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CN103722453A - 一种高墙紧凑型高速精密立式加工中心 - Google Patents

一种高墙紧凑型高速精密立式加工中心 Download PDF

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CN103722453A CN201310673477.1A CN201310673477A CN103722453A CN 103722453 A CN103722453 A CN 103722453A CN 201310673477 A CN201310673477 A CN 201310673477A CN 103722453 A CN103722453 A CN 103722453A
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CN
China
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wall
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feeding mechanism
blind hole
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CN201310673477.1A
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English (en)
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刘志龙
张本立
孙章魁
彭蕤
张志强
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JINAN FIRST MACHINE TOOL GROUP CO Ltd
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JINAN FIRST MACHINE TOOL GROUP CO Ltd
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Abstract

一种高墙紧凑型高速精密立式加工中心,其特征是:床座由三面立墙、一面底盘密封连接构成的箱式结构;所述X向进给机构设置在所述后立墙的顶部;所述Y向进给机构设置在所述侧立墙的顶部,所述Z向进给机构也设置在所述后立墙的顶部;还包括位于床座围成空间内的配有圆光栅的B、C轴双摆工作台;X、Y、Z向进给机构的丝杠均设中心盲孔,孔内设钢管,铜管内腔为进液流道并连通冷却液入口,钢管一端部与盲孔盲端形成液体转向流道,钢管外壁与盲孔内壁之间为出液流道并连通冷却液出口。该加工中心能实现机床各轴悬伸小、整体刚性好、精度及快速移动速度得到提高。

Description

一种高墙紧凑型高速精密立式加工中心
技术领域
本发明涉及一种加工金属工件用的加工中心,具体是一种高墙紧凑型高速精密立式加工中心。 
背景技术
目前生产的立式加工中心主要问题是结构陈旧、全部是最原始的所谓“C”型布局,此种结构的缺点是机床各轴悬伸大、整体刚性差、精度及快速移动速度无法得到有效提高;使用该机床进行模具加工只能应对一般中、低精度的需求;在该系列机型基础上几乎无法实现机床五轴联动的升级和变型。所以此类低技术含量的产品技术门槛低、普及率高、产品技术雷同、市场竞争激烈、难以谈得上盈利水平和经济效益。 
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺点,本发明的目的在于提供一种高墙紧凑型高速精密立式加工中心,能实现机床各轴悬伸小、整体刚性好、精度及快速移动速度得到提高。 
为了解决上述问题,本发明采用以下技术方案:一种高墙紧凑型高速精密立式加工中心,包括主轴箱、刀库、床座、X向进给机构、Y向进给机构、Z向进给机构;还包括防护罩;所述主轴箱包括主轴箱体和主轴,其特征是: 
所述床座包括三面立墙、一面底盘密封连接构成的箱式结构;三面立墙分别为两个侧立墙和一个后立墙;所述X向进给机构设置在所述后立墙的顶部;所述Y向进给机构设置在所述侧立墙的顶部,所述Z向进给机构也设置在所述后立墙的顶部;
还包括配有圆光栅的B、C轴双摆工作台;位于床座的三面立墙、一面底盘围成的空间内;
所述X向进给机构、Y向进给机构、Z向进给机构的丝杠均设置有中心盲孔,在该中心盲孔内设置一钢管,铜管内腔为进液流道,进液流道连通冷却液入口;钢管的一端端部与所述中心盲孔的盲端之间形成液体转向流道,钢管的外壁与所述中心盲孔内壁之间形成出液流道;所述出液流道连通冷却液出口。
进一步的技术方案:所述主轴为电主轴。 
进一步的技术方案:Y向、Z向进给机构采用重心驱动方式。 
进一步的技术方案:B、C轴双摆工作台能够实现B轴的-110到+60和C轴的360旋转。 
进一步的技术方案:X向进给机构通过横梁安装在所述后立墙的顶部;Z向进给机构通过滑板机构安装在所述后立墙的顶部。 
本发明的有益效果是: 
它的床座四面全封闭门形框架式结构,极大地改善了机床的刚性状态,为实现热对称设计创造了有利条件,可最大程度上减少运动部件的悬伸量及机构构成的层次,使采用箱中箱结构的机床更能提高刚性、速度,更加适应高速、高精度加工条件下的工作需求; 使机床的布局更合理、结构更紧凑;
Y向、Z向采用重心驱动,最大程度上抑制因重心变化而产生的弯曲与振动;在高速运动环境下的切削精度;
X、Y、Z三向进给采用的丝杠,中空内冷,冷却效果好,不会出现一端冷一段热的问题;
配光栅尺的B、C轴双摆工作台,从而可以实现五轴联动,且B、C轴双摆工作台位于箱体式床座内,可减小各轴的悬伸,并进一步提高加工精度;
综上,该加工中心能适应叶轮、航天军工等要求技术含量特别高工件的高效、精密加工;是一种具有高刚性、高速度、高精度、高金属去除率的立式加工中心。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明: 
图1为本发明实施例的外观结构示意图;
图2为本发明实施例的内部结构示意图;
图3为本发明实施例中各轴系结构示意图;
图4为X向、Y向、Z向进给机构采用的丝杠的结构示意图;
图中:1 Z向进给机构,2主轴箱,3 X向进给机构,4 Y向进给机构,5刀库,6油箱,
7床座,71侧立墙,72后立墙,73底盘,
8 B、C轴双摆工作台,9水箱排屑器,10横梁,11滑板机构,
12丝杠,121中心盲孔,13托架,14钢管,15冷却液入口,16冷却液出口;17进液流道,18液体转向流道,19出液流道,20防护罩。
具体实施方式
如图1、2、3所示,该高墙紧凑型高速精密立式加工中心,包括主轴箱2、油箱6、刀库5、床座7、X向进给机构3、Y向进给机构4、Z向进给机构1;还包括防护罩20;所述主轴箱2包括主轴箱体和主轴;其特别之处是: 
所述床座7包括三面立墙、一面底盘73密封连接构成的箱式结构;三面立墙分别为两个侧立墙71和一个后立墙72;所述X向进给机构3设置在所述后立墙72的顶部;所述Y向进给机构4设置在所述侧立墙71的顶部,所述Z向进给机构1也设置在所述后立墙72的顶部;
该加工中心还包括配有圆光栅的B、C轴双摆轴工作台8;该B、C轴双摆轴工作台8位于床座7的三面立墙、一面底盘围成的空间内;使工件加工区域完全包含在床座7内,提高了机床的刚性,减小了悬伸。
所述X向进给机构3、Y向进给机构4、Z向进给机构1的丝杠12均设置有中心盲孔121,在该中心盲孔121内设置一钢管14,铜管14的内腔为进液流道17,所述进液流道17连通冷却液入口15;钢管14的一端端部与所述中心盲孔121的盲端之间形成液体转向流道18,钢管14的外壁与所述中心盲孔121的内壁之间形成出液流道19;所述出液流道19连通冷却液出口16。该实施例中,钢管14通过托架13固定在中心盲孔121内,所述托架13不阻断液体流道即并不妨碍冷却液的流动。至于托架的13的具体结构可以根据需要设置为多种结构形式,不再一一举例说明。 
该实施例采用的进一步的方案:所述主轴为电主轴。由主轴电机转子直接驱动主轴带动刀具旋转形成主切削运动,这种结构减少了传动环节,提高了主轴的旋转精度。电主轴为现有技术,可直接购得,具体结构不再详述。 
该实施例采用的进一步的方案:Y向、Z向进给机构采用重心驱动方式。 
该实施例采用的进一步的方案:B、C轴双摆轴工作台8能够实现B轴的-110到+60和C轴的360旋转,重复定位精度可达4"。 
该实施例采用的进一步的方案:X向进给机构3通过横梁10安装在所述后立墙72的顶部;Z向进给机构1通过滑板机构11安装在所述后立墙72的顶部。 
该实施例还设置有水箱排屑器9.。 

