一种大型立卧转换复合加工中心制造技术

本实用新型专利技术涉及数控机床技术领域，具体地说是涉及一种大型立卧转换复合加工中心。本实用新型专利技术一种大型立卧转换复合加工中心通过下述技术方案予以实现：一种大型立/卧转换复合加工中心包括底座、XYZ进给轴系统，工作台及数控转台系统，立卧转换头传动转换系统，自动换刀装置，自动润滑系统、电气控制系统、冷却及排屑系统、全防护系统。本实用新型专利技术结构紧凑、便于操作，解决了大型结构件、大型回转体类零件的加工精度，提高了加工效率。本实用新型专利技术缓解了高档、复合数控机床国产化的瓶颈问题，有助于推动国产化进程，满足和适用核电、风力发电，铁路等行业所需大型结构件、大型回转体类零件的加工，有效提高了效率和加工精度。

Large vertical horizontal composite machining center

The utility model relates to the technical field of numerical control machine tools, in particular to a large-scale vertical and horizontal conversion composite machining center. The utility model relates to a large horizontal vertical conversion composite machining center is realized by the following technical scheme: a large vertical / horizontal conversion composite machining center comprises a base, a XYZ feed shaft system, working table and NC turntable system, horizontal vertical conversion head drive conversion system, automatic tool changer, automatic lubrication system, electric control system and cooling and chip removal system, full protection system. The utility model has the advantages of compact structure and easy operation, and solves the processing accuracy of large-sized structural parts and large rotary parts, and improves the processing efficiency. The utility model alleviates the bottleneck problem of high-grade CNC machine tools, composite localization, helps to promote the localization process, and meet the application of nuclear power, wind power, railway and other industries for the processing of large structures, large rotating parts, effectively improve the efficiency and accuracy of processing.

【技术实现步骤摘要】
一种大型立卧转换复合加工中心
本技术涉及数控机床
，具体地说是涉及一种为了解决大型结构件、大型回转体类零件的加工精度及提高加工效率问题的结构紧凑、便于操作的大型立卧转换复合加工中心。
技术介绍
