數控龍門切削中心設備的製作方法
2023-05-30 10:47:31 1
專利名稱：數控龍門切削中心設備的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機械設備的技術領域，涉及一種數控龍門切削中心設備。
背景技術：
切削中心產品大多以臥式為主，其加工性能得到廣泛的認可。由於受其結構和裝 卡方式的限制，大多是以加工中小型複雜零件為主。同時由於產品價格較高，國內中小企業 難以承受投資的壓力。因此，在使用上也受到了一定的限制。 目前我國正處於工業化中期，即從解決短缺為主的開放逐步向建設經濟強國轉 變，從脫貧向致富轉變，煤炭、汽車、鋼鐵、房地產、建材、機械、電子、化工等一批以重工業為 基礎的高增長行業發展勢頭強勁，構成了對工具機市場尤其是數控工具機的巨大需求。據畢馬 威會計事務所分析，中國已經超過德國，成為世界第一大工具機市場，數控工具機已成為工具機消 費的主流。我國未來數控工具機市場巨大，預計2010年數控工具機消費仍將超過60億美元，臺 數將超過IO萬臺。專家指出，中高檔數控工具機的比例會大幅增加，經濟型數控工具機的比例 不會有太大變化，而非數控的普通工具機的需求將會大幅度減少。 據報導，國家對裝備製造業的投資將主要集中在航天、航空、船舶、汽車、兵器、機 械和電子信息等行業。 航空工業的民用航空客機的轉包和生產進一步擴大。與美國波音和歐洲空中巴士 公司轉包生產客機零件量將大幅度增加；與國外合作生產和自行開發的軍用飛機和軍用直 升機將進入批產。飛機機翼、機身、尾翼等和發動機零件的製造需要大批高速五軸加工中 心、龍門移動式高速加工中心、精密數控車床、精密臥式加工中心、多坐標鏜銑中心、精密齒 輪和螺紋加工數控工具機等。 汽車製造業是工具機的需求大戶，約佔工具機總消費的40%左右。我國汽車年產量的 增加同時帶動汽車零配件產量的大幅度增加。汽車製造業需要大批高效、高性能、專用數控 工具機和柔性生產線，如用於發動機加工的以高速臥式加工中心為主的柔性生產線、曲軸加 工專用數控工具機等。汽車零配件生產需求大批數控車床、立臥式加工中心、數控高效磨床和 數控齒輪加工工具機等。 兵器製造業需求數控工具機更是量大面廣，要求數控工具機可靠、穩定。國產數控工具機 有很大的市場空間兵器製造業需求大批數控車床、立臥加工中心、五軸加工中心、龍門鏜銑 床、鏜銑加工中心、齒輪加工工具機等。 發電設備製造行業需要重型數控龍門鏜銑床、大型落地鏜銑床、大型數控車床、葉 根槽專用銑床和葉片數控加工工具機等，輸變電設備製造行業需要數控車床、加工中心、數控 鏜床等。 冶金設備製造業重點解決連鑄連軋成套設備的製造，需求大型龍門銑床、大型數 控車床等設備。 我國鐵路、公路、能源、水利、機場、城鎮建設需求大量工程機械。工程機械製造業 需求大批中小型數控工具機如數控車床、中型加工中心、數控銑床和齒輪加工工具機等。
3[0011 ] 電子信息設備製造行業的裝備99. 5 %依賴進口 。該行業需求大批小型精密數控機 床如高速銑削中心、高速加工中心、小型精密車床、小型精密衝床、精密和超精密加工專用 數控工具機及精密電加工工具機等。 但是，一般數控立式車床只能進行車削，不能進行銑削、鑽孔和攻絲等加工。而龍 門加工中心可以進行銑、鏜、鑽以及攻絲等加工，卻不能進行車削加工。儘管上述產品有很 大的市場，但在大直徑曲面產品加工上受到了限制。
