一种龙门主轴安装机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种安全稳定的龙门主轴安装机构。它包括横梁、主轴和鞍马座，鞍马座安装在横梁上，鞍马座上设有Z轴板，Z轴板上设有拖板，拖板上设有至少一根Z轴导轨，Z轴板上设有与Z轴导轨相对应的滑块，Z轴板上设有Z轴伺服电机，Z轴伺服电机上连接有Z轴丝杠，拖板上设有螺母座，Z轴伺服电机通过Z轴丝杠与拖板上的螺母座连接，主轴安装在拖板上，拖板上还设有主轴伺服电机，主轴伺服电机连接主轴。本发明的有益效果是：提高了主轴使用时的稳定性，提高了拖板在使用时的安全性，提高了整个装置的精准度的同时，也提高了整个装置的可靠性，增加了整个装置的牢固程度，延长了整个装置的使用寿命。
【专利说明】一种龙门主轴安装机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及龙门铣床相关【技术领域】，尤其是指一种龙门主轴安装机构。
【背景技术】
[0002]龙门铣床简称龙门统，是具有门式框架和卧式长床身的铣床。龙门铣床上可以用多把铣刀同时加工表面，加工精度和生产效率都比较高，适用于在成批和大量生产中加工大型工件的平面和斜面。数控龙门铣床还可加工空间曲面和一些特型零件。龙门铣床的外形与龙门刨床相似，区别在于它的横梁和立柱上装的不是刨刀刀架而是带有主轴箱的铣刀架，并且龙门铣床的纵向工作台的往复运动不是主运动，而是进给运动，而铣刀的旋转运动是主运动。
[0003]龙门铣床由门式框架、床身工作台和电气控制系统构成。门式框架由立柱和顶梁构成，中间还有横梁。横梁可沿两立柱导轨作升降运动。横梁上有I?2个带垂直主轴的铣头，可沿横梁导轨作横向运动。两立柱上还可分别安装一个带有水平主轴的铣头，它可沿立柱导轨作升降运动。这些铣头可同时加工几个表面。每个铣头都具有单独的电动机(功率最大可达150千瓦)、变速机构、操纵机构和主轴部件等。卧式长床身上架设有可移动的工作台，并覆有护罩。加工时，工件安装在工作台上并随之作纵向进给运动。
[0004]龙门铣床床身上装设有Y轴导轨，龙门铣床工作台跨越紧固在该床身上。工作台上方活动跨越架设有龙门架，龙门架还包括有:龙门架拖板，龙门架拖板活动夹持于Y轴导轨上。Z轴导轨，装设于龙门架上。横梁，该横梁装设有一 Z轴拖板，横梁通过Z轴拖板而活动夹持于Z轴导轨上，横梁上还装设有X轴导轨。铣削装置，龙门铣床铣削装置活动装设于X轴导轨上，使该龙门架在数控电路控制系统的控制下，作X、Y、Z三轴的立体空间铣削加工。数控龙门铣床具有高精度的铣、钻、镗、削等操作。现有的龙门铣床主轴箱直接安装在Z轴拖板上，而横梁通过Z轴拖板而活动夹持于Z轴导轨上，导致主轴箱在使用过程中，稳定性低，存在较大的安全隐患。
[0005]中国专利申请公布号:CN102248404A，申请公布日2011年11月23日，公开了一种龙门刨铣床，它包括床身、工作台、龙门架、横梁、滑座、主轴箱、滑枕、铣头；工作台沿床身导轨做纵向运动，滑座沿横梁导轨做横向运动，横梁沿龙门架的左右立柱垂直导轨垂直运动，滑枕带着主轴箱在滑座内做垂直运动，它还包括一个可拆卸连接在主轴箱的下端的传动机构，该传动机构的输入轴与主轴箱内的主输出轴相连，该传动机构的输出轴连接铣头，铣头的轴向平行于床身导轨。该发明的不足之处在于，主轴箱固定在滑枕上使得其在使用过程中，稳定性低，存在较大的安全隐患。
【发明内容】
[0006]本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种安全稳定的龙门主轴安装机构。
