专利名称:立式活塞环内外圆仿形车床的制作方法
所属技术领域：
本发明涉及一种立式车床的改进，它主要用于活塞环内外圆成形加工。
技术背景立式活塞环内外圆仿形车床是活塞环成形的重要设备，它比单一的外圆仿形车床和卧式内外圆仿形车床先进，具有结构紧凑、加工精度高，整机刚性强，生产效率高等优点，但其造价昂贵，因此不断地有人对相关技术提出改进的方案，例如，中国专利CN200410046700.0号关于”活塞环内外圆数控仿形立式车床”中公开了一种在床座上设有一门式箱体立柱，它的门框内设有伺服升降驱动沿其上下滑动的整体框式滑架车头，在车头垂直同轴设有由主运动伺服电机同步驱动的上主轴和下主轴，车头还设有主轴轴向压紧装置，下主轴为空心，伺服刀架组合底板装在门式箱体立柱上，在底板上装有由仿形伺服驱动水平滑动的滑板，在滑板上安装有处于主轴同一径向面的外圆车刀与下主轴同轴的镗刀，仿形伺服电机、主运动伺服电机、伺服升降器的伺服电机与数控系统联接，这是一种将活塞环内外圆形线数据放在计算机内，并通过快速伺服机构实现车刀的运动，但是这种机构比较松散，占地面积大，整机生产成本高。
发明内容本发明的任务是要提供一种立式活塞环内外圆仿形车床，其构思新颖，车床的加工精度和刚性有显著的提高，结构紧凑，生产效率高，生产成本比较低。
本发明的任务是以如下方式完成的，这种立式活塞环内外圆仿形车床的几个重要部件包括主轴走刀与导向系统，传动系统和液压系统是新设计的，主轴框采用整体结构，整体造型、整体加工，这样避免了分体加工可能产生的错位、松动等弊端，使整体的刚性得到增强，在主轴框的两肩四个部位设置四套滚柱直线导轨副，四根导轨分别固定于轴框两肩的四个凹槽内，八个滑块固定于机床左右立柱的内侧，机床顶部走刀油缸的活塞杆拉动主轴框使其相对于滑块作直线垂直往复运动，实现活塞环叠的切削进给和换向快退，而滚柱直线导轨副按要求的等级加有预紧负载，具有足够数量安装孔的滑块，可以刚性地安装在左右立柱上，每两个滑块之间增设一个阻尼块以减少切削震动。这种立式活塞环内外圆仿形车床的主轴框承载力大，刚性强，震动小，走刀平稳，大大提高活塞环的车削质量。
下面将结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的立式活塞环内外圆仿形车床主轴框主视图和俯视图。
图2是本发明的立式活塞环内外圆仿形车床直线导轨主视图、俯视图和侧视图。
图3是本发明的立式活塞环内外圆仿形车床整体装配图。
图中1、主轴框，2、滚柱直线导轨副，3、导轨，4、凹槽，5、滑块，6、左右立柱，7、活塞杆，8、阻尼块。
具体实施方式从图1可知，这种立式活塞环内外圆仿形车床的主轴框(1)是一个整体结构，在主轴框(1)两肩处的四个部位设置四套滚柱直线导轨副(2)，四根导轨(3)分别固定于主轴框(1)两肩的四个凹槽(4)内，八个滑块(5)则固定在机床左右立柱(6)的内侧，机床顶部走刀油缸的活塞杆(7)拉动主轴框(1)使其相对于滑块(5)作直线垂直往复运动，实现活塞环叠的切削和换向快退。这种整体形结构的主轴框(1)是整体造型和整体加工的，它避免了分体加工可能产生的错位、松动等缺陷，使整体刚性得到增强，设置四套滚柱直线导轨副(2)可以使主轴走刀系统能承受较大的切削力和弯矩，具有足够强的刚度和良好的重复精度。
