本实用新型专利技术公开了一种带Z轴平衡结构的高精度数控龙门加工中心机，支座(1b)为方框体，在支撑台(1a)顶部的排屑槽(1c)中均装有螺旋排屑机(21)；工作台(4)位于两个立柱(2)之间，工作台(4)底部固定的X轴螺母座(5)与X轴丝杆(6)螺纹配合，X轴丝杆(6)的后端通过第一联轴器与X轴电机连接；在Y轴滑座(11)的左右两侧对称设置氮气平衡缸(19)，该氮气平衡缸(19)的缸体与Y轴滑座(11)相固定。本实用新型专利技术各个轴向运动由大扭矩电机和丝杆螺母副实现，可实现复杂型面的加工；在底座上设置排屑槽及螺旋排屑机，排屑顺畅、彻底，排屑效率高；氮气平衡缸用来平衡主轴箱的重力，以确保Z轴运动的平稳性。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于机床
，具体地说，特别涉及一种带Z轴平衡结构的高精度数控龙门加工中心机。
技术介绍
数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5?10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。横梁固定式龙门加工中心是目前广泛应用的数控机床。但现有的数控龙门加工中心体积庞大，占用面积大，结构刚性较差，整体精度不稳定；同时，在工作过程中振动较大，会产生较大的噪音，并且温升快，可靠性欠佳。数控龙门加工中心的主轴箱竖直布置，主轴箱的重量基本由Z轴电机承载，由此会增大Z轴丝杆的磨损，影响Z轴运动的平稳性以及Z轴电机的使用寿命。数控龙门加工中心工作过程所产生的铁肩由专门的排肩装置进行清理。现有的排肩装置不仅结构复杂，拆装不方便，而且清理铁肩不彻底，往往还需要人工进行二次清理，从而会影响加工的效率。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种结构紧凑、可靠性好、能有效减小电机负荷的带Z轴平衡结构的高精度数控龙门加工中心机。本技术的技术方案如下:一种带Z轴平衡结构的高精度数控龙门加工中心机，在底座(I)的顶部一体形成有矩形的支撑台(Ia)，该支撑台(Ia)中后部的左右两侧对称设置支座(Ib)，各支座(Ib)上固定立柱(2)，左右两边立柱(2)的顶部共同支撑横梁(3)，其特征在于:所述支座(Ib)为方框体，支座(Ib)的顶面与支撑台(Ia)的顶面平齐，且支座(Ib)和支撑台(Ia)铸造为一体，在所述支撑台(Ia)顶部的左右两边对称设置排肩槽(Ic)，该排肩槽(Ic)沿前后方向延伸，排肩槽(Ic)的前端贯通至支撑台(Ia)的前端面，并在每个排肩槽(Ic)中均装有螺旋排肩机(21);在所述支撑台(Ia)的上方设置工作台(4)，该工作台(4)位于两个立柱(2)之间，工作台⑷底部固定的X轴螺母座(5)与X轴丝杆(6)螺纹配合，所述X轴丝杆(6)的后端通过第一联轴器与X轴电机连接，X轴电机安装在支撑台(Ia)的后端，并位于X轴护罩(7)内；在所述X轴丝杆(6)的左右两侧对称设置X轴滑轨(8)，工作台(4)通过底部的X轴滑块(9)与X轴滑轨(8)滑动配合；在所述横梁(3)的前端面装有上下两根Y轴滑轨(10)，Y轴滑座(11)通过Y轴滑块与这两根Y轴滑轨(10)滑动配合，在Y轴滑座(11)的背面固定Y轴螺母座，该Y轴螺母座与Y轴丝杆(12)螺纹配合，所述Y轴丝杆(12)位于两根Y轴滑轨(10)之间，该Y轴丝杆(12)的一