一种加工法兰的车钻铣复合机床的制作方法

文档序号:9338850
一种加工法兰的车钻铣复合机床的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及多轴联动数控机床,具体是一种加工法兰的车钻铣复合机床。
【背景技术】
[0002]目前,法兰产业已经成为国内一个较大的行业,行业总资产规模近百亿元,发展空间非常大。但是,国内法兰企业的门槛很低,也不需要很多技术,少量资金就可以买到一些旧的设备,开一个小规模的法兰工厂。众多企业的规模都普遍偏小,技术匮乏,所以单纯依靠企业自身来进行技术开发,非常困难。对于用途不同,种类不同的法兰对每个零件的尺寸精度一致性、性能可靠性和互换性的要求都很高,只允许极个别的产品超差,并在出厂前经过检验将不合格产品剔除,如果没有高精度和高效率的设备,在激烈的竞争中企业很难生存和发展。目前,我国零部件生产企业的关键设备主要是依赖进口,由于对设备的磨损与消耗较大,设备需要不断更新和改造。而国外进口设备及备件价格昂贵,如果要想加快行业发展速度,必须尽快地解决关键设备的问题。
[0003]随着信息技术、数控技术、机床技术以及加工工艺技术的不断发展,传统的加工理念已不能满足人们对加工速度、效率和精度的要求;对于大型工件来说往往不止一种加工工序,进行下道工序时、它的吊运、装夹、定位都非常困难,费时费力;当下我国劳动力成本在每年在已10%速度上升,在这样的背景下,一种高效一机多能的复合加工技术应运而生,这就是近些年发展起来的高端数控装备“车铣复合加工中心”。能较好的解决了加工效率、加工难度、加工精度、劳动成本等四大问题。因此备受广大客户亲睐,但由于价格额昂贵(特别是立式车铣复合加工中心)几乎被国外垄断,加之核心部件技术问题,普及程度受到极大限制。

【发明内容】

[0004]本发明的目的,就是为解决现有技术存在的问题,而设计了一种加工法兰的车钻铣复合机床,采用多轴联动实现了加工过程的自动化,提高了产品的质量和生产效率。
[0005]本发明的技术方案为:一种加工法兰的车钻铣复合机床,包括机床的床身、床身上设置工作台及工作台底座,工作台的上方设置立柱、横梁,所述工作台的上方设置双柱式对称结构,横梁为定梁式;所述床身的两侧设有导轨,导轨上设有立柱支撑起加工床头;所述床身上还设有C轴箱、刀架、伺服进给系统、工作台夹紧系统、液压系统、按钮站;所述机床有一个垂直刀架,采用双滑枕结构,右边为车削滑枕刀架、左边为铣削滑枕刀架。
[0006]所述床身上设置有主传动机构和C轴箱为一体构成车铣动力总成,C轴分度进给由伺服电机驱动,工作台车削主传动由变频电机驱动。
[0007]所述机床基础件:床身、立柱、横梁、工作台及工作台底座均为整体铸造结构,采用高强度低应力铸铁材质,铸造后进行焖火、时效处理。
[0008]所述机床刀架由双滑枕、滑座、减速机、滚珠丝杠、液压系统、伺服电机组成;车、铣滑枕共用一个横梁滑座,分别实现车削及铣削功能。
[0009]所述机床双滑枕中右滑枕为数控车削刀架,设有两个进给轴,X、Z可实现两轴联动;左滑枕为数控铣削刀架U、Y、Z、C四个进给轴,可实现四轴联动的多功能。
[0010]所述工作台导轨为滑动式结构,承载能力大。
[0011]所述工作台Z轴方向采用滑动轴承结构,旋转定心配有高精度轴承,保证工作台回转精度。
[0012]所述整机直线进给运动为半闭环控制,工作台C轴装有圆光栅尺为闭环控制,车削时,可实现两轴联动,铣削时,可实现4-5轴联动