發明內容本實用新型的目的是鑑於上述情況，結合風電、船舶、航空以及其他行業產品的加 工需要，開發以國產系統為主的數控龍門切削中心設備。 本實用新型技術方案為一種數控龍門切削中心設備，其特徵在於是由左右側各 設置一個立柱l，靠線性導軌8與左右床身9垂直連接，由左右齒條驅動在Y方向作前後移 動，立柱1上部設置拉梁11可以保持左右立柱1的穩定和剛度；在拉梁11左側設置同步轉 換器13，在拉梁11右側設置伺服電機12 ;在拉梁11下部線性導軌8上設置橫梁5，橫梁5 靠線性導軌6與左右立柱1連接，橫梁5與立柱的線性導軌8垂直，由絲槓7驅動在Z方向 作上下移動；橫梁5右側設置伺服電機12，第一動力頭2、第二動力頭4分別與橫梁5連接， 由驅動滾珠絲槓3驅動在X方向作左右移動。第二動力頭4設置可繞X軸旋轉30至-120 度的A軸；在左右立柱l的中間部位的地面上設置固定工作檯10-l，旋轉工作檯10-2組成 工作檯10 ;旋轉工作檯10-2是可以繞Z軸360度旋轉，驅動為C軸；安裝電器控制系統構 成。 所述的數控龍門切削中心設備，其特徵在於所述的立柱1是HT250鑄造毛坯，加 工製成；第一動力頭2和第二動力頭4是包括主軸電機和傳動機構構成，外殼為HT250材 質，電機為外購指定產品；驅動滾珠絲槓3為鋼製，外購指定產品；橫梁5為HT300鑄造毛坯 加工製成；線性導軌6，為鋼製外購指定產品；絲槓7為鋼製外購指定產品；線性導軌8，為 鋼製外購指定產品；左右床身9為HT300鑄造毛坯加工製成；工作檯10由國定工作檯和旋 轉工作檯兩部分組成，由4米固定式工作檯和直徑2米的數控迴轉工作檯組成，以保證長度 6米產品和直徑3米迴轉產品的加工。迴轉工作檯由數控系統進行控制；固定工作檯10-1 材質為HT250鑄造毛坯加工製成；旋轉工作檯10-2為伺服電機、鋼製齒圈及HT300工作檯 面組成；拉梁11是HT250鑄造毛坯加工而成，伺服電機12為標準配置產品；同步轉換器13 為標準配置產品 本實用新型能提供的TZMC2500數控龍門切削中心設備，是集數控立式車床和龍 門加工中心的優點，將兩種產品結構進行有機結合，既有龍門加工中心的功能，又有立式車 床功能，並且能將兩種功能組和，實現五軸聯動的切削中心功能。 TZMC2500數控龍門切削中心設備一次裝卡工件後可實現外圓、內孔、端面等迴轉
曲面的車削加工，又可實現外圓、內孔、平面、斜面、溝槽的銑削加工以及鏜孔、鑽孔、攻絲等
功能，可以一機多用，適應範圍廣，所以較一般加工中心更有廣闊的空間。 第一、該產品以國產系統替代進口系統，提升了切削中心的加工能力，解決了臥式
切削中心不適合大型產品的加工問題。可以適應大中型航空、水利、船舶等複合面複雜零件
的加工。[0019] 第二、該產品即可進行立式車削加工，又可進行五面體加工，同時可進行符合加工。 第三、可避免中小企業的重複投資和設備閒置問題，完全可以靈活變更生產方式， 適應各種生產需求。 第四、該產品採用國產系統和零部件，是完全的自主智慧財產權產品，可不受國外系 統和關鍵零部件的任何限制。 第五、該產品是100%的國產化產品，相對價格優勢明顯，具有很高的經濟效益和 社會效益。通過我們的努力必定能拓展國產產品的新空間。我們認為有很大的優勢和必要 性。
