專利名稱：用于液壓支架加工的四軸鏜床的制作方法
技術領域：
本發明涉及金屬零件加工設備，特別涉及煤礦領域的液壓支架焊接后整體鏜孔的 加工設備，具體說是一種用于液壓支架加工的四軸鏜床。
背景技術：
液壓支架類零部件尺寸較大，各個零部件上需要加工多對用于鉸接的同軸孔，液 壓支架類零部件上同一軸線幾個孔的同軸度與不同軸線孔之間的平行度決定著零件之 間能否連接可靠，轉動靈活。目前的采取的方法有芯軸拼焊和焊后整體鏜孔兩種，芯軸 精拼工藝的同軸度為2mm，不能達到使用要求；目前的焊后整體鏜孔設備加工孔間同軸度 1-0. 5mm，設備生產率低，同時現有鏜孔設備采用的直線導軌副接觸面積小，間隙大，易損 壞，零件精度不夠穩定，制約了生產周期和零件加工質量。中國實用新型專利“鏜銑床”(申 請日2001年2年28日，申請號01217649. 4，授權公告號CN 2470046Y)公開了一種能夠 加工同軸孔的鏜銑床，該鏜銑床包括床身、兩個對稱設置的立柱和主軸箱、主軸，兩個立柱 可通過滑座在床身上移動，它解決了傳統機床加工同軸孔時同軸度差的問題，但由于其設 置了兩個立柱，工件一次裝夾，只能加工一對同軸孔，如果工件上有幾對軸線互相平行的 同軸孔，則無法通過工件一次裝夾完成加工，再次裝夾找正工件將帶來工件定位誤差，且 生產率低下。中國實用新型專利“數控臥式雙面鏜床”(申請日2003年4月8日，申請號 03244788. 4，授權公告號CN2612483Y)公開了一種數控臥式雙面鏜床，可以對工件同時進 行雙面加工，保證兩個孔的同軸度，但其需要采用西門子802D型數控系統，成本高，而其傳 動、電控部分復雜，容易出故障、調試不方便；更為重要的是，該實用新型的左右移動滑板只 能帶動刀盤做縱向進給，不能在其垂直方向移動，需要在裝夾時調節工作臺的高度來調節 工件的高度，在加工過程不能調節，而且在加工多對同軸孔時，再次調節工作臺又會帶來定 位誤差。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于液壓支架加工的四軸鏜床，所述的這種用于液壓 支架加工的四軸鏜床要解決現有技術中對大尺寸零件，比如液壓支架上多對同軸孔的同軸 度以及軸向互相平行的多對孔之間的軸線平行度不能保證，影響零件加工質量和零件裝配 質量的技術問題。本發明的目的是通過以下技術方案實現的由床身、立柱、動力頭和滑臺構成，立 柱固定設于床身一端，動力頭和滑臺設于立柱上，兩個立柱以工作臺軸線為對稱軸對稱布 置，其中，在床身另一端還設有兩個各小立柱，兩個小立柱分別設于和床身平行的兩個水平 導軌上，該導軌通過傳動機構與減速箱和驅動電機相連接，兩個小立柱的導軌相平行，在每 一個立柱和小立柱上均設有一個動力頭和滑臺，滑臺通過豎直導軌與立柱和小立柱相連 接，滑臺通過傳動機構與減速箱和豎直驅動電機相連接，動力頭通過側向導軌設于滑臺上， 動力頭與滑臺之間的側向導軌與床身寬度方向平行，側向導軌與側向進給箱相連接。
小立柱底座通過齒輪齒條機構與減速箱相連接，齒條固定于床身上，齒輪固定于減速箱輸出軸，減速箱和電機設于小立柱底座上，齒輪和齒條相嚙合。滑臺通過豎直設置的絲杠螺母副設置于立柱和小立柱上，絲杠與減速箱的輸出軸 相連接，螺母固定于滑臺上、并與豎直導軌通過滑動副連接。滑臺與立柱和小立柱之間的豎直導軌為矩形導軌。小立柱和床身之間的導軌為山形導軌。動力頭與滑臺之間的側向導軌為山形導軌。兩個立柱之間固定設置有一橫梁，該橫梁與床身寬度方向平行。當然，小立柱的水平驅動機構和滑臺的豎向驅動機構也可以采用其他形式的傳動 機構，比如蝸輪蝸桿結構。本發明的工作原理是本發明用于液壓支架加工的四軸鏜床，工件一次裝夾，就能 由兩個大立柱兩個小立柱同時加工兩對同軸孔，當工件上有多對同軸孔時，只需要通過驅 動電機移動兩個小立柱加工即可，機床安裝時，各導軌副之間的平行度和垂直度等安裝精 度在正常值，按機床安裝標準執行，各導軌副之間滑動時，由光柵尺或標尺確定位置，能保 證兩對及多對同軸孔之間的平行度，可使工件上同一軸線幾個孔的同軸度與不同軸線間的 平行度達到0. 5mm至0. 3mm內，既保證了加工精度，又提高生產率，而且該鏜床成本低。本發明和已有技術相比，其效果是積極和明顯的。本發明在用于液壓支架加工的 四軸鏜床中采用四個立柱，兩個大立柱為一組，兩個小立柱為一組，而兩個小立柱通過導軌 設于床身上，同時，各個立柱上的滑臺通過豎直導軌設于立柱上、動力頭通過側向導軌設于 滑臺上，可以方便的調整動力頭的位置，可以通過驅動電機和導軌副沿著床身長度方向移 動，大尺寸零件只需要以此裝夾就可以同時加工兩對同軸孔，這樣可以保證兩對或者多對 同軸孔的同軸度以及多對同軸孔之間的平行度，機床安裝時，各導軌副之間的平行度和垂 直度等安裝精度在正常值，按機床安裝標準執行，各導軌副之間滑動時，由光柵尺或標尺確 定位置，能保證兩對及多對同軸孔之間的平行度，可使工件上同一軸線幾個孔的同軸度與 不同軸線間的平行度達到0. 5mm至0. 3mm內，既保證了零件加工精度、各個零件的裝配質 量，又提高生產率，而且該鏜床成本低。小立柱的水平驅動機構采用齒輪齒條機構，齒條沿 著床身長度方向布置，可以增加驅動行程，在大行程范圍內保證傳動精度和一定的傳動力。 由于滑臺上設置有動力頭，滑臺的豎向驅動機構采用絲杠螺母副可以減小傳動機構的阻 力，提高動力頭的定位精度。滑臺與大立柱和小立柱之間的豎直導軌為矩形導軌，導軌副的 接觸面積大、間隙小，保證傳動精度。小立柱和床身之間的導軌采用山形導軌，動力頭與滑 臺之間的側向導軌采用山形導軌，導軌副的接觸面積大、間隙小，保證傳動精度。兩個大立 柱之間固定設置有一橫梁，提高鏜床的結構剛度，進而提高加工精度。
圖1是本發明的用于液壓支架加工的四軸鏜床第一實施例的主視圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1中的A向視圖。圖4是圖1中的B向視圖。圖5是本發明的用于液壓支架加工的四軸鏜床第一實施例的滑臺垂直運動傳動原理圖。圖6是本發明的用于液壓支架加工的四軸鏜床第一實施例的小立柱水平運動傳 動原理圖。圖7是本發明的用于液壓支架加工的四軸鏜床第一實施例的動力頭與滑臺之間 山形導軌副示意圖。圖8是本發明的用于液壓支架加工的四軸鏜床第一實施例的小立柱與床身之間 山形導軌副示意圖。圖9是本發明的用于液壓支架加工的四軸鏜床第一實施例的滑臺與立柱之間矩 形導軌副示意圖。
具體實施例方式實施例1 如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8和圖9所示。本發明的這種用于液壓支 架加工的四軸鏜床，在本實施例中，由床身1、左立柱4、右立柱5、動力頭10和滑臺9構成， 左立柱4和右立柱5通過左立柱下座2和右立柱下座3固定設于床身1 一端，動力頭和滑 臺設于立柱上，兩個立柱4、5以工作臺11軸線為對稱軸對稱布置，兩個立柱4、5之間固定 設置有一橫梁6，該橫梁6與床身寬度方向平行，在床身1另一端還設有兩個各小立柱7、8， 兩個小立柱7、8分別設于和床身平行的兩個水平導軌20上上，本實施例中水平導軌20與 床身1分離設置，該導軌20是山形導軌20，小立柱底座19通過齒輪齒條機構與減速箱17 相連接，齒條182固定于水平導軌上20上，齒輪181固定于減速箱17輸出軸，減速箱17和 驅動電機15設于小立柱底座19上，電機15和減速箱17之間設有聯軸器16，齒輪181和齒 條182相嚙合，兩個小立柱7、8的導軌相平行，在每一個立柱4、5和小立柱7、8上均設有一 個動力頭10和滑臺9，滑臺9通過豎直導軌12與立柱4、5和小立柱7、8相連接，滑臺9通 過豎直設置的絲杠螺母副設置于立柱和小立柱上，絲杠221與減速箱21的輸出軸相連接， 螺母222固定于滑臺9上、并與豎直導軌通過滑動副連接，豎直導軌是矩形導軌12，減速箱 21通過聯軸器14與豎直驅動電機13相連接，動力頭10通過側向導軌設于滑臺9上，該側 向導軌為山形導軌23，山形導軌23與床身寬度方向平行，山形導軌23與側向進給箱24相 連接，側向進給箱24采用標準的成套進給箱，如森茂機床的IHJ系列滑臺進給箱。工作臺 11在床身1上沿床身長度方向可以運動，增加了可加工工件的尺寸。在本實施例中，滑臺與大立柱和小立柱之間的豎直導軌為矩形導軌，小立柱和床 身之間的導軌采用山形導軌，動力頭與滑臺之間的側向導軌采用山形導軌，這樣可以使導 軌副的接觸面積大、間隙小，保證傳動精度。各導軌副之間滑動時，配備有位置測量裝置，由 光柵尺或標尺確定位置，各個動力頭可以分別控制其運動。從實現傳遞運動來說，也可以采 用其它形式的導軌。同樣，小立柱的水平導軌也可以和床身為一整體，不過這樣在加工該部 件時比較困難。當然，小立柱的水平驅動機構和滑臺的豎向驅動機構也可以采用其他形式的傳動 機構，比如蝸輪蝸桿結構。同時，本發明的四軸鏜床不限于加工液壓支架的零件，對于大尺寸零件上需要加 工同軸孔，以及多個軸向平行的孔，都可以采用本發明的四軸鏜床。
權利要求
一種用于液壓支架加工的四軸鏜床，由床身、立柱、動力頭和滑臺構成，立柱固定設于床身一端，動力頭和滑臺設于立柱上，兩個立柱以工作臺軸線為對稱軸對稱布置，其特征在于在床身另一端還設有兩個各小立柱，兩個小立柱分別設于和床身平行的兩個水平導軌上，該導軌通過傳動機構與減速箱和驅動電機相連接，兩個小立柱的導軌相平行，在每一個立柱和小立柱上均設有一個動力頭和滑臺，滑臺通過豎直導軌與立柱和小立柱相連接，滑臺通過傳動機構與減速箱和豎直驅動電機相連接，動力頭通過側向導軌設于滑臺上，動力頭與滑臺之間的側向導軌與床身寬度方向平行，側向導軌與側向進給箱相連接。
2.如權利要求1所述的用于液壓支架加工的四軸鏜床，其特征在于小立柱底座通過 齒輪齒條機構與減速箱相連接，齒條固定于水平導軌上，齒輪固定于減速箱輸出軸，減速箱 和驅動電機設于小立柱底座上，齒輪和齒條相嚙合。
3.如權利要求1所述的用于液壓支架加工的四軸鏜床，其特征在于滑臺通過豎直設 置的絲杠螺母副設置于立柱和小立柱上，絲杠與減速箱的輸出軸相連接，螺母固定于滑臺 上、并與豎直導軌通過滑動副連接。
4.如權利要求1所述的用于液壓支架加工的四軸鏜床，其特征在于滑臺與立柱和小 立柱之間的豎直導軌為矩形導軌。
5.如權利要求1所述的用于液壓支架加工的四軸鏜床，其特征在于小立柱和床身之 間的導軌為山形導軌。
6.如權利要求1所述的用于液壓支架加工的四軸鏜床，其特征在于動力頭與滑臺之 間的側向導軌為山形導軌。
7.如權利要求1所述的用于液壓支架加工的四軸鏜床，其特征在于兩個立柱之間固 定設置有一橫梁，該橫梁與床身寬度方向平行。
全文摘要
一種用于液壓支架加工的四軸鏜床，由床身、立柱、動力頭和滑臺構成，兩個立柱以工作臺軸線為對稱軸對稱布置，在床身另一端設有兩個各小立柱，兩個小立柱分別設于和床身平行的兩個水平導軌上，在每一個立柱和小立柱上均設有動力頭和滑臺，滑臺通過豎直導軌與立柱和小立柱相連接，動力頭通過側向導軌設于滑臺上。本發明在用于液壓支架加工的四軸鏜床中采用四個立柱，兩個小立柱設于和床身平行的兩個水平導軌上，滑臺通過豎直導軌設于各個立柱上，動力頭通過側向導軌設于滑臺上，便于調整動力頭的位置，以保證兩對或者多對同軸孔的同軸度以及多對同軸孔之間的平行度，既保證了零件加工精度，又提高生產率，而且該鏜床成本低。
文檔編號B23B47/00GK101987368SQ200910065618
公開日2011年3月23日 申請日期2009年7月31日 優先權日2009年7月31日
發明者張新玲, 楊堅生, 王宏宇, 高占喜, 龍偉霞 申請人:鄭州四維機電設備制造有限公司