专利名称：用于液压支架加工的四轴镗床的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属零件加工设备，特别涉及煤矿领域的液压支架焊接后整体镗孔的
加工设备，具体说是一种用于液压支架加工的四轴镗床。
技术背景 液压支架类零部件尺寸较大，各个零部件上需要加工多对用于铰接的同轴孔，液 压支架类零部件上同一轴线几个孔的同轴度与不同轴线孔之间的平行度决定着零件之 间能否连接可靠，转动灵活。目前的采取的方法有芯轴拼焊和焊后整体镗孔两种，芯轴 精拼工艺的同轴度为2mm，不能达到使用要求；目前的焊后整体镗孔设备加工孔间同轴度 1-0. 5mm，设备生产率低，同时现有镗孔设备采用的直线导轨副接触面积小，间隙大，易损
坏，零件精度不够稳定，制约了生产周期和零件加工质量。中国发明专利"镗铣床"(申请日 2001年2年28日，申请号01217649. 4，授权公告号CN 2470046Y)公开了一种能够加工同 轴孔的镗铣床，该镗铣床包括床身、两个对称设置的立柱和主轴箱、主轴，两个立柱可通过 滑座在床身上移动，它解决了传统机床加工同轴孔时同轴度差的问题，但由于其设置了两 个立柱，工件一次装夹，只能加工一对同轴孔，如果工件上有几对轴线互相平行的同轴孔， 则无法通过工件一次装夹完成加工，再次装夹找正工件将带来工件定位误差，且生产率低 下。中国发明专利"数控卧式双面镗床"(申请日2003年4月8日，申请号03244788. 4，授 权公告号CN 2612483Y)公开了一种数控卧式双面镗床，可以对工件同时进行双面加工，保 证两个孔的同轴度，但其需要采用西门子802D型数控系统，成本高，而其传动、电控部分复 杂，容易出故障、调试不方便；更为重要的是，该发明的左右移动滑板只能带动刀盘做纵向 进给，不能在其垂直方向移动，需要在装夹时调节工作台的高度来调节工件的高度，在加工 过程不能调节，而且在加工多对同轴孔时，再次调节工作台又会带来定位误差。
发明内容 本发明的目的在于提供一种用于液压支架加工的四轴镗床，所述的这种用于液压 支架加工的四轴镗床要解决现有技术中对大尺寸零件，比如液压支架上多对同轴孔的同轴 度以及轴向互相平行的多对孔之间的轴线平行度不能保证，影响零件加工质量和零件装配 质量的技术问题。 本发明的目的是通过以下技术方案实现的由床身、立柱、动力头和滑台构成，立 柱固定设于床身一端，动力头和滑台设于立柱上，两个立柱以工作台轴线为对称轴对称布 置，其中，在床身另一端还设有两个各小立柱，两个小立柱分别设于和床身平行的两个水平 导轨上，该导轨通过传动机构与减速箱和驱动电机相连接，两个小立柱的导轨相平行，在每 一个立柱和小立柱上均设有一个动力头和滑台，滑台通过竖直导轨与立柱和小立柱相连 接，滑台通过传动机构与减速箱和竖直驱动电机相连接，动力头通过侧向导轨设于滑台上， 动力头与滑台之间的侧向导轨与床身宽度方向平行，侧向导轨与侧向进给箱相连接。 小立柱底座通过齿轮齿条机构与减速箱相连接，齿条固定于床身上，齿轮固定于减速箱输出轴，减速箱和电机设于小立柱底座上，齿轮和齿条相啮合。 滑台通过竖直设置的丝杠螺母副设置于立柱和小立柱上，丝杠与减速箱的输出轴
相连接，螺母固定于滑台上、并与竖直导轨通过滑动副连接。 滑台与立柱和小立柱之间的竖直导轨为矩形导轨。 小立柱和床身之间的导轨为山形导轨。 动力头与滑台之间的侧向导轨为山形导轨。 两个立柱之间固定设置有一横梁，该横梁与床身宽度方向平行。
当然，小立柱的水平驱动机构和滑台的竖向驱动机构也可以采用其他形式的传动