圖1是本實用新型數控龍門切削中心設備主視圖。[0024]圖2是本實用新型數控龍門切削中心設備俯視圖。[0025]圖3是本實用新型數控龍門切削中心設備左視圖。[0026]附圖符號說明1 :立柱2 :第一動力頭3 :驅動滾珠絲槓4 :第二動力頭5:橫梁6 :線性導軌7 :絲槓8 :線性導軌9 :床身10 :工作檯11 :拉梁12 :伺服電機13 :同步轉換器10-1 :固定工作檯10-2 :旋轉工作檯
具體實施方式本實用新型數控龍門切削中心設備的結構如圖1、圖2、圖3所示，是由左右側各設 置一個立柱1 ，靠線性導軌8與左右床身9垂直連接，由左右齒條驅動在Y方向作前後移動， 立柱1上部設置拉梁11可以保持左右立柱1的穩定和剛度；在拉梁11左側設置同步轉換 器13，在拉梁11右側設置伺服電機12 ;在拉梁11下部線性導軌8上設置橫梁5，橫梁5靠 線性導軌6與左右立柱1連接，橫梁5與立柱的線性導軌8垂直，由絲槓7驅動在Z方向作 上下移動；橫梁5右側設置伺服電機12，第一動力頭2、第二動力頭4通過線性導軌連6分 別與橫梁5連接，將動力頭2、4通過線性導軌連接在橫梁5上。再安裝驅動滾珠絲槓3，使 第一動力頭2、第二動力頭4的左右移動獲得動力。由驅動滾珠絲槓3驅動在X方向作左右 移動。第二動力頭4設置可繞X軸旋轉30至-120度的A軸；在左右立柱1的中間部位的 地面上設置固定工作檯10-l，旋轉工作檯10-2組成工作檯IO;旋轉工作檯10-2是可以繞 Z軸360度旋轉，驅動為C軸；安裝電器控制系統，進行運行調試即可。上述的X、Y、Z、A、C、 可以在數控系統的控制下實現移動式龍門五軸聯動加工，這是真正意義的移動龍門五軸聯 動切學中心。 立柱1是HT250鑄造毛坯，加工製成；第一動力頭2和第二動力頭4是包括主軸電機和傳動機構構成，外殼為HT250材質，電機為外購指定產品；驅動滾珠絲槓3為鋼製，外購 指定產品；橫梁5為HT300鑄造毛坯加工製成；線性導軌6，為鋼製外購指定產品；絲槓7為 鋼製外購指定產品；線性導軌8，為鋼製外購指定產品；左右床身9為HT300鑄造毛坯加工 製成；工作檯10由國定工作檯和旋轉工作檯兩部分組成，由4米固定式工作檯和直徑2米 的數控迴轉工作檯組成，以保證長度6米產品和直徑3米迴轉產品的加工。迴轉工作檯由 數控系統進行控制；固定工作檯10-l材質為HT250鑄造毛坯加工製成；旋轉工作檯10-2為 伺服電機、鋼製齒圈及HT300工作檯面組成；拉梁11是HT250鑄造毛坯加工而成，伺服電 機12為標準配置產品；同步轉換器13為標準配置產品。 數控龍門切削中心設備龍門切削中心具有以下結構特點 1、工作檯由4米固定式工作檯和直徑2. 5米的數控迴轉工作檯組成，以保證長度 6米產品和直徑3米迴轉產品的加工。同時可以聯動實現五種聯動。迴轉工作檯由數控系 統進行控制。 2、移動龍門既是龍門五面加工組成部分也是迴轉產品車削加工和其他加工的組 成部分。在實施五面銑削等加工時龍門可以在線性導軌上進行往復運動，採用尺條傳動，由 數控系統進行控制。在車削加工時，龍門處於靜止狀態，並進行索緊，避免產生剛度問題。同 時可以在旋轉工作檯旋轉時，進行龍門移動加工實現五軸聯動，以實用葉片、葉輪、螺旋槳、 機翼等複合曲面的加工。 3、動力頭採用車削刀具和鏜削刀具可以部分互換使用，減少換到時間。 4、橫梁與立柱均採用線性導軌，採用滾珠絲槓傳動，伺服數控控制。 5、 W軸採用方滑枕結構，第一動力頭主要實現四軸以下聯動加工；第二動力頭主
