CN114603186A - 一种数控双头龙门铣削装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控双头龙门铣削装置，护罩，所述护罩内安装有主滑台，所述主滑台上安装有工作台，所述工作台上设置有用于固定零件的夹具；所述主滑台两侧分别安装有立柱，所述立柱上设置有横向滑台，所述立柱与横向滑台形成龙门结构，所述横向滑台上对称设置有可单独控制的左、右铣削机构，通过统一的控制系统，工作台主电机启动，快进、工进，左右铣头完成两槽的加工，工作台工进暂停，左右铣头快速移动，保证槽间距，工作台反向工进开始，左右铣头完成四个槽的加工，如此反复循环，直至所有槽加工完成，本发明装置实现独立控制自动化铣削加工，既提高生产效率又减轻工人的劳动强度，具有很高的推广价值。

Description

一种数控双头龙门铣削装置

技术领域

本发明涉及机械加工设备技术领域，尤其涉及一种数控双头龙门铣削装置。

背景技术

叉车上横梁是叉车的重要安全部件，每台叉车需要一件上横梁。上横梁需要加工的槽数量多，采用普通铣床或者刨床加工，每次装夹数量有限，一把铣刀加工效率低，未实现数控加工，劳动强度大，使得整个生产成本增加，效率降低。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种数控双头龙门铣削装置，用于叉车上横梁槽的加工。

为达到以上目的，本发明的技术方案为：

一种数控双头龙门铣削装置，护罩，所述护罩内安装有主滑台，所述主滑台上安装有工作台，所述工作台上设置有用于固定零件的夹具；所述主滑台两侧分别安装有立柱，所述立柱上设置有横向滑台，所述立柱与横向滑台形成龙门结构，所述横向滑台上对称设置有可单独控制的左、右铣削机构，所述左、右铣削机构均可垂直和水平方向移动。。

所述主滑台包括：主滑座，所述主滑座上设置有第一线性滑轨，所述工作台安装于第一线性滑轨上，所述工作台上连接有动力机构。

所述动力机构包括安装于主滑座上安装有滚珠丝杠组件，所述工作台固定安装于滚珠丝杠组件上，所述滚珠丝杠组件上通过联轴器连接有减速器和伺服电机。

所述滚珠丝杠组件包括：通过轴承座安装于主滑座上的主滑台滚珠丝杠，所述主滑台滚珠丝杠通过滚珠丝杠螺母与工作台底部相连接；所述伺服电机带动主滑台滚珠丝杠转动，带动滚珠丝杠螺母直线运动，带动工作台直线运动。

所述工作台上设置有液压夹具。

所述液压夹具包括：工装底板，所述工装底板上安装有导向板、定位板、以及油缸，所述油缸端部安装有用于夹紧零件的夹紧头，所述油缸上连接有数控系统，所述数控系统通过电磁阀控制油缸及夹紧头对零件的夹紧、保压、松开。

所述横向滑台包括：横梁，所述横梁上设置有第二线性滑轨、左滚珠丝杠组件、右滚珠丝杠组件；所述左滚珠丝杠组件和右滚珠丝杠组件上分别对应安装有左、右铣削机构，左滚珠丝杠组件和右滚珠丝杠组件上分别设置有动力输出机构。

所述左、右铣削机构结构相同，其中；

左铣削机构包括：Z向电机和主轴电机，所述主轴电机上安装有左铣刀，所述Z向电机安装于Z向滑板上，所述Z向滑板通过左过渡板安装于向滑台上。

还包括液压系统、电气系统、冷却系统以及润滑系统。

还包括排屑器，所述排屑器包括，小推车、刮板机、过滤器，循环泵、以及电机，对铁屑及冷却液进行收集。

与现有技术比较，本发明的有益效果为：

本发明提供一种数控双头龙门铣削装置，用于叉车上横梁槽数的铣削，设置有龙门式的双头铣刀，能够同时进行二个槽的同时铣削，并且通过统一的控制系统，工作台主电机启动，快进、工进，左右铣头完成两槽的加工，工作台工进暂停，左右铣头快速移动，保证槽间距，工作台反向工进开始，左右铣头完成四个槽的加工，如此反复循环，直至所有槽加工完成，本发明装置实现独立控制自动化铣削加工，既提高生产效率又减轻工人的劳动强度，具有很高的推广价值。

