一种门式五轴加工中心制造技术

一种门式五轴加工中心，其包含有下述几个组成部分：床身（1）、横梁（4）、立柱A（2）、立柱B（3）；其中：立柱A（2）、立柱B（3）都固定布置在床身（1）上，横梁（4）同时固定在立柱A（2）和立柱B（3）的远离床身（1）处；其特征在于：所述门式五轴加工中心中，布置在床身（1）上的横梁（4）、立柱A（2）、立柱B（3）三四者配合构成龙门框架结构：水平布置的横梁（4）的两端分别固定在立柱A（2）和立柱B（3）的上端；布置在立柱A（2）和立柱B（3）下方的导轨的下方还布置有用于增强立柱A（2）和立柱B（3）的扭转刚度的结构件：筋格。本实用新型专利技术应用范围广，适应性强，成本低，技术效果优良。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种门式五轴加工中心
本技术涉及涉及机械制造设备结构设计和应用
，特别提供了一种门式五轴加工中心。
技术介绍
门式五轴加工中心是一种用途非常广泛的新式机床，充分体现了高速、高精、高效的特点。工件在一次装卡后，可自动完成钻、镗、铣、攻丝等多工序加工。目前，门式五轴加工中心主要是国外的生产制造商如德国、日本森精机、意大利 FIDIA等。国内有极少的自主研发的品牌，但是国际和国内市场对门式立式加工中心需求旺盛，尤其是模具加工行业需要大量门式五轴加工中心，而国外的产品价格非常昂贵。因此，人们期望获得一种技术效果更好的门式五轴加工中心。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种门式五轴加工中心(我们称之为“VMC0656e门式五轴加工中心”)，三向进给速度达到20m/min，以高性价比替代进口产品，以低价提升市场竞争力。一种门式五轴加工中心，其包含有下述几个组成部分床身1、横梁4、立柱A2、立柱B3 ；其中立柱A2、立柱B3都固定布置在床身1上，横梁4同时固定在立柱A2和立柱B3 的远离床身1处；其特征在于所述门式五轴加工中心中，布置在床身1上的横梁4、立柱 A2、立柱B3三四者配合构成龙门框架结构水平布置的横梁4的两端分别固定在立柱A2和立柱B3的上端；布置在立柱A2和立柱B3下方的导轨的下方还布置有用于增强立柱A2和立柱B3 的扭转刚度的结构件筋格。本技术所述门式五轴加工中心，还要求保护下述优选内容在立柱A2、立柱B3下方的导轨下方还布置的用于增强立柱A2和立柱B3的扭转刚度的筋格具体为正六边形蜂窝状筋格相连接的筋板之间分别存在60°夹角；其主体部分为镂空正六边形蜂窝状筋格的。正六边形蜂窝状筋格满足要求相连接的筋板之间分别存在60°夹角，设计成相互退让的形状，冷却的时候筋板之间的拉力远小于方格筋的直接拉伸，不但能够减轻了立柱的质量，还能够大大提高立柱的抗扭性能。从而提高机床的动态和静态性能，铸件的残余应力也大大降低。所述门式五轴加工中心中，横梁4、立柱A2、立柱B3三者共同构成的能够在床身1 上进行水平方向的Y轴运动的龙门框架结构配套设置有两个驱动用丝杠丝杠A5、丝杠B6。为使得横梁4的Y向运动更加平稳，Y轴利用重心驱动原理采用双丝杠进行驱动，这样实现了 “重心驱动”；可使驱动平稳，减小振动，从而提高工件的加工精度和表面光洁度。另外切削采用微量润滑，绿色环保，无污染。滚珠丝杠11两端的轴承采用“固定-支撑”的形式。两套丝杠驱动系统各配有一绝对式光栅尺，形成闭环检测系统，以提高坐标定位精度。所述门式五轴加工中心上设置有采用微量润滑技术MQL的结构在主轴上设置有能够喷出混合均勻油雾的2-8个喷嘴7，以便冷却刀具。机床还设有切屑收集器，加工产生的切屑直接滑落到切屑收集器内。所述门式五轴加工中心中，X、Y、Z三向进给坐标都采用伺服电机14带动滚珠丝杠11进行无级传动；靠近伺服电机14的输出轴的滚珠丝杠11的那一端设置有用作固定支撑的支撑轴承13，在远离伺服电机14的滚珠丝杠11的那一端设置有浮动支撑用组合轴承 10，以确保滚珠丝杠11丝杠进给刚度和寿命。所述门式五轴加工中心中，设置有用于X、Y、Z三个方向坐标运动的直线导轨。采用电主轴最高转速24000rpm，机床的快速进给20m/min。