一种高效精密立卧式加工中心制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高效精密立卧式加工中心，包括机架、龙门双驱系统、横梁系统和切削装置，所述龙门双驱系统设于机架上，所述龙门双驱系统与机架固接，所述横梁系统设于龙门双驱系统上，所述横梁系统与龙门双驱系统固接，所述切削装置设于横梁系统上，所述切削装置与横梁系统螺栓连接。本实用新型专利技术属于机械制造技术领域，具体是一种高效精密立卧式加工中心，使用无齿槽力的无铁芯直线电机作为动力源，使用非接触式的气浮导轨作为导向机构，使用高精度封闭式光栅尺对位置信息进行反馈，整机传动系统无接触、无摩擦、全闭环位置反馈，有效解决了目前市场上的中小型加工中心机械效率低、发热严重、加工精度低等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高效精密立卧式加工中心
本技术属于机械制造
，具体是指一种高效精密立卧式加工中心。
技术介绍
随着社会和科技的发展，在机械制造领域，机械加工对机床的精度和加工效率要求越来越高，涌现出大量的全自动数控机床和加工中心等加工设备，在现有的技术加工中心，多为独立的卧式加工中心或立式加工中心。目前市面上常见的加工设备多为X轴、Y轴、Z轴三个轴向的进给，配合刀具的旋转完成工件的切削加工，这种结构的最大弊端是只能从上向下加工零件，侧面切削进给时，刀具容易被径向分力折断，故加工一个零件的多个表面时要进行多次装夹，反复装夹不仅消耗工时，也会由于多次对刀和找正产生的误差累积使得工件的精度没有那么高的保证，大型加工中心可以解决这一问题，但大型加工中心价格昂贵，结构复杂，从加工成本考虑，性价比并不高。目前绝大多数的机床仍使用滚珠丝杠作为传动装置，滚珠丝杠通过螺母中的钢珠与导轨间螺纹的摩擦将电机的旋转运动转变为滑板的直线运动，结构稳定可靠，但是摩擦力较大，不仅有大一部分能量在摩擦中转变为热能散失掉，并且滑动摩擦在油润滑的情况下仍会产生较大的振动，对加工件的精度也会造成不小的影响。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本技术提供一种高效精密立卧式加工中心，使用无齿槽力的无铁芯直线电机作为动力源，使用非接触式的气浮导轨作为导向机构，使用高精度封闭式光栅尺对位置信息进行反馈，整机传动系统无接触、无摩擦、全闭环位置反馈，有效解决了目前市场上的中小型加工中心机械效率低、发热严重、加工精度低等问题。本技术采取的技术方案如下：本技术一种高效精密立卧式加工中心，包括机架、龙门双驱系统、横梁系统和切削装置，所述龙门双驱系统设于机架上，所述龙门双驱系统与机架固接，所述横梁系统设于龙门双驱系统上，所述横梁系统与龙门双驱系统固接，所述切削装置设于横梁系统上，所述切削装置与横梁系统螺栓连接，所述机架包括底板、T型固定条、立架形刀库和备用刀，所述T型固定条阵列设于底板上且与底板固接，所述立架形刀库设于底板上，所述立架形刀库与底板垂直布置，所述立架形刀库上设有方形的镂空槽，所述立架形刀库的上部阵列设有刀槽，所述备用刀卡合设于刀槽中。进一步地，所述龙门双驱系统包括T型气浮导轨、T型气浮滑块、龙门轴无铁芯直线电机定子、龙门轴无铁芯直线电机动子、龙门轴封闭式光栅尺、龙门轴封闭式读数头和龙门轴坦克链，所述T型气浮导轨设于底板上且与底板固接，所述T型气浮导轨对称设有两组，所述T型气浮滑块上设有T型凹槽，所述T型气浮导轨卡合滑动设于T型凹槽中，所述T型气浮导轨和T型凹槽之间留有间隙，所述T型气浮滑块对称设有两组，所述龙门轴无铁芯直线电机定子设于底板上且与底板螺栓连接，所述龙门轴无铁芯直线电机定子上设有U型槽一，所述龙门轴无铁芯直线电机定子对称设有两组，所述龙门轴无铁芯直线电机动子设于T型气浮滑块上且与T