橫梁固定式龍門(mén)加工中心主軸傳動(dòng)與z軸平衡裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，特別涉及一種橫梁固定式龍門(mén)加工中心主軸傳動(dòng)與Z軸平衡裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控加工中心是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的適用于加工復(fù)雜零件的高效率自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控加工中心是目前世界上產(chǎn)量最高、應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。它的綜合加工能力較強(qiáng)，工件一次裝夾后能完成較多的加工內(nèi)容，加工精度較高，就中等加工難度的批量工件，其效率是普通設(shè)備的5?10倍，特別是它能完成許多普通設(shè)備不能完成的加工，對(duì)形狀較復(fù)雜，精度要求高的單件加工或中小批量多品種生產(chǎn)更為適用。
[0003]橫梁固定式龍門(mén)加工中心是目前廣泛應(yīng)用的數(shù)控機(jī)床。但現(xiàn)有的數(shù)控龍門(mén)加工中心體積龐大，占用面積大，結(jié)構(gòu)剛性較差，整體精度不穩(wěn)定；同時(shí)，在工作過(guò)程中振動(dòng)較大，會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，并且溫升快，可靠性欠佳。數(shù)控龍門(mén)加工中心的主軸箱豎直布置，主軸箱的重量基本由Z軸電機(jī)承載，由此會(huì)增大Z軸絲桿的磨損，影響Z軸運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性以及Z軸電機(jī)的使用壽命。龍門(mén)加工中心的主軸采用主軸電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，只能進(jìn)行高速切削，難以滿足不同的加工需要。
[0004]底座是整個(gè)加工中心的底盤(pán)，位于最底部，用于支撐整個(gè)設(shè)備的重量并便于其它部件布置。現(xiàn)有的數(shù)控龍門(mén)加工中心需要在底座上配備油水分離機(jī)構(gòu)，油水分離機(jī)構(gòu)通常另行制作，并通過(guò)裝配固定在底座上，這樣一方面增加了成本，因油水分離機(jī)構(gòu)裝配不到位容易引起漏水漏油；另一方面，底座的體積增大，運(yùn)輸非常不方便，會(huì)影響整個(gè)加工中心的整體性。
[0005]同時(shí)，數(shù)控龍門(mén)加工中心一般在底座的旁邊還配備副水箱，用于盛裝冷卻液，并起沉淀、過(guò)濾冷卻液的作用。但副水箱需要另外制作護(hù)罩支撐機(jī)構(gòu)，不僅增加了成本，不利于裝配；而且底座的體積增大，運(yùn)輸非常不方便。
[0006]另外，數(shù)控龍門(mén)加工中心工作過(guò)程所產(chǎn)生的鐵肩由專(zhuān)門(mén)的排肩裝置進(jìn)行清理?，F(xiàn)有的排肩裝置不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拆裝不方便，而且清理鐵肩不徹底，往往還需要人工進(jìn)行二次清理，從而會(huì)影響加工的效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種能有效減小電機(jī)負(fù)荷、并能滿足不同加工需要的橫梁固定式龍門(mén)加工中心主軸傳動(dòng)與Z軸平衡裝置。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種橫梁固定式龍門(mén)加工中心主軸傳動(dòng)與Z軸平衡裝置，在底座(I)的頂部一體形成有矩形的支撐臺(tái)(Ia)，該支撐臺(tái)(Ia)中后部的左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置支座(Ib)，各支座(Ib)上固定立柱(2)，左右兩邊立柱(2)的頂部共同支撐橫梁
(3)，其特征在于:
[0009]在所述支撐臺(tái)(Ia)頂部的左右兩邊對(duì)稱(chēng)設(shè)置排肩槽(If)，排肩槽(If)沿前后方向延伸，排肩槽(If)的前端貫通至支撐臺(tái)(Ia)的前端面，并在每個(gè)排肩槽(If)中均裝有螺旋排肩機(jī)(11);在所述支撐臺(tái)(Ia)頂部的前端設(shè)有擋墻(Ic)，該擋墻(Ic)位于兩個(gè)排肩槽(If)之間，且擋墻(Ic)的中部由油水分離槽(Id)隔開(kāi)，所述油水分離槽(Id)為前后貫通的通槽；在所述支撐臺(tái)(Ia)的尾端設(shè)置有副水箱(Ie)，副水箱(Ie)和支撐臺(tái)(Ia)通過(guò)鑄造為一體，副水箱(Ie)的進(jìn)水口和出水口開(kāi)設(shè)在支撐臺(tái)(Ia)的尾端面上；
[0010]在所述橫梁(3)的前端面安裝Y軸滑座⑷，Y軸滑座⑷與橫梁(3)滑動(dòng)配合，Y軸滑座(4)能在橫梁(3)上左右移動(dòng)；在所述Y軸滑座(4)的前端面安裝主軸箱(5)，主軸箱(5)與Y軸滑座(4)滑動(dòng)配合，主軸箱(5)能在Y軸滑座(4)上上下移動(dòng)；在所述Y軸滑座(4)的左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置氮?dú)馄胶飧住?，該氮?dú)馄胶飧?6)的缸體與Y軸滑座(4)相固定，氮?dú)馄胶飧壮?的活塞桿豎直向上伸出，并與頂支架(7)連接，所述頂支架(7)固定于主軸箱(5)的頂部；
