[实用新型]龙门加工中心的Z轴结构

说明书

本实用新型公开一种龙门加工中心的Z轴结构，包括机头、Z轴导轨、托板、高压空气配重装置、机头固定板、Z轴电机、主轴电机和主轴，机头的左右两侧设有Z轴导轨，Z轴导轨上活动安装有Z轴滑块，机头的后侧设有托板，托板的两侧固定连接中空的连接部，连接部固定连接在Z轴滑块上，托板的两侧设置有高压空气配重装置，机头的前侧设有机头固定板，机头的顶部设有Z轴电机，机头内部的底部空间设有主轴电机，主轴电机的下端安装有主轴，Z轴滑块和连接部之间设有垫片。本实用新型的有益效果是：保证了机头运行的精度，而且有效地减低电机负载的功耗。

技术领域

本实用新型涉及龙门加工中心技术领域，尤其涉及一种龙门加工中心的Z轴结构。

背景技术

龙门加工中心是加工大型零件的大型设备。随着我国大型机床等装备制造业的快速发展,对大型龙门加工中心的技术性能要求也不断提高，但与外国成熟产品相比，目前国内产品的加工精度较低且不稳定。大型龙门加工中心由于体积大,重量重，所以设计过程中很难保证机床的高刚性、高精度和高速性能。

为解决大型龙门加工中心体积大、重量大的问题,现有技术通常是将机头用大扭矩伺服电机加上大比率的皮带轮组驱动；也有设置配重块，让机头与配重块的重量一致,机头与配重块再通过若干可传动的配重传动链条连接,再通过配重传动链条与导向滑轮连接；也有一些现有技术中的Z轴滑动装置采用硬轨滑动,但是硬轨的摩擦力大,造成Z轴马达的负载大,运动速度慢,而且硬轨的导轨面会磨损,摩擦时间长了,导轨会变形，精度会逐渐损失,这是最大的弊端。本实用新型主要针对第三种情况进行改良设计。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出一种龙门加工中心的Z轴结构，主要解决龙门加工中心的Z轴导轨在长时间摩擦后会损失精度的问题。

本实用新型提出一种龙门加工中心的Z轴结构，包括机头、Z轴导轨、托板、高压空气配重装置、机头固定板、Z轴电机、主轴电机和主轴，所述机头的左右两侧设有Z轴导轨，所述Z轴导轨上活动安装有Z轴滑块，机头的后侧设有托板，所述托板的两侧固定连接中空的连接部，所述连接部固定连接在Z轴滑块上，所述托板的两侧设置有高压空气配重装置，所述高压空气配重装置的顶部与机头的顶部固定连接，所述机头的前侧设有机头固定板，所述机头的顶部设有Z轴电机，所述机头内部的底部空间设有主轴电机，所述主轴电机的下端安装有主轴，所述Z轴滑块和连接部之间设有垫片，所述Z轴电机的正下方连接丝杠，所述丝杠设置在机头内部并贯穿到机头底面，所述机头固定板和连接部之间设有调整螺栓。

进一步改进在于：所述机头固定板设置成中空的梯形，所述机头固定板的两条斜边设有开口。

进一步改进在于：所述垫片为楔型。

进一步改进在于：所述垫片的一端插入到Z轴滑块与连接部之间的缝隙，垫片的插入端设有两个凹槽。

进一步改进在于：所述凹槽的开口具有斜度。

进一步改进在于：所述机头固定板的前侧设有安装孔，所述机头固定板通过在安装孔中插入调整螺栓与所述连接部固定连接，所述调整螺栓的螺帽端卡在机头固定板的表面，所述调整螺栓的螺栓末端抵在连接部的表面。

进一步改进在于：所述垫片为精密加工并研磨修配的金属零件。

进一步改进在于：所述高压空气配重装置使用6.5kgf/cm2的压缩空气。

本实用新型的有益效果为：

1.垫片设置为楔型，通过控制插入的深度以得到很精准的配合尺寸，其次通过调整螺栓微调机头固定板和连接部之间的间距，保证了机头运行的精度在0.003mm以内。

2.采用高压空气配重，安装在托板的两侧(主轴单元的重心位置附近)，利用其平衡重量，再有采用压缩空气的压力仅为6.5kgf/cm2，可更有效地减低电机负载的功耗，降低电力消耗热引起之热变不使用液压油，绿色环保。