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一种高速稳定型塔式镗铣加工中心


技术摘要:
本发明涉及机加工技术领域,公开了一种高速稳定型塔式镗铣加工中心,其包括基仓座和控制器,基仓座中部设有空腔,空腔内设有可升降的中心筒,中心筒顶部固定有轴承座,轴承座上转动连接有转台,转台两侧对称设置有左切削臂和右切削臂,轴承座上设有能驱动转台转动的转  全部
背景技术:
随着工业化的不断发展,对于工件的机械加工生产效率的要求越来越高,这对机 械加工设备提出了更高的新要求,不仅需要机械加工设备具有高的加工精度,同时还需要 机械加工设备能够尽快完成多工位步骤的加工。数控技术和数控装备是制造工业现代化的 重要基础,数控机床是一种典型的运用了数控技术以提高加工精度和效率的数控设备,其 出现对传统制造业产生了革命性的影响。 加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床,常见 的加工中心具备车削、铣削、镗削等多种功能,但此类加工中心多用于中小型零件的加工, 罕有用于大型零件、特大型零件的加工,尤其是对筒状、箱状零件内壁的加工。常见的立式 加工中心,其中心为转动轴,刀具座安装在转动轴顶部。而大型、特大型零件的加工所需的 加工中心的体积和重量较大,且刀具在加工时,其相对转动轴的距离较远,导致重心偏离转 动轴较远,转动轴受到的力矩大,容易磨损,容易导致在转动过程中产生不稳定的现象,影 响了加工精度。为此,亟需一种高速稳定型塔式镗铣加工中心,能够避免设备自重导致的磨 损,抑制共振源频率,从而避免影响加工精度。
技术实现要素:
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种高速稳定型塔式镗铣加工中 心,能够避免设备自重导致的磨损,抑制共振源频率,从而避免影响加工精度。 本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的: 一种高速稳定型塔式镗铣加工中心,包括基仓座和安装在基仓座上的控制器,所述基 仓座中部开设有空腔,空腔内设有可升降的中心筒,所述中心筒顶部固定有轴承座,所述轴 承座上转动连接有转台,所述转台两侧对称设置有用于承载镗削刀具的左切削臂和用于承 载铣削刀具的右切削臂,所述轴承座上设有用于驱动转台转动的转动机构,所述左切削臂 和右切削臂与转台连接的一端端部面积为另一端面积的2-3倍,所述左切削臂和右切削臂 侧壁为变截面。 通过采用上述技术方案,利用变截面使得左切削臂和右切削臂与转台连接的一端 重量大于另一端的重量,以此在保证左切削臂和右切削臂刚性的同时,将左切削臂和右切 削臂的重心靠近转台中心,从而减小转动机构受到的力矩,减少转动机构的内部磨损,抑制 共振源频率,避免影响加工精度。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述左切削臂和右切削臂内部中空, 其内固定有多个异形箱,所述异形箱上开设有多个减重孔。 通过采用上述技术方案,利用内部中空的异形箱对左切削臂和右切削臂进行支 撑,以此在确保左切削臂和右切削臂刚性的同时减小其重量,而减重孔的设置进一步减小 4 CN 111590327 A 说 明 书 2/7 页 了左切削臂和右切削臂的自重,从而进一步减小了转动机构受到的压力。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:转动机构包括固定于轴承座下表面边 缘并与控制器电连接的转动电机,所述转动电机的输出轴向上延伸并贯穿轴承座与其转动 连接,所述转动电机的输出轴顶部固定有主动齿轮,所述转台下表面上固定有与所述主动 齿轮啮合的从动齿圈。 通过采用上述技术方案,利用转动电机驱动主动齿轮转动,以此带动从动齿圈和 转台转动,实现了调整左切削臂和右切削臂的功能,且齿轮系的传动,高速稳定,精密度好, 减小了传动结构对左切削臂和右切削臂上刀具的工作的影响,有利于确保加工精度。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述转台与轴承座之间设有复合轴承 组件,所述复合轴承组件包括与所述轴承座固定的轴承外圈以及与转台固定轴承内圈,所 述轴承内圈上开设有环形凹槽,所述轴承外圈套设于所述环形凹槽内,且所述轴承外圈表 面与环形凹槽之间均匀铺设有多个滚轴。 由于设备规格大,其自重大,通过采用上述技术方案,利用轴承内圈和轴承外圈组 合形成复合轴承组件,以此适应转台的重量,避免因轴承损坏而影响转台旋转的情况发生; 并通过滚轴减小了轴承内圈与轴承外圈之间的摩擦力,降低了转动电机的能耗。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述中心筒内设有升降机构,升降机 构包括位于中心筒内并与控制器电连接的升降电机,所述升降电机上传动连接有位于中心 筒中部的升降丝杠,所述升降丝杠底部与基仓座转动连接且其上螺纹配合有升降筒,所述 升降筒顶部延伸至中心筒外并固定有导向筒,所述转台中心开设有与导向筒卡紧的导向 孔,且所述导向筒顶部边缘设有圆锥面。 通过采用上述技术方案,利用升降电机驱动升降丝杠转动,以此带动升降筒在升 降丝杠上进行上下移动,进而带动导向筒和转台升降,实现了对左切削臂和右切削臂高度 的调节,便于进行镗铣。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述升降筒顶部固定有圆盘形的连接 盘,所述连接盘上表面边缘与导向筒底部固定,所述连接盘上表面中部还固定有柱形重块。 