[0011]在所述主軸箱(5)的前端面安裝主軸電機(jī)(19)，該主軸電機(jī)(19)的輸出軸豎直向下，并與齒輪箱(20)的輸入端連接，齒輪箱(20)的輸出軸上套裝主動(dòng)輪(21)，該主動(dòng)輪
(21)通過(guò)皮帶(22)與主軸(23)上的從動(dòng)輪連接，所述主軸(23)垂直于支撐臺(tái)(la)。
[0012]采用以上技術(shù)方案，在底座支撐臺(tái)上設(shè)置左右兩個(gè)排肩槽，該排肩槽用于收集加工的鐵肩，并在加工的過(guò)程中，隨著螺旋排肩機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，鐵肩順著排肩槽向前移動(dòng)，直至從底座的前端排出，整個(gè)排肩過(guò)程與加工過(guò)程同步，能夠使鐵肩自動(dòng)排除干凈，排肩效率高。
[0013]在底座支撐臺(tái)的前端一體設(shè)置油水分離槽，使導(dǎo)軌油與切削油直接通過(guò)油水分離槽在底座鑄件上分離，不僅節(jié)省了成本，從根本上解決了油水分離機(jī)構(gòu)因裝配不到位引起的漏水漏油，而且運(yùn)輸方便，增強(qiáng)了加工中心的整體性。
[0014]在底座尾端一體式鑄造副水箱，避免了另外制作護(hù)罩支撐機(jī)構(gòu)和副水箱，一方面簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，省去了裝配工序，大大降低了生產(chǎn)成本；另一方面，從根本上解決了副水箱因裝配不到位引起的漏水漏油，并且運(yùn)輸方便，增強(qiáng)了加工中心的整體性。副水箱的進(jìn)出水口設(shè)置在底座頂部支撐臺(tái)的尾端面，有利于管路連接及布置。
[0015]在Y軸滑座的兩側(cè)增設(shè)氮?dú)馄胶飧祝鬏S箱在Z軸電機(jī)的帶動(dòng)下作上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，氮?dú)馄胶飧椎幕钊麠U隨著主軸箱的上下運(yùn)動(dòng)而伸縮，氮?dú)馄胶飧子糜谄胶庵鬏S箱的重力，從而減小了 Z軸電機(jī)的負(fù)荷，減小了 Z軸絲桿的磨損，使Z軸運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)，Z軸電機(jī)的使用壽命更長(zhǎng)。
[0016]主軸電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，其輸出軸帶動(dòng)齒輪箱的輸入端連接，傳遞的扭矩經(jīng)齒輪箱變速后，由齒輪箱的輸出軸帶動(dòng)主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)輪再通過(guò)皮帶帶動(dòng)從動(dòng)輪以及主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸由齒輪箱以及皮帶輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，提高了刀具切削扭矩，可高速切削，也可低速大扭矩切削，能滿足不同的加工需要。
[0017]所述氮?dú)馄胶飧?6)缸體的上下兩端均通過(guò)抱箍與Y軸滑座(4)連接。以上結(jié)構(gòu)氮?dú)馄胶飧撞鹧b方便，與Y軸滑座連接既牢固又可靠。
[0018]為了簡(jiǎn)化造型，方便加工制作，確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，所述頂支架(7)為“T”形。
[0019]為了減小排肩阻力，使排肩更順暢、徹底，所述排肩槽(If)的橫截面為“V”形。
[0020]所述支座(Ib)為方框體，支座(Ib)的頂面與支撐臺(tái)(Ia)的頂面平齊，且支座(Ib)和支撐臺(tái)(Ia)鑄造為一體。以上結(jié)構(gòu)支座造型簡(jiǎn)單，易于加工制作，并且在支座上安裝立柱方便，能夠確保支撐立柱的穩(wěn)固性。
[0021]在所述支撐臺(tái)(Ia)頂面中前部的中間位置設(shè)有前后兩根相互平行的橫條(8)，這兩根橫條(8)的上方設(shè)有左右兩個(gè)縱向塊(9)，所述縱向塊(9)與橫條(8)相垂直，縱向塊
(9)的前后兩端由對(duì)應(yīng)的橫條(8)支撐固定，且縱向塊(9)上從前往后開(kāi)有多個(gè)螺孔。以上結(jié)構(gòu)橫條和縱向塊組成軸承座支撐體，用于支撐固定X軸絲桿的軸承座，在方便軸承座裝配的同時(shí)，能夠使軸承座安裝牢靠。
[0022]在所述支撐臺(tái)(Ia)的頂面上設(shè)有前后兩組定位塊(10)，每組定位塊(10)分為左右兩個(gè)，兩組共四個(gè)定位塊(10)按矩形分布；所述定位塊(10)為矩形，各定位塊(10)上均分布有四個(gè)按矩形分布的定位孔。以上結(jié)構(gòu)定位塊造型簡(jiǎn)單，在底座上易于布置，牢固性好；定位塊起備用的作用，以便于根據(jù)需要在底座上加裝其它裝置。定位塊低于底座上的滑軌，不會(huì)影響工作臺(tái)的正常運(yùn)動(dòng)。
[0023]有益效果:本實(shí)用新型通過(guò)氮?dú)馄胶飧讈?lái)平衡主軸箱的重力，能有效減小Z軸電機(jī)的負(fù)荷，以確保Z軸運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，并能根據(jù)不同的加工需要，可高速切削，也可低速大扭矩切削，加工范圍廣泛，具有設(shè)計(jì)合理、改造容易、改造成本低等特點(diǎn)；通過(guò)螺旋排肩機(jī)能夠在加工過(guò)程中自動(dòng)清理鐵肩，排肩順暢、徹底，排肩效率高；將油水分離槽和副水箱集成在底座上，避