专利名称：船上大型设备基座面板现场加工铣床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铣削加工机械，特别涉及大型设备基座面板现场加工铣床。
背景技术：
大型设备基座的现场加工，是困扰船舶制造业大型设备安装中的难题，由于基座面积大，重量大，无法实现高效率、高精度的机床加工，设备安装对基座有较高的技术要求和规定，所以需要对基座的面板进行现场加工。过去都采用工人手工研磨的方式加工，完成一个基座的研磨至少需要六个月的时间，工人劳动环境十分恶劣，劳动强度非常大。即使这样加工后的面板精度仍然无法达到技术文件中规定的要求，不能很好地满足设备安装的需要。
发明内容本实用新型要解决的技术问题，是提高被加工大型设备基座的平面度、水平度、表面粗糙度，缩短施工周期，改善工人施工环境所设计的具有结构紧凑、体积小、现场装拆方便、无级调速、加工精度高的大型设备基座面板现场加工铣床。
采用的技术方案是船上大型设备基座面板现场加工铣床，主要包括床身、大拖板、横梁、横梁滑座和铣削头。床身上面设有双矩形导轨，其双矩形导轨中间设有齿条，齿条固定连接在床身上。大拖板上装设有大拖板移动进给传动机构，大拖板滑动连接在床身所设的双矩形导轨上，大拖板移动进给传动机构的输出齿轮与齿条啮合。横梁下端面滑动连接在大拖板上面所设的滑槽内，在其滑槽中间固定连接一横梁移动丝杠，横梁移动丝杠与横梁所设的横梁移动丝母装配。横梁滑座为双面直角滑座，横梁滑座滑动连接在横梁上面和侧面的横梁导轨上，在其侧面导轨中间位置固定连接一横梁滑座移动丝杠，横梁滑座移动丝杠与横梁滑座所设梁滑座移动丝母装配。铣削头通过洗削头回转座装在横梁滑座的垂直面上。所述的大拖板移动进给传动机构的输出齿轮、横梁移动丝杠、横梁滑座移动丝杠，分别连接在带有摆线针轮减速器的大拖板移动进给电动机、横梁移动电动机和横梁滑座移动电动机相连接。
上述的大型拖板移动进给传动机构，包括大型移动进给电动机、大拖板移动进给减速器、输出齿轮，输出齿轮连接在大拖板移动进给减速器的输出轴上，通过大拖板移动进给减速器安装在大拖板上。
上述的铣削头包括铣削头垂直进给电动机、垂直进给箱、滚珠丝杠，垂直进给箱设在铣削头顶端，滚珠丝杠上端连接垂直进给箱输出轴，下端连接主轴箱。
上述的铣削头还包括一个带有刻度指示的回转座，回转座由可在±90°内相对转角的上下两盘组成，回转座安装在铣削头与横梁滑座之间。
上述的床身与大拖板间设有调整其间隙的垫铁。
上述的床身设有可伸缩的不锈钢防护罩。
上述的大拖板上设有电控箱。
本实用新型体积小、结构紧凑、现场装卸方便，可实现水平移动、垂直方向进给，也可在垂直面内实现左右±90°转角，能够在床身两侧基础面板上铣削，实现现场高效率、高精度的加工，减轻工人劳动强度，改善施工环境，缩短施工周期，有利市场竞争。
图1为木实用新型主视图。
图2为本实用新型侧视图。
具体实施方式
船上大型设备基座面板现场加工铣床，主要包括床身1、大拖板2、横梁3、横梁滑座4、铣削头5。床身1上面设有双矩形导轨22，其双矩形导轨22中间设有齿条7，齿条7固定连接在床身1上。大拖板2上装设有大拖板移动进给传动机构9，大拖板移动进给电动机8的输出轴连接大拖板移动进给减速器10的输入轴，大拖板移动进给减速器10的输出轴连接输出齿轮11，大拖板2滑动连接在床身1所设的双矩形导轨22上，输出齿轮11与齿条7啮合。所述的大拖板移动进给电动机8采用功率3.5KW，转数为2000r/min的交流伺服电机，通过速比为43的大拖板移动进给减速器10，将功率传递到传动机构的输出齿轮11，输出齿轮11与固定在床身1上的齿条7传动，带动大拖板2及安装在大拖板2上的其他部件完成左右(X)方向的运动。为了使大拖板2移动平稳，传动机构9中的大拖板移动进给减速器10和输出齿轮11、齿条7，分别为摆线针轮减速器和斜齿齿轮齿条。所述的床身1为整体焊接结构件，床身底部设有供调整床身1水平的斜铁24，可伸缩的不锈钢防护罩6装在床身1上。所述的大拖板2为整体铸件，于导轨滑动部粘贴聚四氟乙烯软带，大拖板2的行程为5400mm。