型气浮滑块固接，所述龙门轴无铁芯直线电机动子卡合滑动设于U型槽一中，所述龙门轴无铁芯直线电机动子和U型槽一之间留有间隙，所述龙门轴无铁芯直线电机动子对称设有两组，所述龙门轴封闭式光栅尺设于T型气浮导轨上且与T型气浮导轨固接，所述龙门轴封闭式光栅尺上设有凹槽一，所述龙门轴封闭式读数头设于T型气浮滑块上，所述龙门轴封闭式读数头卡合滑动设于凹槽一中，所述龙门轴封闭式读数头与凹槽一之间留有间隙，所述龙门轴坦克链上设有固定接头一和活动接头一，所述固定接头一设于底板上，所述活动接头一设于T型气浮滑块上。进一步地，所述横梁系统包括倒U型横梁、工字形气浮导轨、工字形滑块、横梁轴无铁芯直线电机定子、横梁轴无铁芯直线电机动子、横梁轴封闭式光栅尺、横梁轴封闭式读数头和横梁轴坦克链，所述倒U型横梁设于T型气浮滑块上且与T型气浮滑块固接，所述工字形气浮导轨设于倒U型横梁上，所述工字形气浮导轨与倒U型横梁之间螺栓连接，所述工字形滑块上设有工字型凹槽，所述工字形气浮导轨卡合滑动设于工字型凹槽中，所述工字形气浮导轨与工字型凹槽之间留有间隙，所述横梁轴无铁芯直线电机定子设于倒U型横梁上，所述横梁轴无铁芯直线电机定子上设有U型槽二，所述横梁轴无铁芯直线电机动子设于工字形滑块上且与工字形滑块固接，所述横梁轴无铁芯直线电机动子卡合滑动设于U型槽二中，所述横梁轴无铁芯直线电机动子与U型槽二之间留有间隙，所述横梁轴封闭式光栅尺设于倒U型横梁上且与倒U型横梁固接，所述倒U型横梁上设有凹槽二，所述横梁轴封闭式读数头设于工字形滑块上且与工字形滑块固接，所述横梁轴封闭式读数头卡合滑动设于凹槽二中，所述横梁轴封闭式读数头和凹槽二之间留有间隙，所述横梁轴坦克链上设有固定端接头二和活动端接头二，所述固定端接头二设于倒U型横梁上，所述活动端接头二设于工字形滑块上。进一步地，所述切削装置包括扭转机构、进给丝杆模组和刀具旋转机构，所述扭转机构设于工字形滑块上且与工字形滑块螺栓连接，所述进给丝杆模组设于扭转机构上且与扭转机构螺栓连接，所述刀具旋转机构设于进给丝杆模组上且与进给丝杆模组固接，刀具旋转机构和进给丝杆模组呈同轴布置。进一步地，所述扭转机构包括安装法兰和直驱旋转电机，所述安装法兰与工字形滑块螺栓连接，所述直驱旋转电机与安装法兰螺栓连接。进一步地，所述进给丝杆模组包括丝杆模组底座和丝杆模组滑板，所述丝杆模组滑板设于直驱旋转电机上且与直驱旋转电机螺栓连接，所述丝杆模组滑板卡合滑动设于丝杆模组底座的空腔中，所述丝杆模组滑板与丝杆模组底座之间留有间隙。进一步地，所述刀具旋转机构包括高速电机、轴承座、旋转轴承、刀头和刀具，所述高速电机设于丝杆模组底座的背部且与丝杆模组底座固接，所述轴承座设于丝杆模组底座的背部且与丝杆模组底座固接，所述旋转轴承设于轴承座上，所述旋转轴承的内圈与刀头孔轴过盈配合，所述旋转轴承的外圈与轴承座孔轴过盈配合，所述旋转轴承和高速电机呈同轴布置，所述刀头设于高速电机上，所述刀头和高速电机呈同轴布置，所述刀具设于刀头上，所述刀具和刀头成同轴布置。进一步地，所述刀头的一端设有方槽一，所述刀头的另一端设有方槽二，所述高速电机卡合设于方槽一中，所述刀具卡合设于方槽二中，所述方槽二底部设有电磁铁。采用上述结构本技术取得的有益效果如下：本方案一种高效精密立卧式加工中心，底部T形固定条凹槽内可以锁螺母，用来固定加工件或者工装夹具，直线电机本身即为直线运动，无需经过滚珠丝杠的动力传递，减少了能量损失，有助于减少设备发热量，无铁芯直线电机运行平稳，无齿槽力，运动过程中不易产生振动，气浮导轨以高压空气为介质，在导轨和滑块之间形成一层气膜，使用非接触式的气浮导轨取代常见的线性导轨，也减少了摩擦力，提高了加工精度，横梁上加入直驱旋转电机电机，使得此加工中心在X轴、Y轴、Z轴运动的情况下，还能进行Z轴进给方向的调整，增加此轴向运动已经足以满足绝大多数加工要求，立架式刀库设置在加工中心的一侧，高度与直驱旋转电机持平，刀头方槽的底部设有电磁铁，工作时提供较小的吸附力即可，电磁铁通断电配合多个轴向移动能够实现自动换刀。