一種磁懸浮龍門加工中心的製作方法
2023-04-25 02:03:51 1
本實用新型涉及一種磁懸浮龍門加工中心。
背景技術：
隨著科學技術的不斷發展，手機、電腦、液晶電視等智能化產品被越來越多的普及到生活中，手機外殼、液晶電視外框等通常為達到此類產品的使用舒適及美觀性，材料從早期的ABS、PC、PPO的工程材料外殼改為鋁、鎂、不鏽鋼等合金外殼，通過對鋁、鎂、不鏽鋼等合金板料進銑削、鑽孔攻牙、鏡面加工來實現應用需求，殼體的加工流程涉及粗銑、精銑、鑽孔攻牙、高光，因此很多產品零件需要利用很多類型高精密加工工具機，目前常見的3C產品加工工具機為攻鑽機、雕銑機等，針對性較強，一款設備，只能針對單一的加工流程。因此，同一個零件，需要多種工藝、多種設備、多次拆裝，工序繁瑣，導致精度可靠性低，自動化程度低，且維護麻煩。
技術實現要素：
本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提出一種磁懸浮龍門加工中心，能夠實現多種工藝，精度可靠性高，自動化程度高，加工效率高，維護方便。
本實用新型通過以下技術方案實現：
一種磁懸浮龍門加工中心，包括底座、相對間隔設置在底座上的兩立柱、設置在兩立柱之間的橫梁、可橫向水平移動地設置在橫梁上的第一滑座、可縱向水平移動地設置在底座上的第二滑座、可升降移動地設置在第一滑座上的機頭安裝架、安裝在機頭安裝架上的機頭、可轉動地設置在第二滑座上的載物臺、設置在第二滑座與載物臺之間用於驅動載物臺轉動的第一DD馬達、設置在橫梁與第一滑座之間的X軸移動機構、設置在底座與第二滑座之間的Y軸移動機構、設置在第一滑座與機頭安裝架之間的Z軸移動機構、分別與X、Y、Z軸移動機構和第一DD馬達連接的控制裝置，X、Y、Z軸移動機構均包括直線電機、分別沿移動方向設置的光學尺，控制裝置分別與光學尺和直線電機連接形成閉環控制。
進一步的，還包括配重系統，配重系統包括設置在所述機頭安裝架上與所述機頭連接的配重缸、連接配重缸並存儲有壓縮氣體的儲氣罐、設置在配重缸中的常閉式氣動剎車器、通過管道與氣動剎車器連接的壓縮空氣源、設置在管道上與所述控制裝置連接用於控制管道通斷的電磁閥，儲氣罐用於使配重缸支撐機頭以抵消機頭的重量，所述控制裝置可控制電磁閥打開使管道導通，氣動剎車器通氣後打開釋放配重缸的活塞杆，從而使機頭可上下運動，在斷電時，電磁閥關閉管道並排洩壓縮空氣使氣動剎車器閉合抱緊活塞杆。
進一步的，所述第一滑座通過兩X軸直線導軌可移動地設置在橫梁上，所述X軸移動機構的直線電機包括布置在兩X軸直線導軌之間的X軸磁板和設置在所述第一滑座上的X軸線圈，所述第二滑座通過兩Y軸直線導軌可移動地設置在底座上，所述Y軸移動機構的直線電機包括布置在兩Y軸直線導軌之間的Y軸磁板和設置在所述工作檯上的Y軸線圈，所述機頭安裝架通過兩Z軸直線導軌可移動地設置在所述第一滑座上，所述Z軸移動機構包括布置在兩Z軸直線導軌之間的Z軸磁板和設置在所述機頭安裝架上的Z軸線圈。
進一步的，所述機頭包括可轉動地設置在所述機頭安裝架上的迴轉架、設置在迴轉架上可隨迴轉架轉動的主軸，在所述機頭安裝架和迴轉架之間設置有與所述控制裝置連接的第二DD馬達，第二DD馬達用於驅動迴轉架轉動。
進一步的，所述迴轉架可帶動所述主軸實現±105度旋轉。
進一步的，所述主軸為30000轉5.5Kw/4.5N.m的電主軸。
進一步的，所述載物臺可實現360度旋轉。
進一步的，還包括設置在所述橫梁一側用於為所述機頭更換刀頭的刀庫。
進一步的，所述底座、橫梁均由天然大理石材料製成。
本實用新型具有如下有益效果：
1、本實用新型採用直線電機驅動，驅動件之間無接觸，不會產生磨損，定位精度高且穩定，無噪音，使用壽命更長。
2、本實用新型的主軸箱及載物臺均可旋轉，同時具有車床和銑床的功能，可在不更換工具機或者部件的情況下，實現零件加工中的多種工藝，精簡工序，提高加工效率、自動化程度及精度可靠性，且方便檢修、維護。
3、本實用新型的底座和橫梁均採用天然大理石，阻尼性能高，在使用過程中無熱脹冷縮、無振動傳導，設備運行更穩定，加工精度更高。
4、本實用新型採用30000轉5.5Kw/4.5N.m電主軸，能夠提高粗加工、精密切削、高速鑽孔攻牙等工藝的精度穩定性。
5、本實用新型在機頭上下運動中，儲氣罐通過向配重缸提供壓縮氣體或者油使配重缸支撐機頭以抵消機頭的重量，使機頭運動更穩定，提高加工精度，減小電機輸出功率需求，擴大電機選擇範圍，延長電機使用壽命，當加工中心斷電或者壓縮空氣壓力不足時，電磁閥關閉管道並排洩壓縮空氣使氣動剎車器閉合抱緊活塞杆，從而使機頭停止運動，防止機頭損壞，結構簡單，控制精準。
附圖說明
下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為本實用新型X軸移動機構結構示意圖。
