CN113118519A - 大模数螺杆龙门数控旋风铣床 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于大模数螺杆铣削加工的专用数控铣床，是为螺旋打桩机、大型挤塑机上所用的变径、变距、大导程、变牙型等异型螺杆的铣削加工而专门设计，该机床采用龙门式旋风铣削加工方法，从左到右依次包括进给系统、定位单元、龙门铣削加工系统和出料台，所述龙门铣削加工系统一共有三把螺杆铣刀，并对每把铣刀一一对应设计了刀头倾斜卡槽，每把铣刀都可三个方向自由运动，分别是水平运动、垂直运动和上下摆动（竖直铣刀左右摆动，侧面铣刀上下摆动），使得铣刀水平和垂直位置根据螺杆直径的不同进行调节，铣刀刀头的上下摆动可以加工出螺杆上不同牙型角的螺纹槽，特别适用于铣削直径在200‑500mm,长度1000‑4000mm的大模数单线、双线、三线异型螺杆。

Description

大模数螺杆龙门数控旋风铣床

技术领域

本发明涉及一种数控机床，尤其涉及一种大模数螺杆龙门数控旋风铣床。

背景技术

螺杆是外表面切有矩形螺旋槽或者锥面螺旋槽的圆柱，螺杆不仅抗拉、抗弯、抗疲劳，而且硬度高、耐磨、韧性好，广泛分布于机械、石油、电力、建材、船舶等各个行业。由于大模数螺杆都比较长，加工难度较大，因此对于螺杆合理化加工也变得尤为重要。目前的螺杆铣削加工技术主要有：成型铣削法、旋风铣削法、车铣复合法加工等，成型铣刀加工效率不高，旋风铣削刀盘加工，加工效率较高，但是对于变径、变距、大导程、变牙型等异型螺杆的铣削加工，特别是螺旋打桩机、大型挤塑机上所用的直径在200-500mm、长度1000-4000mm、变径、变距、大导程、变牙型等异型螺杆的加工，需要在不同机床上多次对刀、多次装夹实现不同的加工工序，因而不仅效率低而且精度也得不到保证。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种用于大模数螺杆铣削加工的专用数控铣床，是为螺旋打桩机、大型挤塑机上所用的变径、变距、大导程、变牙型等异型螺杆的铣削加工而专门设计，该机床采用龙门式旋风铣削加工方法，龙门铣削加工系统 一共有三把螺杆铣刀，并对每把铣刀一一对应设计了刀头倾斜卡槽，每把铣刀都可三个方向自由运动，分别是水平运动、垂直运动和上下摆动（竖直铣刀左右摆动，侧面铣刀上下摆动），铣刀水平和垂直位置根据螺杆直径的不同进行调节，铣刀刀头的上下摆动可以加工出螺杆上不同牙型角的螺纹槽，特别适用于铣削直径在200-500mm,长度1000-4000mm的大模数单线、双线、三线异型螺杆。

