專利名稱：船上大型設(shè)備基座面板現(xiàn)場加工銑床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及銑削加工機械，特別涉及大型設(shè)備基座面板現(xiàn)場加工銑床。
背景技術(shù)：
大型設(shè)備基座的現(xiàn)場加工，是困擾船舶制造業(yè)大型設(shè)備安裝中的難題，由于基座面積大，重量大，無法實現(xiàn)高效率、高精度的機床加工，設(shè)備安裝對基座有較高的技術(shù)要求和規(guī)定，所以需要對基座的面板進行現(xiàn)場加工。過去都采用工人手工研磨的方式加工，完成一個基座的研磨至少需要六個月的時間，工人勞動環(huán)境十分惡劣，勞動強度非常大。即使這樣加工后的面板精度仍然無法達到技術(shù)文件中規(guī)定的要求，不能很好地滿足設(shè)備安裝的需要。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題，是提高被加工大型設(shè)備基座的平面度、水平度、表面粗糙度，縮短施工周期，改善工人施工環(huán)境所設(shè)計的具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、現(xiàn)場裝拆方便、無級調(diào)速、加工精度高的大型設(shè)備基座面板現(xiàn)場加工銑床。
采用的技術(shù)方案是船上大型設(shè)備基座面板現(xiàn)場加工銑床，主要包括床身、大拖板、橫梁、橫梁滑座和銑削頭。床身上面設(shè)有雙矩形導軌，其雙矩形導軌中間設(shè)有齒條，齒條固定連接在床身上。大拖板上裝設(shè)有大拖板移動進給傳動機構(gòu)，大拖板滑動連接在床身所設(shè)的雙矩形導軌上，大拖板移動進給傳動機構(gòu)的輸出齒輪與齒條嚙合。橫梁下端面滑動連接在大拖板上面所設(shè)的滑槽內(nèi)，在其滑槽中間固定連接一橫梁移動絲杠，橫梁移動絲杠與橫梁所設(shè)的橫梁移動絲母裝配。橫梁滑座為雙面直角滑座，橫梁滑座滑動連接在橫梁上面和側(cè)面的橫梁導軌上，在其側(cè)面導軌中間位置固定連接一橫梁滑座移動絲杠，橫梁滑座移動絲杠與橫梁滑座所設(shè)梁滑座移動絲母裝配。銑削頭通過洗削頭回轉(zhuǎn)座裝在橫梁滑座的垂直面上。所述的大拖板移動進給傳動機構(gòu)的輸出齒輪、橫梁移動絲杠、橫梁滑座移動絲杠，分別連接在帶有擺線針輪減速器的大拖板移動進給電動機、橫梁移動電動機和橫梁滑座移動電動機相連接。
上述的大型拖板移動進給傳動機構(gòu)，包括大型移動進給電動機、大拖板移動進給減速器、輸出齒輪，輸出齒輪連接在大拖板移動進給減速器的輸出軸上，通過大拖板移動進給減速器安裝在大拖板上。
上述的銑削頭包括銑削頭垂直進給電動機、垂直進給箱、滾珠絲杠，垂直進給箱設(shè)在銑削頭頂端，滾珠絲杠上端連接垂直進給箱輸出軸，下端連接主軸箱。
上述的銑削頭還包括一個帶有刻度指示的回轉(zhuǎn)座，回轉(zhuǎn)座由可在±90°內(nèi)相對轉(zhuǎn)角的上下兩盤組成，回轉(zhuǎn)座安裝在銑削頭與橫梁滑座之間。
上述的床身與大拖板間設(shè)有調(diào)整其間隙的墊鐵。
上述的床身設(shè)有可伸縮的不銹鋼防護罩。
上述的大拖板上設(shè)有電控箱。
本實用新型體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、現(xiàn)場裝卸方便，可實現(xiàn)水平移動、垂直方向進給，也可在垂直面內(nèi)實現(xiàn)左右±90°轉(zhuǎn)角，能夠在床身兩側(cè)基礎(chǔ)面板上銑削，實現(xiàn)現(xiàn)場高效率、高精度的加工，減輕工人勞動強度，改善施工環(huán)境，縮短施工周期，有利市場競爭。


圖1為木實用新型主視圖。