[0007]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:[0008]一种龙门主轴安装机构，包括横梁、主轴和鞍马座，所述的鞍马座安装在横梁上，所述的鞍马座上设有Z轴板，所述的Z轴板上设有拖板，所述的拖板上设有至少一根Z轴导轨，所述的Z轴板上设有与Z轴导轨相对应的滑块，所述的Z轴板上设有Z轴伺服电机，所述的Z轴伺服电机上连接有Z轴丝杠，所述的拖板上设有螺母座，所述的Z轴伺服电机通过Z轴丝杠与拖板上的螺母座连接，所述的主轴安装在拖板上，所述的拖板上还设有主轴伺服电机,所述的主轴伺服电机连接主轴。
[0009]本发明中，主轴通过主轴伺服电机安装在拖板上，而拖板通过Z轴伺服电机安装在Z轴板上，而Z轴板则安装固定在鞍马座上，通过拖板、Z轴板和鞍马座三者之间的相互配合使用，提高了主轴使用时的稳定性，从而提高整个龙门铣床的精准度，在Z轴板和拖板连接处通过螺母座与Z轴丝杠配合实现拖板在Z轴上的上下运动，同时通过Z轴导轨与滑块相配合使用，一方面提高了拖板在Z轴板运动时的安全性，另一方面提高了整个龙门主轴的精准度，达到了安全稳定的目的。
[0010]作为优选，所述的横梁上设有X轴辅助导轨，所述的Z轴板上设有与X轴辅助导轨相对应的辅助滑块。通过X轴辅助导轨与Z轴板上的辅助滑块相配合，能够提高Z轴板在横梁上运动时的稳定性，从而提高整个装置的精准度。
[0011]作为优选，所述的X轴辅助导轨包括活动导轨、挤压圆柱和斜角螺丝，所述的横梁上设有用于安装活动导轨的台阶，所述活动导轨的一侧紧贴在台阶上，所述活动导轨的另一侧上放置挤压圆柱，所述的活动导轨通过斜角螺丝压紧挤压圆柱固定在横梁的台阶上。通过斜角螺丝固定活动导轨使得该导轨便于拆卸与安装，同时在斜角螺丝与活动导轨之间设有挤压圆柱，一方面能够卡接固定活动导轨，另一方面使得活动导轨与斜角螺丝间接接触，保证了活动导轨不受损。
[0012]作为优选，所述的X轴辅助导轨为滚柱导轨。滚柱导轨具有极高的承载能力和较高的刚度，同时加工精密，结构紧凑，提高整个装置的精准度。
[0013]作为优选，所述的拖板上设有两根Z轴导轨，所述的两根Z轴导轨分别置于拖板的两侧边，所述拖板上安装Z轴导轨处设有定位筋，所述拖板的两侧边上设有若干用于压紧Z轴导轨的导轨压块，所述的每根Z轴导轨上设有三个滑块，所述的Z轴板上设有用于压紧滑块的滑块压块。通过定位筋与导轨压块的配合使用，能够精确定位Z轴导轨的位置；同时滑块压块也能够定位滑块的位置，从而确保拖板在Z轴板上移动时，不发生相对位移，提高整个装置的精准度。
[0014]作为优选，所述三个滑块中置于两端的滑块距离大于Z轴伺服电机在Z轴上下运动的最大行程，所述三个滑块中的中间的滑块置于两端的滑块之间的中间偏下位置。两端的滑块位置设计能够确保拖板在Z轴板上运动时不脱离Z轴板，提高了整个装置使用时的
可靠性。
[0015]作为优选，所述的Z轴导轨为滚柱导轨。滚柱导轨具有极高的承载能力和较高的刚度，同时加工精密，结构紧凑，提高整个装置的精准度。
[0016]作为优选，所述的鞍马座和Z轴板是可拆卸连接的，所述的鞍马座与Z轴板连接处设有加强筋。进一步增加Z轴板的牢固程度，提高了整个装置的可靠性，延长了整个装置的使用寿命。
[0017]作为优选，所述的主轴伺服电机与主轴设有联轴器，所述的联轴器为涨紧型联轴器，所述的主轴安装固定在主轴箱内，所述的主轴箱安装在拖板上。涨紧型联轴器能够确保主轴伺服电机与主轴的良好固定连接，而主轴箱能够在固定主轴的同时，保护主轴的干净整洁，不易受铁屑的污染，间接的提高装置的精密度。
[0018]作为优选，所述Z轴板的上端上设有用于限定拖板在Z轴上其向上运动最大行程的限位架。能够确保拖板在Z轴板上向上运动时，Z轴导轨不会脱离滑块，提高了整个装置使用时的可靠性。
