专利名称：龙门移动式多功能数控钻铣床的制作方法
技术领域：
本发明涉及数控钻铣削设备技术领域，具体涉及能够对零件侧面和上平面同时进行铣削后再钻孔的龙门移动式多功能数控钻铣床。
背景技术：
对于重钢生产、BOX箱梁、细长件的对接等制作方面，工件面的加工是一道必要工序，比如，大梁、大箱体的侧面和上表面的加工，需铣加工后再进行钻孔，这样需要分用龙门刨和钻床两台设备才能完成，侧面和上表面的加工一般利用龙门刨加工，钻孔则由工人利用钻床加工，使用两台设备进行加工，生产成本高，另一方面，龙门刨效率低，加工时间较长，工人钻孔劳动强度大。数控龙门钻铣床是针对上述生产需求以及现有技术的缺点而出现的新设备，是针对大型零件的加工设备，龙门移动式数控钻铣床的结构特点是龙门架移动、工作台固定，所以其对工件的重量没有限制，可以加工超长型零件，随着其自动化性能以及复合化程度的不断提高，获得越来越广泛的应用。然而，在现有的龙门移动式数控钻铣床中，通常只有立式安装的钻铣削机构，而且钻铣削机构的数量也通常只有一套，对于大梁、箱体等需要钻铣加工侧面和上表面的这类零件而言，立式安装的钻铣削机构并不能满足对这类零件的侧面及上表面同时进行铣削加工或钻孔加工的要求。
发明内容
本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种龙门移动式多功能数控钻铣床，其能够对零件侧平面和上表面同时进行铣削后再钻孔，提高了生产效率，减少了工人的劳动强度，同时保证了加工精度。本发明的技术方案如下:
龙门移动式多功能数控钻铣床，包括床身、操作箱及电控柜，立柱可滑动地支撑在床身上，所述立柱上固装有横梁机构，上钻铣削机构可滑动地支撑在横梁机构上，电控柜固装于横梁机构上，床身为分体结构，包括左部床身及右部床身，左部床身及右部床身由中间连接架连接，工作台固装在连接架上；左立柱、右立柱分别通过滑动机构可滑动地支撑在左部床身与右部床身上；横梁机构横跨并固定装在左立柱及右立柱上，上钻铣削机构装在移动撑板上，移动撑板通过第二滚珠丝杆副和第二直线导轨副可滑动地支撑在横梁机构上，第二滚珠丝杆副由伺服电机五驱动，移动撑板带动上钻铣削机构的主轴一沿横梁机构移动，主轴一的升降运动由升降机构控制，所述升降机构中的移动板通过第四滚珠丝杆副和第四直线导轨副可滑动地支撑在上钻铣削机构上，移动板带动主轴一进行升、降运动，第四滚珠丝杆副有伺服电机三驱动，主轴一由伺服电机一驱动旋转；侧钻铣削机构装在移动架上，移动架通过第一滚珠丝杆副和第一直线导轨副可滑动地支撑在左立柱上，第一滚珠丝杆副由伺服电机四驱动，移动架带动主轴二进行升降，主轴二由伺服电机二驱动旋转，主轴二跟随着移动座进行左、右移动，移动座通过第三滚珠丝杆副和第三直线导轨副可滑动地支撑在移动架上，第三滚珠丝杆副由伺服电机六驱动；左立柱、右立柱的侧面均装有驱动系统，驱动系统控制所述滑动机构移动，所述滑动机构包括移动托板，移动托板一侧固接有滑块，滑块与第五直线导轨滑动连接，第五直线导轨固装在床身上，床身上装有齿条，驱动系统的输出轴与齿轮传动链接，通过齿轮与齿条啮合传动，带动移动托板移动，左立柱及右立柱分别固装在左、右移动托板的另一侧。其进一步技术方案为:
所述横梁机构上安装有护栏、横梁机构与右立柱之间装有爬梯。所述移动托板与右部床身之间的空间内立式安装有拖链，即拖链的链节直立布置在右部床身和移动托板之间的空间内，床身顶面一端固设有第一导向槽，拖链放置于第一导向槽内，第一导向槽的前方两侧分别设有第二导向槽、线槽，第二导向槽及线槽固设于床身顶面上，拖链的一端由第二导向槽导向，并通过拖链支架与移动托板固接，拖链的另一端在第一导向槽的末端进行半圆弧形的转弯后，放置在第一导向槽内。所述操作箱通过调节机构可调节地设置于横梁机构上，所述调节机构包括转臂，转臂支撑在支座上，转臂与支座通过转轴一连接，以转臂的所述支撑处为分界点，转臂一侧通过转轴二与垂臂连接，垂臂另一端与操作箱固接，转臂另一侧连接有配重块；电动推杆两端通过基座分别与转臂、支座连接，电动推杆与基座通过销轴连接；支座固接在旋转座上，旋转座可旋转地配装在底座内，旋转座与底座之间装有轴承一及隔套，底座固装在横梁机构上。