圖2為本實用新型側(cè)視圖。
具體實施方式
船上大型設(shè)備基座面板現(xiàn)場加工銑床，主要包括床身1、大拖板2、橫梁3、橫梁滑座4、銑削頭5。床身1上面設(shè)有雙矩形導軌22，其雙矩形導軌22中間設(shè)有齒條7，齒條7固定連接在床身1上。大拖板2上裝設(shè)有大拖板移動進給傳動機構(gòu)9，大拖板移動進給電動機8的輸出軸連接大拖板移動進給減速器10的輸入軸，大拖板移動進給減速器10的輸出軸連接輸出齒輪11，大拖板2滑動連接在床身1所設(shè)的雙矩形導軌22上，輸出齒輪11與齒條7嚙合。所述的大拖板移動進給電動機8采用功率3.5KW，轉(zhuǎn)數(shù)為2000r/min的交流伺服電機，通過速比為43的大拖板移動進給減速器10，將功率傳遞到傳動機構(gòu)的輸出齒輪11，輸出齒輪11與固定在床身1上的齒條7傳動，帶動大拖板2及安裝在大拖板2上的其他部件完成左右(X)方向的運動。為了使大拖板2移動平穩(wěn)，傳動機構(gòu)9中的大拖板移動進給減速器10和輸出齒輪11、齒條7，分別為擺線針輪減速器和斜齒齒輪齒條。所述的床身1為整體焊接結(jié)構(gòu)件，床身底部設(shè)有供調(diào)整床身1水平的斜鐵24，可伸縮的不銹鋼防護罩6裝在床身1上。所述的大拖板2為整體鑄件，于導軌滑動部粘貼聚四氟乙烯軟帶，大拖板2的行程為5400mm。橫梁3下端面滑動連接在大拖板2上面所設(shè)的滑槽23內(nèi)，其滑槽23中間固定連接一橫梁移動絲杠12，橫梁移動絲杠12與橫梁3所設(shè)的橫梁移動絲母28裝配。橫梁滑座4為雙面直角滑座，橫梁滑座4滑動連接在橫梁3上面和側(cè)面的橫梁導軌上，在其側(cè)面導軌中間位置固定連接一橫梁滑座移動絲杠14，橫梁滑座移動絲杠14與橫梁滑座4所設(shè)的橫梁滑座移動絲母29裝配結(jié)合。銑削頭5通過銑削頭上回轉(zhuǎn)座20裝在橫梁滑座4的垂直面上。所述的橫梁3為整體鑄件，橫梁底部設(shè)有供橫梁移動絲杠12為梯形螺紋絲杠，右端裝有功率為2.2KW、轉(zhuǎn)數(shù)960rpm供橫梁3移動的橫梁移動電動機13，橫梁移動電動機13通過橫梁移動絲杠12與橫梁移動絲母28的螺紋副傳動，帶動橫梁3在大拖板上前后(y1)方向移動，移動最大行程為1540mm。橫梁滑座移動絲杠14右端裝有1.5kw、轉(zhuǎn)數(shù)960rpm的橫梁滑座移動電動機15，橫梁滑座移動電動機15通過橫梁滑座移動絲杠14與橫梁滑座移動絲母29的螺紋副傳動，帶動安裝在橫梁滑座4上的銑削頭5在橫梁3上水平(1/2)方向移動。所述的橫梁滑座4為雙面直角滑座，雙面導軌均粘有聚四氟乙烯軟帶，滑座上設(shè)有集中潤滑站，用以潤滑導軌及絲母。橫梁滑座4移動的最大行程為2700mm。所述的銑削頭5的頂端設(shè)有垂直進給箱17，垂直進給箱17的輸入軸連接一臺功率為1.5KW、轉(zhuǎn)數(shù)為2000rpm交流伺服的銑削頭垂直進給電動機16，垂直進給箱17的輸出軸連接滾珠絲杠18上端，滾珠絲杠18下端連接銑削頭5的主軸箱26，通過垂直進給箱17及滾珠絲杠18的傳動，使銑削頭5在垂直(Z)方向上移動。銑削頭5上裝有主軸電動機19，主軸電動機19為交流變頻電機，通過主軸箱機械減速，同時再通過變頻電機調(diào)速，使主軸在40～200r/min范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。所述安裝在銑削頭5與橫梁滑座4之間的回轉(zhuǎn)座20是由上下兩盤組成，兩盤可以在±90°內(nèi)產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)角，可實現(xiàn)銑削頭5以X方向為軸線在±90°內(nèi)自由回轉(zhuǎn)，使刀盤與水平面產(chǎn)生夾角，可加工非水平的平面。
