專利名稱：工作臺(tái)豎直移動(dòng)式雙立柱臥式加工中心的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)加工設(shè)備，特別是一種工作臺(tái)豎直移動(dòng)式雙立柱臥式加工中心。
背景技術(shù)：
高速、高精度、柔性是機(jī)械加工行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)，尤其是汽車行業(yè)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件如缸體、缸蓋等的加工采用由臥式加工中心組成的高效、柔性生產(chǎn)線已成為必然選擇。高效、柔性生產(chǎn)線對(duì)臥式加工中心有特殊的要求，如:有效利用廠房空間，要求加工中心橫向尺寸小，節(jié)省占地面積；加工效率高、切屑去除率大、沖屑水量大，要求加工中心容屑空間大、排屑順暢；加工效率高，要求臥式加工中心快移速度高、換刀時(shí)間短；不同的物流系統(tǒng)，要求臥式加工中心要能夠適應(yīng)不同的物料輸送方式和不同的上下料高度；不同工件、不同工況、不同工序，要求加工中心柔性高、模塊化程度高、改型容易。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的通用臥式加工中心或上線用的三坐標(biāo)臥式加工中心多采用側(cè)置鏈?zhǔn)交虮P式刀庫(kù)，增大了加工中心的橫向尺寸，占地面積較大。通用臥式加工中心或上線用的三坐標(biāo)臥式加工中心，工作臺(tái)沿X軸或Z軸橫向移動(dòng)，或者工作臺(tái)固 定不動(dòng)，工作臺(tái)下方容屑空間小，加工時(shí)切屑通過床身等基礎(chǔ)件的空隙落入排屑器，切屑量大、水量大時(shí)排屑往往不夠順暢，容易存在排屑死角。通用臥式加工中心或上線用的三坐標(biāo)臥式加工中心，工作臺(tái)面高度固定，生產(chǎn)線上下料高度變化時(shí)，需要改變機(jī)床結(jié)構(gòu)或增加其他的裝置，成本高、柔性低。通用臥式加工中心或上線用的三坐標(biāo)臥式加工中心，主軸沿X軸和Y軸移動(dòng)或主軸沿Y軸和Z軸移動(dòng)或主軸沿X、Y、Z三軸移動(dòng)，工作臺(tái)水平移動(dòng)或固定不動(dòng)，難以實(shí)現(xiàn)雙主軸、雙刀庫(kù)、雙工作臺(tái)等多樣化的模塊化擴(kuò)展，改型難度高、效率低、成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、精度高、易于模塊化設(shè)計(jì)擴(kuò)展、特別適合于組成汽車等行業(yè)關(guān)鍵零部件的高效、柔性生產(chǎn)線的工作臺(tái)豎直移動(dòng)式雙立柱臥式加工中心，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明的工作臺(tái)豎直移動(dòng)式雙立柱臥式加工中心，包括床身、立柱、安裝工作臺(tái)的工作臺(tái)支撐、驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)上升或下降的升降機(jī)構(gòu)、刀庫(kù)裝置，所述的立柱有兩個(gè)且豎置相互平行設(shè)置在床身的一端兩側(cè)，工作臺(tái)支撐兩側(cè)與立柱滑動(dòng)式連接并安裝所述的驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)上升或下降的升降機(jī)構(gòu)，在床身上設(shè)有可沿床身橫向滑動(dòng)的十字滑臺(tái)，在十字滑臺(tái)上方設(shè)有可沿床身縱向滑動(dòng)的滑枕，滑枕上裝有主軸機(jī)構(gòu)，主軸機(jī)構(gòu)中的軸心線與床身的縱向一致，在床身上固定連接有刀庫(kù)支撐架，所述的刀庫(kù)裝置安裝在刀庫(kù)支撐架上。本發(fā)明的工作臺(tái)豎直移動(dòng)式雙立柱臥式加工中心，其中所述的每個(gè)立柱的內(nèi)側(cè)兩邊設(shè)有豎向滑軌，在工作臺(tái)支撐的兩側(cè)設(shè)有與豎向滑軌相配的工作臺(tái)升降滑塊；所述的升降機(jī)構(gòu)包括安裝在立柱上端的工作臺(tái)升降電機(jī)，與工作臺(tái)升降電機(jī)輸出軸相接的驅(qū)動(dòng)絲杠與升降絲母相配，升降絲母安裝在工作臺(tái)升降架上，工作臺(tái)升降架固定連接在工作臺(tái)支撐的兩側(cè)。