端通过第二联轴器与Y轴电机(13)连接；在所述Y轴滑座(11)的前端面设置两根左右平行的Z轴滑轨(14)，主轴箱(15)位于这两根Z轴滑轨(14)之间，并通过侧边的Z轴滑块(16)与这两根Z轴滑轨(14)滑动配合，在主轴箱(15)的背面固定Z轴螺母座，该Z轴螺母座与Z轴丝杆螺纹配合，所述Z轴丝杆位于两根Z轴滑轨(14)之间，该Z轴丝杆的上端通过第三联轴器与Z轴电机(17)连接；在所述Y轴滑座(11)的左右两侧对称设置氮气平衡缸(19)，该氮气平衡缸(19)的缸体与Y轴滑座(11)相固定，氮气平衡缸(19)的活塞杆竖直向上伸出，并与顶支架(20)连接，所述顶支架(20)固定于主轴箱(15)的顶部。采用以上技术方案，X轴电机运转，带动X轴丝杆原地转动，使工作台在前后方向移动，以实现工作台上所装夹工件的X轴位移；Y轴电机运转，带动Y轴丝杆原地转动，使Y轴滑座及主轴箱在左右方向移动，以实现刀具的Y轴位移；ζ轴电机运转，带动Z轴丝杆原地转动，使主轴箱在上下方向移动，以实现刀具的Z轴位移。以上多轴联动，可加工大型框架以及复杂型面，可钻、铣、键，功能多样，适用范围非常广泛。X轴电机、Y轴电机和Z轴电机均选用大扭矩电机，各自配备丝杆螺母副将旋转运动转换成直线运动，并采用直线导轨进行导向，这样无需配备减速箱，在简化结构，降低成本的同时，一方面能有效减小整个加工中心的体积，结构刚性好；另一方面，精度高并且精度稳定，在工作过程中振动小，噪音低，温升较慢，可靠性有保障。在底座支撑台上设置左右两个排肩槽，该排肩槽用于收集加工的铁肩，并在加工的过程中，随着螺旋排肩机的运转，铁肩顺着排肩槽向前移动，直至从底座的前端排出，整个排肩过程与加工过程同步，能够使铁肩自动排除干净，排肩效率高。支座造型简单，易于加工制作，并且在支座上安装立柱方便，能够确保支撑立柱的稳固性。在Y轴滑座的两侧增设氮气平衡缸，主轴箱在Z轴电机的带动下作上下运动时，氮气平衡缸的活塞杆随着主轴箱的上下运动而伸缩，氮气平衡缸用于平衡主轴箱的重力，从而减小了 Z轴电机的负荷，减小了 Z轴丝杆的磨损，使Z轴运动更平稳，Z轴电机的使用寿命更长。为了方便吊装，在所述横梁(3)顶部的左右两端对称安装吊具(18)。为了使主轴箱上下移动更顺畅，所述Z轴滑块(16)具有上、中、下三对，每对Z轴滑块(16)分为左右对称的两个。为了减小排肩阻力，使排肩更顺畅、彻底，所述排肩槽(Ic)的横截面为“V”形。在所述支撑台(Ia)的顶面上设有前后两组定位块(22)，每组定位块(22)分为左右两个，两组共四个定位块(22)按矩形分布；所述定位块(22)为矩形，各定位块(22)上均分布有四个按矩形分布的定位孔。以上结构定位块造型简单，在底座上易于布置，牢固性好；定位块起备用的作用，以便于根据需要在底座上加装其它装置。定位块低于底座上的滑轨，不会影响工作台的正常运动。所述氮气平衡缸(19)缸体的上下两端均通过抱箍与Y轴滑座(11)连接。以上结构氮气平衡缸拆装方便，与Y轴滑座连接既牢固又可靠。为了简化造型，方便加工制作，确保结构强度，所述顶支架(20)为“T”形。有益效果:本技术各个轴向运动由大扭矩电机和丝杆螺母副实现，可实现复杂型面的加工，具有结构简单、紧凑，体积小，精度高，振动小，噪音低，可靠性好等特点；在底座上设置排肩槽及螺旋排肩机，不会额外增加整个加工中心的体积，通过螺旋排肩机能够在加工过程中自动清理铁肩，排肩顺畅、彻底，排肩效率高；本技术通过氮气平衡缸来平衡主轴箱的重力，能有效减小Z轴电机的负荷，以确保Z轴运动的平稳性。