近年来核电、风力发电，铁路等行业的迅速发展，大型结构件加工效率和加工精度成为制约行业的瓶颈，而大型的立卧转换五面加工中心，能够保证工件一次装夹后，加工除底面外的五个面，兼有立式加工中心和卧式加工中心功能，加工过程能够保证工件位置公差、加工精度，满足及适用于箱体类复杂加工、大型回转体类零件的加工。目前，对于大型立卧转换五面加工复合加工技术的研究，国内仍然处于引进、吸收、消化阶段，虽然国内已开发出五面加工复合加工中心，但大型的五面加工复合加工中心目前在国内尚属研究阶段，市场份额基本被国外企业垄断，其技术现状已制约了我国装备制造业的发展。也使我国在高档数控机床引进、吸收、消化、再创新方面受制于人。为了缓解高档、复合数控机床国产化的瓶颈问题，有必要研制一种满足和适用核电、风力发电，铁路等行业所需大型结构件、大型回转体类零件的加工，并提高其效率和加工精度的大型立卧转换复合加工中心。
技术实现思路
本技术的研制在一定程度上将缓解高档、复合数控机床国产化的瓶颈问题，有助于推动国产化进程，满足和适用核电、风力发电，铁路等行业所需大型结构件、大型回转体类零件的加工，并提高其效率和加工精度的大型立卧转换复合加工中心。本技术一种大型立卧转换复合加工中心通过下述技术方案予以实现：一种大型立卧转换复合加工中心，包括底座、XYZ进给轴系统，工作台及数控转台系统，立卧转换头传动转换系统，自动换刀装置，自动润滑系统、电气控制系统、冷却及排屑系统、全防护系统，其特征在于：1)所述的底座固定于地面，底座后上方设有三条X向导轨，底座的前方用于固定工作台，X向导轨上方设置与X向导轨活动连接的滑座，所述底座中部沿X向设置通过两端的X轴滚珠丝杠丝母座和中端的X向丝杠辅助支撑基座支撑固定的X轴滚珠丝杠，底座前端、工作台左侧设置排屑器；2)所述的XYZ进给轴系统包括X轴移动机构即滑座、Y轴移动机构即主轴箱、Z轴移动机构即立柱、X轴滚珠丝杠、Y轴滚珠丝杠、Z轴滚珠丝杠，所述的滑座与固定在底座后上方的三条X轴导轨滑动连接，所述滑座中部Z向设置Z轴滚珠丝杆；所述的立柱与滑座上方设置的Z向导轨和带一体式磁栅测量系统Z向导轨滑动连接，所述立柱中部Y向设置Y轴滚珠丝杆；所述的主轴箱与立柱上设置的Y轴导轨和带一体式磁栅测量系统Y导轨滑动连接；所述X轴滚珠丝杆、Y轴滚珠丝杆、Z轴滚珠丝杆上分别安装有X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机；3)所述的工作台及数控转台结构，所述工作台与底座采用固定式连接，工作台上固定安装数控回转工作台和数控回转工作台支撑座，数控回转工作台上安装有数控转台电机；液压滑动尾座的液压滑台与工作台固定连接；4)所述的立卧转换头传动转换系统包括主电机、ZF减速离合器、主轴皮带轮、主皮带轮、皮带、主轴箱、立卧转换头，所述的主轴箱固定在固定安装在立柱的Y向导轨和带一体式磁栅测量系统Y导轨上，所述的立卧转换主轴头与主轴箱固定连接，所述主电机通过主皮带轮和皮带带动直驱主轴单元旋转，通过主电机与ZF减速离合器来实现立卧转换头的立卧转换；5)所述的自动换刀装置，包括刀库、换刀机械手。所述的刀库固定安装在滑座的刀库支架上，换刀机械手安装固定在立柱上的机械手支架上。本技术一种立卧转换复合加工中心与现有技术相比较有如下有益效果：1)床身采用整体式床身结构设计具有抗扭抗振及高刚性，由于底座的尺寸较大，底座左右跨距大，在底座上安装四根顶柱，通过螺纹连接，使顶柱支撑底座，减少外力及自重引起的弹性变形。同时在底座上设有的三条X轴导轨适应了大规格机床运行稳定性要求2)在床身上安装一丝杠辅助支撑机构，减少由于加工工件的长度过大，机床的X向行程达到5米，导致的X轴滚珠丝杠的长度过长，当滚珠丝杠两端固定后，丝杠由于自重会出现变形，导致丝杠在旋转的过程中由于变形使丝杠自身的转动惯量增大。本技术设置了X向丝杠辅助支撑基座，有效解决了滚珠丝杠长度过长而变形导致丝杠转动惯量增大的技术问题；2)固定式工作台具有良好的承载工件能力，工作台的尺寸大，工作台固定到床身上后避免了工作台的运动而导致的机床精度的误差。工作台上设有的立式数控回转工作台是实现工件A轴旋转，配有对大重型工件在A轴上装夹时的卸荷装置，并配有适合于不同长度工件的快速装、卸平台。转台加支撑座结构是为了承载更重的工件承载重量高达5吨，使之在承载重工件旋转加工时工件不打滑加工精度稳定。液压尾座采用滑动尾座是为了实现快速装夹工件，提高生产效率。3)立卧转换铣头旋转是通过主电机通过皮带直接驱动主轴单元实现0～6000rpm转速的加工；立卧转换也是通过主电机和离合器来实现主轴头的立卧转换。4)水箱放于底座的前端，并配备自动链板式排屑器，水箱上配备2个水泵，一个水泵是通过输液管道将冷却液送到主轴端，实现工件冷却。5)操作面板采用移动式设计，提高了加工者操作方便性。本技术一种立卧转换复合加工中心结构紧凑、便于操作，解决了大型结构件、大型回转体类零件的加工精度，提高了加工效率。本技术缓解了高档、复合数控机床国产化的瓶颈问题，有助于推动国产化进程，满足和适用核电、风力发电，铁路等行业所需大型结构件、大型回转体类零件的加工，并能够有效提高其效率和加工精度。附图说明本技术一种立卧转换复合加工中心有如下附图：图1是本技术一种立卧转换复合加工中心主视结构示意图；图2是本技术一种立卧转换复合加工中心俯视结构示意图；图3是本技术一种立卧转换复合加工中心底座立体结构示意图；图4是本技术一种立卧转换复合加工中心滑座立体结构示意图；图5是本技术一种立卧转换复合加工中心立柱的立体结构示意图；图6是本技术一种立卧转换复合加工中心立卧转换头平面结构示意图；图7是本技术一种立卧转换复合加工中心立体结构示意图；图8是本技术一种立卧转换复合加工中心X向丝杠辅助支撑基座主视结构示意图。其中：1、1、自动换刀装置；2、立柱；3、全防护罩；4、CRT操作台；5、水箱；6、底座；7、液压滑动尾座；8、滑座；9、Z轴进给电机；10、X轴进给电机；11、恒温油箱；12、电气箱；13、立卧转换头旋转装置；14、数控转台；15、转台支撑座；16、主轴头；17、15°排屑槽；18、X轴滚珠丝杠；19、X向丝杠辅助支撑基座；20、工作台；21、3条X向导轨；22、X轴滚珠丝杠丝母座；23、Z向导轨；24、Z轴滚珠丝杠；25、Z轴滚表丝杠螺母座；26、带一体式磁栅测量系统Z向导轨；27、Y轴伺服电机；28、Y向导轨；29、带一体式磁栅测量系统Y向导轨；30、Y向丝杠；31、主电机；32、ZF减速离合器；33、主轴皮带轮；34、主皮带轮；35、皮带；36、主轴箱；37、立卧转换头；38、电气控制系统；39、冷却及排屑系统；41、润滑系统；42、凸轮轴承；43、深沟球轴承；44、外套筒；45、含油轴承；46、中间轴；47、支撑螺钉；48、弹簧；49、调整螺钉；50、弹簧压套；51、导向块；52、锁紧螺母；53、内套筒；54、侧端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型立卧转换复合加工中心，包括底座、XYZ进给轴系统，工作台及数控转台系统，立卧转换头传动转换系统，自动换刀装置，自动润滑系统、电气控制系统、冷却及排屑系统、全防护系统，其特征在于：1)所述的底座(6)固定于地面，底座(6)后上方设有三条X向导轨(21)，底座(6)的前方用于固定工作台(20)，X向导轨(21)上方设置与X向导轨(21)活动连接的滑座(8)，所述底座(6)中部沿X向设置通过两端的X轴滚珠丝杠丝母座(22)和中端的X向丝杠辅助支撑基座(19)支撑固定的X轴滚珠丝杠(18)，底座(6)前端、工作台(20)左侧设置排屑器(17)；2)所述的XYZ进给轴系统包括X轴移动机构即滑座(8)、Y轴移动机构即主轴箱(36)、Z轴移动机构即立柱(2)、X轴滚珠丝杠(18)、Y轴滚珠丝杠(30)、Z轴滚珠丝杠(24)，所述的滑座(8)与固定在底座(6)后上方的三条X轴导轨(21)滑动连接，所述滑座(8)中部Z向设置Z轴滚珠丝杆(24)；所述的立柱(2)与滑座(8)上Z向设置的Z向导轨(23)和带一体式磁栅测量系统Z向导轨(26)滑动连接，所述立柱(2)中部Y向设置Y轴滚珠丝杆(30)；所述的主轴箱(36)与立柱(2)上设置的Y轴导轨(28)和带一体式磁栅测量系统Y导轨(29)滑动连接；所述X轴滚珠丝杆(18)、Y轴滚珠丝杆(30)、Z轴滚珠丝杆(24)上分别安装有X轴伺服电机(10)、Y轴伺服电机(27)、Z轴伺服电机(9)；3)所述的工作台及数控转台结构，所述工作台(20)与底座(6)采用固定式连接，工作台(20)上固定安装数控回转工作台(14)和数控回转工作台支撑座(15)，数控回转工作台(14)上安装有数控转台电机；液压滑动尾座(7)的液压滑台与工作台固定连接；4)所述的立卧转换头传动转换系统包括主电机(31)、ZF减速离合器(32)、主轴皮带轮(33)、主皮带轮(34)、皮带(35)、主轴箱(36)、立卧转换头(37)，所述的主轴箱(36)固定在固定安装在立柱(2)的Y向导轨和带一体式磁栅测量系统Y导轨(29)上，所述的立卧转换主轴头(37)与主轴箱(36)固定连接，所述主电机(31)通过主皮带轮(34)和皮带(35)带动直驱主轴单元旋转，通过主电机(31)与ZF减速离合器(32)来实现立卧转换头(37)的立卧转换；5)所述的自动换刀装置(1)包括刀库(56)、换刀机械手(57)，所述的刀库(56)固定安装在滑座(8)的刀库支架上，换刀机械手(57)安装固定在立柱(2)上的机械手支架上。...