机构，比如蜗轮蜗杆结构。 本发明的工作原理是本发明用于液压支架加工的四轴镗床，工件一次装夹，就能 由两个大立柱两个小立柱同时加工两对同轴孔，当工件上有多对同轴孔时，只需要通过驱 动电机移动两个小立柱加工即可，机床安装时，各导轨副之间的平行度和垂直度等安装精 度在正常值，按机床安装标准执行，各导轨副之间滑动时，由光栅尺或标尺确定位置，能保 证两对及多对同轴孔之间的平行度，可使工件上同一轴线几个孔的同轴度与不同轴线间的 平行度达到0. 5mm至0. 3mm内，既保证了加工精度，又提高生产率，而且该镗床成本低。 本发明和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明在用于液压支架加工的 四轴镗床中采用四个立柱，两个大立柱为一组，两个小立柱为一组，而两个小立柱通过导轨 设于床身上，同时，各个立柱上的滑台通过竖直导轨设于立柱上、动力头通过侧向导轨设于 滑台上，可以方便的调整动力头的位置，可以通过驱动电机和导轨副沿着床身长度方向移 动，大尺寸零件只需要以此装夹就可以同时加工两对同轴孔，这样可以保证两对或者多对 同轴孔的同轴度以及多对同轴孔之间的平行度，机床安装时，各导轨副之间的平行度和垂 直度等安装精度在正常值，按机床安装标准执行，各导轨副之间滑动时，由光栅尺或标尺确 定位置，能保证两对及多对同轴孔之间的平行度，可使工件上同一轴线几个孔的同轴度与 不同轴线间的平行度达到0. 5mm至0. 3mm内，既保证了零件加工精度、各个零件的装配质 量，又提高生产率，而且该镗床成本低。小立柱的水平驱动机构采用齿轮齿条机构，齿条沿 着床身长度方向布置，可以增加驱动行程，在大行程范围内保证传动精度和一定的传动力。 由于滑台上设置有动力头，滑台的竖向驱动机构采用丝杠螺母副可以减小传动机构的阻 力，提高动力头的定位精度。滑台与大立柱和小立柱之间的竖直导轨为矩形导轨，导轨副的 接触面积大、间隙小，保证传动精度。小立柱和床身之间的导轨采用山形导轨，动力头与滑 台之间的侧向导轨采用山形导轨，导轨副的接触面积大、间隙小，保证传动精度。两个大立 柱之间固定设置有一横梁，提高镗床的结构刚度，进而提高加工精度。
图1是本发明的用于液压支架加工的四轴镗床第一实施例的主视图。 图2是图1的俯视图。 图3是图1中的A向视图。 图4是图1中的B向视图。 图5是本发明的用于液压支架加工的四轴镗床第一实施例的滑台垂直运动传动 原理图。[0019] 图6是本发明的用于液压支架加工的四轴镗床第一实施例的小立柱水平运动传 动原理图。 图7是本发明的用于液压支架加工的四轴镗床第一实施例的动力头与滑台之间 山形导轨副示意图。 图8是本发明的用于液压支架加工的四轴镗床第一实施例的小立柱与床身之间 山形导轨副示意图。 图9是本发明的用于液压支架加工的四轴镗床第一实施例的滑台与立柱之间矩 形导轨副示意图。
具体实施方式
实施例1 : 如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示。本发明的这种用于液压支 架加工的四轴镗床，在本实施例中，由床身1、左立柱4、右立柱5、动力头10和滑台9构成， 左立柱4和右立柱5通过左立柱下座2和右立柱下座3固定设于床身1 一端，动力头和滑 台设于立柱上，两个立柱4、5以工作台11轴线为对称轴对称布置，两个立柱4、5之间固定 设置有一横梁6，该横梁6与床身宽度方向平行，在床身1另一端还设有两个各小立柱7、8， 两个小立柱7、8分别设于和床身平行的两个水平导轨20上上，本实施例中水平导轨20与 床身1分离设置，该导轨20是山形导轨20，小立柱底座19通过齿轮齿条机构与减速箱17 相连接，齿条182固定于水平导轨上20上，齿轮181固定于减速箱17输出轴，减速箱17和 驱动电机15设于小立柱底座19上，电机15和减速箱17之间设有联轴器16，齿轮181和齿 条182相啮合，两个小立柱7、8的导轨相平行，在每一个立柱4、5和小立柱7、8上均设有一 个动力头10和滑台9，滑台9通过竖直导轨12与立柱4、5和小立柱7、8相连接，滑台9通 过竖直设置的丝杠螺母副设置于立柱和小立柱上，丝杠221与减速箱21的输出轴相连接， 螺母222固定于滑台9上、并与竖直导轨通过滑动副连接，竖直导轨是矩形导轨12，减速箱 21通过联轴器14与竖直驱动电机13相连接，动力头10通过侧向导轨设于滑台9上，该侧 向导轨为山形导轨23，山形导轨23与床身宽度方向平行，山形导轨23与侧向进给箱24相 连接，侧向进给箱24采用标准的成套进给箱，如森茂机床的1HJ系列滑台进给箱。