所述侧钻铣削机构配装有平衡结构，所述平衡结构包括自锁式弹簧平衡器，自锁式弹簧平衡器本体内的钢丝绳的两端分别从自锁式弹簧平衡器的壳体两侧穿出，其中一侧钢丝绳通过吊钩一与活节螺栓一的接头连接，活节螺栓一通过螺母一固定在左立柱上，另一侧钢丝绳绕经滚轮后通过吊钩二与活节螺栓二的接头连接，活节螺栓二通过螺母二固定在移动架上；滚轮套装在轮轴上，轮轴固定在支架上，支架固定在左立柱上，滚轮与轮轴之间装有滑套。控制上钻铣削机构的主轴一升降运动的所述升降机构包括动力头箱体、第四滚珠丝杆副及第四直线导轨副，主轴一装在动力头箱体上，第四直线导轨副中的第四直线导轨固定安装在动力头箱体的两侧，第四直线导轨上滑动连接有导向滑块，导向滑块固定安装在安装座上，安装座固定安装于移动板上；第四滚珠丝杆副装在动力头箱体内，第四滚珠丝杆副中的滚珠丝杠与伺服电机三的输出轴传动连接，滚珠丝杠的轴线平行于第四直线导轨，伺服电机三固定装在动力头箱体内部，滚珠丝杠上转动安装有上轴承座及下轴承座，上轴承座及下轴承座中均装有轴承二，上轴承座及下轴承座与动力头箱体固接，在上轴承座及下轴承座之间的滚珠丝杠上螺接有丝母，丝母固接在丝母座上，丝母座固接在移动板上，移动板带动主轴一进行升、降运动。所述上轴承座及下轴承座轴向外侧均固接有盖板，盖板用于轴承二的轴向固定。所述左立柱的侧面设有左操作平台，右立柱的侧面设有右操作平台。所述连接架的两侧设置有排屑机。所述工作台上设有横向的“丄”型槽，用来固定工件。本发明的技术效果:
1、本发明通过上钻铣削机构和侧钻铣削机构的设置，对需要钻铣削加工侧平面和上表面的大梁、箱体等工件，可以同时对这类工件的侧平面和上表面进行铣削加工或钻削加工，对这类工件的侧平面和上表面同时高速铣削后再钻孔，既提高了生产效率，减少了工人的劳动强度，同时保证了加工精度；
2、本发明在钻铣削加工作业过程中，通过平衡结构的设置，能够实现侧钻铣削机构的钻铣削动力头的受力平衡，自锁式弹簧平衡器借助内部卷簧本身的拉力与钻铣削头的重力及钻铣削时产生的钻铣削力达到平衡，使钻铣削动力头处于无重状态，能有效减轻钻铣削动力头的主轴二的驱动力，保护好立柱上的滚珠丝杠副和直线导轨副，保证了钻铣削动力头头工作的稳定性和切削加工精度，另一方面，自锁式弹簧平衡器带有自锁功能，在弹簧断裂时自锁起到保护作用；
3、通过调节机构的设置，可以调节调节操作箱的高度和角度，通过转臂的可旋转设计、垂臂与转臂的铰接设计，在驱动装置的作用下，可以实现操作箱角度的调节，通过转臂与垂臂的垂直位置关系设置以及电动推杆的斜向设置，可以实现操作箱高度的调节，操作想的高度和角度均可调节，改变了传统固定式操作箱的做法，使操作更为灵活方便，降低了操作工人的劳动强度，提高了生产效率；通过配重块来平衡操作箱的重量，使操作箱操作时平稳无晃动现象；
4、本发明将拖链立式安装于床身顶面和床身移动托板底面之间的空间内，工作时，拖链由第一导向槽和第二导向槽导向，该安装结构改变了传统的将拖链安装于床身侧面且拖链链节水平布置的安装方式，其结构紧凑、简单，减少了占用空间，拖链行走平稳，并且在工作过程中减少了拖链的损坏风险，提高了拖链的使用寿命；
5、本发明将用于升降上钻铣削机构的钻铣削动力头的升降机构中的直线导轨安装于动力头箱体的两侧面上，滚珠丝杆布置于动力头箱体内部的空间，改变了传统的直线导轨和滚珠丝杆安装于主轴背面的安装结构，减小了占用空间，而且滚珠丝杆尽可能地靠近升降主轴二，升降主轴二的中心、直线导轨的中心及滚珠丝杆的中心基本上处于同一个平面内，这样降低了切削加工时偏心力矩的产生，有效地提高了刀具使用寿命和机床加工精度。
图1为本发明的主视结构示意图。图2为图1的左视图。图3为图1的俯视图。图4为图1中III部的放大图。图5为上钻铣削机构中所述升降机构的结构示意图。图6为图5的A向视图，局部剖视。图7为图5的B-B剖视图。图8为图5的C-C剖视图。图9为图7中I部的放大图。图10为图7中II部的放大图。图11为侧钻铣削机构的所述平衡结构的结构示意图，图中示出了侧钻铣削机构与左立柱的装配关系，为了表示清晰，左立柱及侧钻铣削机构用双点划线表示。图12为11的侧视图。