为达此目的，本发明提供了一种大模数螺杆龙门数控旋风铣床，从左到右依次包括进给系统、定位单元、龙门铣削加工系统和出料台，所述进给系统包括推送台导轨、主机箱、上料夹紧支座、移动台、上料夹紧定位夹盘、夹盘推送电机、推送台丝杠、螺杆毛坯、螺杆毛坯支座、主机箱推送电机、主机箱推送减速箱、螺杆毛坯旋转电机、螺杆毛坯拧紧导杆、推送台支撑架、推送台、丝杠支座，所述推送台支撑架至少三个，分别支撑所述推送台前端、中端和后端，所述推送台丝杠一端连接丝杠支座，另一端穿过主机箱推送减速箱后跟所述主机箱推送电机连接，所述主机箱推送减速箱、丝杠支座位于所述推送台一侧，所述推送台导轨设于所述推送台上表面，所述主机箱设于所述主机箱推送减速箱上表面，并可沿着所述推送台导轨左右移动，所述上料夹紧支座安装在所述主机箱右侧，所述移动台位于所述上料夹紧支座和所述上料夹紧定位夹盘之间，使得所述上料夹紧定位夹盘可在所述上料夹紧支座下方左右移动，所述上料夹紧定位夹盘下部夹紧所述螺杆毛坯，所述夹盘推送电机安装在所述上料夹紧定位夹盘右侧，用于调整所述上料夹紧定位夹盘的夹紧力，所述螺杆毛坯支座为至少两个，安装于所述推送台上表面，且位于所述推送台导轨一侧，所述螺杆毛坯为圆柱状，置于所述螺杆毛坯支座上，所述螺杆毛坯拧紧导杆一端连接所述主机箱上，一端拧进所述螺杆毛坯一端的螺纹孔内，从而将所述螺杆毛坯进行定位，所述螺杆毛坯旋转电机安装在所述主机箱前侧，用于控制所述螺杆毛坯拧紧导杆拧进所述螺杆毛坯的长度，所述定位单元包括定位夹具支架、夹具手爪、夹具臂、液压缸，所述夹具手爪安装于所述定位夹具支架上方，所述液压缸位于所述定位夹具支架一侧，控制所述夹具手爪的夹紧力，所述龙门铣削加工系统包括一个龙门底座、两个侧面铣刀垂直导轨、两个侧面铣刀加工组件、一个竖直铣刀水平导轨、一个竖直铣刀加工组件、和一个数控系统、所述竖直铣刀水平导轨包括平行的水平上导轨和水平下导轨两端连接而成，所述两个侧面铣刀垂直导轨对称安装于所述龙门底座上表面左右两边，所述水平下导轨与两个所述侧面铣刀垂直导轨顶端连接，两个所述侧面铣刀加工组件分别镜像对称安装于两个所述侧面铣刀垂直导轨上，使得所述侧面铣刀加工组件可在所述侧面铣刀垂直导轨上上下移动，所述竖直铣刀加工组件安装于所述竖直铣刀水平导轨上，使得所述竖直铣刀加工组件可在所述竖直铣刀水平导轨上来回移动，所述侧面铣刀加工组件包括侧面铣刀水平导轨架、侧面铣刀水平导轨、侧面铣刀水平进给丝杠、侧面铣刀水平进给电机、侧面刀具旋转减速器、侧面铣刀刀具旋转电机、侧面铣刀垂直进给丝杠、侧面铣刀垂直进给电机、刀具旋转电机安装架、螺杆铣刀、刀头倾斜卡槽和铣刀刀具安装架，所述侧面铣刀水平导轨设于所述侧面铣刀水平导轨架上，所述侧面铣刀水平导轨架安装在所述侧面铣刀垂直导轨上，所述侧面铣刀水平进给电机安装于所述侧面铣刀水平导轨架外侧，所述侧面刀具旋转减速器安装于所述侧面铣刀水平导轨架内侧，所述侧面铣刀水平进给丝杠一端穿过所述侧面铣刀水平导轨架后连接所述侧面铣刀水平进给电机，一端连接所述侧面刀具旋转减速器一侧，所述螺杆铣刀安装于所述侧面刀具旋转减速器另一侧，并和所述铣刀刀具安装架可拆卸式连接，所述铣刀刀具安装架安装于所述侧面铣刀水平导轨上，所述刀具旋转电机安装架安装于所述铣刀刀具安装架上，并位于所述螺杆铣刀上方，所述侧面铣刀刀具旋转电机安装于所述刀具旋转电机安装架上，所述侧面铣刀垂直进给电机固定于所述水平下导轨上，所述侧面铣刀垂直进给丝杠上端连接所述侧面铣刀垂直进给电机，下端连接所述侧面铣刀水平导轨架，所述刀头倾斜卡槽呈半圆弧型，开设于所述铣刀刀具安装架上，使得所述螺杆铣刀的刀头可在所述刀头倾斜卡槽内沿弧形上下转动，所述竖直铣刀加工组件包括竖直铣刀垂直导轨架、竖直铣刀垂直导轨、竖直铣刀水平进给丝杠、竖直铣刀水平进给电机、竖直铣刀刀具旋转减速器、竖直铣刀刀具旋转电机、竖直铣刀垂直进给丝杠、竖直铣刀垂直进给电机，所述竖直铣刀水平进给电机连接于所述竖直铣刀水平导轨一侧，所述竖直铣刀垂直导轨架安装于所述竖直铣刀水平导轨上，并可沿所述竖直铣刀水平导轨移动，所述竖直铣刀垂直进给电机安装在所述竖直铣刀垂直导轨架上部，所述竖直铣刀刀具旋转减速器安装在所述竖直铣刀垂直导轨架上，并位于所述竖直铣刀垂直进给电机下方，所述竖直铣刀垂直进给丝杠一端连接所述竖直铣刀垂直进给电机，另一端连接所述竖直铣刀刀具旋转减速器，所述竖直铣刀加工组件也包括所述铣刀刀具安装架、刀具旋转电机安装架、螺杆铣刀、所述刀头倾斜卡槽，所述铣刀刀具安装架安装于所述竖直铣刀垂直导轨架上，所述刀具旋转电机安装架安装于所述铣刀刀具安装架一侧，所述竖直铣刀刀具旋转电机安装于所述刀具旋转电机安装架上，所述螺杆铣刀刀头朝下，所述刀头倾斜卡槽呈半圆弧型，开设于所述铣刀刀具安装架上，使得所述螺杆铣刀的刀头可在所述刀头倾斜卡槽内沿弧形左右摆动，所述数控系统安装于所述竖直铣刀水平导轨另一侧，与所述竖直铣刀水平进给电机相对设置，所述出料台包括出件台支座、出件台台面、出件滚轮支架和出件摩擦滚轮，所述出件台支座设于所述出件台台面下方，用于支撑所述出件台台面，所述出件滚轮支架数量为至少对，等间距排布在所述出件台台面上表面，所述出件滚轮支架上均安装有所述出件摩擦滚轮。

作为本发明进一步改进，所述龙门底座和两个侧面铣刀垂直导轨一体化形成。

作为本发明进一步改进，所述出件摩擦滚轮材质为橡胶。

作为本发明进一步改进，所述出件摩擦滚轮垂直于所述螺杆毛坯的轴线布置。出件摩擦滚轮材质为橡胶，且垂直于螺杆轴线布置以增大摩擦力，减小出件的惯性作用，防止出件端速度过快带来的螺杆加工质量问题。

作为本发明进一步改进，所述定位单元为两个，分别位于所述龙门铣削加工系统的两侧。在进件侧和出件侧都设置两个定位单元，使得整个螺杆毛坯加工过程中稳定性提高,避免铣削过程中的跳动而影响了螺纹加工的质量，降低产品的报废率。

作为本发明的另一种改进，所述竖直铣刀加工组件与所述侧面铣刀加工组件呈45°角镜像后，安装于所述竖直铣刀水平导轨上，所述螺杆铣刀刀头朝下，所述刀头倾斜卡槽呈半圆弧型，开设于所述铣刀刀具安装架上，使得所述螺杆铣刀的刀头可在所述刀头倾斜卡槽内沿弧形左右摆动，所述数控系统安装于所述竖直铣刀水平导轨一侧。

本申请的大模数螺杆龙门数控旋风铣床，有如下优点：

1).本发明的龙门铣削加工系统一共有三把螺杆铣刀，并对每把铣刀一一对应的刀头倾斜卡槽，每把铣刀都可三个方向自由运动，分别是水平运动、垂直运动和上下摆动（竖直铣刀左右摆动，侧面铣刀上下摆动），铣刀水平和垂直位置根据螺杆直径的不同进行调节，铣刀刀头的上下摆动可以加工出螺杆上不同牙型角的螺纹槽，三把独立运动铣刀可以一道工序完成三线、变径、变牙型的螺杆加工，相比传统设计多次对刀加工，不仅加工效率高，而且可以避免螺杆多次装夹带来的加工精度问题，特别适用于铣削直径在200-500mm,长度1000-4000mm的变径、变距、大导程、变牙型等异型螺杆;

