[发明专利]一种铣头可交换直驱式高速龙门五轴加工中心

说明书

技术领域

本发明涉及五轴龙门加工中心机床领域，具体为一种铣头可交换直驱式高速龙门五轴加工中心，专门用来加工航空透明件模具及汽车工业中的模具制造。

背景技术

传统的五轴龙门加工中心机床多采用齿条或丝杠传动，对于齿条传动来说，具有力量大的优点，但是精度低。而丝杠传动时，丝母对丝杠施以扭力，当丝杠长度过长时会产生晃动现象，从而影响工件的形状及尺寸精度，并且长期使用或受异物污染时，易磨损影响机床的精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可快速交换主轴头的高速五轴龙门加工中心，解决现有技术中存在的精度低等问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种铣头可交换直驱式高速龙门五轴加工中心，五轴加工中心包括工作台、左桥梁、右桥梁、在左桥梁及右桥梁上移动的横梁、滑板、滑枕、AC双摆头、头库，具体结构如下：

左桥梁、右桥梁上分别放置两条直线导轨，滑板通过滑块与横梁上的导轨滑动配合，滑枕与滑板通过双丝杠传动配合，滑枕底部安装AC双摆头，头库放置在工作台一侧；横梁两端分别通过滑座安装在左桥梁、右桥梁上，五轴加工中心的X、Y向采用直线电机直接驱动，横梁沿左桥梁、右桥梁作X向水平移动，滑板沿横梁作Y向水平移动，五轴加工中心的Z向双电机重心驱动滑枕，滑枕在滑板上作Z向垂直移动。

所述的铣头可交换直驱式高速龙门五轴加工中心，左桥梁或右桥梁上方通过滑座与横梁相连，滑座上面与横梁连接，滑座下面安装滑块，直线导轨安装在左桥梁或右桥梁上方，滑块与直线导轨呈滑动配合，直线电机初极位于滑座下方的左桥梁或右桥梁上，滑座与左桥梁或右桥梁相对一侧安装直线电机次极，直线电机初极和直线电机次极相对应，左桥梁或右桥梁外侧安装光栅尺。

所述的铣头可交换直驱式高速龙门五轴加工中心，横梁采用焊接结构，横梁内部X形筋布置，横梁外部形状为梯形。

所述的铣头可交换直驱式高速龙门五轴加工中心，横梁一侧设置直线电机初级，滑板与横梁相对应的一侧安装直线电机次级，所述直线电机初级与直线电机次级相对应；横梁另一侧设置蓄能器，蓄能器与平衡油缸相连，滑板的顶部开有筋格，平衡油缸安装在筋格槽内；丝杠安装在滑板上、位于滑枕的两侧，滑板上方安装伺服电机，通过双电机驱动滑枕与丝杠传动配合，在滑枕两侧安装光栅尺。

所述的铣头可交换直驱式高速龙门五轴加工中心，滑板与横梁相对应的一侧上下为滑块安装面，滑板两边安装滑块，滑板中间安装夹紧块，夹紧块与横梁上的导轨相对应。

所述的铣头可交换直驱式高速龙门五轴加工中心，滑枕全长横筋等距分布，竖筋对称分布、共线布置。

所述的铣头可交换直驱式高速龙门五轴加工中心，竖筋八条，竖筋c与竖筋g在一条直线，竖筋b与竖筋e在一条直线，两条直线垂直；竖筋d与竖筋f沿竖筋e对称分布，竖筋d、竖筋f分别与竖筋e呈50°，竖筋a与竖筋h沿竖筋b对称分布，竖筋a、竖筋h与竖筋b呈50°，竖筋a与竖筋f在一条直线，竖筋d与竖筋h在一条直线。

所述的铣头可交换直驱式高速龙门五轴加工中心，AC双摆头A轴和C轴两部分，A轴设有电主轴、主轴箱、外转子力矩电机、A轴箱体，电主轴装入主轴箱，主轴箱和力矩电机外转子通过轴承连接到装有力矩电机定子的A轴箱体上；A轴通过端齿盘与C轴定位，端齿盘通过液压拉爪与C轴连接；C轴设有电机转子、心轴、C轴底座，装有上、下电机转子的心轴与C轴底座连接。

所述的铣头可交换直驱式高速龙门五轴加工中心，上、下电机转子外侧分别安装上外壁和下外壁，上部电机转子通过轴承与下外壁相连；心轴外部为配油环内圈，配油环外圈为上外壁的一部分，上外壁固定在下外壁上，力矩电机的定子固定在上外壁上。

所述的铣头可交换直驱式高速龙门五轴加工中心，在A轴定位圆柱杆，A轴通过定位圆柱杆设置于头库中，头库与定位圆柱杆对应位置设有定位斜面，A轴的主轴刀具安装孔为定位孔，在头库底座仿照刀柄做成定位轴。

本发明的有益效果是：

1、本发明用于航空透明件模具粗、精加工的高速龙门五轴加工中心机床，它由工作台、左桥梁、右桥梁、横梁、滑板、滑枕、AC双摆头、头库、左右刀库组成，具有响应速度快，加工精度高，实现五轴曲面加工的特点，加工精度可达到1～2um。主要应用于航空和汽车工业中的模具制造、原型制造、大型钢模和铸铁模具的制造以及航空航天工业中的复杂零件加工、用于原金属90％以上的铝结构的加工，是航空、航天、模具和机车等高科技领域的关键加工装备。