进一步的，叉车上横梁通过人力吊装在液压夹具上，夹具导向板、止退板定位，启动主电源，机床按照程序指令，油缸将零件夹紧、保压。左右铣头Z向电机启动，主轴箱沿Z向下移，按零件槽深要求，机械限位确定深度。左右铣头主轴电机启动，横梁丝杠组件伺服电机启动，左右铣头沿Y1、Y2方向移动到位。工作台主电机启动，快进、工进，左右铣头完成两槽的加工，工作台工进暂停，左右铣头快速移动，保证槽间距，工作台反向工进开始，左右铣头完成四个槽的加工，如此反复循环，直至所有槽加工完成。按复位键，左右铣头及工作台移动到原始位置，左右铣头电机停，工作台主电机停。油缸松开，卸件。由于工作台复位、主电机启停、零件夹紧、滑台快进工进实现数字控制，所以设备实现独立控制自动化铣削加工，既提高生产效率又减轻工人的劳动强度，具有很高的推广价值。

附图说明

图1是本发明数控双头龙门铣削装置结构示意图一；

图2是本发明数控双头龙门铣削装置结构示意图二；

图3是本发明数控双头龙门铣削装置结构示意图三；

图4是本发明数控双头龙门铣削装置结构示意图四；

图5是本发明数控双头龙门铣削装置中主滑台结构示意图一；

图6是本发明数控双头龙门铣削装置中主滑台结构示意图二；

图7是本发明数控双头龙门铣削装置中主滑台结构示意图三；

图8是本发明数控双头龙门铣削装置中横向滑台结构示意图一；

图9是本发明数控双头龙门铣削装置中横向滑台结构示意图二；

图10是本发明数控双头龙门铣削装置中液压夹具结构示意图一；

图11是本发明数控双头龙门铣削装置中液压夹具结构示意图二；

图12是本发明数控双头龙门铣削装置中液压系统结构示意图一；

图13是本发明数控双头龙门铣削装置中液压系统结构示意图二。

图中，1—排屑器；2—主滑台；3—护罩；4—主滑台滚珠丝杠；5—工作台；6—冷却系统；7—横向滑台；8—液压夹具；9—润滑系统；10—主滑台伺服电机；11—液压系统；12—横向滑台左伺服电机；13—横向滑台左滚珠丝杠；14—立柱；15—刀柄；16—左铣头；17—右铣头；18—铣刀；19—横向滑台右滚珠丝杠；20—横向滑台右伺服电机；21—电气系统；201—主滑座；202—第一线性滑轨；203—轴承座；204—滚珠丝杠组件；205—斜铁；206—滚珠丝杠螺母；207—第一线性滑轨滑块；208—紧固螺钉；701—横梁；702—第二线性滑轨；703—左过渡板；704—右过渡板；705—左滚珠丝杠组件；706—右滚珠丝杠组件；707—线性滑轨滑块；801—工装底板；802—导向板；803—定位板；804—夹紧头；805—油缸座；111—油缸；113—接头；114—高压胶管；115—拖链；116—托架；112—液压站。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1-13所示，一种数控双头龙门铣削装置，护罩3，所述护罩3内安装有主滑台2，所述主滑台2上安装有工作台5，所述工作台5上设置有用于固定零件的夹具；所述主滑台2两侧分别安装有立柱14，所述立柱14上设置有横向滑台7，所述立柱14与横向滑台7形成龙门结构，所述横向滑台7上对称设置有可单独控制的左、右铣削机构，所述左、右铣削机构均可垂直和水平方向移动。。

如图5-7所示，所述主滑台2包括：主滑座201，所述主滑座201上设置有第一线性滑轨202，所述工作台5安装于第一线性滑轨202上，所述工作台5上连接有动力机构。