2）本发明工作过程螺杆轴向移动、周向旋转，刀架静止，对于长度在1000-4000mm的大模数螺杆，本设计可以避免螺杆长度过长带来的加工抖动影响加工精度问题；

3).对进给系统进行了优化设计，使得在毛坯螺杆毛坯在加工时，上料夹紧定位夹盘夹紧螺杆毛坯左端，螺杆毛坯旋转电机将螺杆毛坯拧紧导杆拧进毛坯螺杆毛坯端部的螺纹孔内，拧紧后上料夹盘松开，推送台向右运动同时螺杆毛坯被螺杆毛坯拧紧导杆带动旋转，定位单元定位好螺杆毛坯右端，防止螺杆毛坯旋转过程中的抖动，随着螺杆毛坯通过龙门铣床，三个螺杆铣刀在螺杆上铣削出螺纹线;

4).龙门铣床的出件侧装有进件侧相同的定位单元，螺杆毛坯通过出件侧定位单元进入出料台的出件摩擦滚轮上，由于出件摩擦滚轮为橡胶材质，且垂直于螺杆轴线布置，从而增大了摩擦力，减小出件的惯性作用，防止出件端速度过快带来的螺杆加工质量问题;

5). 夹盘推送电机、主机箱推送电机、螺杆毛坯旋转电机和铣刀进给电机均采用交流伺服电机，竖直铣刀刀具旋转电机和侧面铣刀刀具旋转电机均采用变频电机实现旋风铣头的无极调速，可加工螺距变化、槽距变化、矩形、圆锥形等变槽形螺杆。

总之，本申请的大模数螺杆龙门数控旋风铣床同时对进给系统、定位单元、龙门铣削加工系统、出料台的结构和布局都进行了最优化的设计，实用性强，对于变径、变距、大导程、变牙型等异型螺杆的铣削加工，特别是直径在200-500mm,长度1000-4000mm的单线、双线、三线螺杆的加工，自动化程度较高，降低了人工劳动强度，无需多次装夹更换刀具，可以直接在螺杆毛坯上直接加工出不同牙型角的螺纹槽，同时提高了生产效率和加工质量，维持了产品质量的稳定性，具备良好的应用前景。

附图说明

附图1是本申请整体结构示意图；

附图2是图1中进给系统的结构示意图；

附图3是图1中定位单元的结构示意图；

附图4是图1中龙门铣削加工系统的结构示意图；

附图5是图1中龙门铣削加工系统的局部示意图；

附图6是图1中出料台的结构示意图;