横梁3下端面滑动连接在大拖板2上面所设的滑槽23内，其滑槽23中间固定连接一横梁移动丝杠12，横梁移动丝杠12与横梁3所设的横梁移动丝母28装配。横梁滑座4为双面直角滑座，横梁滑座4滑动连接在横梁3上面和侧面的横梁导轨上，在其侧面导轨中间位置固定连接一横梁滑座移动丝杠14，横梁滑座移动丝杠14与横梁滑座4所设的横梁滑座移动丝母29装配结合。铣削头5通过铣削头上回转座20装在横梁滑座4的垂直面上。所述的横梁3为整体铸件，横梁底部设有供横梁移动丝杠12为梯形螺纹丝杠，右端装有功率为2.2KW、转数960rpm供横梁3移动的横梁移动电动机13，横梁移动电动机13通过横梁移动丝杠12与横梁移动丝母28的螺纹副传动，带动横梁3在大拖板上前后(y1)方向移动，移动最大行程为1540mm。横梁滑座移动丝杠14右端装有1.5kw、转数960rpm的横梁滑座移动电动机15，横梁滑座移动电动机15通过横梁滑座移动丝杠14与横梁滑座移动丝母29的螺纹副传动，带动安装在横梁滑座4上的铣削头5在横梁3上水平(1/2)方向移动。所述的横梁滑座4为双面直角滑座，双面导轨均粘有聚四氟乙烯软带，滑座上设有集中润滑站，用以润滑导轨及丝母。横梁滑座4移动的最大行程为2700mm。所述的铣削头5的顶端设有垂直进给箱17，垂直进给箱17的输入轴连接一台功率为1.5KW、转数为2000rpm交流伺服的铣削头垂直进给电动机16，垂直进给箱17的输出轴连接滚珠丝杠18上端，滚珠丝杠18下端连接铣削头5的主轴箱26，通过垂直进给箱17及滚珠丝杠18的传动，使铣削头5在垂直(Z)方向上移动。铣削头5上装有主轴电动机19，主轴电动机19为交流变频电机，通过主轴箱机械减速，同时再通过变频电机调速，使主轴在40～200r/min范围内实现无级调速。所述安装在铣削头5与横梁滑座4之间的回转座20是由上下两盘组成，两盘可以在±90°内产生相对转角，可实现铣削头5以X方向为轴线在±90°内自由回转，使刀盘与水平面产生夹角，可加工非水平的平面。
上述构成的现场加工铣床可完成左右(X)、前后(Y)、(Y2)上下(Z)及以X方向轴线回转的四个方向自由度的运动。
上述的供横梁3移动的横梁移动电动机13、供横梁滑座4移动的横梁滑座移动电动机15和铣削头垂直进给电动机16均设有活动连接在电动机输出轴上的手柄27，以利铣削头5横向及垂直行程调整和对刀。
电器控制部分，主轴采用交流变频系统进行无级调速、进给轴采用三洋伺服系统，调速范围宽且稳定性好、维护方便。控制部分采用PLC可编程控制器，另外主轴箱体侧面设有英制球珊尺，配以数字显示器，使内部控制能力加大，外部硬件减少，降低了故障率，从而使主轴箱垂直移动快而捷，获得精确的位移量，充分发挥铣床的使用效率。
电器集中在电控箱21中，电控箱21是机床的电力来源。考虑此铣床的特殊使用情况，电控箱21设置在机床大拖板2上，以利于机床移动及电器走线方便。另外本机还设有操作按钮站，操作方便。
铣床的现场安装，本铣床由于在施工现场使用，故无地基，要根据生产工艺按铣床地脚孔尺寸，临时焊制把合螺栓，床身1设多个顶丝，通过顶丝调整床身1达到水平要求，然后将调整床身水平斜铁24放置在每个把合螺栓处，打紧斜铁24，最后重新检验床身1水平。床身1水平检验完毕，将铣床其余部分作为一个整体安装在床身1上，安装床身1与大拖板2间的调整垫铁25并调整好间隙，达到要求后接通电源进行空车试验，检验各运动部件的运转情况，润滑情况是否良好及各限位开关是否可靠，一切正常后可进行切削加工。
铣床的切削加工，首先开动大拖板移动进给电动机8，将大拖板2移至床身1的左侧或右侧；然后开动横梁移动电动机13或横梁滑座移动电动机15，将铣削头5移至要切削加工的位置；开动铣削头垂直进给电动机16，调整铣刀盘吃刀量；锁紧横梁3移动、横梁滑座4移动、回转座20及铣削头5垂直进给运动环节；开动主轴电动机19，铣刀盘开始旋转；开动大拖板移动进给电动机8实现大拖板2的进给运动，完成切削加工；停止大拖板移动进给电动机8和主轴电动机19。
