Z軸進(jìn)給系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種四軸聯(lián)動立式加工中心上的Z軸進(jìn)給系統(tǒng)，屬于機(jī)械加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]加工中心是典型的集高新技術(shù)于一體的機(jī)械加工設(shè)備，它的發(fā)展代表了一個國家的設(shè)計制造水平。加工中心綜合加工能力強(qiáng)，工件一次裝夾定位后能完成較多的加工步驟，加工中心適用于形狀較復(fù)雜，精度要求高的單件加工活中小批量多品種加工。它也是判斷企業(yè)技術(shù)能力和工藝水平的一個重要標(biāo)志。如今，加工中心已成為現(xiàn)代機(jī)床發(fā)展的主流方向，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造中。
[0003]四軸聯(lián)動立式加工中心是一種先進(jìn)的加工設(shè)備，其與傳統(tǒng)的立式加工中心相比，床身長度大大縮減，由此帶來了底座剛度提高、澆鑄材料減少、占地面積減少、加工難度降低等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]Z軸進(jìn)給系統(tǒng)是四軸聯(lián)動加工中心中的主要組成部分，其設(shè)計合性與否對四軸聯(lián)動立式加工中心的加工性能和加工精度有至關(guān)重要的影響，現(xiàn)有技術(shù)中的Z軸進(jìn)給系統(tǒng)通常存在穩(wěn)定性不佳的問題，影響四軸聯(lián)動立式加工中心的加工性能和加工精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種Z軸進(jìn)給系統(tǒng)，其應(yīng)用于四周聯(lián)動立式加工中心中，具有結(jié)構(gòu)巧妙合理，提升穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，有利于提高四軸聯(lián)動立式加工中心的加工性能和加工精度。
[0006]按照本實用新型提供的技術(shù)方案:Z軸進(jìn)給系統(tǒng)，其特征在于:包括動力主軸裝置和Z軸進(jìn)給傳動裝置；
[0007]所述動力主軸裝置包括主軸箱、主軸、伺服驅(qū)動電機(jī)、打刀缸和主動同步輪；所述主軸箱右側(cè)面上設(shè)有連接體；主軸箱的內(nèi)腔空間分割為左上腔、右上腔、左下腔和右下腔，所述左下腔內(nèi)設(shè)有主軸安裝筒，所述主軸安裝在主軸安裝筒內(nèi)，主軸上端從動同步輪位于左上腔內(nèi)；所述打刀缸安裝在主軸箱頂部左側(cè)，打刀缸的活塞桿端向下與主軸的拉刀桿配合；所述伺服驅(qū)動電機(jī)安裝在主軸箱頂部右側(cè)，伺服驅(qū)動電機(jī)的輸出端安裝主動同步輪，該主動同步輪與主軸上端的從動同步輪通過同步帶連接傳動；
[0008]所述Z軸進(jìn)給傳動裝置包括立柱、進(jìn)給伺服電機(jī)、電機(jī)座、Z軸絲桿螺母副、線性滑軌、Z軸配重組件、配重鏈支架、轉(zhuǎn)向鏈輪和配重鏈條，所述立柱底部設(shè)有用于連接X軸進(jìn)給驅(qū)動機(jī)構(gòu)的X向連接體；所述立柱左側(cè)面上設(shè)有豎向滑道，所述進(jìn)給伺服電機(jī)通過電機(jī)座安裝在豎向滑道的頂部，所述Z軸絲桿螺母副豎向設(shè)置，通過轉(zhuǎn)動支撐組件可轉(zhuǎn)動地安裝在豎向滑道內(nèi)，Z軸絲桿螺母副包括Z軸絲桿和Z軸螺母，Z軸絲桿上端通過聯(lián)軸器與進(jìn)給伺服電機(jī)的輸出軸連接，Z軸螺母能夠在豎向滑道內(nèi)豎向自由移動，Z軸螺母與動力主軸裝置中的連接體連接；所述豎向滑道兩邊安裝線性滑軌，線性滑軌的滑塊與主軸箱連接；所述立柱的右側(cè)部分設(shè)有配重安裝腔，所述Z軸配重組件裝在配重安裝腔內(nèi)，在立柱頂部的前后兩側(cè)安裝配重鏈支架，配重鏈支架上安裝轉(zhuǎn)向鏈輪，配重鏈輪上繞裝配重鏈條，配重鏈條一端連接Z軸配重組件，配重鏈條另一端連接動力主軸裝置中的主軸箱。