本发明的有益效果可通过上述方案得出:由于本机床主体结构为双柱式对称结构,横梁为定梁式。机床大件及整机具有高强度、高刚度、高吸振性的特点。本机床基础件为整体铸造结构,机床具有高强度、高刚度、高抗振性、高吸振性的特性。机床右滑枕为数控车削刀架,两个进给轴,X、Z可实现2轴联动;左滑枕为数控铣削刀架U (X)、Y、Z、C四个进给轴,可实现4轴联动的多功能,如果配上带B轴数控铣头可实现5联动,可加工更为复杂空间曲面。本发明还具有控制轴数多、功能全、可靠性高、稳定性能好等多个优点。
[0013]由此可见,本发明与现有技术相比具有实质性特点和进步,其实施的有益效果也是显而易见的。
[0014]【附图说明】:
图1为本发明的结构示意图;
其中,I为立柱,2为导轨,3为横梁,4为工作台。
[0015]【具体实施方式】:
为了更好地理解本发明,下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。
[0016]【具体实施方式】:如图1所不,一种加工法兰的车钻铣复合机床,包括机床的床身、床身上设置工作台及工作台底座,工作台的上方设置立柱、横梁,所述工作台的上方设置双柱式对称结构,横梁为定梁式;所述床身的两侧设有导轨,导轨上设有立柱支撑起加工床头;所述床身上还设有C轴箱、刀架、伺服进给系统、工作台夹紧系统、液压系统、按钮站;所述机床有一个垂直刀架,采用双滑枕结构,右边为车削滑枕刀架、左边为铣削滑枕刀架。
[0017]所述床身上设置有主传动机构和C轴箱为一体构成车铣动力总成,C轴分度进给由伺服电机驱动,工作台车削主传动由变频电机驱动。所述机床基础件:床身、立柱、横梁、工作台及工作台底座均为整体铸造结构,采用高强度低应力铸铁材质,铸造后进行焖火、时效处理。所述机床刀架由双滑枕、滑座、减速机、滚珠丝杠、液压系统、伺服电机组成;车、铣滑枕共用一个横梁滑座,分别实现车削及铣削功能。所述机床双滑枕中右滑枕为数控车削刀架,设有两个进给轴,X、z可实现两轴联动;左滑枕为数控铣削刀架U、Y、Z、C四个进给轴,可实现四轴联动的多功能。所述工作台导轨为滑动式结构,承载能力大。所述工作台Z轴方向采用滑动轴承结构,旋转定心配有高精度轴承,保证工作台回转精度。
[0018]主要工作原理及系统
1、工作台主运动:
工作台Z轴方向采用滑动轴承结构,旋转定心配有高精度轴承,保证工作台回转精度。为配合机床铣削功能配有C轴,该C轴在车铣动力总成内部,具有机械结构简单、车铣融为一体结构、传动链短、传动精度高等特点。车铣动力总成为双传动链(车削、铣削),C轴用于铣削进给如插补、分度、定位,由交流伺服电机驱动,经定比降速传动副,实现C轴的转速范围。C轴传动链的末端采用双齿轮与大齿圈啮合结构,通过液压系统油缸推动斜齿轮,使大齿圈相啮合的二对小齿轮形成相反两齿面接触,消除传动链中的间隙。从而实现传动链无间隙传动。C轴为闭环控制,工作台装有圆光栅尺,以便实现刀架的每转的进给量及恒速切肖IJ、铣削进给和分度、插补等功能。车削运动时,铣削插补、分度传动链断开,铣削插补、分度时,车削运动传动链断开。改变了目前立式车铣复合中心在车削时铣削链随动,铣削时车削链随动的现象。
[0019]2、车铣垂直刀架(进给运动)
本机床车、铣垂直刀架由双滑枕、滑座、减速机、滚珠丝杠、液压系统、伺服电机组成。车、铣滑枕共用一个横梁滑座,可分别实现车削及铣削功,由于是2个滑枕,互不影响。右边为车削滑枕,装车削刀夹。左边为铣削滑枕装有铣削主轴,采用直驱传动形式,伺服电机驱动,锥孔BT40,可装铣、镗、钻、攻丝等刀具。车削时,铣削主轴不工作,按车削要求可实现2轴联动(垂直方向、水平方向)完成车削工序各种功能,与工作台配合可实现恒速切削。两个方向均由伺服电机驱动。铣削时,右滑枕不工作。铣削滑枕工作可实现4轴联动(水平方向X轴、水平方向Y轴、垂直方向Z轴及C轴旋转),这样可完成铣、镗、钻、攻丝、分度等各种工序,C轴配有位置编码器,4个进给轴均有伺服电机驱动。
