司生產(chǎn)的30米龍門移動式五軸聯(lián)動數(shù)控加工中心，其走行軸尺寸可滿足底架整體加工的要求，42kW電主軸的主軸頭，滿足鋁合金切削高轉(zhuǎn)速大功率低扭矩的特性。即使這種進口的大型加工中心，由于機床加工面積龐大，整體工作臺造價高，安裝困難，所以放棄了整體工作臺方案，采用了分段工作臺方案；而工裝與工件加工位置發(fā)生干涉要求裝夾位置必須具備靈活可調(diào)的功能，因此采用了雙縱向?qū)к壣习惭b可移動橫梁作為基座、上面均布提升工件高度的折疊工裝的裝夾方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的帶有動梁式龍門的床身的橫移、螺桿升降機構(gòu)，適用于軌道客車底架等超長工件的加工。
[0007]為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種帶有動梁式龍門的床身的橫移、螺桿升降機構(gòu)，包括床身、龍門、液壓動力裝置和電氣控制裝置，所述龍門可沿床身上的導(dǎo)軌作X向移動，其特征在于:所述床身包括左床身、右床身、前連接梁和后連接梁，左床身、右床身的前端與前連接梁固連，左床身、右床身的后端與后連接梁固連；所述前連接梁和后連接梁的下部分別設(shè)有前軌道小車和后軌道小車，地基基礎(chǔ)上設(shè)有分別與前軌道小車和后軌道小車相對應(yīng)的兩條地軌，前軌道小車和后軌道小車分別可在與其相對應(yīng)的地軌上沿X軸方向往復(fù)運動；所述的床身與前軌道小車和后軌道小車之間安裝有螺桿升降裝置和同步裝置；沿工件的長度方向設(shè)有至少兩個加工工位，在每個加工工位的前側(cè)和后側(cè)分別設(shè)置有兩個固連于地基基礎(chǔ)上的底架，前側(cè)的兩個底架位于前連接梁的外側(cè)、且分別與左床身、右床身的前端相對應(yīng)，后側(cè)的兩個底架位于后連接梁的外側(cè)、且分別與左床身、右床身的后端相對應(yīng)；所述左床身、右床身的前端與相對應(yīng)的底架之間設(shè)置有夾緊裝置和床身位置調(diào)整裝置，左床身、右床身的后端與相對應(yīng)的底架之間分別設(shè)置有夾緊裝置和床身位置調(diào)整裝置。
[0008]為了擴大加工范圍，保證加工精度，本發(fā)明中，所述的床身與前軌道小車和后軌道小車之間安裝有螺桿升降裝置和同步裝置，一方面在加工帶有不同高度的加工面的工件時，螺桿升降裝置可以將床身連同其上的主機一同升起，對位置較高的面進行加工，另一方面當(dāng)要加工的面位置較低時，螺桿升降裝置可以將床身連同其上的主機一同下落，以避免主軸伸出過長、剛度降低帶來的加工精度降低。
[0009]本發(fā)明中，所述的螺桿升降裝置包括驅(qū)動電機、減速機、換向器A、換向器B、換向器C、換向器D、連桿A、連桿B、連桿C、連桿D、絲母A、絲母B、絲母C、絲母D、絲杠A、絲杠B、絲杠C、絲杠D、導(dǎo)套A、導(dǎo)柱A、軸承座A、軸承座B、軸承座C、軸承座D、硬限位A、硬限位B、硬限位C、硬限位D ;驅(qū)動電機和減速機分別固連于后連接梁的外側(cè)和底板上，驅(qū)動電機的輸出軸與減速機的輸入軸相連，減速機的兩個輸出軸分別通過連桿A和連桿B與安裝于左床身后端和右床身后端的換向器A和換向器B的輸入軸相連，換向器A的一個輸出軸通過連桿C與安裝于左床身前端的換向器C的輸入軸相連，另一個輸出軸與絲杠A的一端相連，絲杠A穿過安裝于左床身后端底部的軸承座A與安裝于后軌道小車的左端的絲母A相嚙合，軸承座A上設(shè)有硬限位A ;換向器B的一個輸出軸通過連桿D與安裝于右床身前端的換向器D的輸入軸相連，另一個輸出軸與絲杠B的一端相連，絲杠B穿過安裝于右床身后端底部的軸承座B與安裝于后軌道小車的右端的絲母B相嚙合，軸承座B上設(shè)有硬限位B ;換向器C的輸出軸與絲杠C的一端相連，絲杠C穿過安裝于左床身前端底部的軸承座C與安裝于前軌道小車左端的絲母C相嚙合，軸承座C上設(shè)有硬限位C ;換向器D的輸出軸與絲杠D的一端相連，絲杠D穿過安裝于右床身前端底部的軸承座D與安裝于前軌道小車右端的絲母D相嚙合，軸承座D上設(shè)有硬限位D ;絲杠A、絲杠B、絲杠C、絲杠D分別通過軸承轉(zhuǎn)動連接于軸承座A、軸承座B、軸承座C、軸承座D上；所述導(dǎo)套A為4個、分別安裝于左床身和右床身的前端和后端、且分別位于換向器A和換向器B的后側(cè)以及換向器C和換向器D的前偵U，導(dǎo)柱A分別安裝于前軌道小車和后軌道小車的左端和右端，與導(dǎo)套A的位置相對應(yīng)并可在導(dǎo)套A中滑動；
本發(fā)明中，所述同步裝置包括齒輪、齒條、齒條安裝座、軸承座、同步軸，兩個軸承座分別安裝于右床身外側(cè)的前后兩端，兩個軸承座之間轉(zhuǎn)動連接有同步軸，同步軸的兩端分別安裝有齒輪，與齒輪相嚙合的齒條安裝于齒條安裝座上，齒條安裝座分別安裝于前軌道小車后軌道小車上。
[0010]本發(fā)明中，所述前軌道小車包括前車架體、前驅(qū)動裝置以及按從右到左依次轉(zhuǎn)動連接于前車架體上的前車輪A、前車輪B和前車輪C，前車輪C上同軸安裝有前鏈輪，前鏈輪通過前鏈條與前驅(qū)動裝置上的主動鏈輪相連；所述的前驅(qū)動裝置為安裝于前車架體上的前電機和前減速機，所述的主動鏈輪設(shè)置于前減速機的輸出軸上，前減速機的輸入軸與前電機相連；
所述后軌道小車包括后車架體、后驅(qū)動裝置以及按從右到左依次轉(zhuǎn)動連接于后車架體上的后車輪A、后車輪B和后車輪C，后車輪C上同軸安裝有后鏈輪，后鏈輪通過后鏈條與后驅(qū)動裝置上的主動鏈輪相連；所述的