图13为图11中D部的放大图。图14为操作箱的所述调节机构的主视结构示意，图中示出了所述调节机构、操作箱、横梁机构的装配关系。图15为图14的右视图。图16为图14的E-E剖视图。图17为图14的F-F剖视图。图18为图14的G-G剖视图。图19为拖链的安装结构的俯视视结构示意图，图中示出了将左立柱、右立柱分别通过滑动机构可滑动地支撑在左部床身、右部床身上的所述滑动机构以及床身，图中只是示出了安装拖链一侧的床身结构，为了表示清晰，移动托板及右部床身均用双点划线表示。图20为图19的左视图。图21为图19的H-H剖视图。其中:1、床身;101、左部床身;102、右部床身;1021、床身顶面;2、横梁机构；3、上钻统削机构；301、主轴一 ；302、伺服电机一 ；303、动力头箱体；304、第四直线导轨；305、导向滑块;306、安装座;307、移动板;308、滚珠丝杠;309、伺服电机三；310、上轴承座；311、下轴承座；312、轴承二 ；313、丝母；314、丝母座；315、盖板；316、垫板；4、连接架；5、工作台；6、左立柱；7、右立柱；8、侧钻铣削机构；801、主轴二 ；802、伺服电机二 ；803、自锁式弹簧平衡器；8031、钢丝绳；804、吊钩一 ；805、活节螺栓一 ；806、螺母一 ；807、滚轮；808、吊钩二 ；809、活节螺栓二 ；810、螺母二 ；811、轮轴；812、支架；813、滑套；9、驱动系统；10、移动托板；11、滑块；12、第五直线导轨；13、齿条；14、齿轮；15、操作箱；1501、转臂；1502、支座；1503、转轴一 ；1504、转轴二 ;1505、垂臂;1506、配重块；1507、电动推杆;1508、基座;1509、销轴；1510、旋转座；1511、底座；1512、轴承一 ；1513、隔套；1514、调节座；1515、调节螺栓；16、电控柜；17、护栏；18、拖链；181、第一导向槽；182、第二导向槽；183、线槽；184、拖链支架；19、移动架；20、左操作平台；21、右操作平台；22、排屑机；23、爬梯；24、调节机构；25、平衡结构；26、第一滚珠丝杆副；27、第一直线导轨副；28、伺服电机四；29、移动撑板；30、第二滚珠丝杆副；31、第二直线导轨副；32、伺服电机五；33、移动座；34、第三滚珠丝杆副；35、第三直线导轨副；36、伺服电机六；37、第四滚珠丝杆副；38、第四直线导轨副。
具体实施例方式下面结合附图，说明本发明的具体实施方式
。见图1、图2、图3、图4，本发明包括床身1、操作箱15及电控柜16，立柱可滑动地支撑在床身I上，所述立柱上固装有横梁机构2，上钻铣削机构3可滑动地支撑在横梁机构2上，电控柜16固装于横梁机构2上，床身I为分体结构，包括左部床身101及右部床身102，左部床身101及右部床身102由中间连接架4连接，工作台5固装在连接架4上；左立柱6、右立柱7分别通过滑动机构可滑动地支撑在左部床身101与右部床身102上；横梁机构2横跨并固定装在左立柱6及右立柱7上，上钻铣削机构3装在移动撑板29上，移动撑板29通过第二滚珠丝杆副30和第二直线导轨副31可滑动地支撑在横梁机构2上，第二滚珠丝杆副30由伺服电机五32驱动，移动撑板29带动上钻铣削机构3的主轴一 301沿横梁机构2移动，主轴一 301的升降运动由升降机构控制，见图2、图5、图7，所述升降机构中的移动板307通过第四滚珠丝杆副37和第四直线导轨副38可滑动地支撑在上钻铣削机构3的动力头箱体303上，移动板307带动主轴一 301进行升、降运动，第四滚珠丝杆副37有伺服电机三309驱动，主轴一 301由伺服电机一 302驱动旋转；侧钻铣削机构8装在移动架19上，移动架19通过第一滚珠丝杆副26和第一直线导轨副27可滑动地支撑在左立柱(6)上，第一滚珠丝杆副(26)由伺服电机四28驱动，移动架19带动主轴二 801进行升降，主轴二 801由伺服电机二 802驱动旋转，主轴二 801跟随着移动座33进行左、右移动，移动座33通过第三滚珠丝杆副34和第三直线导轨副35可滑动地支撑在移动架19上，第三滚珠丝杆副34由伺服电机六36驱动；左立柱6、右立柱7的侧面均装有驱动系统9，驱动系统9控制所述滑动机构移动，所述滑动机构包括移动托板10，移动托板10 —侧固接有滑块11，滑块11与第五直线导轨12滑动连接，第五直线导轨12固装在床身I上，床身I上装有齿条13，驱动系统9的输出轴与齿轮14传动链接，通过齿轮14与齿条13啮合传动，带动移动托板10移动，左立柱6及右立柱7分别固装在左、右移动托板10的另一侧。