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效精密立卧式加工中心，其特征在于：包括机架、龙门双驱系统、横梁系统和切削装置，所述龙门双驱系统设于机架上，所述龙门双驱系统与机架固接，所述横梁系统设于龙门双驱系统上，所述横梁系统与龙门双驱系统固接，所述切削装置设于横梁系统上，所述切削装置与横梁系统螺栓连接，所述机架包括底板、T型固定条、立架形刀库和备用刀，所述T型固定条阵列设于底板上且与底板固接，所述立架形刀库设于底板上，所述立架形刀库与底板垂直布置，所述立架形刀库上设有方形的镂空槽，所述立架形刀库上部阵列设有刀槽，所述备用刀卡合设于刀槽中。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效精密立卧式加工中心，其特征在于：包括机架、龙门双驱系统、横梁系统和切削装置，所述龙门双驱系统设于机架上，所述龙门双驱系统与机架固接，所述横梁系统设于龙门双驱系统上，所述横梁系统与龙门双驱系统固接，所述切削装置设于横梁系统上，所述切削装置与横梁系统螺栓连接，所述机架包括底板、T型固定条、立架形刀库和备用刀，所述T型固定条阵列设于底板上且与底板固接，所述立架形刀库设于底板上，所述立架形刀库与底板垂直布置，所述立架形刀库上设有方形的镂空槽，所述立架形刀库上部阵列设有刀槽，所述备用刀卡合设于刀槽中。


2.根据权利要求1所述的一种高效精密立卧式加工中心，其特征在于：所述龙门双驱系统包括T型气浮导轨、T型气浮滑块、龙门轴无铁芯直线电机定子、龙门轴无铁芯直线电机动子、龙门轴封闭式光栅尺、龙门轴封闭式读数头和龙门轴坦克链，所述T型气浮导轨设于底板上且与底板固接，所述T型气浮导轨对称设有两组，所述T型气浮滑块上设有T型凹槽，所述T型气浮导轨卡合滑动设于T型凹槽中，所述T型气浮导轨和T型凹槽之间留有间隙，所述T型气浮滑块对称设有两组，所述龙门轴无铁芯直线电机定子设于底板上且与底板螺栓连接，所述龙门轴无铁芯直线电机定子上设有U型槽一，所述龙门轴无铁芯直线电机定子对称设有两组，所述龙门轴无铁芯直线电机动子设于T型气浮滑块上且与T型气浮滑块固接，所述龙门轴无铁芯直线电机动子卡合滑动设于U型槽一中，所述龙门轴无铁芯直线电机动子和U型槽一之间留有间隙，所述龙门轴无铁芯直线电机动子对称设有两组，所述龙门轴封闭式光栅尺设于T型气浮导轨上且与T型气浮导轨固接，所述龙门轴封闭式光栅尺上设有凹槽一，所述龙门轴封闭式读数头设于T型气浮滑块上，所述龙门轴封闭式读数头卡合滑动设于凹槽一中，所述龙门轴封闭式读数头与凹槽一之间留有间隙，所述龙门轴坦克链上设有固定接头一和活动接头一，所述固定接头一设于底板上，所述活动接头一设于T型气浮滑块上。


3.根据权利要求2所述的一种高效精密立卧式加工中心，其特征在于：所述横梁系统包括倒U型横梁、工字形气浮导轨、工字形滑块、横梁轴无铁芯直线电机定子、横梁轴无铁芯直线电机动子、横梁轴封闭式光栅尺、横梁轴封闭式读数头和横梁轴坦克链，所述倒U型横梁设于T型气浮滑块上且与T型气浮滑块固接，所述工字形气浮导轨设于倒U型横梁上，所述工字形气浮导轨与倒U型横梁之间螺栓连接，所述工字形滑块上设有工字型凹槽，所述工字形气浮导轨卡合滑动设于工字型凹槽中，所述工字形气浮导轨与工字型凹槽之间留有间隙，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周荣伟，
申请(专利权)人：常州硕腾精密科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32