具体的，所述动力机构包括安装于主滑座201上安装有滚珠丝杠组件204，所述工作台5固定安装于滚珠丝杠组件204上，所述滚珠丝杠组件204上通过联轴器连接有减速器和伺服电机。所述工作台5的两边通过第一线性滑轨滑块207联结并与滚珠丝杠螺母联结，拧紧208紧定螺钉，205斜铁将线性滑轨与滑轨定位面侧向定位并夹紧。

所述滚珠丝杠组件204包括：通过轴承座203安装于主滑座201上的主滑台滚珠丝杠4，轴承座203安装在主滑座上支承主滑台滚珠丝杠4；所述主滑台滚珠丝杠4通过滚珠丝杠螺母206与工作台5底部相连接；所述伺服电机带动主滑台滚珠丝杠4转动，带动滚珠丝杠螺母206直线运动，带动工作台5直线运动，实现进给运动。

本发明中，所述主滑台滚珠丝杠4支撑方式采用轴承座双端固定拉伸式，安装调整时可对丝杠进行适当的预紧作用，避免在重切削机床出现抖动而影响刀具耐用度及零件的加工精度。

优选地，所述工作台5上设置有液压夹具8。如图10、11所示，所述液压夹具8包括：工装底板801，所述工装底板801上安装有导向板802、定位板803、以及油缸805，所述油缸805端部安装有用于夹紧零件的夹紧头804，零件与导向板802平行并靠实，零件一端与定位板803贴紧，油缸上的夹紧头805将零件夹紧。所述油缸805上连接有数控系统，所述数控系统通过电磁阀控制油缸及夹紧头804对零件的夹紧、保压、松开。

本发明中，横向滑台7两端与立柱14联结，形成龙门架，与主滑台2方向成90°。立柱14两侧与主滑台2联结，顶端与横向滑台7联结，将横向滑台与主滑台联结成一体。主滑台2的X向与横向滑台7的Y1、Y2三轴联动，完成零件的主切削进给运动、以及横向移动，以保证正确的槽间距尺寸。

如图8、9所示，具体的，所述横向滑台7包括：横梁701，所述横梁701上设置有第二线性滑轨702、左滚珠丝杠组件705、右滚珠丝杠组件706；所述左滚珠丝杠组件705和右滚珠丝杠组件706上分别对应安装有左、右铣削机构，组件705和右滚珠丝杠组件706上分别设置有动力输出机构。其中，所述左滚珠丝杠组件705和右滚珠丝杠组件706结构相同，均包括轴承座、滚珠丝杠副、60°角接触轴承、球轴承、滚珠丝杠、联轴器、伺服电机；由于横向移动不承担进给运动，丝杠支撑方式采用轴承座一端固定一端游动的形式，这种支撑形式优点是结构简单，安装精度不受温度影响。采用两组横梁丝杠组件，可以独立控制左右铣头横向移动，满足不同槽间距需求，同时，必要时可以采用一只铣头工作。例如,横向滑台左滚珠丝杠13上安装有横向滑台左伺服电机12，横向滑台右滚珠丝杠19上安装有横向滑台右伺服电机20。

左、右滚珠丝杠组件705、706均通过滑块707安装在横向滑台7上，左、右过渡板703、704安装在线性滑轨副滑块上，分别与左右滚珠丝杠螺母联结，伺服电机启动，滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠螺母带动左右过渡板移动，确定槽间距尺寸。

所述左、右铣削机构结构相同，其中；

左铣削机构包括：Z向电机、主轴电机、梯形丝杠、Z向滑板、丝杠、主轴箱，梯形丝杠、Z向滑板与过渡板连接，，所述主轴电机上安装有左铣刀16，所述Z向电机安装于Z向滑板上，所述Z向滑板通过左过渡板703安装于向滑台7上。横向滑台滚珠丝杠通过联轴器与减速器伺服电机联结。

右铣削机构包括：Z向电机、主轴电机、梯形丝杠、Z向滑板、丝杠、主轴箱，梯形丝杠、Z向滑板与过渡板连接，所述主轴电机上安装有右铣刀17，所述Z向电机安装于Z向滑板上，所述Z向滑板通过右过渡板704安装于向滑台7上。横向滑台滚珠丝杠通过联轴器与减速器伺服电机联结。