本發(fā)明的工作臺(tái)豎直移動(dòng)式雙立柱臥式加工中心，其中所述的床身上固定連接有兩根平行的且沿床身橫向設(shè)置的下滑軌，所述的十字滑臺(tái)的底面固定連接有與下滑軌相配的十字滑臺(tái)滑塊，在床身上安裝有十字滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與十字滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸相接的十字滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)絲杠相配有滑臺(tái)絲母，該滑臺(tái)絲母安裝在十字滑臺(tái)的底面；在十字滑臺(tái)的上面固定連接有兩根平行的且沿床身縱向設(shè)置的滑枕滑軌，與滑枕滑軌相配的滑枕滑塊固定安裝在所述的滑枕的底面，在十字滑臺(tái)的后端安裝有滑枕驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與滑枕驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸相接的滑枕驅(qū)動(dòng)絲杠相配有滑枕絲母，該滑枕絲母安裝在滑枕的底面。本發(fā)明的工作臺(tái)豎直移動(dòng)式雙立柱臥式加工中心與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)
占-
^ \\\.①刀庫(kù)位于機(jī)床上方，刀具數(shù)量可依據(jù)用戶要求擴(kuò)展，更易于實(shí)現(xiàn)多種容量刀庫(kù)或雙刀庫(kù)設(shè)計(jì)，同時(shí)不增加機(jī)床的占地面積，能夠完美的滿足生產(chǎn)線的多樣化加工需求。②工作臺(tái)沿Y軸上下豎直移動(dòng)，加工區(qū)位于兩立柱之間，轉(zhuǎn)臺(tái)(工作臺(tái))下方無其他支撐或輔助裝置，切屑從轉(zhuǎn)臺(tái)兩側(cè)垂直落下進(jìn)入排屑裝置，容屑空間大，排屑順暢。③本臥式加工中心Y軸采用雙立柱、雙絲杠驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，提高了機(jī)床Y軸的快速移動(dòng)速度，主軸沿X軸和Z軸移動(dòng)的結(jié)構(gòu)(滑枕和十字滑臺(tái))減輕了 X、Z軸移動(dòng)部件的重量，同時(shí)采用高速、大功率伺服電機(jī)和大導(dǎo)程滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了 X、Z軸的高速移動(dòng)。④本臥式加工中心工作臺(tái)沿Y軸上下豎直移動(dòng)，組成生產(chǎn)線應(yīng)用時(shí)，工件的裝料高度可在Y軸行程內(nèi)任意調(diào)整，能夠適應(yīng)不同物料輸送方式和不同上下料高度的需求。⑤工作臺(tái)沿Y軸上·下豎直移動(dòng)、主軸沿X軸和Z軸移動(dòng)的結(jié)構(gòu)更易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)，工作臺(tái)型式可隨意采用A軸、B軸、A+B軸結(jié)構(gòu)，而機(jī)床其他部件基本不變；床身、十字滑臺(tái)、滑枕結(jié)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)雙主軸配置，甚至可以配置四主軸同時(shí)加工；結(jié)合雙工作臺(tái)、雙刀庫(kù)等配置模塊可適應(yīng)不同工件、不同工序、不同工況的加工需求,機(jī)床改型容易。⑥主軸支撐采用滑枕式結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)臥式加工中心主軸及主軸箱在立柱上沿Y軸上下移動(dòng)式結(jié)構(gòu)相比降低了主軸中心到導(dǎo)軌面的距離，增強(qiáng)了主軸系統(tǒng)的剛性，易于獲得較高加工精度，同時(shí)機(jī)床的精度保持性更佳。


圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖1所示的俯視示意 圖3是圖1所不的左視不意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2、3所示:12為床身，18為立柱，23為可旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)，22為支撐工作臺(tái)23
的工作臺(tái)支撐。立柱18有兩個(gè)且豎置相互平行設(shè)置在床身12的一端兩側(cè)，與床身12之間為固定式連接。