通过采用上述技术方案,利用柱形重块将整个转台上的重心向转台中心靠近,从 而进一步减小转动机构受到的力矩。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述基仓座上固定有承重液压缸,所 述中心筒内顶面上开设有供承重液压缸的活塞杆插入并抵紧的圆孔。 通过采用上述技术方案,利用承重液压缸的平衡转台和中心筒的重量,圆孔的设 置还起到避免中心筒与承重液压缸之间产生歪斜的作用,提升了中心筒的稳定性,便于操 作人员在中心筒上安装轴承座和转台。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述转台、中心筒和基仓座上均开设 有多个减重孔。 通过采用上述技术方案,转台、中心筒和基仓座上的减重孔减轻了加工中心的重 量,以此降低了承重液压缸能耗。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述基仓座周侧放置有换刀台,所述 换刀台包括支撑架以及位于支撑架上方的承载台,所述支撑架上设有可升降的固定板,所 述承载台与固定板滑移连接。 5 CN 111590327 A 说 明 书 3/7 页 通过采用上述技术方案,设置可升降和滑移的承载台,以此扩大了操作人员的活 动空间,提高了灵活性,便于操作人员进行换刀操作,进而提高了换刀效率。 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述承载台下侧设有滑动组件,所述 滑动组件包括所述固定板,且所述固定板上滑动设置有滑动板,所述滑动板上表面上固定 有多个上固定块,每一所述上固定块上均开设有上滑槽,所述承载台下表面上固定有与上 滑槽滑移配合的上滑轨,所述固定板上表面上固定有多个下固定块,每一所述下固定块上 均开设有下滑槽,所述滑动板下表面上固定有与下滑槽滑移配合的下滑轨,所述滑动板、固 定板上表面上分别开设有供所述上固定块、下固定块安装的上安装槽和下安装槽,所述上 安装槽和下安装槽的长度与滑动板、固定板的边缘长度相等,且每一所述上滑轨与两个上 滑槽配合,其中一个所述上滑槽位于上安装槽中部,另一所述上滑槽位于该上安装槽的端 部;每一所述下滑轨与两个下滑槽配合,其中一个所述下滑槽位于下安装槽中部,另一所述 下滑槽位于该下安装槽的端部;每一所述上滑轨和下滑轨两端的侧壁上均开设有螺纹孔, 螺纹孔上螺纹配合有限位螺钉,限位螺钉上还包覆有橡胶套。 通过采用上述技术方案,用限位螺钉限制承载台和滑动板的滑动距离,并将滑动 距离限制在上安装槽和下安装槽长度的一半,以此避免上固定块、下固定块受力过大而脱 离滑动板、固定板,从而增强承载台的牢固度,保障操作人员的安全;且限位螺钉可拆卸,便 于操作人员定期更换,以此确保限位效果;橡胶套能够减弱撞击,起到保护上固定块、下固 定块的作用。 综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果: 1.本方案利用变截面使得左切削臂和右切削臂与转台连接的一端重量大于另一端的 重量,在保证左切削臂和右切削臂刚性的同时,将左切削臂和右切削臂的重心靠近转台中 心,从而减小转动机构受到的力矩,减少转动机构的内部磨损,避免影响加工精度。; 2.本方案利用内部中空的异形箱对左切削臂和右切削臂进行支撑,以此在确保左切削 臂和右切削臂刚性的同时减小其重量,而减重孔的设置进一步减小了左切削臂和右切削臂 的自重,从而进一步减小了转动机构受到的压力; 3.本方案利用柱形重块将整个转台上的重心向转台中心靠近,从而进一步减小转动机 构受到的力矩。 附图说明 图1是本发明的结构的俯视图; 图2是本发明中基仓座的剖面结构示意图; 图3是本发明中切削臂上结构的爆炸示意图; 图4是本发明中收纳腔内结构的爆炸示意图; 图5是本发明中转台上下两侧结构的爆炸示意图; 图6是本发明中换刀台的结构示意图; 图7是图6中A处结构的放大示意图。 附图标记:1、基仓座;11、中心筒;12、轴承座;13、换刀台;131、支撑架;1311、十字 固定架;1312、套筒;132、承载台;1321、围栏;1322、阶梯;133、滑动组件;1331、固定板; 1332、下固定块;1333、下滑槽;1334、下安装槽;1341、滑动板;1342、下滑轨;1343、上固定 6 CN 111590327 A 说 明 书 4/7 页 块;1344、上滑槽;1345、上安装槽;135、上滑轨;136、限位凸块;137、升降组件;1371、升降液 压缸;1372、导向柱;2、转台;21、导向孔;22、工艺孔;23、顶盖;3、左切削臂;31、下底座;32、 上底座;321、收纳腔;322、移动架;323、滚轮;324、碟形弹簧;325、导向环;33、X向驱动机构; 331、第一驱动电机;332、X向丝杠;333、第一移动块;34、Y向驱动机构;341、第二驱动电机; 342、Y向丝杠;343、第二移动块;35、刀具座;4、右切削臂;51、转动电机;52、主动齿轮;53、从 动齿圈;54、复合轴承组件;541、轴承外圈;542、滚轴;543、轴承内圈;544、环形凹槽;61、升 降电机;62、升降丝杠;63、传动箱;64、升降筒;65、连接盘;66、导向筒;67、柱形重块;68、承 重液压缸;69、竖直滑轨;691、竖直滑块;7、异形箱。
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