左、右铣刀16、17分别通过对应的刀柄15定位安装在铣头主轴端锥孔内，用丝杆拉紧，Z向电机带动丝杠，主轴箱沿滑板Z向移动，机械限位确定铣刀切削深度。

本实施例中，还包括液压系统11、电气系统21、冷却系统6以及润滑系统9。

其中，如图12、13所示，所述液压系统11包括：油缸111、接头113、高压胶管114、拖链115、托架116、液压站112(流量阀、电磁换向阀、单向阀、液流阀、泵、滤油器、压力表、油箱等)，液压站112安装在工作台侧面，油缸固定在液压夹具的底板上，托架固定在主滑座上，油管固定在拖链上，通过接头与液压站和油缸联结在一起。拖链支撑管路，管路与液压夹具上的夹紧元件联结，数控系统通过电磁阀实现对零件的夹紧、保压、松开等动作。

所述电气系统21包括，铣床数控系统、交流伺服电机、交流伺服变压器、电机动力线缆、配电柜、低压电器元件、三色巡视灯、开关电源、交流接触器、直流继电器、交流变压器等，对主滑台伺服电机、左滚珠丝杠伺服电机、右滚珠丝杠伺服电机实现三轴联动控制。

自动润滑系统9包括，自动润滑机、输油管路、滴油嘴，拖链、接油盘等。润滑系统9通过油管油嘴给滚珠丝杠螺母轴承座轴承提供润滑。

冷却系统6对铣刀进行冷却降温，保证铣刀具有良好的切削性能。

所述主滑台2工作台、横向滑台7两端均安装护罩，护罩3防止铁屑及冷却液飞溅等以保护线性滑轨副、丝杠组件、不被杂物污染，影响机床精度及机床寿命。

优选地，本发明还包括排屑器1，所述排屑器1包括，小推车、刮板机、过滤器，循环泵、以及电机，对铁屑及冷却液进行收集。完成铁屑及冷却液的收集，冷却液循环利用。

在本发明中，所述工作台按照指令复位，装夹好零件。安装在横向滑台上的左右铣头，按照零件槽深调整机械限位，Z向电机带动丝杠，将左右铣头Z向行程调整到位。按照零件槽数及槽间距要求，分别将左右铣头移动到位，保证每只铣头承担总槽数的一半(余数单独加工)，启动主电源开关，启动程序，工作台快进、工进，完成第一个行程的加工，一次工进结束，工作台停止移动，左右铣头移动一个槽间距，工作台开始反向进给，完成第二个行程的加工，一次循环工进结束，工作台停止移动，如此反复循环完成零件多个槽的加工。

所述液压系统11包括，油缸111、接头113、高压胶管114、拖链115、托架116、液压站112(流量阀、电磁换向阀、单向阀、液流阀、泵、滤油器、压力表、油箱等)，液压站放置在设备侧面，油缸固定在液压夹具的底板上，托架固定在主滑座上，油管固定在拖链上，通过接头与液压站和油缸联结在一起。电气系统线路与换向阀连接，完成执行件油缸对零件的夹紧、保压、松开等动作。

进一步的，所述主滑台2工作台、横向滑台7两端均安装护罩，以保护线性滑轨副、丝杠组件、不被杂物污染，影响机床精度及机床寿命。

本发明的工作原理及过程：

1、机床复位，叉车上横梁通过人力吊装在液压夹具8上，液压夹具导向板、止退板定位，启动主电源，机床按照程序指令，油缸将零件夹紧、保压。

2、左、右铣头15、16的Z向电机启动，主轴箱沿Z向下移，按零件槽深要求，机械限位确定深度。左、右铣头15、16的主轴电机启动，横梁丝杠组件伺服电机启动，左右铣头沿Y1、Y2方向移动到位。

3、工作台5主电机启动，快进、工进，左右铣头完成两槽的加工，工作台工进暂停，左右铣头快速移动，保证槽间距，工作台反向工进开始，左右铣头完成四个槽的加工，如此反复循环，直至所有槽加工完成。