工作臺(tái)支撐22兩則與立柱18滑動(dòng)式連接并安裝有驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)上升或下降的升降機(jī)構(gòu)。具體結(jié)構(gòu)如下:每個(gè)立柱18的內(nèi)側(cè)兩邊設(shè)有豎向滑軌16，豎直滑軌16共四根且相互對(duì)稱設(shè)置。在工作臺(tái)支撐22的兩側(cè)固定連接有工作臺(tái)升降架21，工作臺(tái)升降架21上固定連接有與豎向滑軌16相配的工作臺(tái)升降滑塊19。在每個(gè)立柱18上端安裝有工作臺(tái)升降電機(jī)15，與工作臺(tái)升降電機(jī)15輸出軸相接的驅(qū)動(dòng)絲杠17與升降絲母20相配，升降絲母20安裝在工作臺(tái)升降架21上。形成工作臺(tái)的雙驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。工作臺(tái)升降電機(jī)15的動(dòng)作可帶動(dòng)工作臺(tái)升降架21工作臺(tái)支撐22和工作臺(tái)23沿立柱18上升或下降。工作臺(tái)23、工作臺(tái)支撐22組成的工作臺(tái)總成為現(xiàn)有技術(shù)部分，即工作臺(tái)23可為沿Y軸旋轉(zhuǎn)式或沿X軸旋轉(zhuǎn)式(傾斜式)或既可旋轉(zhuǎn)式又可傾斜式。在床身12上固定安裝有可沿床身12橫向滑動(dòng)的十字滑臺(tái)2，具體結(jié)構(gòu)如下:床身12上固定連接有兩根平行的且沿床身12橫向設(shè)置的下滑軌11，十字滑臺(tái)2的底面固定連接有與下滑軌11相配的十字滑臺(tái)滑塊10，在床身12的一側(cè)面上安裝有十字滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)13，與十字滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)13的輸出軸相接的十字滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)絲杠14相配有滑臺(tái)絲母，該滑臺(tái)絲母安裝在十字滑臺(tái)2的底面。十字滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)13動(dòng)作時(shí)可帶動(dòng)十字滑臺(tái)2沿床身橫向移動(dòng)。在十字滑臺(tái)2上方設(shè)有可沿床身12縱向滑動(dòng)的滑枕8，具體結(jié)構(gòu)如下:在十字滑臺(tái)2的上面固定連接有兩根平行的且沿床身12縱向設(shè)置的滑枕滑軌24，與滑枕滑軌24相配的滑枕滑塊25固定安裝在滑枕8的底面，在十字滑臺(tái)2的后端安裝有滑枕驅(qū)動(dòng)電機(jī)9，與滑枕驅(qū)動(dòng)電機(jī)9的輸出軸相接的滑枕驅(qū)動(dòng)絲杠3相配有滑枕絲母，該滑枕絲母安裝在滑枕8的底面?；眚?qū)動(dòng)電機(jī)9支作時(shí)可帶動(dòng)滑枕8在十字滑臺(tái)2上方沿床身12的縱向移動(dòng)?；?上裝有主軸機(jī)構(gòu) 7，主軸機(jī)構(gòu)7中的軸心線與床身12的縱向一致，主軸機(jī)構(gòu)7為現(xiàn)有技術(shù)部分，不再詳述。在床身12上固定連接有刀庫(kù)支撐架6，刀庫(kù)裝置5安裝在刀庫(kù)支撐架6上且位于床身12的上方。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)為相互平行的雙滑枕雙刀庫(kù)結(jié)構(gòu)，即在十字滑臺(tái)2的上面設(shè)置兩個(gè)相互平行的滑枕并支撐兩組刀庫(kù)，工作臺(tái)支撐22上也可設(shè)置兩組工作臺(tái)23并與兩個(gè)滑枕和刀庫(kù)相配合。本發(fā)明可形成如下機(jī)型:
A:標(biāo)準(zhǔn)模塊機(jī)型，單主軸、單刀庫(kù)、單工位(B軸轉(zhuǎn)臺(tái))；
B:模塊化擴(kuò)展機(jī)型，單主軸、單刀庫(kù)、單工位(A軸轉(zhuǎn)臺(tái))；
C:模塊化擴(kuò)展機(jī)型，單主軸、單刀庫(kù)、單工位(AB軸轉(zhuǎn)臺(tái))；
D:模塊化擴(kuò)展機(jī)型，雙主軸、雙刀庫(kù)、雙工位(B軸轉(zhuǎn)臺(tái))；
E:模塊化擴(kuò)展機(jī)型，雙主軸、雙刀庫(kù)、雙工位(A軸轉(zhuǎn)臺(tái))；
F:模塊化擴(kuò)展機(jī)型，雙主軸、雙刀庫(kù)、雙工位(AB軸轉(zhuǎn)臺(tái))。本發(fā)明的臥式加工中心快速移動(dòng)速度最高可達(dá)到90m/min，加速度達(dá)到1.6g，切對(duì)切換刀時(shí)間最短可達(dá)4.2s。
權(quán)利要求
