一种数控龙门机床制造技术

本发明专利技术涉及一种数控龙门机床，其包括床身、设置于床身上的工作台和一对对称布置于工作台两侧的X轴直线模组、设置于X轴直线模组的输出端的床鞍、设置于床鞍上的立柱、设置于这对立柱上的横梁、设置于横梁上的Y轴直线模组、一对分别设置于Y轴直线模组的两个输出端的滑鞍、设置于滑鞍上的Z轴直线模组、以及设置于Z轴直线模组的输出端的主轴模组；床身、床鞍、立柱、横梁和滑鞍分别设置为填充有树脂填料的框架铸件。本发明专利技术通过在各个直线模组之间，将预定结构的铸铁框架和树脂填料填充结合，能避免机床受到力、热荷载等的影响，有利于提高强度和隔热吸振能力、降低机床自重，使得机床结构稳定，避免机床变形，并能降低机床制造成本。并能降低机床制造成本。并能降低机床制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种数控龙门机床


[0001]本专利技术涉及机床的
，尤其是涉及一种数控龙门机床。

技术介绍

[0002]龙门机床是具有门式框架和卧式长床身的机床，龙门机床上可以用多把刀具同时加工表面，加工精度和生产效率都比较高，适用于在成批和大量生产中加工大型工件的平面和斜面，还可加工空间曲面和一些特型零件。目前，结构变形是限制龙门机床精度进一步提高的一个重要因素，其龙门结构和床身结构作为机床主要的大型结构件，在机床工作过程中受到力、热载荷等多种因素的影响而发生变形，导致工件加工精度降低。国际生产工程学会（CRIP）报告指出由结构力、热变形造成的误差，占到机床总变形的40~75%。
[0003]公开号为CN111002047A的中国专利公开了一种数控动梁式五轴龙门加工中心机床，包括两个相互平行设置的基座，所述基座之间的底部设置有加工台，所述基座的座体上端开设有凹槽，所述凹槽内安装有纵向移动机构，所述基座的顶部通过纵向移动机构滑动连接有横向移动机构，所述横向移动机构的正面滑动连接有竖向移动机构，所述竖向移动机构的正面滑动连接有用于加工的主轴箱，所述其中的一个基座的座体正面固定安装有自动刀库。
[0004]上述机床的基座、各个移动机构的台座等大型结构件主要由铸铁材料制造而成，尽管铸铁材料的阻尼系数比碳钢大，且较容易成型，但采用铸铁制备机床床身还存在工艺复杂、模具费用昂贵、生产周期长、产品的精度差、加工余量大、表面质量差、减震性差、热膨胀系数大、污染大等问题，其动刚度或抗震性不够理想，对车间地面平整度要求高，尤其是龙门机床这种大型设备，在自重和地面凹凸处的双重影响下，其大型结构件容易变形，进而影响机床的精密加工。
[0005]目前，人们开始采用硅酸盐水泥钢纤维混凝土来制造机床床身，虽然它的弹性模量和抗拉强度只有铸铁的1/4~1/5，但它的抗震能力却是铸铁的6~8倍，热稳定性也较好，且资源丰富，价格便宜，但是因为其材料表面不耐切削液的腐蚀而没办法得到应用。为解决上述问题，采用合成树脂为唯一胶结材料、以砂石为骨料制备的环氧树脂混凝土机床床身结构，除了具有硅酸盐水泥钢纤维混凝土在动态特性和热稳定性方面的优点外，还具有优良的耐腐蚀性，从性能方面来说，它是一种用于机床床身的理想材料。
[0006]授权公告号为CN1872766B的中国专利公开了一种树脂混凝土，它包括以下重量百分比的原料：集料71~86%，填充料3~12%，增强料3~8%，胶结料7~11%；集料的级配是不同的，其中：粒度为14~20mm的颗粒占树脂混凝土总数的42~47%；粒度为3.5~5mm的颗粒占树脂混凝土总数的14~19%；粒度为＜1mm的颗粒占树脂混凝土总数的15~20%；集料为抗压强度＞240MPa的花岗岩石子；填充料是粉煤灰、石英粉或火山灰的任一种；增强料是玻璃纤维、碳纤维、钢纤维或聚合物纤维的任一种。
[0007]采用上述树脂混凝土做机床大型结构件使用中最常见的问题是易产生开裂、断裂等现象，影响机床的机加工性能，这是因为上述树脂混凝土的强度较低、脆性大，在较大重
量的撞击下易出现破碎，而且在南方地区高温高湿环境下与床身铸铁黏合不紧密、存在间隙、使用易发生变形，不能起到很好的抗变形效果，有待改进。