进一步地，见图1、图2，为了维修方便，所述横梁机构2上安装有护栏17、横梁机构2与右立柱7之间装有爬梯23 ;见图1、图3，为了操作方便，所述左立柱6的侧面设有左操作平台20，右立柱7的侧面设有右操作平台21，为了将钻铣过程中产生的金属屑及冷却液排出，所述连接架4的两侧设置有排屑机22 ;见图2，所述工作台5上设有若干横向的“丄”型槽，所述“丄”型槽用来固定工件。1、上钻铣削机构3中控制主轴一 301进行升降运动的所述升降机构的说明:
进一步地，在上钻铣削机构3中，为了改变了传统的将第四直线导轨和第四滚珠丝杆安装于主轴一背面的安装结构，减小占用空间，并尽量降低切削加工时偏心力矩的产生，对控制上钻铣削机构3的主轴一 301升、降运动的所述升降机构的结构做了改进。见图2、图
5、图6、图7，所述升降机构包括动力头箱体303、第四滚珠丝杆副37及第四直线导轨副38，主轴一 301装在动力头箱体303上，第四直线导轨副38中的第四直线导轨304固定安装在动力头箱体303的两侧，第四直线导轨304上滑动连接有导向滑块305，导向滑块305固定安装在安装座306上，安装座306固定安装于移动板307上；第四滚珠丝杆副37装在动力头箱体303内，第四滚珠丝杆副37中的滚珠丝杠308与伺服电机三309的输出轴传动连接，滚珠丝杠308的轴线平行于第四直线导轨304，伺服电机三309固定装在动力头箱体303内部，见图9、图10，滚珠丝杠308上转动安装有上轴承座310及下轴承座311，上轴承座310及下轴承座311中均装有轴承二 312，上轴承座310及下轴承座311与动力头箱体303固接，所述上轴承座310及下轴承座311轴向外侧均固接有盖板315，盖板315用于轴承二312的轴向固定，见图8，上轴承座310及下轴承座311与动力头箱体303的所述固接处均装有垫板316，在上轴承座310及下轴承座311之间的滚珠丝杠308上螺接有丝母313，丝母313固接在丝母座314上，丝母座314固接在移动板307上，移动板307带动主轴一 301进行升、降运动。所述升降机构的运行方式如下:
工作时，由于丝母座314和导向滑块305固定于移动板307上，而滚珠丝杆308和第四直线导轨304固定在动力头箱体303上，当伺服电机三309带动滚珠丝杆308旋转时，整个动力头箱体303连同滚珠丝杆308和第四直线导轨304 —起完成上钻铣削机构3中的钻铣削动力头的传动进给。所述升降机构将用于升降动力头的传动结构中的第四直线导轨304安装于动力头箱体303的两侧面上，滚珠丝杆308布置于动力头箱体303内部的空间，并尽可能地靠近主轴一 301，减小了占用空间，主轴一 301的中心、第四直线导轨304的中心及滚珠丝杆308的中心基本上处于同一个平面内，这样降低了切削加工时偏心力矩的产生，有效地提高了刀具使用寿命和机床加工精度。2、用于侧钻铣削机构8的平衡结构25的说明:
进一步地，为了能够有效平衡侧钻铣削机构8的钻铣削动力头钻铣削时产生的钻铣削力，实现钻铣削头的受力平衡，所述侧钻铣削机构8配装有平衡结构25，见图11、图12，所述平衡结构25包括自锁式弹簧平衡器803，自锁式弹簧平衡器803本体内的钢丝绳8031的两端分别从自锁式弹簧平衡器803的壳体两侧穿出，其中一侧钢丝绳通过吊钩一 804与活节螺栓一 805的接头连接，活节螺栓一 805通过螺母一 806固定在左立柱6上，另一侧钢丝绳绕经滚轮807后通过吊钩二 808与活节螺栓二 809的接头连接，活节螺栓二 809通过螺母二 810固定在移动架19上；见图13，滚轮807套装在轮轴811上，轮轴811固定在支架812上，支架812固定在左立柱6上，滚轮807与轮轴811之间装有滑套813。平衡结构25的运行方式如下:
侧钻铣削动力头钻铣削工件时，钻铣削动力头上、下运动，自锁式弹簧平衡器803两端的钢丝绳8031通过自锁式弹簧平衡器803内部卷簧伸缩或拉长，起到有效平衡侧钻铣削动力头钻铣削时产生的钻铣削力，实现侧钻铣削动力头的受力平衡，同时，自锁式弹簧平衡器803借助内部卷簧本身的拉力与侧钻铣削动力头的重力及钻铣削时产生的钻铣削力达到平衡，使侧钻铣削动力头处于无重状态，能有效减轻侧钻铣削动力头主轴二 802的驱动力，保护好左立柱6上的滚珠丝杠副组件和直线导轨副组件，保证了侧钻铣削动力头工作的稳定性和切削加工精度。3、用于调节操作箱15的调节机构24的说明:
进一步地，为了实现操作箱15高度和角度的调节，使操作更为灵活方便，降低工人劳动强度，提高生产效率，本发明增设了调节机构24。见图14、图15，所述操作箱15通过调节机构24可调节地设置于横梁机构2上，所述调节机构24包括转臂1501，转臂1501支撑在支座1502上，转臂1501与支座1502通过转轴一 1503连接，以转臂1501的所述支撑处为分界点，见图18，转臂1501 —侧通过转轴二 1504与垂臂1505连接，垂臂1505另一端与操作箱15固接，转臂1501另一侧连接有配重块1506，所述转臂1501固接有调节座1514，调节座1514上带有调节螺栓1515，配重块1506位于调节螺栓1515之间；电动推杆1507两端通过基座1508分别与转臂1501、支座1502连接，见图17，电动推杆1507与基座1508通过销轴1509连接；见图16，支座1502固接在旋转座1510上，旋转座1510可旋转地配装在底座1511内，旋转座1510与底座1511之间装有轴承一 1512及隔套1513，底座1511固装在横梁机构2上。调节机构24的的运行方式如下:
操作箱15高度方向的调节:通过电动推杆1507动作，可调节操作箱15的高度，电动推杆1507推出，则操作箱15上抬；
操作箱I角度的调节:通过电动推杆1507动作或者手动，可以带动转臂1501、支座1502、垂臂1505、操作箱15及配重块1506作为一个整体绕着转臂1501的所述支撑处旋转，即跟随者旋转座1510旋转；另一方面，在随着旋转座1510旋转进行角度调节后，还可以通过垂臂1505与转臂1501连接处的转轴二 1504对操作箱15的角度进行再次调节；
操作箱15的平衡:配重块1506用于平衡操作箱15的重量，配重块1506两侧的调节螺栓1515用于调节配重块1506与转臂1501的所述支撑处的距离，并对其定位，通过调节配重块1506与转臂1501的所述支撑处的距离，使操作箱15得到更好的平衡，使操作箱15操作时平稳无晃动现象。调节结构24通过转臂的可旋转设计、垂臂与转臂的铰接设计，在驱动装置的作用下，可以实现操作箱高度和角度的调节，改变了传统固定式操作箱的做法，使操作更为灵活方便，降低了操作工人的劳动强度，提高了生产效率。4、拖链18的所述安装结构的说明:
进一步地，为了减少了拖链安装结构的占用空间，且使得拖链运行平稳，提高拖链的使用寿命，本发明对拖链18的安装结构进行了改进。见图19、图20，所述移动托板10与右部床身102之间的空间内立式安装有拖链18，即拖链18的链节直立布置在右部床身102和移动托板10之间的空间内，床身顶面1021 —端固设有第一导向槽181,拖链18放置于第一导向槽181内，见图19、图21，第一导向槽181的前方两侧分别设有第二导向槽182、线槽183，第二导向槽182及线槽183固设于床身顶面1021上，拖链18的一端由第二导向槽182导向，并通过拖链支架184与移动托板10固接，拖链18的另一端在第一导向槽181的末端进行半圆弧形的转弯后，放置在第一导向槽181内。拖链18的所述安装结构的运行方式如下:
首先，线槽183通过紧固件固定在床身顶面1021上，从右部床身102引出的各种线缆穿过线槽183，线槽183与移动托板10无连接关系，因此，在移动托板10运动时，线槽183是固定不动的，在线槽183末端安装第一导向槽181，从线槽183出来的线缆穿过拖链18并放置在第一导向槽181内，这段拖链18是活动的，在第一导向槽181的末端，拖链18进行半圆弧形的转弯，然后通过拖链支架184固定在移动托板10上，随着移动托板10的行走，带动拖链18行走，这段拖链18由其下方安装的第二导向槽182导向。整个安装结构中，拖链18为立式安装，且安装于床身顶面1021和床身移动托板10底面之间的空间内，工作时，拖链18由第一导向槽181和第二导向槽182导向，该安装结构改变了传统的将拖链安装于床身侧面且拖链链节水平布置的安装方式，其结构紧凑，减少了拖链的占用空间，减小了损坏拖链的风险，提高了拖链的使用寿命。以下对本发明的工作过程作进一步说明，图1和图2中的X、Y、Z表示X轴、Y轴、Z轴三个坐标方向:
上钻铣削机构3的主轴一 301的四轴联动:借助驱动系统9、齿轮14与齿条13的啮合传动，使移动托板10沿着第五直线导轨12移动，移动托板10继而带动左立柱6、右立柱7、横梁机构2、上钻铣削机构3及侧钻铣削机构8沿着第五直线导轨12移动，实现X轴方向的移动；通过伺服电机五32、第二滚珠丝杆副30带动移动撑板29沿着第二直线导轨副31移动，移动撑板29继而带动上钻铣削机构3沿着第二直线导轨副31移动，实现Y轴方向的移动；通过伺服电机三309、第四滚珠丝杆副37带动移动板307沿着第四直线导轨副38移动，移动板307继而带动上钻铣削机构3沿着第四直线导轨副38中的第四直线导轨304移动，由所述升降机构实现Z轴方向的移动；通过伺服电机一 302驱动主轴一 301旋转；侧钻铣削机构8的主轴二 801的四轴联动:借助驱动系统9、齿轮14与齿条13的啮合传动，使移动托板10沿着第五直线导轨12移动，移动托板10继而带动左立柱6、右立柱7、横梁机构2、上钻铣削机构3及侧钻铣削机构8沿着第五直线导轨12移动，实现X轴方向的移动；通过伺服电机六36、第三滚珠丝杆副34带动移动座33沿着第三直线导轨副35移动，移动座33继而带动侧钻铣削机构8沿着第三直线导轨副35移动，实现Y轴方向的移动；通过伺服电机四28、第一滚珠丝杆副26带动移动架19沿着第一直线导轨副27移动，移动架19继而带动侧钻铣削机构8沿着第一直线导轨副27移动，实现Z轴方向的移动；通过伺服电机二 802驱动主轴二 801旋转；
对大梁、箱体等工件进行侧面和上表面钻铣加工时，具体加工过程如下:
进行工件平上表面和侧平面的铣削加工:先将工件通过工作台5上的所述“丄”型槽、压板、紧固件等固定安装在工作台5上；通过上钻铣削机构3的主轴一 301的X、Y、Z三轴联动以及侧钻铣削机构8的主轴二 801的X、Y、Z三轴联动，使整个横梁机构2上的侧钻铣削机构8与上钻铣削机构3靠近工件位置；根据工件的材料选择合适的铣削动力头，通过侧钻铣削机构8的Y轴移动，将侧钻铣削机构8的铣刀盘移至工件的待加工侧面进行对刀，再通过上钻铣削机构3的Z轴移动，将上钻铣削机构3的铣刀盘移至工件的待加工上表面进行对刀；启动伺服电机一 302驱动上钻铣削机构3的主轴一 301旋转、伺服电机二 802驱动侧钻铣削机构8的主轴二 801旋转，对工件同时进行上表面和侧面的铣削加工；
进行工件平上表面和侧平面的钻削加工:待铣削加工完毕后，更换钻削刀具，再按照上述铣削加工的步骤进行钻削加工，工件所需的加工面加工完毕后，从工作台5上卸载工件。在钻铣削加工作业过程中，通过平衡结构25实现侧钻铣削机构8的钻铣削动力头的受力平衡，使钻铣削动力头处于无重状态，能有效减轻钻铣削动力头的主轴的驱动力，保护好立柱上的滚珠丝杠副和直线导轨副，保证了钻铣削动力头头工作的稳定性和切削加工精度，自锁式弹簧平衡器带有自锁功能，在弹簧断裂时自锁起到保护作用；通过调节机构24调节操作箱15的高度和角度，可以随着工件加工位置的不同以及操作员身高的不同调节操作箱15的高度和角度，从而使操作员操作灵活，降低了操作工人的劳动强度，提高了生产效率；通过将拖链18立式安装于右部床身顶面1021和床身移动托板10底面之间的空间内，使得拖链18的安装结构紧凑、简单，减少了占用空间，拖链18行走平稳，并且在工作过程中减少了拖链18的损坏风险，提高了拖链18的使用寿命；通过在动力头箱体303内部的一块空间内安装用于控制上钻铣削机构3的主轴301升、降运动的第四滚珠丝杆副37，以及在动力头箱体303两侧安装第四直线导轨副38，减小了所述升降机构的占用空间，而且尽量降低了切削加工时偏心力矩的产生，有效地提高了刀具使用寿命和机床加工精度。本发明可以对需要钻铣削加工侧平面和上表面的大梁、箱体等工件，同时对这类工件的侧平面和上表面进行铣削加工或钻削加工，对这类工件的侧平面和上表面同时高速铣削后再钻孔，既提高了生产效率，减少了工人的劳动强度，同时保证了加工精度，且工作可靠、操作方便。以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