圖3為本實用新型Y軸移動機構結構示意圖。
圖4為本實用新型Z軸移動機構結構示意圖。
圖5為本實用新型一實施例中配重系統的結構示意圖。
圖6為本實用新型另一實施例中配重系統的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1至圖6所示，磁懸浮龍門加工中心包括底座1、相對間隔設置在底座1上的兩立柱2、設置在兩立柱2之間的橫梁3、設置在橫梁3一側的刀庫7、可橫向水平移動地設置在橫梁3上的第一滑座4、可縱向水平移動地設置在底座1上的第二滑座5、可升降移動地設置在第一滑座4上的機頭安裝架63、安裝在機頭安裝架63上的機頭6、可轉動地設置在第二滑座5上的載物臺51、設置在第二滑座5與載物臺51之間用於驅動載物臺51轉動的第一DD馬達、設置在橫梁3與第一滑座4之間的X軸移動機構、設置在底座1與第二滑座5之間的Y軸移動機構、設置在第一滑座4與機頭安裝架63之間的Z軸移動機構、分別與X、Y、Z軸移動機構和第一DD馬達連接的控制裝置和與控制裝置連接的配重系統，X、Y、Z軸移動機構均包括直線電機，X軸移動機構還包括沿X軸移動方向設置的X軸光學尺33，Y軸移動機構還包括沿Y軸移動方向設置的Y軸光學尺13，Z軸移動機構還包括沿Z軸移動方向設置的Z軸光學尺42，控制裝置分別與各光學尺及直線電機連接形成閉環控制，機頭6包括可轉動設置在機頭安裝架63上的迴轉架61、設置在迴轉架61上的主軸62，在機頭安裝架63和迴轉架61之間設置有與控制裝置連接的第二DD馬達，第二DD馬達用於驅動迴轉架61轉動，第一DD馬達可驅動載物臺51實現360度旋轉，第二DD馬達可驅動迴轉架61實現±105度旋轉，刀庫7用於為主軸62更換刀頭。
第一滑座4通過兩X軸直線導軌31可移動地設置在橫梁3上，兩X軸直線導軌31間隔設置在橫梁3上，X軸移動機構的直線電機包括布置在兩X軸直線導軌31之間的X軸磁板32和設置在第一滑座4上的X軸線圈34，第二滑座5通過兩Y軸直線導軌11可移動地設置在底座1上，Y軸直線導軌11間隔設置在底座1上，Y軸移動機構的直線電機包括布置在兩Y軸直線導軌11之間的Y軸磁板12和設置在所述第二滑座5上的Y軸線圈14，所述機頭安裝架63通過設置在機頭安裝架63上的滑座64與兩Z軸直線導軌41相配合，可移動地設置在所述第一滑座4上，所述Z軸移動機構包括布置在兩Z軸直線導軌41之間的Z軸磁板43和設置在所述機頭安裝架63上的Z軸線圈44。
底座1、橫梁3均為天然大理石材料製成，主軸62為30000轉5.5Kw/4.5N.m的電主軸，確保10000轉時主軸振動低於0.1G，在主軸箱中設置有用於對主軸軸承進行冷卻的冷凍液。
配重系統包括設置在機頭安裝架63上與機頭6連接的配重缸7、連接配重缸7並存儲有壓縮空氣的儲氣罐8、設置在配重缸7中的常閉式氣動剎車器71、通過管道與氣動剎車器71連接的壓縮空氣源9、設置在管道上與控制裝置連接用於控制管道通斷的電磁閥73、設置有測壓裝置74的過濾器75，配重缸7包括缸體76、活動設置在缸體76中的活塞和設置在活塞上的活塞杆77，活塞將缸體76內部分隔成上腔和下腔，儲氣罐8與下腔連通用於驅使活塞杆77伸出，上腔與大氣連通，儲氣罐8上設置有可查看儲氣罐8中氣體壓力值的壓力表82，缸體設置在機頭安裝架63上，活塞杆77與機頭6連接，儲氣罐8用於使配重缸7支撐機頭6以抵消機頭6的重量，控制裝置控制電磁閥73打開使管道導通，氣動剎車器71通氣後打開釋放配重缸7的活塞杆77，從而使機頭6可上下運動，在斷電時，電磁閥73關閉管道並排洩壓縮空氣使氣動剎車器71閉合抱緊活塞杆77，從而使機頭6停止運動，測壓裝置74用於測量壓縮空氣源9的壓力值並將該壓力值反饋至控制裝置，當壓縮空氣源9壓力不足時，控制裝置控制電磁閥73關閉管道並排洩壓縮空氣，使氣動剎車器71閉合抱緊活塞杆77，從而使機頭6停止運動，在一實施例中，如圖5所示，壓縮空氣源9通過設置在儲氣罐8上的單向閥81向儲氣罐8提供壓縮空氣，儲氣罐8向配重缸7提供壓縮空氣使配重缸7支撐機頭6以抵消機頭6的重量，過濾器75分別與壓縮空氣源9和單向閥81連接，在另一實施例中，如圖6所示，儲氣罐8中設置有充滿氮氣84的氣囊，儲氣罐8中其他區域填充油83，儲氣罐8向配重缸提供油使配重缸7支撐機頭6以抵消機頭6的重量。以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，故不能以此限定本實用新型實施的範圍，即依本實用新型申請專利範圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本實用新型專利涵蓋的範圍內。