部件名称

1、进给系统;1-1、推送台导轨;1-2、主机箱;1-3、上料夹紧支座;1-4、移动台;1-5、上料夹紧定位夹盘;1-6、夹盘推送电机;1-7、推送台丝杠;1-8、螺杆毛坯;1-9、螺杆毛坯支座;1-10、主机箱推送电机;1-11、主机箱推送减速箱;1-12、螺杆毛坯旋转电机;1-13、螺杆毛坯拧紧导杆;1-14、推送台支撑架;1-15、推送台;1-16、丝杠支座;2、定位单元;2-1、定位夹具支架;2-2、夹具手爪;2-3、夹具臂;2-4、液压缸;3、龙门铣削加工系统;3-1、侧面铣刀水平导轨架;3-2、侧面铣刀垂直导轨;3-3、侧面铣刀水平导轨;3-4、侧面铣刀水平进给丝杠;3-5、侧面铣刀水平进给电机;3-6、侧面刀具旋转减速器;3-7、侧面铣刀刀具旋转电机;3-8、侧面铣刀垂直进给丝杠;3-9、竖直铣刀水平进给电机;3-10、侧面铣刀垂直进给电机;3-11、竖直铣刀水平导轨;3-11-1、水平上导轨;3-11-2、水平下导轨;3-12、竖直铣刀水平进给丝杠;3-13、竖直铣刀刀具旋转电机;3-14、竖直铣刀垂直进给电机;3-15、竖直铣刀垂直进给丝杠;3-16、竖直铣刀垂直导轨;3-17、竖直铣刀刀具旋转减速器;3-18、数控系统;3-19、螺杆铣刀;3-20、竖直铣刀垂直导轨架;3-21、刀具旋转电机安装架;3-22、刀头倾斜卡槽;3-23、龙门底座;3-24、铣刀刀具安装架;4、出料台;4-1、出件台支座;4-2、出件台台面;4-3、出件滚轮支架;4-4、出件摩擦滚轮。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明提供如图1-6所示的一种大模数螺杆龙门数控旋风铣床，从左到右依次包括进给系统1、定位单元2、龙门铣削加工系统3和出料台4，所述进给系统1包括推送台导轨1-1、主机箱1-2、上料夹紧支座1-3、移动台1-4、上料夹紧定位夹盘1-5、夹盘推送电机1-6、推送台丝杠1-7、螺杆毛坯1-8、螺杆毛坯支座1-9、主机箱推送电机1-10、主机箱推送减速箱1-11、螺杆毛坯旋转电机1-12、螺杆毛坯拧紧导杆1-13、推送台支撑架1-14、推送台1-15、丝杠支座1-16，所述推送台支撑架1-14至少三个，分别支撑所述推送台1-15前端、中端和后端，所述推送台丝杠1-7一端连接丝杠支座1-16，另一端穿过主机箱推送减速箱1-11后跟所述主机箱推送电机1-10连接，所述主机箱推送减速箱1-11、丝杠支座1-16位于所述推送台1-15一侧，所述推送台导轨1-1设于所述推送台1-15上表面，所述主机箱1-2设于所述主机箱推送减速箱1-11上表面，并可沿着所述推送台导轨1-1左右移动，所述上料夹紧支座1-3安装在所述主机箱1-2右侧，所述移动台1-4位于所述上料夹紧支座1-3和所述上料夹紧定位夹盘1-5之间，使得所述上料夹紧定位夹盘1-5可在所述上料夹紧支座1-3下方左右移动，所述上料夹紧定位夹盘1-5下部上料时夹紧所述螺杆毛坯1-8，所述夹盘推送电机1-6安装在所述上料夹紧定位夹盘1-5右侧，用于调整所述上料夹紧定位夹盘1-5的夹紧力，所述螺杆毛坯支座1-9为至少两个，安装于所述推送台1-15上表面，且位于所述推送台导轨1-1一侧，所述螺杆毛坯1-8为圆柱状，置于所述螺杆毛坯支座1-9上，所述螺杆毛坯拧紧导杆1-13一端连接所述主机箱1-2上，一端拧进所述螺杆毛坯1-8一端的螺纹孔内，从而将所述螺杆毛坯1-8进行定位，螺杆加工时，螺杆毛坯拧紧导杆1-13与螺杆毛坯1-8同时转动，所述螺杆毛坯旋转电机1-12安装在所述主机箱1-2前侧，用于控制所述螺杆毛坯拧紧导杆1-13拧进所述螺杆毛坯1-8的长度，所述定位单元2包括定位夹具支架2-1、夹具手爪2-2、夹具臂2-3、液压缸2-4，所述夹具手爪2-2安装于所述定位夹具支架2-1上方，所述液压缸2-4位于所述定位夹具支架2-1一侧，控制所述夹具手爪2-2的夹紧力，所述龙门铣削加工系统3包括一个龙门底座3-23、两个侧面铣刀垂直导轨3-2、两个侧面铣刀加工组件、一个竖直铣刀水平导轨3-11、一个竖直铣刀加工组件、和一个数控系统3-18、所述竖直铣刀水平导轨3-11包括平行