机床制造技术

技术编号:6028022 阅读:166 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种机床,其包括:机架(1),其具有包含顶部侧水平导轨(4、5)的尺寸上刚性侧壁(2、3);复合滑动件(6、11),其在所述侧壁的所述导轨(4、5)之中或之上可移位,在所述复合滑动件(6、11)的前部上导引包括轴头部(15)的加工单元(14),以便使所述加工单元(14)可垂直移位;以及工件安装单元(24到28),其安置于所述侧壁之间的空间中,所述工件安装单元可具有工件台(28)或工件卡紧装置。为了形成对所述机床的所述工作区域的扩大接近,一个侧壁(3)在前部处比另一侧壁(2)短,且安装到所述机架(1)的所述侧壁(2、3)的所述直线导引件或导轨(4、5)与所述机架(1)的所述垂直中心平面成锐角a而对准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机床,其包括机架,其具有包含顶部侧水平直线导引件的尺寸上刚性侧壁;复合滑动件,其可在所述侧壁的直线导引件上或所述侧壁的直线导引件中移动, 在所述复合滑动件的前方导引包括轴头的加工单元以便使其可垂直移位;以及工件安装单元,其安置于所述侧壁之间的空间中,所述工件安装单元可具有工件台或工件卡紧装置。
技术介绍
包括两个尺寸上刚性的平行侧壁、可在侧壁的顶部表面上的导引件上移位的横向滑动件以及可配备切削刀具的前部加工单元的这类机床便是所谓的龙门机床。通常,在这类机器中,在两个侧壁上的平行导轨上在Y坐标轴上移动的横向滑动件形成十字头,且支撑可在X坐标轴上移位的纵向滑动件。可作为加工单元的载体在此纵向滑动件上导引可在 Z坐标轴上移位的垂直滑动件。通常,将工件台用作用于待加工的一个或一个以上工件的工件安装单元,其被安装于机器床上的两个侧壁之间的空间中。为了在一次夹持中实现对工件的多轴且多侧加工选择,工件台可在此类型的较复杂机器中实现为旋转驱动的旋转台。尺寸上稳定的床状底部连接两个侧壁,使得其形成具有有利的温度或热表现的尺寸上刚性的总体构造。在此类型的常规机器中,工件安装单元被安装到通常呈旋转或转动台构造的形状的床状底部。龙门构造式样的特定优点之一是机架的高刚性,其实现最大加工精度以及高静态和动态负载和对应高的切削性能。此外,机架的对称结构对总体机器的温度表现具有有利的影响。然而,此机器类型的缺点是在放置和移除工件方面的对工件台的有限接近性。对常规龙门型机器中的工作区域的接近受到两个侧壁的前部部分限制,使得加载和卸载总是必须直接从前方完成。此外,例如从DE 10 2006 034 123 B4 了解的机床的机架具有两个侧壁和一个类似于床的底部,其彼此稳固固定。滑动件构造和其上的加工单元安置于侧壁上以便可经由直线导引件在三个坐标轴上移位。为了实现对工件的5轴加工选择,在两个侧壁之间提供转动桥台,其转动桥支撑在机架的侧壁中的两个端侧稳定支撑轴承中,使得其可围绕水平横轴转动。为了执行转动移动,使用两个电同步的直接驱动器,优选为转矩电动机。可围绕垂直中心轴旋转且用以稳固地容纳工件的旋转台安置于两个支撑轴承之间的桥部分中。 在此机器中,转动桥台的转动桥并不直接支撑于机架的两个侧壁中而是支撑于两个滑动件中,这些滑动件可同步地在机架的两个侧壁的内表面上的直线导引件上移位。使用两个电同步直线电动机作为驱动单元,其电有效组件安置于滑动件与侧壁之间。由于在Y坐标轴的方向上使转动桥移位的可能性,改善了对工件台的接近性,然而,其是仅通过采纳较多的技术工作来实现的,所述技术工作尤其归因于对转动桥构造的直线调节驱动。除此之外,将大功率电直接驱动器集成到转动桥的中心桥部分中以获得对旋转台的大功率直接驱动会带来问题,这是因为仅存在有限的空间来用于电动机。通过将转动轴容纳于框架的侧壁中的两个支撑轴承中,即使在工具台的直径较大的情况下也可能实现充分高的刚性。然而,大量的输入材料以及转动桥所需的相对大的空间是缺点。当工件支撑件转动到90°位置时,这可能导致工作区域的限制,且视情况导致总体构造的刚性降低。除了龙门构造式样的机床以外,分别用于在多个轴(特定来说为5轴)上加工工件的复杂机床和加工中心是已知的,其具有以笛卡尔方式安置的三个直线轴以及两个旋转轴。加工单元可通过机架上的顶部侧上的电动机而经由复合滑动件在水平平面中的X和Y 轴上移位,且安装到台构造的前部以便可经由垂直滑动件在Z轴上移位。从DE-A 196 41 831已知的此类型的机床具有位于其垂直前壁中的圆形凹口,其中支撑着支撑控制台的圆形足部,使得其可通过使用合适的支承机构而靠电动机围绕水平轴旋转。