一種以地基基礎為工作臺的數控龍門鉆銑床的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及帶有動梁式龍門的金屬加工機床技術領域，特別涉及一種帶有動梁式龍門的床身。
【背景技術】
[0002]目前針對軌道客車底架等大型工件的加工設備采用的是大跨距、長行程的大型數控龍門式加工設備，以橫梁移動與否可分為定梁式和動梁式兩種。
[0003]定梁式數控龍門加工設備采用定梁龍門框架結構，工件可直接固定在工作臺面上或電磁吸盤上，工作臺采用雙出桿油缸或其他驅動機構驅動沿導軌縱向運動，此種結構的加工設備導軌的長度至少需要工作臺長度的兩倍，因此為了適應加工超長工件，不僅設備的整體體積很大，而且對導軌及工作臺的驅動機構都提出了很高的要求，設備造價也比較尚O
[0004]龍門移動式式加工設備的結構特點是龍門架移動、工作臺固定，所以其對工件的重量沒有限制，隨著其自動化性能以及復合化程度的不斷提高，獲得越來越廣泛的應用。其結構包括床身、龍門、十字滑臺、工作臺、液壓動力裝置和電氣控制裝置，龍門通過安裝于龍門立柱和床身之間的驅動裝置和傳動裝置沿安裝于床身上的直線導軌作X向移動，十字滑臺由滑臺、滑板組成，滑臺和龍門橫梁之間設置有驅動裝置和傳動裝置，帶動滑臺沿龍門橫梁上的直線導軌作Y向移動，動力頭與滑板固連，滑板與滑臺之間設置有驅動裝置和傳動裝置，帶動滑板和動力頭沿安裝于滑臺上的直線導軌作Z向移動。如國家知識產權局于2013年7月17日公開的由陸松茂、薛靜清設計的、申請號為201310130111.X、名稱為龍門移動式多功能數控鉆銑床的發明專利申請，包括床身、操作箱及電控柜，立柱可滑動地支撐在床身上，立柱上固裝有橫梁機構，上鉆銑削機構可滑動地支撐在橫梁機構上，電控柜固裝于橫梁機構上，床身為分體結構，包括左部床身及右部床身，左部床身及右部床身由中間連接架連接，工作臺固裝在連接架上；左立柱、右立柱分別通過滑動機構可滑動地支撐在左部床身與右部床身上；橫梁機構橫跨并固定裝在左立柱及右立柱上，上鉆銑削機構裝在移動撐板上，移動撐板帶動上鉆銑削機構的主軸沿橫梁機構移動，主軸的升降運動由升降機構控制，升降機構中的移動板可滑動地支撐在上鉆銑削機構上，移動板帶動主軸進行升、降運動。但此種結構的加工設備仍然是將工件直接固定于床身的工作臺上，加工工件的尺寸受到工作臺大小的限制，因此為了適應加工超長工件，工作臺的長度需比工件更長，龍門需在超過工件全長的范圍內進行移動，在如此長的行程上進行精確地加工、定位，可見結構的復雜程度，其結構的復雜程度顯而易見，價格亦非常昂貴。
[0005]《山東工業技術》雜志2014年第8期發表的、作者為長春軌道客車股份有限公司李保國、標題為“鐵路客車鋁合金底架整體加工工藝”的文章，介紹了長春軌道客車股份有限公司引進德國FOOKE公司生產的30米龍門移動式五軸聯動數控加工中心，其走行軸尺寸可滿足底架整體加工的要求，42kW電主軸的主軸頭，滿足鋁合金切削高轉速大功率低扭矩的特性。即使這種進口的大型加工中心，由于機床加工面積龐大，整體工作臺造價高，安裝困難，所以放棄了整體工作臺方案，采用了分段工作臺方案；而工裝與工件加工位置發生干涉要求裝夾位置必須具備靈活可調的功能，因此采用了雙縱向導軌上安裝可移動橫梁作為基座、上面均布提升工件高度的折疊工裝的裝夾方案。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、成本低廉的以地基基礎為工作臺的數控龍門鉆銑床，適用于軌道客車底架等超長工件的加工。
[0007]為實現上述目的本實用新型所采用的技術方案是:
[0008]一種以地基基礎為工作臺的數控龍門鉆銑床，包括床身、龍門、工件夾緊裝置、工件定位裝置、液壓動力裝置和電氣控制裝置，所述龍門可沿床身上的導軌作X向移動，其特征在于:所述床身包括左床身、右床身、前連接梁和后連接梁，左床身、右床身的前端與前連接梁固連，左床身、右床身的后端與后連接梁固連；所述前連接梁和后連接梁的下部分別設有前軌道小車和后軌道小車，地基基礎上設有分別與前軌道小車和后軌道小車相對應的兩條地軌，前軌道小車和后軌道小車分別可在與其相對應的地軌上沿X軸方向往復運動；所述的床身與前軌道小車和后軌道小車之間安裝有螺桿升降裝置和同步裝置；所述的工件夾緊裝置和工件定位裝置固定于兩條地軌之間的地基基礎上；沿工件的長度方向設有至少兩個加工工位，在每個加工工位的前側和后側分別設置有兩個固連于地基基礎上的底架，前側的兩個底架位于前連接梁的外側、且分別與左床身、右床身的前端相對應，后側的兩個底架位于后連接梁的外側、且分別與左床身、右床身的后端相對應；所述左床身、右床身的前端與相對應的底架之間設置有夾緊裝置和床身位置調整裝置，左床身、右床身的后端與相對應的底架之間分別設置有夾緊裝置和床身位置調整裝置。