的水平上导轨3-11-1和水平下导轨3-11-2，所述两个侧面铣刀垂直导轨3-2对称安装于所述龙门底座3-23上表面左右两边，所述水平下导轨3-11-2与两个所述侧面铣刀垂直导轨3-2顶端连接，两个所述侧面铣刀加工组件分别镜像对称安装于两个所述侧面铣刀垂直导轨3-2上，使得所述侧面铣刀加工组件可在所述侧面铣刀垂直导轨3-2上上下移动，所述竖直铣刀加工组件安装于所述竖直铣刀水平导轨3-11上，使得所述竖直铣刀加工组件可在所述竖直铣刀水平导轨3-11上左右移动，所述侧面铣刀加工组件包括侧面铣刀水平导轨架3-1、侧面铣刀水平导轨3-3、侧面铣刀水平进给丝杠3-4、侧面铣刀水平进给电机3-5、侧面刀具旋转减速器3-6、侧面铣刀刀具旋转电机3-7、侧面铣刀垂直进给丝杠3-8、侧面铣刀垂直进给电机3-10、刀具旋转电机安装架3-21、螺杆铣刀3-19、刀头倾斜卡槽3-22和铣刀刀具安装架3-24，所述侧面铣刀水平导轨3-3设于所述侧面铣刀水平导轨架3-1上，所述侧面铣刀水平导轨架3-1安装在所述侧面铣刀垂直导轨3-2上，所述侧面铣刀水平进给电机3-5安装于所述侧面铣刀水平导轨架3-1外侧，所述侧面刀具旋转减速器3-6安装于所述侧面铣刀水平导轨架3-1内侧，所述侧面铣刀水平进给丝杠3-4一端穿过所述侧面铣刀水平导轨架3-1后连接所述侧面铣刀水平进给电机3-5，一端连接所述侧面刀具旋转减速器3-6一侧，所述螺杆铣刀3-19安装于所述侧面刀具旋转减速器3-6另一侧，并和所述铣刀刀具安装架3-24可拆卸式连接，所述铣刀刀具安装架3-24安装于所述侧面铣刀水平导轨3-3上，所述刀具旋转电机安装架3-21安装于所述铣刀刀具安装架3-24上，并位于所述螺杆铣刀3-19上方，所述侧面铣刀刀具旋转电机3-7安装于所述刀具旋转电机安装架3-21上，所述侧面铣刀垂直进给电机3-10固定于所述侧面铣刀垂直导轨(3-20)上端，所述侧面铣刀垂直进给丝杠3-8上端连接所述侧面铣刀垂直进给电机3-10，下端连接所述侧面铣刀水平导轨架3-1，所述刀头倾斜卡槽3-22呈半圆弧型，开设于所述铣刀刀具安装架3-24上，使得所述螺杆铣刀3-19的刀头可在所述刀头倾斜卡槽3-22内沿弧形上下转动，所述竖直铣刀加工组件包括竖直铣刀垂直导轨架3-20、竖直铣刀垂直导轨3-16、竖直铣刀水平进给丝杠3-12、竖直铣刀水平进给电机3-9、竖直铣刀刀具旋转减速器3-17、竖直铣刀刀具旋转电机3-13、竖直铣刀垂直进给丝杠3-15、竖直铣刀垂直进给电机3-14，所述竖直铣刀水平进给电机3-9连接于所述竖直铣刀水平导轨3-11一侧，所述竖直铣刀垂直导轨架3-20安装于所述竖直铣刀水平导轨3-11上，并可沿所述竖直铣刀水平导轨3-11左右移动，所述竖直铣刀垂直进给电机3-14安装在所述竖直铣刀垂直导轨架3-20上部，所述竖直铣刀刀具旋转减速器3-17安装在所述竖直铣刀垂直导轨架3-20上，并位于所述竖直铣刀垂直进给电机3-14下方，所述竖直铣刀垂直进给丝杠3-15一端连接所述竖直铣刀垂直进给电机3-14，另一端连接所述竖直铣刀刀具旋转减速器3-17，所述竖直铣刀加工组件也包括所述铣刀刀具安装架3-24、刀具旋转电机安装架3-21、螺杆铣刀3-19、所述刀头倾斜卡槽3-22，所述铣刀刀具安装架3-24安装于所述竖直铣刀垂直导轨架3-20上，所述刀具旋转电机安装架3-21安装于所述铣刀刀具安装架3-24一侧，所述竖直铣刀刀具旋转电机3-13安装于所述刀具旋转电机安装架3-21上，所述螺杆铣刀3-19刀头朝下，所述刀头倾斜卡槽3-22呈半圆弧型，开设于所述铣刀刀具安装架3-24上，使得所述螺杆铣刀3-19的刀头可在所述刀头倾斜卡槽3-22内沿弧形左右摆动，所述数控系统3-18安装于所述竖直铣刀水平导轨3-11另一侧，与所述竖直铣刀水平进给电机3-9相对设置，所述出料台4包括出件台支座4-1、出件台台面4-2、出件滚轮支架4-3和出件摩擦滚轮4-4，所述出件台支座4-1设于所述出件台台面4-2下方，用于支撑所述出件台台面4-2，所述出件滚轮支架4-3数量为至少3对，等间距排布在所述出件台台面4-2上表面，所述出件滚轮支架4-3上均安装有所述出件摩擦滚轮4-4。