圆盘形控制台足部是突出支撑控制台的一部分,其在其自由端区域中具有平行于旋转轴延伸的支撑表面以用于支撑旋转台。具备用于固定工件的卡紧凹槽的旋转台可直接由合适的驱动单元或经由齿轮传动构件来驱动。由于对动态内插加工的对立要求,两个旋转轴的相交点在台表面上方相对远。这意味着当工件台转动到垂直90°位置时,工作区域的相对大的部分丢失,且在 5轴加工期间必须在XYZ坐标系中实施加工单 元的相对大的直线移动。除此之外,由于突出的控制台部分在围绕水平转动轴的旋转期间自身重量以及工件的重量而引起的突出控制台部分的弯曲度的改变可能具有不利影响。随着受力方向改变,可引起不同的变形条件。除此之外,从DE 44 44 614 A中得知用于在5个轴上加工工件的机床,其中具有倾斜45°的支撑表面的凹口形成于连续机器支架的前方。在与垂直面成45°角倾斜的此支撑表面上,搁置着具有向前指向的支撑突出部的控制台的圆形或圆环形足部,所述支撑突出部包含与控制台足部的旋转轴成45°对准的旋转轴。可围绕垂直轴旋转的旋转台支撑于此支撑表面上,所述旋转台含有用于在其顶部表面上固定工件的卡紧构件。DE 10 2004 049 525 A描述类似设计的机床,其中控制台足部并未在中心安置于机器支架的支座的凹口中或支座的面上,而是相对于机器支架的中心横向偏移且位于机器支架的前方的隅角区域中且以枢转方式在该处支撑于与支座成45°倾斜的表面上。此布置允许旋转台的过度倾斜位置和因此的相对于垂直Z轴的负方位角。此实施例展现以下特别事实当工件台转动穿过时,必须在机器床中提供对应的凹口,其削弱了大功率直接驱动的布置和选择,因为例如用于使大工件转动所需的直接驱动需要对应的尺寸,尤其是足够的总体高度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供呈龙门构造式样的具有高刚性的受程序控制的机床,其实现甚至大且笨重的工件的5轴铣削和车削加工,以及扩大的和因此的改善的对工作区域的接近。根据本专利技术,此目的通过以下事实来实现机架的侧壁上的直线导引件与机架的垂直中心平面成锐角对准,且机架的一个侧壁在前部比另一侧壁短,以用于形成对加工空间的扩大接近。通过与机架的垂直中心纵向平面成锐角而斜对地定位两个直线导引件,实现以下事实可在直线导引件上移位的横向滑动件在分别与机架的垂直中心平面以及Y坐标轴成锐角倾斜延伸的方向上移动。除了直线导引件和导轨分别的倾斜对准以外,机架的所述一个侧壁比另一侧壁短某一量,从而使得对机器的工作区域(即,对工件安装单元的卡紧构件)的接近开口被扩大横向部分。此卡紧构件通常由旋转台的卡紧板组成,然而,其也可能为用于夹持旋转对称工件的卡盘。直线导引件的专利技术性倾斜定位因此消除了对常规龙门型机床的待加工工件的相对有限接近性的缺点,同时维持了这类机器的优点,尤其是高刚性和加工精度方面。根据本专利技术的另一方面,一般机床的特征在于以下事实两个直线导引件平行于机架的垂直中心平面V且因此平行于Y坐标轴而延伸,横向滑动件的面边缘与机架的横垂直平面成锐角且因此与X坐标轴成锐角而斜对地延伸,且机架的所述一个侧壁比另一侧壁短,进而形成分别对机器的工件台和工作区域的扩大的接近。即使在如此设计的龙门型机器中,也会得到对工作区域的接近区域扩大的目标优点,同时构造在结构上较简单且刚性较高。从前方且从前方以一角度的较大接近使得可能使用例如移动或固定加载机器人、操纵器、起重机等机械加载装置来将相对大且重的工件定位于工件台上。根据本专利技术的合适实施例,机架具有带有顶部侧直线导引件的两个垂直侧壁、床状基座,本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种机床,其包括:机架(1),其具有包含顶部侧水平直线导引件(4、5)的尺寸上刚性侧壁(2、3),复合滑动件(6、11),其在所述侧壁(2、3)的所述直线导引件(4、5)上可移动,在所述复合滑动件(6、11)的前部上导引包括轴头部(15)的加工单元(14),以便使所述加工单元(14)可垂直移位,以及工件安装单元(24到28),其安置于所述侧壁(2、3)之间的空间中,所述机床特征在于:所述机架(1)的所述侧壁(2、3)上的所述直线导引件(4、5)与所述机架(1)的垂直中心平面(V)成锐角a而对准,且一个侧壁(3)在前部处比另一侧壁(2)短以用于形成对工作区域的扩大接近。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:乌多·图尔曼马蒂亚斯·布兰德
申请(专利权)人:德克尔·马霍·泽巴赫有限责任公司
类型:发明
国别省市:DE

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