上述構(gòu)成的現(xiàn)場加工銑床可完成左右(X)、前后(Y)、(Y2)上下(Z)及以X方向軸線回轉(zhuǎn)的四個方向自由度的運動。
上述的供橫梁3移動的橫梁移動電動機13、供橫梁滑座4移動的橫梁滑座移動電動機15和銑削頭垂直進給電動機16均設(shè)有活動連接在電動機輸出軸上的手柄27，以利銑削頭5橫向及垂直行程調(diào)整和對刀。
電器控制部分，主軸采用交流變頻系統(tǒng)進行無級調(diào)速、進給軸采用三洋伺服系統(tǒng)，調(diào)速范圍寬且穩(wěn)定性好、維護方便?？刂撇糠植捎肞LC可編程控制器，另外主軸箱體側(cè)面設(shè)有英制球珊尺，配以數(shù)字顯示器，使內(nèi)部控制能力加大，外部硬件減少，降低了故障率，從而使主軸箱垂直移動快而捷，獲得精確的位移量，充分發(fā)揮銑床的使用效率。
電器集中在電控箱21中，電控箱21是機床的電力來源?？紤]此銑床的特殊使用情況，電控箱21設(shè)置在機床大拖板2上，以利于機床移動及電器走線方便。另外本機還設(shè)有操作按鈕站，操作方便。
銑床的現(xiàn)場安裝，本銑床由于在施工現(xiàn)場使用，故無地基，要根據(jù)生產(chǎn)工藝按銑床地腳孔尺寸，臨時焊制把合螺栓，床身1設(shè)多個頂絲，通過頂絲調(diào)整床身1達到水平要求，然后將調(diào)整床身水平斜鐵24放置在每個把合螺栓處，打緊斜鐵24，最后重新檢驗床身1水平。床身1水平檢驗完畢，將銑床其余部分作為一個整體安裝在床身1上，安裝床身1與大拖板2間的調(diào)整墊鐵25并調(diào)整好間隙，達到要求后接通電源進行空車試驗，檢驗各運動部件的運轉(zhuǎn)情況，潤滑情況是否良好及各限位開關(guān)是否可靠，一切正常后可進行切削加工。
銑床的切削加工，首先開動大拖板移動進給電動機8，將大拖板2移至床身1的左側(cè)或右側(cè)；然后開動橫梁移動電動機13或橫梁滑座移動電動機15，將銑削頭5移至要切削加工的位置；開動銑削頭垂直進給電動機16，調(diào)整銑刀盤吃刀量；鎖緊橫梁3移動、橫梁滑座4移動、回轉(zhuǎn)座20及銑削頭5垂直進給運動環(huán)節(jié)；開動主軸電動機19，銑刀盤開始旋轉(zhuǎn)；開動大拖板移動進給電動機8實現(xiàn)大拖板2的進給運動，完成切削加工；停止大拖板移動進給電動機8和主軸電動機19。
將鎖緊各部件放松；開動銑削頭垂直進給電動機16，抬起銑削頭5至安全位置；開動大拖板移動進給電動機8，將大拖板移至床身1的開始加工一側(cè)；開動橫梁移動電動機13和橫梁滑座移動電動機15，將銑削頭5移至下一個要切削加工位置；按數(shù)字顯示器的指示，開動銑削頭加工垂直進給電動機16，將銑削頭5下落至上一加工時高度；鎖緊各運動部件；完成第二步切削。
依上述步驟，完成被加工工件的切削。若被加工工件在床身1的兩側(cè)，則需要將銑削頭抬起至最高位置，移動橫梁3和橫梁滑座4，使銑削頭5移至床身1的另一側(cè)，完成床身另一側(cè)的加工。
權(quán)利要求1.船上大型設(shè)備基座面板現(xiàn)場加工銑床，包括床身(1)、大拖板(2)、大拖板移動進給傳動機構(gòu)(9)、橫梁(3)、橫梁滑座(4)和銑削頭(5)，其特征是床身(1)上面設(shè)有雙矩形導軌(22)，其雙矩形導軌(22)中間設(shè)有齒條(7)，齒條(7)固定連接在床身(1)上，大拖板(2)上裝設(shè)有大拖板移動進給傳動機構(gòu)(9)，大拖板(2)滑動連接在床身(1)所設(shè)的雙矩形導軌(22)上，大拖板移動進給傳動機構(gòu)(9)的輸出齒輪(11)與齒條(7)嚙合，橫梁(3)下端面滑動連接在大拖板(2)上面所設(shè)的滑槽(23)內(nèi)，在其滑槽中間固定連接一橫梁移動絲杠(12)，橫梁移動絲杠(12)與橫梁(3)所設(shè