另外，因为VMC0656e门式五轴加工中心为床身1、立柱A2、立柱B3与横梁4构成龙门式框架结构；考虑到加工工艺，将床身1、与立柱A2、立柱B3设计成分离结构；横梁4在两个立柱上端前后运动实现Y向运动，为使得横梁4的Y向运动更加平稳，Y向驱动采用两个滚珠丝杠11同时驱动；机床的滑板沿横梁4左右运动实现X向运动；为增大横梁4的扭转刚度，支撑滑板的导轨特地布置在横梁4的正面和顶面。主轴箱沿滑板上下运动实现Z 向运动；为减轻运动部件重量，并有效增大运动部件刚度，X、Υ、Ζ三向进给坐标都采用交流供电的伺服电机14带动滚珠丝杠11进行无级传动。耳摆式回转工作台为标准配置，可对叶片等异型零件进行五轴联动加工。此外，也可选择具有大承载能力的固定式工作台与之配套使用。本技术的技术要点及相应的显著效果1、所述的龙门框架结构刚性高，热稳定性好，精度保持性好。2、在立柱导轨下方布置的正六边形蜂窝状筋格，增强了两个立柱的扭转刚度，不但减小了铸造时的收缩应力，而且大大提高了机床的动态性能。3、Y轴利用“重心驱动”原理，采用双丝杠驱动，防止了重心受力偏斜，减小了机床运行中的振动，出色的加减速性能；Y轴还可进一步采用箱中箱结构使运动更加平稳。4、切削工作过程中采用微量润滑，冷却效果显著，没有液体飞溅易于观察；同时有助于提高刀具寿命。可以同时选配油雾吸收装置，以便减少污染。5、机床的主要部件和整机经过有限元分析、优化，具体包括静力学分析、模态分析等。这都使整台机床刚性高、振动小、承受切削扭矩大。确保最佳的机体刚性、机床精度及性能可靠性。6、对导轨、丝杠、主轴、轴承等主要外购件均经过仔细受力计算，实现了最优化的选取；采用新型外观设计，使整机性能既能满足精度要求而且价位低廉，外形更加美观、实用。7、本款机床在数控装置方面，装备了 “中国大脑”——沈阳机床集团自主研发的 “飞阳系统”，打破了国外五轴立加和五轴系统对我国高端五轴机床市场的垄断，是我国国内首台计划进行大批量试制的国产五轴加工中心。本技术是结构比较新颖的门式五轴加工中心，可广泛应用于学校教学、模具、 汽车、内燃机、航空航天、家电、通用机械等行业。适合于阀体、薄壁类、壳体类、框架类零件的柔性高效加工。工件可以在一次装夹后自动连续完成多个平面的高速铣、镗、钻、铰、攻丝等多种加工工序，可以加工叶轮、叶片等具有复杂曲面的零件。附图说明以下结合附图及实施方式对本技术作进一步详细的说明图1为门式五轴加工中心主机结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为正六边形蜂窝状筋格结构示意图；图4为带有微量润滑用的喷嘴7的主轴结构局部示意简图；图5为三向坐标驱动装置结构关系示意简图。具体实施方式实施例1一种门式五轴加工中心，其包含有下述几个组成部分床身1、横梁4、立柱A2、立柱B3 ；其中立柱A2、立柱B3都固定布置在床身1上，横梁4同时固定在立柱A2和立柱B3 的远离床身1处；需要强调的是所述门式五轴加工中心中，布置在床身1上的横梁4、立柱A2、立柱B3三四者配合构成龙门框架结构水平布置的横梁4的两端分别固定在立柱A2和立柱B3的上端；布置在立柱A2和立柱B3下方的导轨的下方还布置有用于增强立柱A2和立柱B3的扭转刚度的结构件筋格。在立柱A2、立柱B3下方的导轨下方还布置的用于增强立柱A2和立柱B3的扭转刚度的筋格具体为正六边形蜂窝状筋格相连接的筋板之间分别存在60°夹角；其主体部分为镂空正六边形蜂窝状筋格的。正六边形蜂窝状筋格满足要求相连接的筋板之间分别存在60°夹角，设计成相互退让的形状，冷却的时候筋板之间的拉力远小于方格筋的直接拉伸，不但能够减轻了立柱的质量，还能够大大提高立柱的抗扭性能。从而提高机床的动态和静态性能，铸件的残余应力也大大降低。所述门式五轴加工中心中，横梁4、立柱A2、立柱B3三者共同构成的能够在床身1 上进行水平方向的Y轴运动的龙门框架结构配套设置有两个驱动用丝杠丝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：易刚，李永军，边江，李云革，韩涛，范春宏，李勇，朱莹，曹爱，王秀文，毕岩，
申请(专利权)人：沈阳机床股份有限公司中捷钻镗床厂，
类型：实用新型
国别省市：