專利名稱：工作臺豎直移動式雙立柱臥式加工中心的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機加工設備，特別是一種工作臺豎直移動式雙立柱臥式加工中心。
背景技術：
高速、高精度、柔性是機械加工行業(yè)發(fā)展的重要趨勢，尤其是汽車行業(yè)，發(fā)動機關鍵零部件如缸體、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、換刀時間短；不同的物流系統(tǒng)，要求臥式加工中心要能夠適應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。國內(nèi)現(xiàn)有的通用臥式加工中心或上線用的三坐標臥式加工中心多采用側(cè)置鏈式或盤式刀庫，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臥式加工中心，工作臺沿X軸或Z軸橫向移動，或者工作臺固 定不動，工作臺下方容屑空間小，加工時切屑通過床身等基礎件的空隙落入排屑器，切屑量大、水量大時排屑往往不夠順暢，容易存在排屑死角。通用臥式加工中心或上線用的三坐標臥式加工中心，工作臺面高度固定，生產(chǎn)線上下料高度變化時，需要改變機床結(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臥式加工中心，主軸沿X軸和Y軸移動或主軸沿Y軸和Z軸移動或主軸沿X、Y、Z三軸移動，工作臺水平移動或固定不動，難以實現(xiàn)雙主軸、雙刀庫、雙工作臺等多樣化的模塊化擴展，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、易于模塊化設計擴展、特別適合于組成汽車等行業(yè)關鍵零部件的高效、柔性生產(chǎn)線的工作臺豎直移動式雙立柱臥式加工中心，克服現(xiàn)有技術的不足。本發(fā)明的工作臺豎直移動式雙立柱臥式加工中心，包括床身、立柱、安裝工作臺的工作臺支撐、驅(qū)動工作臺上升或下降的升降機構(gòu)、刀庫裝置，所述的立柱有兩個且豎置相互平行設置在床身的一端兩側(cè)，工作臺支撐兩側(cè)與立柱滑動式連接并安裝所述的驅(qū)動工作臺上升或下降的升降機構(gòu)，在床身上設有可沿床身橫向滑動的十字滑臺，在十字滑臺上方設有可沿床身縱向滑動的滑枕，滑枕上裝有主軸機構(gòu)，主軸機構(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支撐架，所述的刀庫裝置安裝在刀庫支撐架上。本發(fā)明的工作臺豎直移動式雙立柱臥式加工中心，其中所述的每個立柱的內(nèi)側(cè)兩邊設有豎向滑軌，在工作臺支撐的兩側(cè)設有與豎向滑軌相配的工作臺升降滑塊；所述的升降機構(gòu)包括安裝在立柱上端的工作臺升降電機，與工作臺升降電機輸出軸相接的驅(qū)動絲杠與升降絲母相配，升降絲母安裝在工作臺升降架上，工作臺升降架固定連接在工作臺支撐的兩側(cè)。本發(fā)明的工作臺豎直移動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置的下滑軌，所述的十字滑臺的底面固定連接有與下滑軌相配的十字滑臺滑塊，在床身上安裝有十字滑臺驅(qū)動電機，與十字滑臺驅(qū)動電機的輸出軸相接的十字滑臺驅(qū)動絲杠相配有滑臺絲母，該滑臺絲母安裝在十字滑臺的底面；在十字滑臺的上面固定連接有兩根平行的且沿床身縱向設置的滑枕滑軌，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，在十字滑臺的后端安裝有滑枕驅(qū)動電機，與滑枕驅(qū)動電機的輸出軸相接的滑枕驅(qū)動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)明的工作臺豎直移動式雙立柱臥式加工中心與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)
占-