要進行五軸聯動加工。動力頭靠線軌和滾珠絲槓連接和驅動。應用實例1、風電行星支架的加工(1)裝卡後粗精車外圓。(2)粗精鏜內孔。(3)粗精鏜行星齒輪孔。(4)銑、鑽其他部分加工。依靠第一動力頭即可一次裝卡完成。2、螺旋槳葉片加工(1)裝卡後依靠第一動力頭進行A:車削加工外形。B :銑鏜相關孔、槽和螺紋等加工。(2)利用第二動力頭實施五軸聯動實現葉片的曲面加工。上述加工可以在一次裝卡後完成。
權利要求一種數控龍門切削中心設備，其特徵在於是由左右側各設置一個立柱(1)，靠線性導軌(8)與左右床身(9)垂直連接，由左右齒條驅動在Y方向作前後移動，立柱(1)上部設置拉梁(11)可以保持左右立柱(1)的穩定和剛度；在拉梁(11)左側設置同步轉換器(13)，在拉梁(11)右側設置伺服電機(12)；在拉梁(11)下部立柱的線性導軌(8)上設置橫梁(5)，橫梁(5)靠線性導軌(6)與左右立柱(1)連接，橫梁(5)與立柱的線性導軌(8)垂直，由絲槓(7)驅動在Z方向作上下移動；橫梁(5)右側設置伺服電機(12)，第一動力頭(2)、第二動力頭(4)分別與橫梁(5)連接，由驅動滾珠絲槓(3)驅動在X方向作左右移動；第二動力頭(4)設置可繞X軸旋轉30至-120度的A軸；在左右立柱(1)的中間部位的地面上設置固定工作檯(10-1)，旋轉工作檯(10-2)組成工作檯(10)；旋轉工作檯10-2是可以繞Z軸360度旋轉，驅動為C軸；安裝電器控制系統構成。
2. 根據權利要求l所述的數控龍門切削中心設備，其特徵在於所述的立柱(1)是 HT250鑄造毛坯，加工製成；第一動力頭(2)和第二動力頭(4)是包括主軸電機和傳動機構 構成，外殼為HT250材質，電機為外購指定產品；驅動滾珠絲槓(3)為鋼製，外購指定產品； 橫梁(5)為HT300鑄造毛坯加工製成；線性導軌(6)，為鋼製外購指定產品；絲槓(7)為鋼 制外購指定產品；線性導軌(8)，為鋼製外購指定產品；左右床身(9)為HT300鑄造毛坯加 工製成；工作檯(10)由固定工作檯和旋轉工作檯兩部分組成，由4米固定式工作檯和直徑 2. 5米的數控迴轉工作檯組成，以保證長度6米產品和直徑3米迴轉產品的加工；迴轉工作 臺由數控系統進行控制；固定工作檯(10-1)材質為HT250鑄造毛坯加工製成；旋轉工作檯 (10-2)為伺服電機、鋼製齒圈及HT300工作檯面組成；拉梁(11)是HT250鑄造毛坯加工而 成，伺服電機(12)為標準配置產品；同步轉換器(13)為標準配置產品。
專利摘要本實用新型公開了一種數控龍門切削中心設備，其是由立柱、線性導軌、床身、拉梁、同步轉換器、伺服電機、第一動力頭、第二動力頭驅動滾珠絲槓、固定工作檯，旋轉工作檯組成工作檯、電器控制系統構成，是集數控立式車床和龍門加工中心的優點，將兩種產品結構進行有機結合，既有龍門加工中心的功能，又有立式車床功能，並且能將兩種功能組和，實現五軸聯動的切削中心功能，一次裝卡工件後可實現外圓、內孔、端面等迴轉曲面的車削加工，又可實現外圓、內孔、平面、斜面、溝槽的銑削加工以及鏜孔、鑽孔、攻絲等功能，可以一機多用，適應範圍廣，所以較一般加工中心更有廣闊的空間。
文檔編號B23P23/02GK201529896SQ20092009846
公開日2010年7月21日 申請日期2009年8月25日 優先權日2009年8月25日
發明者連勇, 連曉東 申請人:天津通卓精密機械有限公司