[0009]為了擴大加工范圍，保證加工精度，本實用新型中，所述的床身與前軌道小車和后軌道小車之間安裝有螺桿升降裝置和同步裝置，一方面在加工帶有不同高度的加工面的工件時，螺桿升降裝置可以將床身連同其上的主機一同升起，對位置較高的面進行加工，另一方面當要加工的面位置較低時，螺桿升降裝置可以將床身連同其上的主機一同下落，以避免主軸伸出過長、剛度降低帶來的加工精度降低。
[0010]本實用新型中，所述的螺桿升降裝置包括驅動電機、減速機、換向器A、換向器B、換向器C、換向器D、連桿A、連桿B、連桿C、連桿D、絲母A、絲母B、絲母C、絲母D、絲杠A、絲杠B、絲杠C、絲杠D、導套A、導柱A、軸承座A、軸承座B、軸承座C、軸承座D、硬限位A、硬限位B、硬限位C、硬限位D ;驅動電機和減速機分別固連于后連接梁的外側和底板上，驅動電機的輸出軸與減速機的輸入軸相連，減速機的兩個輸出軸分別通過連桿A和連桿B與安裝于左床身后端和右床身后端的換向器A和換向器B的輸入軸相連，換向器A的一個輸出軸通過連桿C與安裝于左床身前端的換向器C的輸入軸相連，另一個輸出軸與絲杠A的一端相連，絲杠A穿過安裝于左床身后端底部的軸承座A與安裝于后軌道小車的左端的絲母A相嚙合，軸承座A上設有硬限位A ;換向器B的一個輸出軸通過連桿D與安裝于右床身前端的換向器D的輸入軸相連，另一個輸出軸與絲杠B的一端相連，絲杠B穿過安裝于右床身后端底部的軸承座B與安裝于后軌道小車的右端的絲母B相嚙合，軸承座B上設有硬限位B ；換向器C的輸出軸與絲杠C的一端相連，絲杠C穿過安裝于左床身前端底部的軸承座C與安裝于前軌道小車左端的絲母C相嚙合，軸承座C上設有硬限位C ;換向器D的輸出軸與絲杠D的一端相連，絲杠D穿過安裝于右床身前端底部的軸承座D與安裝于前軌道小車右端的絲母D相嚙合，軸承座D上設有硬限位D ;絲杠A、絲杠B、絲杠C、絲杠D分別通過軸承轉動連接于軸承座A、軸承座B、軸承座C、軸承座D上；所述導套A為4個、分別安裝于左床身和右床身的前端和后端、且分別位于換向器A和換向器B的后側以及換向器C和換向器D的前側，導柱A分別安裝于前軌道小車和后軌道小車的左端和右端，與導套A的位置相對應并可在導套A中滑動；
[0011]本實用新型中，所述同步裝置包括齒輪、齒條、齒條安裝座、軸承座、同步軸，兩個軸承座分別安裝于右床身外側的前后兩端，兩個軸承座之間轉動連接有同步軸，同步軸的兩端分別安裝有齒輪，與齒輪相嚙合的齒條安裝于齒條安裝座上，齒條安裝座分別安裝于前軌道小車后軌道小車上。
[0012]本實用新型中，所述前軌道小車包括前車架體、前驅動裝置以及按從右到左依次轉動連接于前車架體上的前車輪A、前車輪B和前車輪C，前車輪C上同軸安裝有前鏈輪，前鏈輪通過前鏈條與前驅動裝置上的主動鏈輪相連；所述的前驅動裝置為安裝于前車架體上的前電機和前減速機，所述的主動鏈輪設置于前減速機的輸出軸上，前減速機的輸入軸與前電機相連；
[0013]所述后軌道小車包括后車架體、后驅動裝置以及按從右到左依次轉動連接于后車架體上的后車輪A、后車輪B和后車輪C，后車輪C上同軸安裝有后鏈輪，后鏈輪通過后鏈條與后驅動裝置上的主動鏈輪相連；所述的后驅動裝置為安裝于后車架體上的后電機和后減速機，所述的主動鏈輪設置于后減速機的輸出軸上，后減速機的輸入軸與后電機相連。
[0014]本實用新型中，所述底架通過第一地腳板與地基基礎相連接，頂部安裝有支撐板，支撐板的一端突出于底架；
[0015]所述的床身位置調整裝置為安裝于調整板上的調整螺栓，調整板安裝于支撐板突出于底架一端的外側；通過調整螺栓可以小范圍調整床身與工件之間的相對位置，滿足加工大型工件的需要；動力頭工作時，調整螺栓還可以限制床身在平面內可能產生的轉動。
[0016]所述的夾緊裝置包括安裝架、夾緊油缸、導套B、導柱B和夾鉗，安裝架由立板、筋板和橫板組成，安裝架通過立板與床身固連，夾緊油缸和導套B安裝于安裝架的橫板上，夾緊油缸的活塞桿桿端與夾鉗固連