[0019]本发明的有益效果是:提高了主轴使用时的稳定性，提高了拖板在使用时的安全性，提高了整个装置的精准度的同时，也提高了整个装置的可靠性，增加了整个装置的牢固程度，延长了整个装置的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明的结构示意图；
[0021]图2是图1中Z轴板和拖板的俯视图；
[0022]图3是图1中A处的结构示意图。
[0023]图中:1.横梁，2.鞍马座，3.加强筋，4.Z轴板，5.Z轴伺服电机，6.拖板，7.主轴伺服电机，8.滑块，9.主轴箱，10.联轴器，11.主轴，12.滑块压块，13.辅助滑块，14.X轴辅助导轨，141.活动导轨，142.挤压圆柱，143.斜角螺丝，15.Z轴导轨，16.导轨压块，17.定位筋，18.限位架，19.台阶。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步的描述。
[0025]如图1、图2所述的实施例中，一种龙门主轴安装机构，包括横梁1、主轴11和鞍马座2，横梁I上设有X轴导轨，鞍马座2上设有与X轴导轨相对应的X轴滑块，鞍马座2通过X轴导轨与X轴滑块相配合安装在横梁I上，鞍马座2上设有Z轴板4，鞍马座2与Z轴板4相互垂直，鞍马座2和Z轴板4是可拆卸连接的，鞍马座2与Z轴板4连接处设有加强筋3，Z轴板4上设有拖板6，拖板6上设有两根Z轴导轨15，Z轴板4上设有与Z轴导轨15相对应的滑块8，Z轴板4上设有Z轴伺服电机5，Z轴伺服电机5上连接有Z轴丝杠，拖板
6上设有螺母座，Z轴伺服电机5通过Z轴丝杠与拖板6上的螺母座连接，同时Z轴导轨15与滑块8相配合使用，主轴11安装在拖板6上，拖板6上还设有主轴伺服电机7和主轴箱9，主轴箱9安装在拖板6上，主轴11安装固定在主轴箱9内，主轴伺服电机7与主轴11设有联轴器10，联轴器10为涨紧型联轴器，主轴伺服电机7通过联轴器10连接主轴11。
[0026]如图3所示，横梁I上设有X轴辅助导轨14，Z轴板4上设有与X轴辅助导轨14相对应的辅助滑块13。X轴辅助导轨14包括活动导轨141、挤压圆柱142和斜角螺丝143，活动导轨141为滚柱导轨，斜角螺丝143的横截面呈T型，横梁I上设有用于安装活动导轨141的台阶19，活动导轨141的一侧紧贴在台阶19上，活动导轨141的另一侧上放置挤压圆柱142，活动导轨141通过斜角螺丝143卡接压紧挤压圆柱142固定在横梁I的台阶19上。
[0027]拖板6上的两根Z轴导轨15为滚柱导轨，其分别置于拖板6的两侧边，拖板6上安装Z轴导轨15处设有定位筋17，拖板6的两侧边上设有若干用于压紧Z轴导轨15的导轨压块16，导轨压块16均匀分布，每根Z轴导轨15上设有三个滑块8，Z轴板4上设有用于压紧滑块8的滑块压块12。三个滑块8中置于两端的滑块8距离大于Z轴伺服电机5在Z轴上下运动的最大行程，三个滑块8中的中间的滑块8置于两端的滑块8之间的中间偏下位置。Z轴板4的上端上设有用于限定拖板6在Z轴上其向上运动最大行程的限位架18。限位架18保证了在拖板6的下端与Z轴板4齐平时，拖板6的上端与限位架18齐平。
[0028]本发明中，拖板6通过Z轴伺服电机5与螺母座相配合安装在Z轴板4上，同时拖板6通过Z轴导轨15和滑块8相配合在Z轴板4上运动，而Z轴板4与鞍马座2 —体成型的安装固定在鞍马座2上，因此通过拖板6、Z轴板4和鞍马座2三者之间的相互配合使用，提高了主轴11使用时的稳定性，从而进一步提高整个龙门铣床的精准度。另外，在横梁I上设计一个X轴辅助导轨14，并在Z轴板4上设置一个与之配套的辅助滑块13，提高了 Z轴板4对拖板6的承载能力，使得拖板6的部分承载通过X轴辅助导轨14转介到横梁I上，同时X轴辅助导轨14能够保证Z轴板4在移动时不发生相对位移，提高了 Z轴板4的使用精度，这样设计一方面提高了拖板6在Z轴板4运动时的安全性，另一方面提高了整个龙门主轴的精准度，达到了安全稳定的目的。