所述龙门底座3-23和两个侧面铣刀垂直导轨3-2一体化形成。

所述出件摩擦滚轮4-4材质为橡胶。

所述出件摩擦滚轮4-4垂直于所述螺杆毛坯1-8的轴线布置。出件摩擦滚轮材质为橡胶，且垂直于螺杆轴线布置以增大摩擦力，减小出件的惯性作用，防止出件端速度过快带来的螺杆加工质量问题。

所述定位单元2为两个，分别位于所述龙门铣削加工系统3的两侧。在进件侧和出件侧都设置两个定位单元，使得整个螺杆毛坯加工过程中稳定性提高,避免铣削过程中的跳动而影响了螺纹加工的质量，降低产品的报废率。

所述竖直铣刀加工组件与所述侧面铣刀加工组件呈45°角镜像后，安装于所述竖直铣刀水平导轨3-11上，所述螺杆铣刀3-19刀头朝下，所述刀头倾斜卡槽3-22呈半圆弧型，开设于所述铣刀刀具安装架3-24上，使得所述螺杆铣刀3-19的刀头可在所述刀头倾斜卡槽3-22内沿弧形左右摆动，所述数控系统3-18安装于所述竖直铣刀水平导轨3-11一侧。

本申请的大模数螺杆龙门数控旋风铣床，有如下优点：

1).本发明的龙门铣削加工系统一共有三把螺杆铣刀和与铣刀一一对应的刀头倾斜卡槽3-22，每把铣刀都可三个方向自由运动，分别是水平运动、垂直运动和上下摆动（竖直铣刀左右摆动，侧面铣刀上下摆动），铣刀水平和垂直位置根据螺杆直径的不同进行调节，铣刀刀头的上下摆动可以加工出螺杆上不同牙型角的螺纹槽;

2).对进给系统1进行了优化设计，使得在毛坯螺杆毛坯1-8在加工时，上料夹紧定位夹盘1-5夹紧螺杆毛坯1-8左端，螺杆毛坯旋转电机1-12将螺杆毛坯拧紧导杆1-13拧进毛坯螺杆毛坯1-8端部的螺纹孔内，拧紧后上料夹盘5松开，推送台1向右运动同时螺杆毛坯1-8被螺杆毛坯拧紧导杆1-13带动旋转，定位单元2定位好螺杆毛坯1-8右端，防止螺杆毛坯1-8旋转过程中的抖动，随着螺杆毛坯1-8通过龙门铣床，三个螺杆铣刀3-19在螺杆上铣削出螺纹线;

3).龙门铣床的出件侧装有进件侧相同的定位单元2，螺杆毛坯1-8通过出件侧定位单元进入出料台4的出件摩擦滚轮4-4上，由于出件摩擦滚轮4-4为橡胶材质，且垂直于螺杆轴线布置，从而增大了摩擦力，减小出件的惯性作用，防止出件端速度过快带来的螺杆加工质量问题;

4). 夹盘推送电机1-6 、主机箱推送电机1-10、螺杆毛坯旋转电机1-12和铣刀进给电机均采用交流伺服电机，竖直铣刀刀具旋转电机3-13和侧面铣刀刀具旋转电机3-7均采用变频电机实现旋风铣头的无极调速，可加工螺距变化、槽距变化、矩形、圆锥形等变槽形螺杆。