4、按复位键，左右铣头及工作台移动到原始位置，左右铣头电机停，工作台主电机停。油缸松开，卸件。

另外，本发明装置采用电气采用数控系统控制实现两只铣头独立控制自动铣削，既提高生产效率又减轻工人的劳动强度，具有很高的推广价值。

进一步地，本发明可以通过更换定位及夹紧元件，完全可以满足1～4.5吨上横梁的独立控制自动铣削加工，自动化程度高，生产效率高。

对于本领域技术人员而言，显然能了解到上述具体事实例只是本发明的优选方案，因此本领域的技术人员对本发明中的某些部分所可能作出的改进、变动，体现的仍是本发明的原理，实现的仍是本发明的目的，均属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种数控双头龙门铣削装置，其特征在于，包括：护罩(3)，所述护罩(3)内安装有主滑台(2)，所述主滑台(2)上安装有工作台(5)，所述工作台(5)上设置有用于固定零件的夹具；所述主滑台(2)两侧分别安装有立柱(14)，所述立柱(14)上设置有横向滑台(7)，所述立柱(14)与横向滑台(7)形成龙门结构，所述横向滑台(7)上对称设置有可单独控制的左、右铣削机构，所述左、右铣削机构均可垂直和水平方向移动。

2.根据权利要求1所述的数控双头龙门铣削装置，其特征在于，所述主滑台(2)包括：主滑座(201)，所述主滑座(201)上设置有第一线性滑轨(202)，所述工作台(5)安装于第一线性滑轨(202)上，所述工作台(5)上连接有动力机构。

3.根据权利要求2所述的数控双头龙门铣削装置，其特征在于，所述动力机构包括安装于主滑座(201)上安装有滚珠丝杠组件(204)，所述工作台(5)固定安装于滚珠丝杠组件(204)上，所述滚珠丝杠组件(204)上通过联轴器连接有减速器和伺服电机。

4.根据权利要求3所述的数控双头龙门铣削装置，其特征在于，所述滚珠丝杠组件(204)包括：通过轴承座(203)安装于主滑座(201)上的主滑台滚珠丝杠(4)，所述主滑台滚珠丝杠(4)通过滚珠丝杠螺母(206)与工作台(5)底部相连接；所述伺服电机带动主滑台滚珠丝杠(4)转动，带动滚珠丝杠螺母(206)直线运动，带动工作台(5)直线运动。

5.根据权利要求1或2所述的数控双头龙门铣削装置，其特征在于，所述工作台(5)上设置有液压夹具(8)。

6.根据权利要求5所述的数控双头龙门铣削装置，其特征在于，所述液压夹具(8)包括：工装底板(801)，所述工装底板(801)上安装有导向板(802)、定位板(803)、以及油缸(805)，所述油缸(805)端部安装有用于夹紧零件的夹紧头(804)，所述油缸(805)上连接有数控系统，所述数控系统通过电磁阀控制油缸及夹紧头(804)对零件的夹紧、保压、松开。

7.根据权利要求1所述的数控双头龙门铣削装置，其特征在于，所述横向滑台(7)包括：横梁(701)，所述横梁(701)上设置有第二线性滑轨(702)、左滚珠丝杠组件(705)、右滚珠丝杠组件(706)；所述左滚珠丝杠组件(705)和右滚珠丝杠组件(706)上分别对应安装有左、右铣削机构，左滚珠丝杠组件(705)和右滚珠丝杠组件(706)上分别设置有动力输出机构。

8.根据权利要求1所述的数控双头龙门铣削装置，其特征在于，所述左、右铣削机构结构相同，其中；

左铣削机构包括：Z向电机和主轴电机，所述主轴电机上安装有左铣刀(16)，所述Z向电机安装于Z向滑板上，所述Z向滑板通过左过渡板(703)安装于向滑台(7)上。

9.根据权利要求1所述的数控双头龙门铣削装置，其特征在于，还包括液压系统(11)、电气系统(21)、冷却系统(6)以及润滑系统(9)。

10.根据权利要求1或9所述的数控双头龙门铣削装置，其特征在于，还包括排屑器(1)，所述排屑器(1)包括，小推车、刮板机、过滤器，循环泵、以及电机，对铁屑及冷却液进行收集。

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