将锁紧各部件放松；开动铣削头垂直进给电动机16，抬起铣削头5至安全位置；开动大拖板移动进给电动机8，将大拖板移至床身1的开始加工一侧；开动横梁移动电动机13和横梁滑座移动电动机15，将铣削头5移至下一个要切削加工位置；按数字显示器的指示，开动铣削头加工垂直进给电动机16，将铣削头5下落至上一加工时高度；锁紧各运动部件；完成第二步切削。
依上述步骤，完成被加工工件的切削。若被加工工件在床身1的两侧，则需要将铣削头抬起至最高位置，移动横梁3和横梁滑座4，使铣削头5移至床身1的另一侧，完成床身另一侧的加工。
权利要求1.船上大型设备基座面板现场加工铣床，包括床身(1)、大拖板(2)、大拖板移动进给传动机构(9)、横梁(3)、横梁滑座(4)和铣削头(5)，其特征是床身(1)上面设有双矩形导轨(22)，其双矩形导轨(22)中间设有齿条(7)，齿条(7)固定连接在床身(1)上，大拖板(2)上装设有大拖板移动进给传动机构(9)，大拖板(2)滑动连接在床身(1)所设的双矩形导轨(22)上，大拖板移动进给传动机构(9)的输出齿轮(11)与齿条(7)啮合，横梁(3)下端面滑动连接在大拖板(2)上面所设的滑槽(23)内，在其滑槽中间固定连接一横梁移动丝杠(12)，横梁移动丝杠(12)与横梁(3)所设的横梁移动丝母(28)装配，横梁滑座(4)为双面直角滑座，横梁滑座(4)滑动连接在横梁(3)上面和侧面的横梁导轨上，在其侧面导轨中间位置固定连接一横梁滑座移动丝杠(14)，横梁滑座移动丝杠(14)与横梁滑座(4)所设横梁滑座移动丝母(29)装配，铣削头(5)通过铣削头回转座(20)装在横梁滑座(4)的垂直面上，所述的大拖板移动进给传动机构(9)的输出齿轮(11)、横梁移动丝杠(12)、横梁滑座移动丝杠(14)分别连接在带有减速器的大拖板移动进给电动机(8)、横梁移动电动机(13)、横梁滑座移动电动机(15)连接。
2.根据权利要求1所述的船上大型设备基座面板现场加工铣床，其特征在于所述的铣削头(5)的顶端设有垂直进给箱(17)，垂直进给箱(17)的输入轴与铣削头垂直进给电动机(16)连接，垂直进给箱(17)的输出轴连接滚珠丝杠(18)上端，垂直进给箱(17)设在铣削头(5)顶端，上端连接垂直进给箱(17)输出轴，包括铣削头垂直进给电动机(16)、垂直进给箱(17)、滚珠丝杠(18)，滚珠丝杠(18)下端连接铣削头(5)的主轴箱(26)。
3.根据权利要求1所述的船上大型设备基座面板现场加工铣床，其特征在于所述的回转座(20)由可在正负90°内相对转角的上下两盘组成，回转座(20)安装在铣削头(5)与横梁滑座(4)之间。
4.根据权利要求1所述的船上大型设备基座面板现场加工铣床，其特征在于所述的床身(1)与大拖板(2)间设有调整其间隙的垫铁(25)。
5.根据权利要求1所述的船上大型设备基座面板现场加工铣床，其特征在于所述的床身(1)上设有可伸缩的不锈钢防护罩(6)。
6.根据权利要求1所述的船上大型设备基座面板现场加工铣床，其特征在于所述的大拖板(2)上装有电控箱(21)。
专利摘要本实用新型涉及船上大型设备基座现场加工铣削加工机械，由床身、大拖板、横梁、横梁滑座、铣削头、同转座及电器控制部分等组成。铣削头通过回转座连接在横梁滑座上，横梁滑座滑动连接在横梁上，横梁滑动连接在大拖板上，大拖板滑动连接在床身上，铣削头顶端设有垂直进给传动，可实现左右(X)、前后(Y)、上下(Z)及以X轴回转四个方向自由运动。电器集中在电控箱中，主轴采用交流变频系统进行无级调速，设有操作按钮站。加工后的平面度在公差等级8级内，表面粗糙度Ra＜1.6μm，与船艇基准面的平行度不超过6级，距基准面的高度尺寸公差在+1和－2之内。本铣床结构紧凑、现场装卸方便。实现现场高效率、高精度的加工，减轻工人劳动强度，有利市场竞争。
文档编号B23C3/00GK2645827SQ200320104940
公开日2004年10月6日 申请日期2003年10月20日 优先权日2003年10月20日
发明者孙东明, 刘昆, 刘铁刚, 回径玉, 高兴平 申请人:渤海船舶重工有限责任公司