总之，本申请的大模数螺杆龙门数控旋风铣床同时对进给系统1、定位单元2、龙门铣削加工系统3、出料台4的结构和布局都进行了最优化的设计，实用性强，对于变径、变距、大导程、变牙型等异型螺杆的铣削加工，特别是直径在200-500mm,长度1000-4000mm的单线、双线、三线螺杆的加工，自动化程度较高，降低了人工劳动强度，无需多次装夹更换刀具，可以直接在螺杆毛坯上直接加工出不同牙型角的螺纹槽，同时提高了生产效率和加工质量，维持了产品质量的稳定性，具备良好的应用前景。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种大模数螺杆龙门数控旋风铣床，其特征在于，从左到右依次包括进给系统(1)、定位单元(2)、龙门铣削加工系统(3)和出料台(4)，所述进给系统(1)包括推送台导轨(1-1)、主机箱(1-2)、上料夹紧支座(1-3)、夹盘移动台(1-4)、上料夹紧定位夹盘(1-5)、夹盘夹紧电机(1-6)、推送台丝杠(1-7)、螺杆毛坯(1-8)、螺杆毛坯支座(1-9)、主机箱推送电机(1-10)、主机箱推送减速箱(1-11)、螺杆毛坯旋转电机(1-12)、螺杆毛坯拧紧导杆(1-13)、推送台支撑架(1-14)、推送台(1-15)、丝杠支座(1-16)，所述推送台支撑架(1-14)至少三个，分别支撑所述推送台(1-15)前端、中端和后端，所述推送台丝杠(1-7)一端连接丝杠支座(1-16)，另一端穿过主机箱推送减速箱(1-11)后跟所述主机箱推送电机(1-10)连接，所述主机箱推送减速箱(1-11)、丝杠支座(1-16)位于所述推送台(1-15)一侧，所述推送台导轨(1-1)设于所述推送台(1-15)上表面，所述主机箱(1-2)设于所述推送台导轨(1-1)上表面，并可沿着所述推送台导轨(1-1)左右移动，所述上料夹紧支座(1-3)安装在所述主机箱(1-2)右侧，所述移动台(1-4)位于所述上料夹紧支座(1-3)和所述上料夹紧定位夹盘(1-5)之间，使得所述上料夹紧定位夹盘(1-5)可在所述上料夹紧支座(1-3)下方左右移动，所述上料夹紧定位夹盘(1-5)下部上料时夹紧所述螺杆毛坯(1-8)，所述夹盘夹紧电机(1-6)安装在所述上料夹紧定位夹盘(1-5)右侧，用于调整所述上料夹紧定位夹盘(1-5)的夹紧力，所述螺杆毛坯支座(1-9)为至少两个，安装于所述推送台(1-15)上表面，且位于所述推送台两导轨(1-1)中间，所述螺杆毛坯(1-8)为圆柱状，置于所述螺杆毛坯支座(1-9)上，所述螺杆毛坯拧紧导杆(1-13)一端连接所述主机箱(1-2)上，一端拧进所述螺杆毛坯(1-8)一端的螺纹孔内，从而将所述螺杆毛坯(1-8)进行定位，螺杆加工时，螺杆毛坯拧紧导杆(1-13)与螺杆毛坯(1-8)同时转动，所述螺杆毛坯旋转电机(1-12)安装在所述主机箱(1-2)一侧，用于控制所述螺杆毛坯拧紧导杆(1-13)拧进所述螺杆毛坯(1-8)的长度以及带动螺杆毛坯旋转加工，所述定位单元(2)包括定位夹具支架(2-1)、夹具手爪(2-2)、夹具臂(2-3)、液压缸(2-4)，所述夹具手爪(2-2)安装于所述定位夹具支架(2-1)上方，所述液压缸(2-4)位于所述定位夹具支架(2-1)一侧，控制所述夹具手爪(2-2)的夹紧力，所述龙门铣削加工系统(3)包括一个龙门底座(3-23)、两个侧面铣刀垂直导轨(3-2)、两个侧面铣刀加工组件、一个竖直铣刀水平导轨(3-11)、一个竖直铣刀加工组件、和一个数控系统(3-18)、所述竖直铣刀水平导轨(3-11)包括平行的水平上导轨(3-11-1)和水平下导轨(3-11-2)，所述两个侧面铣刀垂直导轨(3-2)对称安装于所述龙门底座(3-23)上表面左右两边，所述水平下导轨(3-11-2)与两个所述侧面铣刀垂直导轨(3-2)顶端连接，两个所述侧面铣刀加工组件分别镜像对称安装于两个所述侧面铣刀垂直导轨(3-2)上，使得所述侧面铣刀加工组件可在所述侧面铣刀垂直导轨(3-2)上上下移动，所述竖直铣刀加工组件安装于所述竖直铣刀水平导轨(3-11)上，使得所述竖直铣刀加工组件可在所述竖直铣刀水平导轨(3-11)上左右移动，所述侧面铣刀加工组件包括侧面铣刀水平导轨架(3-1)、侧面铣刀水平导轨(3-3)、侧面铣刀水平进给丝杠(3-4)、侧面铣刀水平进给电机(3-5)、侧面刀具旋转减速器(3-6)、侧面刀具旋转电机(3-7)、侧面铣刀垂直进给丝杠(3-8)、侧面铣刀垂直进给电机(3-10)、刀具旋转电机安装架(3-21)、螺杆铣刀(3-19)、刀头倾斜卡槽(3-22)和铣刀刀具安装架(3-24)，所述侧面铣刀水平导轨(3-3)设于所述侧面铣刀水平导轨架(3-1)上，所述侧面铣刀水平导轨架(3-1)安装在所述侧面铣刀垂直导轨(3-2)上，所述侧面铣刀水平进给电机(3-5)安装于所述侧面铣刀水平导轨架(3-1)外侧，所述侧面刀具旋转减速器(3-6)安装于所述侧面铣刀水平导轨架(3-1)内侧，所述侧面铣刀水平进给丝杠(3-4)一端穿过所述侧面铣刀水平导轨架(3-1)后连接所述侧面铣刀水平进给电机(3-5)，一端连接所述侧面刀具旋转减速器(3-6)一侧，所述螺杆铣刀(3-19)安装于所述侧面刀具旋转减速器(3-6)另一侧，并和所述铣刀刀具安装架(3-24)可拆卸式连接，所述铣刀刀具安装架(3-24)安装于所述侧面铣刀水平导轨(3-3)上，所述刀具旋转电机安装架(3-21)安装于所述铣刀刀具安装架(3-24)上，并位于所述螺杆铣刀(3-19)上方，所述侧面铣刀刀具旋转电机(3-7)安装于所述刀具旋转电机安装架(3-21)上，所述侧面铣刀垂直进给电机(3-10)固定于所述侧面铣刀垂直导轨(3-20)上端，所述侧面铣刀垂直进给丝杠(3-8)上端连接所述侧面铣刀垂直进给电机(3-10)，下端连接所述侧面铣刀水平导轨架(3-1)，所述刀头倾斜卡槽(3-22)呈半圆弧型，开设于所述铣刀刀具安装架(3-24)上，使得所述螺杆铣刀(3-19)的刀头可在所述刀头倾斜卡槽(3-22)内沿弧形上下转动，所述竖直铣刀加工组件包括竖直铣刀垂直导轨架(3-20)、竖直铣刀垂直导轨(3-16)、竖直铣刀水平进给丝杠(3-12)、竖直铣刀水平进给电机(3-9)、竖直铣刀刀具旋转减速器(3-17)、竖直铣刀刀具旋转电机(3-13)、竖直铣刀垂直进给丝杠(3-15)、竖直铣刀垂直进给电机(3-14)，所述竖直铣刀水平进给电机(3-9)连接于所述竖直铣刀水平导轨(3-11)一侧，所述竖直铣刀垂直导轨架(3-20)安装于所述竖直铣刀水平导轨(3-11)上，并可沿所述竖直铣刀水平导轨(3-11)左右移动，所述竖直铣刀垂直进给电机(3-14)安装在所述竖直铣刀垂直导轨架(3-20)上部，所述竖直铣刀刀具旋转减速器(3-17)安装在所述竖直铣刀垂直导轨架(3-20)上，并位于所述竖直铣刀垂直进给电机(3-14)下方，所述竖直铣刀垂直进给丝杠(3-15)一端连接所述竖直铣刀垂直进给电机(3-14)，另一端连接所述竖直铣刀刀具旋转减速器(3-17)，所述竖直铣刀加工组件也包括所述铣刀刀具安装架(3-24)、刀具旋转电机安装架(3-21)、螺杆铣刀(3-19)、所述刀头倾斜卡槽(3-22)，所述铣刀刀具安装架(3-24)安装于所述竖直铣刀垂直导轨架(3-20)上，所述刀具旋转电机安装架(3-21)安装于所述铣刀刀具安装架(3-24)上侧，所述竖直铣刀刀具旋转电机(3-13)安装于所述刀具旋转电机安装架(3-21)上，所述螺杆铣刀(3-19)刀头朝下，所述刀头倾斜卡槽(3-22)呈半圆弧型，开设于所述铣刀刀具安装架(3-24)上，使得所述螺杆铣刀(3-19)的刀头可在所述刀头倾斜卡槽(3-22)内沿弧形左右摆动，所述数控系统(3-18)安装于所述竖直铣刀水平导轨(3-11)另一侧，与所述竖直铣刀水平进给电机(3-9)相对设置，所述出料台(4)包括出件台支座(4-1)、出件台台面(4-2)、出件滚轮支架(4-3)和出件摩擦滚轮(4-4)，所述出件台支座(4-1)设于所述出件台台面(4-2)下方，用于支撑所述出件台台面(4-2)，所述出件滚轮支架(4-3)数量为至少3对，等间距排布在所述出件台台面(4-2)上表面，所述出件滚轮支架(4-3)上均安装有所述出件摩擦滚轮(4-4)。