Claims (5)

1.一种高墙紧凑型高速精密立式加工中心,包括主轴箱、刀库、床座、X向进给机构、Y向进给机构、Z向进给机构;还包括防护罩;所述主轴箱包括主轴箱体和主轴,其特征是:
所述床座包括三面立墙、一面底盘密封连接构成的箱式结构;三面立墙分别为两个侧立墙和一个后立墙;所述X向进给机构设置在所述后立墙的顶部;所述Y向进给机构设置在所述侧立墙的顶部,所述Z向进给机构也设置在所述后立墙的顶部;
还包括配有圆光栅的B、C轴双摆工作台;位于床座的三面立墙、一面底盘围成的空间内;
所述X向进给机构、Y向进给机构、Z向进给机构的丝杠均设置有中心盲孔,在该中心盲孔内设置一钢管,铜管内腔为进液流道,进液流道连通冷却液入口;钢管的一端端部与所述中心盲孔的盲端之间形成液体转向流道,钢管的外壁与所述中心盲孔内壁之间形成出液流道;所述出液流道连通冷却液出口。
2.根据权利要求1所述的一种高墙紧凑型高速精密立式加工中心,其特征是:所述主轴为电主轴。
3.根据权利要求1所述的一种高墙紧凑型高速精密立式加工中心,其特征是:Y向、Z向进给机构采用重心驱动方式。
4.根据权利要求1所述的一种高墙紧凑型高速精密立式加工中心,其特征是:B、C轴双摆工作台能够实现B轴的-110到+60和C轴的360旋转。 
5.根据权利要求1所述的一种高墙紧凑型高速精密立式加工中心,其特征是:X向进给机构通过横梁安装在所述后立墙的顶部;Z向进给机构通过滑板机构安装在所述后立墙的顶部。
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