^ \\\.①刀庫位于機床上方，刀具數(shù)量可依據(jù)用戶要求擴展，更易于實現(xiàn)多種容量刀庫或雙刀庫設計，同時不增加機床的占地面積，能夠完美的滿足生產(chǎn)線的多樣化加工需求。②工作臺沿Y軸上下豎直移動，加工區(qū)位于兩立柱之間，轉(zhuǎn)臺(工作臺)下方無其他支撐或輔助裝置，切屑從轉(zhuǎn)臺兩側(cè)垂直落下進入排屑裝置，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)動結(jié)構(gòu)，提高了機床Y軸的快速移動速度，主軸沿X軸和Z軸移動的結(jié)構(gòu)(滑枕和十字滑臺)減輕了 X、Z軸移動部件的重量，同時采用高速、大功率伺服電機和大導程滾珠絲杠驅(qū)動，實現(xiàn)了 X、Z軸的高速移動。④本臥式加工中心工作臺沿Y軸上下豎直移動，組成生產(chǎn)線應用時，工件的裝料高度可在Y軸行程內(nèi)任意調(diào)整，能夠適應不同物料輸送方式和不同上下料高度的需求。⑤工作臺沿Y軸上·下豎直移動、主軸沿X軸和Z軸移動的結(jié)構(gòu)更易于實現(xiàn)產(chǎn)品的模塊化設計，工作臺型式可隨意采用A軸、B軸、A+B軸結(jié)構(gòu)，而機床其他部件基本不變；床身、十字滑臺、滑枕結(jié)構(gòu)易于實現(xiàn)雙主軸配置，甚至可以配置四主軸同時加工；結(jié)合雙工作臺、雙刀庫等配置模塊可適應不同工件、不同工序、不同工況的加工需求,機床改型容易。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軸上下移動式結(jié)構(gòu)相比降低了主軸中心到導軌面的距離，增強了主軸系統(tǒng)的剛性，易于獲得較高加工精度，同時機床的精度保持性更佳。


圖1是本發(fā)明具體實施方式
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，22為支撐工作臺23
的工作臺支撐。立柱18有兩個且豎置相互平行設置在床身12的一端兩側(cè)，與床身12之間為固定式連接。
工作臺支撐22兩則與立柱18滑動式連接并安裝有驅(qū)動工作臺上升或下降的升降機構(gòu)。具體結(jié)構(gòu)如下:每個立柱18的內(nèi)側(cè)兩邊設有豎向滑軌16，豎直滑軌16共四根且相互對稱設置。在工作臺支撐22的兩側(cè)固定連接有工作臺升降架21，工作臺升降架21上固定連接有與豎向滑軌16相配的工作臺升降滑塊19。在每個立柱18上端安裝有工作臺升降電機15，與工作臺升降電機15輸出軸相接的驅(qū)動絲杠17與升降絲母20相配，升降絲母20安裝在工作臺升降架21上。形成工作臺的雙驅(qū)動機構(gòu)。工作臺升降電機15的動作可帶動工作臺升降架21工作臺支撐22和工作臺23沿立柱18上升或下降。工作臺23、工作臺支撐22組成的工作臺總成為現(xiàn)有技術部分，即工作臺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橫向滑動的十字滑臺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橫向設置的下滑軌11，十字滑臺2的底面固定連接有與下滑軌11相配的十字滑臺滑塊10，在床身12的一側(cè)面上安裝有十字滑臺驅(qū)動電機13，與十字滑臺驅(qū)動電機13的輸出軸相接的十字滑臺驅(qū)動絲杠14相配有滑臺絲母，該滑臺絲母安裝在十字滑臺2的底面。十字滑臺驅(qū)動電機13動作時可帶動十字滑臺2沿床身橫向移動。在十字滑臺2上方設有可沿床身12縱向滑動的滑枕8，具體結(jié)構(gòu)如下:在十字滑臺2的上面固定連接有兩根平行的且沿床身12縱向設置的滑枕滑軌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2的后端安裝有滑枕驅(qū)動電機9，與滑枕驅(qū)動電機9的輸出軸相接的滑枕驅(qū)動絲杠3相配有滑枕絲母，該滑枕絲母安裝在滑枕8的底面?；眚?qū)動電機9支作時可帶動滑枕8在十字滑臺2上方沿床身12的縱向移動。滑枕8上裝有主軸機構(gòu) 7，主軸機構(gòu)7中的軸心線與床身12的縱向一致，主軸機構(gòu)7為現(xiàn)有技術部分，不再詳述。在床身12上固定連接有刀庫支撐架6，刀庫裝置5安裝在刀庫支撐架6上且位于床身12的上方。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可設計為相互平行的雙滑枕雙刀庫結(jié)構(gòu)，即在十字滑臺2的上面設置兩個相互平行的滑枕并支撐兩組刀庫，工作臺支撐22上也可設置兩組工作臺23并與兩個滑枕和刀庫相配合。本發(fā)明可形成如下機型:
A:標準模塊機型，單主軸、單刀庫、單工位(B軸轉(zhuǎn)臺)；
B:模塊化擴展機型，單主軸、單刀庫、單工位(A軸轉(zhuǎn)臺)；
C:模塊化擴展機型，單主軸、單刀庫、單工位(AB軸轉(zhuǎn)臺)；
D:模塊化擴展機型，雙主軸、雙刀庫、雙工位(B軸轉(zhuǎn)臺)；
E:模塊化擴展機型，雙主軸、雙刀庫、雙工位(A軸轉(zhuǎn)臺)；
F:模塊化擴展機型，雙主軸、雙刀庫、雙工位(AB軸轉(zhuǎn)臺)。本發(fā)明的臥式加工中心快速移動速度最高可達到90m/min，加速度達到1.6g，切對切換刀時間最短可達4.2s。
權利要求
1.一種工作臺豎直移動式雙立柱臥式加工中心，包括床身(12)、立柱(18)、安裝工作臺(23)的工作臺支撐(22)、驅(qū)動工作臺上升或下降的升降機構(gòu)、刀庫裝置(5)，其特征在于:所述的立柱(18)有兩個且豎置相互平行設置在床身(12)的一端兩側(cè)，工作臺支撐(22)兩側(cè)與立柱(18)滑動式連接并安裝所述的驅(qū)動工作臺上升或下降的升降機構(gòu)，在床身(12)上設有可沿床身(12)橫向滑動的十字滑臺(2)，在十字滑臺(2)上方設有可沿床身(12 )縱向滑動的滑枕(8 )，滑枕(8 )上裝有主軸機構(gòu)(7 )，主軸機構(gòu)(7 )中的軸心線與床身(12 )的縱向一致，在床身(12 )上固定連接有刀庫支撐架(6 )，所述的刀庫裝置(5 )安裝在刀庫支撐架(6)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的工作臺豎直移動式雙立柱臥式加工中心，其特征在于:所述的每個立柱(18)的內(nèi)側(cè)兩邊設有豎向滑軌(16)，在工作臺支撐(22)的兩側(cè)設有與豎向滑軌(16)相配的工作臺升降滑塊(19);所述的升降機構(gòu)包括安裝在立柱(18)上端的工作臺升降電機(15)，與工作臺升降電機(15)輸出軸相接的驅(qū)動絲杠(17)與升降絲母(20)相配，升降絲母(20)安裝在工 作臺升降架(21)上，工作臺升降架(21)固定連接在工作臺支撐(22)的兩側(cè)。
3.根據(jù)權利要求2所述的工作臺豎直移動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)橫向設置的下滑軌(11)，所述的十字滑臺(2)的底面固定連接有與下滑軌(11)相配的十字滑臺滑塊(10)，在床身(12)上安裝有十字滑臺驅(qū)動電機(13)，與十字滑臺驅(qū)動電機(13)的輸出軸相接的十字滑臺驅(qū)動絲杠(14)相配有滑臺絲母，該滑臺絲母安裝在十字滑臺(2)的底面；在十字滑臺(2)的上面固定連接有兩根平行的且沿床身(12)縱向設置的滑枕滑軌(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(2)的后端安裝有滑枕驅(qū)動電機(9)，與滑枕驅(qū)動電機(9)的輸出軸相接的滑枕驅(qū)動絲杠(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)明的工作臺豎直移動式雙立柱臥式加工中心，包括床身、立柱、安裝工作臺的工作臺支撐、驅(qū)動工作臺上升或下降的升降機構(gòu)、刀庫裝置，其特征在于所述的立柱有兩個且豎置相互平行設置在床身的一端兩側(cè)，工作臺支撐兩側(cè)與立柱滑動式連接并安裝所述的驅(qū)動工作臺上升或下降的升降機構(gòu)，在床身上設有可沿床身橫向滑動的十字滑臺，在十字滑臺上方設有可沿床身縱向滑動的滑枕，滑枕上裝有主軸機構(gòu)，主軸機構(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支撐架，所述的刀庫裝置安裝在刀庫支撐架上。具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、精度高、易于模塊化設計擴展，特別適合于組成汽車等行業(yè)關鍵零部件的高效、柔性生產(chǎn)線的優(yōu)點。
文檔編號B23Q37/00GK103231282SQ201310147919
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月26日 優(yōu)先權日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, 李壯, 王坤 申請人:大連機床(數(shù)控)股份有限公司