【附图说明】图1为本技术的侧视图。图2为图1的右视图。图3为图2的俯视图。图4为底座的俯视图。图5为螺旋排肩机的布置示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明:如图1、图2、图4、图5所示，在底座I的顶部一体形成有矩形的支撑台la，该支撑台Ia顶部的左右两边对称设置排肩槽lc，排肩槽Ic沿前后方向延伸，该排肩槽Ic的横截面优选为“V”形，且排肩槽Ic的前端贯通至支撑台Ia的前端面。在每个排肩槽Ic中均装有螺旋排肩机21，螺旋排肩机21为现有技术，其结构在此不做赘述。在螺旋排肩机21运转的过程中，能够将排肩槽Ic中的铁肩从后往前输送。当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带Z轴平衡结构的高精度数控龙门加工中心机，在底座(1)的顶部一体形成有矩形的支撑台(1a)，该支撑台(1a)中后部的左右两侧对称设置支座(1b)，各支座(1b)上固定立柱(2)，左右两边立柱(2)的顶部共同支撑横梁(3)，其特征在于：所述支座(1b)为方框体，支座(1b)的顶面与支撑台(1a)的顶面平齐，且支座(1b)和支撑台(1a)铸造为一体，在所述支撑台(1a)顶部的左右两边对称设置排屑槽(1c)，该排屑槽(1c)沿前后方向延伸，排屑槽(1c)的前端贯通至支撑台(1a)的前端面，并在每个排屑槽(1c)中均装有螺旋排屑机(21)；在所述支撑台(1a)的上方设置工作台(4)，该工作台(4)位于两个立柱(2)之间，工作台(4)底部固定的X轴螺母座(5)与X轴丝杆(6)螺纹配合，所述X轴丝杆(6)的后端通过第一联轴器与X轴电机连接，X轴电机安装在支撑台(1a)的后端，并位于X轴护罩(7)内；在所述X轴丝杆(6)的左右两侧对称设置X轴滑轨(8)，工作台(4)通过底部的X轴滑块(9)与X轴滑轨(8)滑动配合；在所述横梁(3)的前端面装有上下两根Y轴滑轨(10)，Y轴滑座(11)通过Y轴滑块与这两根Y轴滑轨(10)滑动配合，在Y轴滑座(11)的背面固定Y轴螺母座，该Y轴螺母座与Y轴丝杆(12)螺纹配合，所述Y轴丝杆(12)位于两根Y轴滑轨(10)之间，该Y轴丝杆(12)的一端通过第二联轴器与Y轴电机(13)连接；在所述Y轴滑座(11)的前端面设置两根左右平行的Z轴滑轨(14)，主轴箱(15)位于这两根Z轴滑轨(14)之间，并通过侧边的Z轴滑块(16)与这两根Z轴滑轨(14)滑动配合，在主轴箱(15)的背面固定Z轴螺母座，该Z轴螺母座与Z轴丝杆螺纹配合，所述Z轴丝杆位于两根Z轴滑轨(14)之间，该Z轴丝杆的上端通过第三联轴器与Z轴电机(17)连接；在所述Y轴滑座(11)的左右两侧对称设置氮气平衡缸(19)，该氮气平衡缸(19)的缸体与Y轴滑座(11)相固定，氮气平衡缸(19)的活塞杆竖直向上伸出，并与顶支架(20)连接，所述顶支架(20)固定于主轴箱(15)的顶部。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，
申请(专利权)人：重庆麦斯特精密机械有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;85
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