【技术特征摘要】
1.一种大型立卧转换复合加工中心，包括底座、XYZ进给轴系统，工作台及数控转台系统，立卧转换头传动转换系统，自动换刀装置，自动润滑系统、电气控制系统、冷却及排屑系统、全防护系统，其特征在于：1)所述的底座(6)固定于地面，底座(6)后上方设有三条X向导轨(21)，底座(6)的前方用于固定工作台(20)，X向导轨(21)上方设置与X向导轨(21)活动连接的滑座(8)，所述底座(6)中部沿X向设置通过两端的X轴滚珠丝杠丝母座(22)和中端的X向丝杠辅助支撑基座(19)支撑固定的X轴滚珠丝杠(18)，底座(6)前端、工作台(20)左侧设置排屑器(17)；2)所述的XYZ进给轴系统包括X轴移动机构即滑座(8)、Y轴移动机构即主轴箱(36)、Z轴移动机构即立柱(2)、X轴滚珠丝杠(18)、Y轴滚珠丝杠(30)、Z轴滚珠丝杠(24)，所述的滑座(8)与固定在底座(6)后上方的三条X轴导轨(21)滑动连接，所述滑座(8)中部Z向设置Z轴滚珠丝杆(24)；所述的立柱(2)与滑座(8)上Z向设置的Z向导轨(23)和带一体式磁栅测量系统Z向导轨(26)滑动连接，所述立柱(2)中部Y向设置Y轴滚珠丝杆(30)；所述的主轴箱(36)与立柱(2)上设置的Y轴导轨(28)和带一体式磁栅测量系统Y导轨(29)滑动连接；所述X轴滚珠丝杆(18)、Y轴滚珠丝杆(30)、Z轴滚珠丝杆(24)上分别安装有X轴伺服电机(10)、Y轴伺服电机(27)、Z轴伺服电机(9)；3)所述的工作台及数控转台结构，所述工作台(20)与底座(6)采用固定式连接，工作台(20)上固定安装数控回转工作台(14)和数控回转工作台支撑座(15)，数控回转工作台(14)上安装有数控转台电机；液压滑动尾座(7)的液压滑台与工作台固定连接；4)所述的立卧转换头传动转换系统包括主电机(31)、ZF减速离合器(32)、主轴皮带轮(33)、主皮带轮(34)、皮带(35)、主轴箱(36)、立卧转换头(37)，所述的主轴箱(36)固定在固定安装在立柱(2)的Y向导轨和带一体式磁栅测量系统Y导轨(29)上，所述的立卧转换主轴头(37)与主轴箱(36)固定连接，所述主电机(31)通过主皮带轮(34)和皮带(35)带动直驱主轴单元旋转，通过主电机(31)与ZF减速离合器(32)来实现立卧转换头(37)的立卧转换；5)所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东，苟卫东，张海英，张建业，王智，
申请(专利权)人：青海一机数控机床有限责任公司，
类型：新型
国别省市：青海,63