[0020]3、数字系统
本机床的数字控制系统可控制8-16个伺服轴,实现5联动。可完成直线插补,圆弧插补,螺纹功能、主轴功能,刀具功能,辅助功能,间隙补偿,自诊断功能,程序存储,报警等功能。整机直线进给运动为半闭环控制,工作台C轴装有圆光栅尺为闭环控制,车削时,可实现2轴联动。铣削时,可实现4-5轴联动。
[0021]上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种加工法兰的车钻铣复合机床,包括机床的床身、床身上设置工作台及工作台底座,工作台的上方设置立柱、横梁,其特征在于:所述工作台的上方设置双柱式对称结构,横梁为定梁式;所述床身的两侧设有导轨,导轨上设有立柱支撑起加工床头;所述床身上还设有C轴箱、刀架、伺服进给系统、工作台夹紧系统、液压系统、按钮站;所述机床有一个垂直刀架,采用双滑枕结构,右边为车削滑枕刀架、左边为铣削滑枕刀架。2.如权利要求1所述的加工法兰的车钻铣复合机床,其特征在于:所述床身上设置有主传动机构和C轴箱为一体构成车铣动力总成,C轴分度进给由伺服电机驱动,工作台车削主传动由变频电机驱动。3.如权利要求1所述的加工法兰的车钻铣复合机床,其特征在于:所述机床基础件:床身、立柱、横梁、工作台及工作台底座均为整体铸造结构,采用高强度低应力铸铁材质,铸造后进行焖火、时效处理。4.如权利要求1所述的加工法兰的车钻铣复合机床,其特征在于:所述机床刀架由双滑枕、滑座、减速机、滚珠丝杠、液压系统、伺服电机组成;车、铣滑枕共用一个横梁滑座,分别实现车削及铣削功能。5.如权利要求4所述的加工法兰的车钻铣复合机床,其特征在于:所述机床双滑枕中右滑枕为数控车削刀架,设有两个进给轴,X、Z可实现两轴联动;左滑枕为数控铣削刀架U、Y、Z、C四个进给轴,可实现四轴联动的多功能。6.如权利要求1所述的加工法兰的车钻铣复合机床,其特征在于:所述工作台导轨为滑动式结构,承载能力大。7.如权利要求1所述的加工法兰的车钻铣复合机床,其特征在于:所述工作台Z轴方向采用滑动轴承结构,旋转定心配有高精度轴承,保证工作台回转精度。8.如权利要求1所述的加工法兰的车钻铣复合机床,其特征在于:所述整机直线进给运动为半闭环控制,工作台C轴装有圆光栅尺为闭环控制,车削时,可实现两轴联动,铣削时,可实现4-5轴联动。
【专利摘要】本发明涉及多轴联动数控机床,具体是一种加工法兰的车钻铣复合机床,包括机床的床身、床身上设置工作台及工作台底座,工作台的上方设置立柱、横梁,所述工作台的上方设置双柱式对称结构,横梁为定梁式;所述床身的两侧设有导轨,导轨上设有立柱支撑起加工床头;所述床身上还设有C轴箱、刀架、伺服进给系统、工作台夹紧系统、液压系统、按钮站;所述机床有一个垂直刀架,采用双滑枕结构,右边为车削滑枕刀架、左边为铣削滑枕刀架。本机床基础件为整体铸造结构,机床具有高强度、高刚度、高抗振性、高吸振性的特性。本发明还具有控制轴数多、功能全、可靠性高、稳定性能好等多个优点。
【IPC分类】B23P23/02
【公开号】CN105058060
【申请号】CN201510525289
【发明人】徐士成
【申请人】五莲县长泰工贸有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月25日
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