技术实现思路

[0008]本专利技术要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种数控龙门机床，其通过在各个直线模组之间，将预定结构的铸铁框架和树脂填料填充结合，以铸造形成床身、床鞍、立柱、横梁和滑鞍等大型结构件，能避免机床受到车间地面平整度、内外受力、热荷载等的影响，有利于提高强度和隔热吸振能力、降低机床自重，使得机床结构稳定，避免机床变形，并能降低机床制造成本。
[0009]本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0010]一种数控龙门机床，包括床身、设置于所述床身上的工作台和一对对称布置于所述工作台两侧的X轴直线模组、设置于所述X轴直线模组的输出端的床鞍、设置于所述床鞍上的立柱、设置于这对立柱上的横梁、设置于所述横梁上的Y轴直线模组、一对分别设置于所述Y轴直线模组的两个输出端的滑鞍、设置于所述滑鞍上的Z轴直线模组、以及设置于所述Z轴直线模组的输出端的主轴模组；
[0011]所述床身、床鞍、立柱、横梁和滑鞍分别设置为填充有树脂填料的框架铸件，所述树脂填料包括骨料、占骨料总重6.00%~8.00%的掺合料、占骨料总重6.00%~9.00%的环氧树脂、以及占骨料总重1.00%~2.00%的固化剂；其中，
[0012]所述骨料由包含以下重量百分比的原料组成，
[0013]粒径为40~80mm的大石12.00%~18.00%；
[0014]粒径为20~40mm的中石13.00%~24.00%；
[0015]粒径为5~20mm的小石17.00%~22.00%；
[0016]粒径为0.5~5mm的粗砂17.00%~20.00%；
[0017]粒径为0.25~0.5mm的中砂13.00%~17.00%；
[0018]粒径为0.075~0.25mm的细砂12.00%~16.00%；
[0019]大石、中石和小石的总重与粗砂、中砂和细砂的总重之比为10：（8~10）。
[0020]具体地，在本专利技术的床身、床鞍、立柱、横梁和滑鞍中，所述“框架铸件”的具体含义是指用各种铸造方法获得的金属成型物件，即把冶炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中，冷却后经打磨等后续加工手段后，所得到的具有一定形状，尺寸和性能的物件，非限定地例如可为，采用HT300铸铁通过砂铸的方式得到的一体成型物件，其内部预留有供树脂填料填充的空腔；
[0021]所述“骨料”的具体含义是指集料，其在树脂填料中为起骨架和填充作用的粒状材料，有粗骨料（大石、中石和小石）、细骨料（粗砂、中砂和细砂）两种，其中，粗骨料非限定地例如可为由大理岩和花岗岩等岩石轧碎而成的碎石、卵石、浮石等天然多孔岩石、以及陶粒和膨胀矿渣等人造多孔骨料，细骨料非限定地例如可为河砂、海砂和山谷砂等天然砂、以及由石英、大理石等坚硬岩石磨碎的人工砂；
[0022]所述“掺合料”的具体含义是指天然的或人工的粉状矿物质，非限定地例如可为如粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、沸石粉、硅灰、石灰石、磨细石英砂等；
[0023]所述“环氧树脂”的具体含义是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物，分
子式为(C
11
H
12
O3)
n
，非限定地例如可为环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、以及海因环氧树脂中一种或几种的组合物；
[0024]所述“固化剂”的具体含义是指，增进或控制固化反应的物质或混合物，非限定地例如可为，聚醚胺、异佛尔酮二胺、氢化间苯二胺、氢化间苯二甲胺、氢化邻甲基间苯二胺、二亚乙基三胺及三亚乙基四胺中的至少一类固化剂。
[0025]进一步地，所述床身的框架铸件包括立式围板、穿设于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数控龙门机床，其特征在于：包括床身(1)、设置于所述床身(1)上的工作台(10)和一对对称布置于所述工作台(10)两侧的X轴直线模组(2)、设置于所述X轴直线模组(2)的输出端的床鞍(3)、设置于所述床鞍(3)上的立柱(4)、设置于这对立柱(4)上的横梁(5)、设置于所述横梁(5)上的Y轴直线模组(6)、一对分别设置于所述Y轴直线模组(6)的两个输出端的滑鞍(7)、设置于所述滑鞍(7)上的Z轴直线模组(8)、以及设置于所述Z轴直线模组(8)的输出端的主轴模组(9)；所述床身(1)、床鞍(3)、立柱(4)、横梁(5)和滑鞍(7)分别设置为填充有树脂填料的框架铸件，所述树脂填料包括骨料、占骨料总重6.00%~8.00%的掺合料、占骨料总重6.00%~9.00%的环氧树脂、以及占骨料总重1.00%~2.00%的固化剂；其中，所述骨料由包含以下重量百分比的原料组成，粒径为40~80mm的大石12.00%~18.00%；粒径为20~40mm的中石13.00%~24.00%；粒径为5~20mm的小石17.00%~22.00%；粒径为0.5~5mm的粗砂17.00%~20.00%；粒径为0.25~0.5mm的中砂13.00%~17.00%；粒径为0.075~0.25mm的细砂12.00%~16.00%；大石、中石和小石的总重与粗砂、中砂和细砂的总重之比为10：（8~10）。2.根据权利要求1所述的一种数控龙门机床，其特征在于：所述床身(1)的框架铸件包括立式围板(11)、穿设于所述立式围板(11)的板面上并沿周向交错地排列布置的多个第一锚盒(12)和多个第一注浆环(13)、分别设置于所述立式围板(11)两端的第一网格筋板(14)和网格底板(15)、设置于所述第一网格筋板(14)和网格底板(15)的网格交叉点之间的第一主筋(16)、以及设置于所述第一网格筋板(14)和网格底板(15)的筋条端部之间并套设于所述第一锚盒(12)上的条形立筋(17)，所述工作台(10)和X轴直线模组(2)设置于所述第一网格筋板(14)上。3.根据权利要求2所述的一种数控龙门机床，其特征在于：所述床身(1)还包括两组人字加强筋(18)和斜向加强筋(19)，这两组人字加强筋(18)和斜向加强筋(19)分别靠近这对X轴直线模组(2)布置，且所述人字加强筋(18)设置于所述网格底板(15)最外侧的网格交叉点和筋条端部之间，所述斜向加强筋(19)设置于所述第一网格筋板(14)的筋条端部和所述网格底板(15)最外侧的网格交叉点之间。4.根据权利要求1所述的一种数控龙门机床，其特征在于：所述床身(1)的树脂填料由包含以下重量份数的原料组成，大石89.00~109.00份；中石82.00~101.00份；小石94.00~116.00份；粗砂95.00~118.00份；中砂79.00~98.00份；细砂62.00~76.00份；掺合料33.00~42.00份；环氧树...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏伟，朱永锦，
申请(专利权)人：浙江能伟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：