2.根据权利要求1所述的一种大模数螺杆龙门数控旋风铣床，其特征在于，所述龙门底座(3-23)和两个侧面铣刀垂直导轨(3-2)一体化形成。

3.根据权利要求2所述的一种大模数螺杆龙门数控旋风铣床，其特征在于，所述出件摩擦滚轮(4-4)材质为橡胶。

4.根据权利要求3所述的一种大模数螺杆龙门数控旋风铣床，其特征在于，所述出件摩擦滚轮(4-4)垂直于所述螺杆毛坯(1-8)的轴线布置。

5.根据权利要求4所述的一种大模数螺杆龙门数控旋风铣床，其特征在于，所述定位单元(2)为两个，分别位于所述龙门铣削加工系统(3)的两侧。

6.根据权利要求5所述的一种大模数螺杆龙门数控旋风铣床，其特征在于，夹盘推送电机(1-6) 、主机箱推送电机(1-10)、螺杆毛坯旋转电机(1-12)和铣刀进给电机均采用交流伺服电机，竖直铣刀刀具旋转电机(3-13)和侧面铣刀刀具旋转电机(3-7)均采用变频电机。

7.一种大模数螺杆龙门数控旋风铣床，其特征在于，从左到右依次包括进给系统(1)、定位单元(2)、龙门铣削加工系统(3)和出料台(4)，所述进给系统(1)包括推送台导轨(1-1)、主机箱(1-2)、上料夹紧支座(1-3)、移动台(1-4)、上料夹紧定位夹盘(1-5)、夹盘推送电机(1-6)、推送台丝杠(1-7)、螺杆毛坯(1-8)、螺杆毛坯支座(1-9)、主机箱推送电机(1-10)、主机箱推送减速箱(1-11)、螺杆毛坯旋转电机(1-12)、螺杆毛坯拧紧导杆(1-13)、推送台支撑架(1-14)、推送台(1-15)、丝杠支座(1-16)，所述推送台支撑架(1-14)至少三个，分别支撑所述推送台(1-15)前端、中端和后端，所述推送台丝杠(1-7)一端连接丝杠支座(1-16)，另一端穿过主机箱推送减速箱(1-11)后跟所述主机箱推送电机(1-10)连接，所述主机箱推送减速箱(1-11)、丝杠支座(1-16)位于所述推送台(1-15)一侧，所述推送台导轨(1-1)设于所述推送台(1-15)上表面，所述主机箱(1-2)设于所述主机箱推送减速箱(1-11)上表面，并可沿着所述推送台导轨(1-1)左右移动，所述上料夹紧支座(1-3)安装在所述主机箱(1-2)右侧，所述移动台(1-4)位于所述上料夹紧支座(1-3)和所述上料夹紧定位夹盘(1-5)之间，使得所述上料夹紧定位夹盘(1-5)可在所述上料夹紧支座(1-3)下方左右移动，所述上料夹紧定位夹盘(1-5)下部夹紧所述螺杆毛坯(1-8)，所述夹盘推送电机(1-6)安装在所述上料夹紧定位夹盘(1-5)右侧，用于调整所述上料夹紧定位夹盘(1-5)的夹紧力，所述螺杆毛坯支座(1-9)为至少两个，安装于所述推送台(1-15)上表面，且位于所述推送台导轨(1-1)一侧，所述螺杆毛坯(1-8)为圆柱状，置于所述螺杆毛坯支座(1-9)上，所述螺杆毛坯拧紧导杆(1-13)一端连接所述主机箱(1-2)上，一端拧进所述螺杆毛坯(1-8)一端的螺纹孔内，从而将所述螺杆毛坯(1-8)进行定位，所述螺杆毛坯旋转电机(1-12)安装在所述主机箱(1-2)前侧，用于控制所述螺杆毛坯拧紧导杆(1-13)拧进所述螺杆毛坯(1-8)的长度，所述定位单元(2)包括定位夹具支架(2-1)、夹具手爪(2-2)、夹具臂(2-3)、液压缸(2-4)，所述夹具手爪(2-2)安装于所述定位夹具支架(2-1)上方，所述液压缸(2-4)位于所述定位夹具支架(2-1)一侧，控制所述夹具手爪(2-2)的夹紧力，所述龙门铣削加工系统(3)包括一个龙门底座(3-23)、两个侧面铣刀垂直导轨(3-2)、两个侧面铣刀加工组件、一个竖直铣刀水平导轨(3-11)、一个竖直铣刀加工组件、和一个数控系统(3-18)、所述竖直铣刀水平导轨(3-11)包括平行的水平上导轨(3-11-1)和水平下导轨(3-11-2)两端连接而成，所述两个侧面铣刀垂直导轨(3-2)对称安装于所述龙门底座(3-23)上表面左右两边，所述水平下导轨(3-11-2)与两个所述侧面铣刀垂直导轨(3-2)顶端连接，两个所述侧面铣刀加工组件分别镜像对称安装于两个所述侧面铣刀垂直导轨(3-2)上，使得所述侧面铣刀加工组件可在所述侧面铣刀垂直导轨(3-2)上上下移动，所述竖直铣刀加工组件安装于所述竖直铣刀水平导轨(3-11)上，使得所述竖直铣刀加工组件可在所述竖直铣刀水平导轨(3-11)上来回移动，所述侧面铣刀加工组件包括侧面铣刀水平导轨架(3-1)、侧面铣刀水平导轨(3-3)、侧面铣刀水平进给丝杠(3-4)、侧面铣刀水平进给电机(3-5)、侧面刀具旋转减速器(3-6)、侧面铣刀刀具旋转电机(3-7)、侧面铣刀垂直进给丝杠(3-8)、侧面铣刀垂直进给电机(3-10)、刀具旋转电机安装架(3-21)、螺杆铣刀(3-19)、刀头倾斜卡槽(3-22)和铣刀刀具安装架(3-24)，所述侧面铣刀水平导轨(3-3)设于所述侧面铣刀水平导轨架(3-1)上，所述侧面铣刀水平导轨架(3-1)安装在所述侧面铣刀垂直导轨(3-2)上，所述侧面铣刀水平进给电机(3-5)安装于所述侧面铣刀水平导轨架(3-1)外侧，所述侧面刀具旋转减速器(3-6)安装于所述侧面铣刀水平导轨架(3-1)内侧，所述侧面铣刀水平进给丝杠(3-4)一端穿过所述侧面铣刀水平导轨架(3-1)后连接所述侧面铣刀水平进给电机(3-5)，一端连接所述侧面刀具旋转减速器(3-6)一侧，所述螺杆铣刀(3-19)安装于所述侧面刀具旋转减速器(3-6)另一侧，并和所述铣刀刀具安装架(3-24)可拆卸式连接，所述铣刀刀具安装架(3-24)安装于所述侧面铣刀水平导轨(3-3)上，所述刀具旋转电机安装架(3-21)安装于所述铣刀刀具安装架(3-24)上，并位于所述螺杆铣刀(3-19)上方，所述侧面铣刀刀具旋转电机(3-7)安装于所述刀具旋转电机安装架(3-21)上，所述侧面铣刀垂直进给电机(3-10)固定于所述水平下导轨(3-11-2)上，所述侧面铣刀垂直进给丝杠(3-8)上端连接所述侧面铣刀垂直进给电机(3-10)，下端连接所述侧面铣刀水平导轨架(3-1)，所述刀头倾斜卡槽(3-22)呈半圆弧型，开设于所述铣刀刀具安装架(3-24)上，使得所述螺杆铣刀(3-19)的刀头可在所述刀头倾斜卡槽(3-22)内沿弧形上下转动，所述竖直铣刀加工组件与所述侧面铣刀加工组件呈45°角镜像后，安装于所述竖直铣刀水平导轨(3-11)上，所述螺杆铣刀(3-19)刀头朝下，所述刀头倾斜卡槽(3-22)呈半圆弧型，开设于所述铣刀刀具安装架(3-24)上，使得所述螺杆铣刀(3-19)的刀头可在所述刀头倾斜卡槽(3-22)内沿弧形左右摆动，所述数控系统(3-18)安装于所述竖直铣刀水平导轨(3-11)一侧，所述出料台(4)包括出件台支座(4-1)、出件台台面(4-2)、出件滚轮支架(4-3)和出件摩擦滚轮(4-4)，所述出件台支座(4-1)设于所述出件台台面(4-2)下方，用于支撑所述出件台台面(4-2)，所述出件滚轮支架(4-3)数量为至少3对，等间距排布在所述出件台台面(4-2)上表面，所述出件滚轮支架(4-3)上均安装有所述出件摩擦滚轮(4-4)。

8.根据权利要求7所述的一种大模数螺杆龙门数控旋风铣床，其特征在于，所述出件摩擦滚轮(4-4)材质为橡胶。

9.根据权利要求8所述的一种大模数螺杆龙门数控旋风铣床，其特征在于，所述出件摩擦滚轮(4-4)垂直于所述螺杆毛坯(1-8)的轴线布置。

10.根据权利要求9所述的一种大模数螺杆龙门数控旋风铣床，其特征在于，所述定位单元(2)为两个，分别位于所述龙门铣削加工系统(3)的两侧。

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