权利要求
1.龙门移动式多功能数控钻铣床，包括床身(I)、操作箱(15)及电控柜(16)，立柱可滑动地支撑在床身(I)上，所述立柱上固装有横梁机构(2)，上钻铣削机构(3)可滑动地支撑在横梁机构(2)上，电控柜(16)固装于横梁机构(2)上,其特征在于:床身(I)为分体结构，包括左部床身(101)及右部床身(102)，左部床身(101)及右部床身(102)由中间连接架(4)连接，工作台(5)固装在连接架(4)上；左立柱(6)、右立柱(7)分别通过滑动机构可滑动地支撑在左部床身(101)与右部床身(102)上；横梁机构(2)横跨并固定装在左立柱(6)及右立柱(7)上，上钻铣削机构(3)装在移动撑板(29)上，移动撑板(29)通过第二滚珠丝杆副(30)和第二直线导轨副(31)可滑动地支撑在横梁机构(2)上，第二滚珠丝杆副(30)由伺服电机五(32)驱动，移动撑板(29)带动上钻铣削机构(3)的主轴一(301)沿横梁机构(2)移动，主轴一(301)的升降运动由升降机构控制，所述升降机构中的移动板(307)通过第四滚珠丝杆副(37)和第四直线导轨副(38)可滑动地支撑在上钻铣削机构(3)上，移动板(307 )带动主轴一(301)进行升、降运动，第四滚珠丝杆副(37 )由伺服电机三(309 )驱动，主轴一(301)由伺服电机一(302)驱动旋转；侧钻铣削机构(8)装在移动架(19)上，移动架(19)通过第一滚珠丝杆副(26)和第一直线导轨副(27)可滑动地支撑在左立柱(6)上，第一滚珠丝杆副(26)由伺服电机四(28)驱动，移动架(19)带动主轴二(801)进行升降，主轴二(801)由伺服电机二(802)驱动旋转，主轴二(801)跟随着移动座(33)进行左、右移动，移动座(33)通过第三滚珠丝杆副(34)和第三直线导轨副(35)可滑动地支撑在移动架(19)上，第三滚珠丝杆副(34)由伺服电机六(36)驱动；左立柱(6)、右立柱(7)的侧面均装有驱动系统(9)，驱动系统(9)控制所述滑动机构移动，所述滑动机构包括移动托板(10)，移动托板(10) —侧固接有滑块(11)，滑块(11)与第五直线导轨(12)滑动连接，第五直线导轨(12)固装在床身(I)上，床身(I)上装有齿条(13)，驱动系统(9)的输出轴与齿轮(14)传动链接，通过齿轮(14)与齿条(13)啮合传动，带动移动托板(10)移动，左立柱(6)及右立柱(7 )分别固装在左、右移动托板(10 )的另一侧。
2.按权利要求1所述的 龙门移动式多功能数控钻铣床，其特征在于:所述横梁机构(2)上安装有护栏(17 )、横梁机构(2 )与右立柱(7 )之间装有爬梯(23 )。
3.按权利要求1或2所述的龙门移动式多功能数控钻铣床，其特征在于:所述移动托板(10)与右部床身(102)之间的空间内立式安装有拖链(18)，即拖链(18)的链节直立布置在右部床身(102)和移动托板(10)之间的空间内，床身顶面(1021)—端固设有第一导向槽(181)，拖链(18)放置于第一导向槽(181)内，第一导向槽(181)的前方两侧分别设有第二导向槽(182)、线槽(183)，第二导向槽(182)及线槽(183)固设于床身顶面(1021)上，拖链(18)的一端由第二导向槽(182)导向，并通过拖链支架(184)与移动托板(10)固接，拖链(18)的另一端在第一导向槽(181)的末端进行半圆弧形的转弯后，放置在第一导向槽(181)内。
4.按权利要求1或2所述的龙门移动式多功能数控钻铣床，其特征在于:所述操作箱(15)通过调节机构(24)可调节地设置于横梁机构(2)上，所述调节机构(24)包括转臂(1501)，转臂(1501)支撑在支座(1502)上，转臂(1501)与支座(1502)通过转轴一(1503)连接，以转臂(1501)的所述支撑处为分界点，转臂(1501) —侧通过转轴二(1504)与垂臂(1505)连接，垂臂(1505)另一端与操作箱(15)固接，转臂(1501)另一侧连接有配重块(1506)；电动推杆(1507)两端通过基座(1508)分别与转臂(1501)、支座(1502)连接，电动推杆(1507)与基座(1508)通过销轴(1509)连接；支座(1502)固接在旋转座(1510)上，旋转座(1510)可旋转地配装在底座(1511)内，旋转座(1510)与底座(1511)之间装有轴承一(1512)及隔套(1513)，底座(1511)固装在横梁机构(2)上。