1.一種工作臺(tái)豎直移動(dòng)式雙立柱臥式加工中心，包括床身(12)、立柱(18)、安裝工作臺(tái)(23)的工作臺(tái)支撐(22)、驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)上升或下降的升降機(jī)構(gòu)、刀庫(kù)裝置(5)，其特征在于:所述的立柱(18)有兩個(gè)且豎置相互平行設(shè)置在床身(12)的一端兩側(cè)，工作臺(tái)支撐(22)兩側(cè)與立柱(18)滑動(dòng)式連接并安裝所述的驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)上升或下降的升降機(jī)構(gòu)，在床身(12)上設(shè)有可沿床身(12)橫向滑動(dòng)的十字滑臺(tái)(2)，在十字滑臺(tái)(2)上方設(shè)有可沿床身(12 )縱向滑動(dòng)的滑枕(8 )，滑枕(8 )上裝有主軸機(jī)構(gòu)(7 )，主軸機(jī)構(gòu)(7 )中的軸心線與床身(12 )的縱向一致，在床身(12 )上固定連接有刀庫(kù)支撐架(6 )，所述的刀庫(kù)裝置(5 )安裝在刀庫(kù)支撐架(6)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作臺(tái)豎直移動(dòng)式雙立柱臥式加工中心，其特征在于:所述的每個(gè)立柱(18)的內(nèi)側(cè)兩邊設(shè)有豎向滑軌(16)，在工作臺(tái)支撐(22)的兩側(cè)設(shè)有與豎向滑軌(16)相配的工作臺(tái)升降滑塊(19);所述的升降機(jī)構(gòu)包括安裝在立柱(18)上端的工作臺(tái)升降電機(jī)(15)，與工作臺(tái)升降電機(jī)(15)輸出軸相接的驅(qū)動(dòng)絲杠(17)與升降絲母(20)相配，升降絲母(20)安裝在工 作臺(tái)升降架(21)上，工作臺(tái)升降架(21)固定連接在工作臺(tái)支撐(22)的兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工作臺(tái)豎直移動(dòng)式雙立柱臥式加工中心，其特征在于:所述的床身(12)上固定連接有兩根平行的且沿床身(12)橫向設(shè)置的下滑軌(11)，所述的十字滑臺(tái)(2)的底面固定連接有與下滑軌(11)相配的十字滑臺(tái)滑塊(10)，在床身(12)上安裝有十字滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(13)，與十字滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(13)的輸出軸相接的十字滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)絲杠(14)相配有滑臺(tái)絲母，該滑臺(tái)絲母安裝在十字滑臺(tái)(2)的底面；在十字滑臺(tái)(2)的上面固定連接有兩根平行的且沿床身(12)縱向設(shè)置的滑枕滑軌(24)，與滑枕滑軌(24)相配的滑枕滑塊(25)固定安裝在所述的滑枕(8)的底面，在十字滑臺(tái)(2)的后端安裝有滑枕驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)，與滑枕驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)的輸出軸相接的滑枕驅(qū)動(dòng)絲杠(3)相配有滑枕絲母，該滑枕絲母安裝在滑枕(8)的底面。
全文摘要
本發(fā)明的工作臺(tái)豎直移動(dòng)式雙立柱臥式加工中心，包括床身、立柱、安裝工作臺(tái)的工作臺(tái)支撐、驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)上升或下降的升降機(jī)構(gòu)、刀庫(kù)裝置，其特征在于所述的立柱有兩個(gè)且豎置相互平行設(shè)置在床身的一端兩側(cè)，工作臺(tái)支撐兩側(cè)與立柱滑動(dòng)式連接并安裝所述的驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)上升或下降的升降機(jī)構(gòu)，在床身上設(shè)有可沿床身橫向滑動(dòng)的十字滑臺(tái)，在十字滑臺(tái)上方設(shè)有可沿床身縱向滑動(dòng)的滑枕，滑枕上裝有主軸機(jī)構(gòu)，主軸機(jī)構(gòu)中的軸心線與床身的縱向一致，在床身上固定連接有刀庫(kù)支撐架，所述的刀庫(kù)裝置安裝在刀庫(kù)支撐架上。具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、精度高、易于模塊化設(shè)計(jì)擴(kuò)展，特別適合于組成汽車等行業(yè)關(guān)鍵零部件的高效、柔性生產(chǎn)線的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23Q37/00GK103231282SQ201310147919
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者劉德棟, 鞠修勇, 姜美娜, 文懷棟, 黃曉嚴(yán), 李壯, 王坤 申請(qǐng)人:大連機(jī)床(數(shù)控)股份有限公司