)的橫梁移動絲母(28)裝配，橫梁滑座(4)為雙面直角滑座，橫梁滑座(4)滑動連接在橫梁(3)上面和側(cè)面的橫梁導軌上，在其側(cè)面導軌中間位置固定連接一橫梁滑座移動絲杠(14)，橫梁滑座移動絲杠(14)與橫梁滑座(4)所設(shè)橫梁滑座移動絲母(29)裝配，銑削頭(5)通過銑削頭回轉(zhuǎn)座(20)裝在橫梁滑座(4)的垂直面上，所述的大拖板移動進給傳動機構(gòu)(9)的輸出齒輪(11)、橫梁移動絲杠(12)、橫梁滑座移動絲杠(14)分別連接在帶有減速器的大拖板移動進給電動機(8)、橫梁移動電動機(13)、橫梁滑座移動電動機(15)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船上大型設(shè)備基座面板現(xiàn)場加工銑床，其特征在于所述的銑削頭(5)的頂端設(shè)有垂直進給箱(17)，垂直進給箱(17)的輸入軸與銑削頭垂直進給電動機(16)連接，垂直進給箱(17)的輸出軸連接滾珠絲杠(18)上端，垂直進給箱(17)設(shè)在銑削頭(5)頂端，上端連接垂直進給箱(17)輸出軸，包括銑削頭垂直進給電動機(16)、垂直進給箱(17)、滾珠絲杠(18)，滾珠絲杠(18)下端連接銑削頭(5)的主軸箱(26)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船上大型設(shè)備基座面板現(xiàn)場加工銑床，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)座(20)由可在正負90°內(nèi)相對轉(zhuǎn)角的上下兩盤組成，回轉(zhuǎn)座(20)安裝在銑削頭(5)與橫梁滑座(4)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船上大型設(shè)備基座面板現(xiàn)場加工銑床，其特征在于所述的床身(1)與大拖板(2)間設(shè)有調(diào)整其間隙的墊鐵(25)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船上大型設(shè)備基座面板現(xiàn)場加工銑床，其特征在于所述的床身(1)上設(shè)有可伸縮的不銹鋼防護罩(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船上大型設(shè)備基座面板現(xiàn)場加工銑床，其特征在于所述的大拖板(2)上裝有電控箱(21)。
專利摘要本實用新型涉及船上大型設(shè)備基座現(xiàn)場加工銑削加工機械，由床身、大拖板、橫梁、橫梁滑座、銑削頭、同轉(zhuǎn)座及電器控制部分等組成。銑削頭通過回轉(zhuǎn)座連接在橫梁滑座上，橫梁滑座滑動連接在橫梁上，橫梁滑動連接在大拖板上，大拖板滑動連接在床身上，銑削頭頂端設(shè)有垂直進給傳動，可實現(xiàn)左右(X)、前后(Y)、上下(Z)及以X軸回轉(zhuǎn)四個方向自由運動。電器集中在電控箱中，主軸采用交流變頻系統(tǒng)進行無級調(diào)速，設(shè)有操作按鈕站。加工后的平面度在公差等級8級內(nèi)，表面粗糙度Ra＜1.6μm，與船艇基準面的平行度不超過6級，距基準面的高度尺寸公差在+1和－2之內(nèi)。本銑床結(jié)構(gòu)緊湊、現(xiàn)場裝卸方便。實現(xiàn)現(xiàn)場高效率、高精度的加工，減輕工人勞動強度，有利市場競爭。
文檔編號B23C3/00GK2645827SQ200320104940
公開日2004年10月6日 申請日期2003年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月20日
發(fā)明者孫東明, 劉昆, 劉鐵剛, 回徑玉, 高興平 申請人:渤海船舶重工有限責任公司