【权利要求】
1.一种龙门主轴安装机构，其特征是，包括横梁(I)、主轴(11)和鞍马座(2)，所述的鞍马座⑵安装在横梁⑴上，所述的鞍马座⑵上设有Z轴板(4)，所述的Z轴板(4)上设有拖板(6)，所述的拖板(6)上设有至少一根Z轴导轨(15)，所述的Z轴板(4)上设有与Z轴导轨(15)相对应的滑块(8)，所述的Z轴板(4)上设有Z轴伺服电机(5)，所述的Z轴伺服电机(5)上连接有Z轴丝杠，所述的拖板(6)上设有螺母座，所述的Z轴伺服电机(5)通过Z轴丝杠与拖板(6)上的螺母座连接，所述的主轴(11)安装在拖板(6)上，所述的拖板(6)上还设有主轴伺服电机(7)，所述的主轴伺服电机(7)连接主轴(11)。
2.根据权利要求1所述的一种龙门主轴安装机构，其特征是，所述的横梁(I)上设有X轴辅助导轨(14)，所述的Z轴板(4)上设有与X轴辅助导轨(14)相对应的辅助滑块(13)。
3.根据权利要求2所述的一种龙门主轴安装机构，其特征是，所述的X轴辅助导轨(14)包括活动导轨(141)、挤压圆柱(142)和斜角螺丝(143)，所述的横梁(I)上设有用于安装活动导轨(141)的台阶(19)，所述活动导轨(141)的一侧紧贴在台阶(19)上，所述活动导轨(141)的另一侧上放置挤压圆柱(142)，所述的活动导轨(141)通过斜角螺丝(143)压紧挤压圆柱(142)固定在横梁(I)的台阶(19)上。
4.根据权利要求2或3所述的一种龙门主轴安装机构，其特征是，所述的X轴辅助导轨(14)为滚柱导轨。
5.根据权利要求1所述的一种龙门主轴安装机构，其特征是，所述的拖板(6)上设有两根Z轴导轨(15)，所述的两根Z轴导轨(15)分别置于拖板(6)的两侧边，所述拖板(6)上安装Z轴导轨(15)处设有定位筋(17)，所述拖板(6)的两侧边上设有若干用于压紧Z轴导轨(15)的导轨压块(16)，所述的每根Z轴导轨(15)上设有三个滑块(8)，所述的Z轴板(4)上设有用于压紧滑块(8)的滑块压块(12)。
6.根据权利要求5所述的一种龙门主轴安装机构，其特征是，所述三个滑块(8)中置于两端的滑块(8)距离大于Z轴伺服电机(5)在Z轴上下运动的最大行程，所述三个滑块(8)中的中间的滑块⑶置于两端的滑块⑶之间的中间偏下位置。
7.根据权利要求5或6所述的一种龙门主轴安装机构，其特征是，所述的Z轴导轨(15)为滚柱导轨。
8.根据权利要求1所述的一种龙门主轴安装机构，其特征是，所述的鞍马座(2)和Z轴板(4)是可拆卸连接的，所述的鞍马座(2)与Z轴板(4)连接处设有加强筋(3)。
9.根据权利要求1所述的一种龙门主轴安装机构，其特征是，所述的主轴(11)伺服电机(7)与主轴(11)设有联轴器(10)，所述的联轴器(10)为涨紧型联轴器，所述的主轴(11)安装固定在主轴箱(9)内，所述的主轴箱(9)安装在拖板(6)上。
10.根据权利要求1或2或5或8所述的一种龙门主轴安装机构，其特征是，所述Z轴板(4)的上端上设有用于限定拖板(6)在Z轴上其向上运动最大行程的限位架(18)。
【文档编号】B23Q5/40GK103990999SQ201410023635
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年1月20日 优先权日:2014年1月20日
【发明者】王开华 申请人:宁波川田精密机械有限公司