工作台 11在床身1上沿床身长度方向可以运动，增加了可加工工件的尺寸。 在本实施例中，滑台与大立柱和小立柱之间的竖直导轨为矩形导轨，小立柱和床 身之间的导轨采用山形导轨，动力头与滑台之间的侧向导轨采用山形导轨，这样可以使导 轨副的接触面积大、间隙小，保证传动精度。各导轨副之间滑动时，配备有位置测量装置，由 光栅尺或标尺确定位置，各个动力头可以分别控制其运动。从实现传递运动来说，也可以采 用其它形式的导轨。同样，小立柱的水平导轨也可以和床身为一整体，不过这样在加工该部 件时比较困难。 当然，小立柱的水平驱动机构和滑台的竖向驱动机构也可以采用其他形式的传动 机构，比如蜗轮蜗杆结构。 同时，本发明的四轴镗床不限于加工液压支架的零件，对于大尺寸零件上需要加 工同轴孔，以及多个轴向平行的孔，都可以采用本发明的四轴镗床。
权利要求一种用于液压支架加工的四轴镗床，由床身、立柱、动力头和滑台构成，立柱固定设于床身一端，动力头和滑台设于立柱上，两个立柱以工作台轴线为对称轴对称布置，其特征在于在床身另一端还设有两个各小立柱，两个小立柱分别设于和床身平行的两个水平导轨上，该导轨通过传动机构与减速箱和驱动电机相连接，两个小立柱的导轨相平行，在每一个立柱和小立柱上均设有一个动力头和滑台，滑台通过竖直导轨与立柱和小立柱相连接，滑台通过传动机构与减速箱和竖直驱动电机相连接，动力头通过侧向导轨设于滑台上，动力头与滑台之间的侧向导轨与床身宽度方向平行，侧向导轨与侧向进给箱相连接。
2. 如权利要求1所述的用于液压支架加工的四轴镗床，其特征在于小立柱底座通过齿轮齿条机构与减速箱相连接，齿条固定于水平导轨上，齿轮固定于减速箱输出轴，减速箱和驱动电机设于小立柱底座上，齿轮和齿条相啮合。
3. 如权利要求l所述的用于液压支架加工的四轴镗床，其特征在于滑台通过竖直设置的丝杠螺母副设置于立柱和小立柱上，丝杠与减速箱的输出轴相连接，螺母固定于滑台上、并与竖直导轨通过滑动副连接。
4. 如权利要求1所述的用于液压支架加工的四轴镗床，其特征在于滑台与立柱和小立柱之间的竖直导轨为矩形导轨。
5. 如权利要求1所述的用于液压支架加工的四轴镗床，其特征在于小立柱和床身之间的导轨为山形导轨。
6. 如权利要求1所述的用于液压支架加工的四轴镗床，其特征在于动力头与滑台之间的侧向导轨为山形导轨。
7. 如权利要求1所述的用于液压支架加工的四轴镗床，其特征在于两个立柱之间固定设置有一横梁，该横梁与床身宽度方向平行。
专利摘要一种用于液压支架加工的四轴镗床，由床身、立柱、动力头和滑台构成，两个立柱以工作台轴线为对称轴对称布置，在床身另一端设有两个各小立柱，两个小立柱分别设于和床身平行的两个水平导轨上，在每一个立柱和小立柱上均设有动力头和滑台，滑台通过竖直导轨与立柱和小立柱相连接，动力头通过侧向导轨设于滑台上。本实用新型在用于液压支架加工的四轴镗床中采用四个立柱，两个小立柱设于和床身平行的两个水平导轨上，滑台通过竖直导轨设于各个立柱上，动力头通过侧向导轨设于滑台上，便于调整动力头的位置，以保证两对或者多对同轴孔的同轴度以及多对同轴孔之间的平行度，既保证了零件加工精度，又提高生产率，而且该镗床成本低。
文档编号B23Q1/01GK201455342SQ20092009212
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者张新玲, 杨坚生, 王宏宇, 高占喜, 龙伟霞 申请人:郑州四维机电设备制造有限公司