在图2中，滚柱直线导轨副(2)上的滑块(5)具有足够数量的安装孔，它们可以刚性地安装在左右立柱(6)上，在每两个滑块(5)之间增设一个阻尼块(8)以减少切削震动，单根滚柱滑块(5)与导轨(3)组合件的静态/动态承载为128/71KN，三个坐标方向的额定静态弯矩为1200/1500/2200NM，这种立式活塞环内外圆仿形车床的主轴框(1)承载能力大，刚性强，震动小，走刀平稳，活塞环的车削质量高。
图3是这种立式活塞环内外圆仿形车床的整体装配图，通过对主轴框(1)四个凹槽(4)的精密加工，使固定于凹槽(4)内四根导轨(3)的平行度控制在0.01～0.015mm/200mm，检测所加工活塞环叠的锥度不大于0.02mm/152mm，这样的精度能够满足生产工艺要求。整体铸造、整体加工的主轴框(1)在四角对称地配置四套滚柱直线导轨副(2)，导轨(3)固定于主轴框(1)上，滑块(4)固定在左右立柱(6)和咬板上，顶部的走刀油缸活塞杆(7)拉动主轴框(1)，带动导轨(3)相对于滑块(5)作垂直直线往复运动，实现了车削的进给和快速退回。四套滚柱直线导轨副(2)所能承受的静态/动态载荷为4×(128/71)KN，三个方向的额定静态弯矩为4×(1200/1500/2200)NM，显而易见，如此强大的承载能力绝非几个滚轮可比的。四套滚柱直线导轨副(2)均加有一定的预紧负荷，以使其在保证精度的前题下具有足够的刚性，导轨(3)和滑块(5)滚子是由轴承钢制造，经淬火处理至68HRC，高硬度和强刚性一方面使滚柱直线导轨副(2)坚固耐用，另一方面使所加工产品的尺寸更稳定。由于在每根导轨(3)的两个滑块(5)之间设置一个阻尼块(7)以减轻切削震动，它大大地减少人工调整的次数，使产品质量更加稳定、可靠。在正常使用条件下，这种滚柱直线导轨副(2)的使用寿命可达20年以上，采用特殊的加工工艺来加工主轴框(1)与导轨(3)相结合的四个凹槽(4)，使凹槽(4)与导轨(3)的配合紧密，导轨(3)之间的平行度≤0.02mm/152mm，这个数值也就是所加工活塞环叠的锥度。由不可调的导轨(3)组成的走刀系统，除非导轨(3)与滑块副的磨损值超过允许值，否则加工精度是不变的，使用时一般不用再调整。
权利要求
1.一种立式活塞环内外圆仿形车床，其特征是它的主轴框(1)是一个整体结构，在主轴框(1)两肩处的四个部位设置四套滚柱直线导轨副(2)，四根导轨(3)分别固定于主轴框(1)的四个凹槽(4)内，八个滑块(5)则固定在机床左右立柱(6)的内侧，滚柱直线导轨副(2)上的滑块(5)具有足够数量的安装孔，它们可以刚性地安装在左右立柱(6)上，在每两个滑块(5)之间增设一个阻尼块(8)。
专利摘要
本发明公开了一种立式活塞环内外圆仿形车床，它的主轴框是一个整体结构，在主轴框两肩处的四个部位设置四套滚柱直线导轨副，四根导轨分别固定于主轴框两肩的四个凹槽内，八个滑块则固定于机床左右立柱的内侧，滑块具有足够数量的安装孔，它们可以刚性地安装在左右立柱上，每两个滑块之间增设一个阻尼块以减少切削震动。这种立式活塞环内外圆仿形车床的结构紧凑，加工精度高，整机刚性强，生产效率高，生产成本低，机床投入运行后加工精度基本保持不变，不用再调整。
文档编号B23B5/36GK1994636SQ200610124611
公开日2007年7月11日 申请日期2006年9月20日
发明者林桂开, 梁立军, 林金廉, 吴柏洪, 陈励行, 陈芳华, 吉斌杰, 谢礼忠, 郭泉珍 申请人:福建东亚机械有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan