超精密立式加工中心的制作方法

本實用新型涉及機械加工設備技術領域，尤其涉及一種超精密立式加工中心。

背景技術：

目前，現有技術的金屬切削加工設備通常采用的是數控加工機床。隨著經濟的快速發展，對各種機械的加工精度提出了更高的要求，這就要求相應的生產加工設備如加工中心，必須能滿足這一精度要求。提高數控加工中心的加工精度和表面質量，成為機床生產廠家的課題之一。

關于加工中心，已有相關的文獻報道，如專利號為CN103240643A的中國專利公開了一種“加工中心”，該發明公開的這種加工中心，設置有覆蓋機床加工單元的外殼；在外殼正面可開閉地設置操作門；操作門具有從外殼表面沿著上下方向隆起的形狀；用于開閉操作門的把手設置在操作門上。該操作門具有中間部分最高而向上下兩端逐漸變低的弓形的彎曲形狀。外殼上設置從外殼表面突出的半圓筒等形狀的LED顯示裝置；操作門用碳纖維制造；解決了加工中心操作門的一些問題。

如專利號為CN102935603A的中國專利公開了一種“一種加工中心刀柄用吹氣裝置以及加工中心”，該發明公開的一種加工中心刀柄用吹氣裝置，包括吹氣機構，所述吹氣機構包括進氣部件和吹氣部件，所述進氣部件與吹氣部件密封連接，所述進氣部件具有中心孔，所述中心孔能夠與外部氣源連通，所述吹氣部件遠離進氣部件的一端的端面上設有吹氣孔，所述外部氣源中的氣體能夠從進氣部件的中心孔進入，再從吹氣部件的吹氣孔中吹出；該吹氣裝置能夠有效清除刀柄上的切屑；重點解決了加工中心刀柄用吹氣問題。

如專利號為CN102990477A的中國專利公開了一種“帶磨刀裝置的加工中心”，該發明公開的帶磨刀裝置的加工中心，帶磨刀裝置的加工中心，包括床身以及置于床身上的主軸、刀庫，在床身的工作臺面上設有第一滑道，在第一滑道上活動連接有主軸架，主軸固定在主軸架上，在床身的頂部設有第二滑道，所述第二滑道位于刀庫與主軸之間，刀庫位于第二滑道的上方，所述刀庫上配合有用于從刀庫中取放刀具的傳送爪，在第二滑道上活動連接有實現刀庫與主軸之間進行刀具交換的換刀臂，在床身上鉸接有機械臂，所述機械臂上傳動連接有磨刀輪；其解決了現有加工中心的刀具維護過程相對麻煩的技術問題；本發明具有對加工中心的刀具刀刃進行修復的優點；重點解決了加工中心刀具的刀刃維護修復問題。

如專利號為CN103350343A的中國專利公開了一種“一種刀庫與主軸復合在滑鞍的數控龍門立臥復合加工中心”，該發明公開的這種刀庫與主軸復合在滑鞍的數控龍門立臥復合加工中心，其解決了機床在立式主軸、臥式主軸上都沒有設置刀庫，從而無法及時換刀，工作效率較低，機床結構不能適用高效精密復合節能需求的問題。

雖然上述中國專利能夠解決一些零件使用加工中心進行金屬切削、裝備操作及維護的問題，但這些技術方案存在以下問題和缺點：

（1）已公開的專利所述數控加工中心，多采用臥式結構方案且相對復雜，或僅解決針對一些典型零件的數控加工裝備問題，沒考慮提高加工精度和表面加工質量的結構方案問題；（2）已公開的專利所述數控加工中心，工藝范圍不寬；（3）在安全方面，工作臺無防護裝置，操作不安全。

基于此，有必要提出一種新型超精密的數控加工中心，解決上述問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的就是采用合適的加工中心布局方案、三軸伺服機構以及主軸布置結構，提高加工精度和表面加工質量，并解決工藝范圍較窄、工作臺安全性不高的問題，本實用新型提供了一種超精密立式加工中心。

本實用新型解決其技術問題的技術方案為：超精密立式加工中心，設置為龍門框架式布局結構，為立式框架雙立柱；包括床身、龍門架、主軸、橫梁導軌、滑板、滑座、主軸伺服電機、滑塊、主軸頭、工作臺，其特征在于所述床身設置于水泥地面上，床身上部中間位置設置工作臺；所述龍門架包括兩立柱，兩立柱設置在床身上部，且對稱設在工作臺兩側；所述龍門架包括橫梁，所述橫梁上設置一對橫梁導軌，一對橫梁導軌中間橫梁滾珠絲杠，所述橫梁滾珠絲杠一端設置橫梁絲杠軸承座，橫梁絲杠軸承座兩側的滑動座設置在橫梁導軌上，橫梁滾珠絲杠另一端設置橫梁伺服電機底座，橫梁伺服電機底座另一端設置橫梁絲杠伺服電機，橫梁滾珠絲杠的螺母副上設置滑座；所述滑座一側設有直線導軌座，直線導軌座與橫梁導軌組成滑動摩擦副，滑座另一側設置滑板；所述滑板另一側設置滑塊，所述滑塊另一側設置主軸伺服電機和主軸頭，且主軸伺服電機設在主軸頭上面一端，主軸頭內部設置主軸。

本實用新型所述的超精密立式加工中心，其特征在于所述床身包括地腳孔、床身搬運孔，通過地腳螺栓穿過地腳孔把床身固定連接在水泥地面上；所述床身上部設有Y向導軌座，Y向導軌座內設有工作臺導軌。

本實用新型所述的超精密立式加工中心，其特征在于所述工作臺包括Y向進給部件；所述Y向進給部件包括工作臺伺服電機、工作臺導軌座、絲母座、軸承座、工作臺導軌、Y向滾珠絲杠螺母副、Y向伺服電機聯軸器；所述工作臺導軌座設置在工作臺下面，且與工作臺導軌組成滑動摩擦副；所述絲母座設置在工作臺下面中間；所述Y向滾珠絲杠螺母副設置在對稱布置的工作臺導軌中間，Y向滾珠絲杠螺母副內側一端設置軸承座且與絲母座螺栓固定連接，軸承座兩側的滑動座設置在工作臺導軌上，所述Y向滾珠絲杠螺母副另一端通過Y向伺服電機聯軸器連接設置工作臺伺服電機。

本實用新型所述的超精密立式加工中心，其特征在于所述超精密立式加工中心包括X向進給部件；所述X向進給部件包括龍門架、橫梁導軌、橫梁伺服電機底座、橫梁絲杠伺服電機、橫梁絲杠絲母座、X向滾珠絲杠螺母副、X向伺服電機聯軸器、橫梁絲杠軸承座；所述橫梁導軌沿橫梁水平方向對稱設置龍門架內側，在所述X向滾珠絲杠螺母副包括絲杠絲母座，設置在X向直線導軌副中間；X向滾珠絲杠螺母副內側一端設置橫梁絲杠軸承座，橫梁絲杠軸承座兩側的滑動座設置在橫梁導軌上，所述X向滾珠絲杠螺母副另一端通過X向伺服電機聯軸器連接依次設置橫梁伺服電機底座、橫梁絲杠伺服電機。

本實用新型所述的超精密立式加工中心，其特征在于所述超精密立式加工中心包括Z向進給部件；所述Z向進給部件包括滑座、滑座伺服電機、滑座伺服電機座、滑座絲母座、Z向直線導軌副、Z向滾珠絲杠螺母副、Z向伺服電機聯軸器；所述Z向直線導軌副沿豎直方向對稱設置滑座外側；在所述Z向滾珠絲杠螺母副包括滑座絲母座，設置在Z向直線導軌副中間；Z向滾珠絲杠螺母副內側一端設置絲杠軸承座，絲杠軸承座兩側的滑動座設置在Z向導軌副上，所述Z向滾珠絲杠螺母副另一端通過Z向伺服電機聯軸器連接依次設置滑座伺服電機座、滑座伺服電機；滑座設置在橫梁絲杠絲母座上。

本實用新型所述的超精密立式加工中心，其特征在于：所述超精密立式加工中心包括主軸運動部件；所述主軸運動部件包括主軸、主軸伺服電機、主軸電機座、主軸頭、主軸電機聯軸器；所述主軸頭設置滑塊一側，主軸頭內部包括主軸；所述主軸下端安裝刀具，主軸上端依次設置主軸電機聯軸器、主軸電機座、主軸伺服電機。

本實用新型所述的超精密立式加工中心，其特征在于：所述超精密立式加工中心包括操作系統箱、配電箱、冷卻裝置，操作系統箱包括計算機數控系統裝置；所述計算機數控系統裝置和配電箱之間電連接，且二者均與工作臺橫梁絲杠伺服電機、工作臺伺服電機、滑座伺服電機、主軸伺服電機、冷卻裝置電連接。

本實用新型所述的超精密立式加工中心，其特征在于所述超精密立式加工中心的工作臺和床身之間設置內防護罩。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果體現在：本實用新型所述超精密立式加工中心，包括床身、龍門架、主軸、橫梁導軌、滑板、滑座、主軸伺服電機、滑塊、主軸頭、工作臺，其特征在于所述超精密立式加工中心為龍門框架式布局，結構為立式框架雙立柱；所述超精密立式加工中心包括X向進給部件、Y向進給部件、Z向進給部件、操作系統箱、配電箱、冷卻裝置；主軸運動部件包括主軸和主軸伺服電機；工作臺和床身之間設置內防護罩；本實用新型的超精密立式加工中心設置有工作臺內防護罩，讓操作更安全，能實現XZ或XY二坐標軸聯動、XYZ三坐標軸聯動，加工工藝范圍廣，加工精度達到IT7級，表面粗糙度。

附圖說明

圖1 為本實用新型的結構示意圖。

圖2 為本實用新型的左視結構示意圖。

附圖中：1.床身，2.地腳孔，3.龍門架，4.主軸，5.橫梁導軌，6.橫梁伺服電機底座，7.橫梁絲杠伺服電機，8.滑板，9.橫梁滾珠絲杠，10.橫梁絲杠軸承座，11.滑座，12.滑座伺服電機，13.主軸伺服電機，14.滑塊，15.主軸頭，16.橫梁，17.直線導軌座，18.內防護罩，19.工作臺伺服電機，20.工作臺，21.床身搬運孔，22.工作臺導軌座，23.絲母座，24.軸承座，25.工作臺導軌,26.滑座伺服電機座。

具體實施方式

結合圖1、圖2和實施例對本實用新型進一步詳細描述，以便公眾更好地掌握本實用新型的實施方法，本實用新型具體的實施方案為：

如圖 1、圖2所示，本實用新型所述的超精密立式加工中心，設置為龍門框架式布局結構，為立式框架雙立柱；包括床身1、龍門架3、主軸4、橫梁導軌5、滑板8、滑座11、主軸伺服電機13、滑塊14、主軸頭15、工作臺20，其特征在于所述床身1設置于水泥地面上，床身1上部中間位置設置工作臺20；所述龍門架3包括兩立柱，兩立柱設置在床身1上部，且對稱設在工作臺20兩側；所述龍門架3包括橫梁16，所述橫梁16上設置一對橫梁導軌5，一對橫梁導軌5中間橫梁滾珠絲杠9，所述橫梁滾珠絲杠9一端設置橫梁絲杠軸承座10，橫梁絲杠軸承座10兩側的滑動座設置在橫梁導軌5上，橫梁滾珠絲杠9另一端設置橫梁伺服電機底座6，橫梁伺服電機底座6另一端設置橫梁絲杠伺服電機7，橫梁滾珠絲杠9的螺母副上設置滑座11；所述滑座11一側設有直線導軌座17，直線導軌座17與橫梁導軌5組成滑動摩擦副，滑座11另一側設置滑板8；所述滑板8另一側設置滑塊14，所述滑塊14另一側設置主軸伺服電機13和主軸頭15，且主軸伺服電機13設在主軸頭15上面一端，主軸頭15內部設置主軸4。

如圖 2所示，本實用新型所述的超精密立式加工中心，其特征在于所述床身1包括地腳孔2、床身搬運孔21，通過地腳螺栓穿過地腳孔2把床身1固定連接在水泥地面上；所述床身1上部設有Y向導軌座，Y向導軌座內設有工作臺導軌25。

如圖 1、圖 2所示，本實用新型所述的超精密立式加工中心，其特征在于所述工作臺20包括Y向進給部件；所述Y向進給部件包括工作臺伺服電機19、工作臺導軌座22、絲母座23、軸承座24、工作臺導軌25、Y向滾珠絲杠螺母副、Y向伺服電機聯軸器；所述工作臺導軌座22設置在工作臺20下面，且與工作臺導軌25組成滑動摩擦副；所述絲母座23設置在工作臺20下面中間；所述Y向滾珠絲杠螺母副設置在對稱布置的工作臺導軌25中間，Y向滾珠絲杠螺母副內側一端設置軸承座24且與絲母座23螺栓固定連接，軸承座24兩側的滑動座設置在工作臺導軌25上，所述Y向滾珠絲杠螺母副另一端通過Y向伺服電機聯軸器連接設置工作臺伺服電機19。

如圖 1、圖 2所示，本實用新型所述的超精密立式加工中心，其特征在于所述超精密立式加工中心包括X向進給部件；所述X向進給部件包括龍門架3、橫梁導軌5、橫梁伺服電機底座6、橫梁絲杠伺服電機7、橫梁絲杠絲母座、X向滾珠絲杠螺母副、X向伺服電機聯軸器、橫梁絲杠軸承座10；所述橫梁導軌5沿橫梁水平方向對稱設置龍門架3內側，在所述X向滾珠絲杠螺母副包括絲杠絲母座，設置在X向直線導軌副中間；X向滾珠絲杠螺母副內側一端設置橫梁絲杠軸承座10，橫梁絲杠軸承座10兩側的滑動座設置在橫梁導軌5上，所述X向滾珠絲杠螺母副另一端通過X向伺服電機聯軸器連接依次設置橫梁伺服電機底座6、橫梁絲杠伺服電機7。

如圖 1、圖 2所示，本實用新型所述的超精密立式加工中心，其特征在于所述超精密立式加工中心包括Z向進給部件；所述Z向進給部件包括滑座11、滑座伺服電機12、滑座伺服電機座26、滑座絲母座、Z向直線導軌副、Z向滾珠絲杠螺母副、Z向伺服電機聯軸器；所述Z向直線導軌副沿豎直方向對稱設置滑座11外側；在所述Z向滾珠絲杠螺母副包括滑座絲母座，設置在Z向直線導軌副中間；Z向滾珠絲杠螺母副內側一端設置絲杠軸承座，絲杠軸承座兩側的滑動座設置在Z向導軌副上，所述Z向滾珠絲杠螺母副另一端通過Z向伺服電機聯軸器連接依次設置滑座伺服電機座26、滑座伺服電機12；滑座11設置在橫梁絲杠絲母座上。

如圖 1、圖 2所示，本實用新型所述的超精密立式加工中心，其特征在于所述超精密立式加工中心包括主軸運動部件；所述主軸運動部件包括主軸4、主軸伺服電機13、主軸電機座、主軸頭15、主軸電機聯軸器；所述主軸頭15設置滑塊14一側，主軸頭15內部包括主軸4；所述主軸4下端安裝刀具，主軸4上端依次設置主軸電機聯軸器、主軸電機座、主軸伺服電機13。

如圖 1、圖 2所示，本實用新型所述的超精密立式加工中心，其特征在于所述超精密立式加工中心包括操作系統箱、配電箱、冷卻裝置，操作系統箱包括計算機數控系統裝置；所述計算機數控系統裝置和配電箱之間電連接，且二者均與工作臺橫梁絲杠伺服電機7、工作臺伺服電機19、滑座伺服電機12、主軸伺服電機13、冷卻裝置電連接。

如圖 1、圖 2所示，本實用新型所述的超精密立式加工中心，其特征在于所述超精密立式加工中心的工作臺20和床身1之間設置內防護罩18。

實施例1

如圖 1所示，當進行超精密立式加工中心數控銑削作業時，通過操作系統箱內部的計算機數控系統裝置設置XYZ軸聯動數控銑削工作模式；工作臺20上設置銑削夾具，銑削夾具上安裝工件毛坯；主軸4端頭安裝相應銑削刀具；啟動數控加工程序后開始數控銑削加工。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果體現在：本實用新型所述超精密立式加工中心，包括床身、龍門架、主軸、橫梁導軌、滑板、滑座、主軸伺服電機、滑塊、主軸頭、工作臺，其特征在于所述超精密立式加工中心為龍門框架式布局，結構為立式框架雙立柱；所述超精密立式加工中心包括X向進給部件、Y向進給部件、Z向進給部件、操作系統箱、配電箱、冷卻裝置；主軸運動部件包括主軸和主軸伺服電機；工作臺和床身之間設置內防護罩；本實用新型的超精密立式加工中心設置有工作臺內防護罩，讓操作更安全，能實現XZ或XY二坐標軸聯動、XYZ三坐標軸聯動，加工工藝范圍廣，加工精度達到IT7級，表面粗糙度。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。