5.按权利要求1或2所述的龙门移动式多功能数控钻铣床，其特征在于:所述侧钻铣削机构(8)配装有平衡结构(25)，所述平衡结构(25)包括自锁式弹簧平衡器(803)，自锁式弹簧平衡器(803)本体内的钢丝绳(8031)的两端分别从自锁式弹簧平衡器(803)的壳体两侧穿出，其中一侧钢丝绳通过吊钩一(804)与活节螺栓一(805)的接头连接,活节螺栓一(805 )通过螺母一(806 )固定在左立柱(6 )上，另一侧钢丝绳绕经滚轮(807 )后通过吊钩二(808)与活节螺栓二(809)的接头连接，活节螺栓二(809)通过螺母二(810)固定在移动架(19)上；滚轮(807)套装在轮轴(811)上，轮轴(811)固定在支架(812)上，支架(812)固定在左立柱(6)上，滚轮(807)与轮轴(811)之间装有滑套(813)。
6.按权利要求1或2所述的龙门移动式多功能数控钻铣床，其特征在于:控制上钻铣削机构(3)的主轴一(301)升降运动的所述升降机构包括动力头箱体(303)、第四滚珠丝杆副(37)及第四直线导轨副(38)，主轴一(301)装在动力头箱体(303)上，第四直线导轨副(38)中的第四直线导轨(304)固定安装在动力头箱体(303)的两侧，第四直线导轨(304)上滑动连接有导向滑块(305 )，导向滑块(305 )固定安装在安装座(306 )上，安装座(306 )固定安装于移动板(307)上；第四滚珠丝杆副(37)装在动力头箱体(303)内，第四滚珠丝杆副(37)中的滚珠丝杠(308)与伺服电机三(309)的输出轴传动连接，滚珠丝杠(308)的轴线平行于第四直线导轨(304)，伺服电机三(309)固定装在动力头箱体(303)内部，滚珠丝杠(308)上转动安装有上轴承座(310)及下轴承座(311)，上轴承座(310)及下轴承座(311)中均装有轴承二(312)，上轴承座(310)及下轴承座(311)与动力头箱体(303)固接，在上轴承座(310)及下轴承座(311)之间的滚珠丝杠(308 )上螺接有丝母(313)，丝母(313 )固接在丝母座(314)上，丝母座(314)固接在移动板(307)上，移动板(307)带动主轴一(301)进行升、降运动。
7.按权利要求6所述的龙门移动式多功能数控钻铣床，其特征在于:所述上轴承座(310 )及下轴承座(311)轴向外侧均固接有盖板(315)，盖板(315 )用于轴承二( 312 )的轴向固定。
8.按权利要求1或2所述的龙门移动式多功能数控钻铣床，其特征在于:所述左立柱(6)的侧面设有左操作平台(20)，右立柱(7)的侧面设有右操作平台(21)。
9.按权利要求1所述的龙门移动式多功能数控钻铣床，其特征在于:所述连接架(4)的两侧设置有排屑机(22)。
10.按权利要求1所述的龙门移动式多功能数控钻铣床，其特征在于:所述工作台(5)上设有横向的“丄”型槽， 用来固定工件。
全文摘要
龙门移动式多功能数控钻铣床，包括床身，立柱可滑动地支撑在床身上，立柱上固装有横梁机构，上钻铣削机构可滑动地支撑在横梁机构上，左部床身及右部床身由中间连接架连接，工作台固装在连接架上，左立柱、右立柱分别可滑动地支撑在左部床身与右部床身上，横梁机构横跨并固定装在左立柱及右立柱上，上钻铣削机构可滑动地支撑在横梁机构上，其主轴一的升降运动由升降机构控制，主轴一由伺服电机一驱动旋转；侧钻铣削机构通过移动架可滑动地支撑在左立柱上，其主轴二由伺服电机二驱动旋转，侧钻铣削机构可滑动地支撑在移动架上。本发明能对零件侧面和上平面同时进行铣削后再钻孔，提高了生产效率，减少了工人的劳动强度，同时保证了加工精度。
文档编号B23Q5/28GK103203626SQ20131013011
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月16日 优先权日2013年4月16日
发明者陆松茂, 薛静清, 周敏铨, 武文, 邵燕瑛, 周斌峰 申请人:无锡华联精工机械有限公司