[0009]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主動同步輪通過錐外套和錐內(nèi)套安裝在伺服驅(qū)動電機(jī)的輸出端；所述錐內(nèi)套包括一體設(shè)置的內(nèi)套體和內(nèi)套法蘭，所述內(nèi)套體為一頭粗一頭細(xì)的錐形結(jié)構(gòu)，內(nèi)套體的內(nèi)套中心孔套裝在伺服驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上，內(nèi)套中心孔為圓柱形孔，所述內(nèi)套法蘭設(shè)置在內(nèi)套體的粗端，內(nèi)套法蘭上設(shè)有內(nèi)套鎖緊連接孔，整個錐內(nèi)套上設(shè)有兩道中心對稱的軸向切槽，其中一道軸向切槽軸向貫穿整個錐內(nèi)套，另一道軸向切槽僅從內(nèi)套體的細(xì)端貫穿至粗端并止于內(nèi)套法蘭；所述錐外套包括一體設(shè)置的外套體和外套法蘭，所述外套體為圓柱體結(jié)構(gòu)，外套體的外套中心孔為錐形孔，所述錐內(nèi)套的內(nèi)套體對應(yīng)裝在外套中心孔內(nèi)，內(nèi)套體的外壁形狀與外套中心孔的內(nèi)壁形狀適配貼合，外套體前端面設(shè)有外套鎖緊連接孔，所述外套鎖緊連接孔與內(nèi)套連接孔內(nèi)裝有鎖緊螺栓，通過擰緊鎖緊螺栓將錐內(nèi)套和錐外套鎖緊固定在伺服驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上，所述外套法蘭設(shè)置在外套體外壁中部，外套法蘭上設(shè)有周向分布的外套連接孔；所述主動同步輪套裝在錐內(nèi)套和錐外套上，主動同步輪的后端面設(shè)有周向分布的同步輪連接孔，主動同步輪與錐外套上的外套法蘭之間通過裝在外套連接孔和同步輪連接孔內(nèi)的連接螺栓緊固連接。
[0010]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述伺服驅(qū)動電機(jī)通過電機(jī)調(diào)節(jié)板與主軸箱固定連接，伺服驅(qū)動電機(jī)固定安裝在電機(jī)調(diào)節(jié)板上，電機(jī)調(diào)節(jié)板固定安裝在主軸箱上，電機(jī)調(diào)節(jié)板上的用于連接主軸箱的螺釘安裝孔為腰形孔。
[0011]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主軸箱右側(cè)面向前后兩側(cè)延伸設(shè)置有連接翼板，連接翼板與線性滑軌上的滑塊連接；所述前后兩側(cè)的連接翼板與主軸箱的前后面板之間設(shè)置有加強(qiáng)筋板。
[0012]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主軸箱的右下腔內(nèi)設(shè)置有十字形加強(qiáng)筋板；所述主軸安裝筒與主軸箱內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)置有加強(qiáng)連接板，所述加強(qiáng)連接板上設(shè)有鏤空孔。
[0013]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述轉(zhuǎn)動支撐組件包括電機(jī)座、軸承蓋板、下軸承座、軸承座襯套和軸承座預(yù)緊螺母；所述電機(jī)座為連體電機(jī)座，其包括一體設(shè)置的電機(jī)安裝板和軸承座，所述軸承座外壁上設(shè)有兩個180°對稱布置的翼形支撐連接塊，所述電機(jī)安裝板一體連接在兩個翼形支撐連接塊的末端，電機(jī)安裝板的板平面與軸承座的軸向中心垂直，所述翼形支撐連接塊支撐在豎向滑道的頂部，所述Z軸進(jìn)給伺服電機(jī)安裝在電機(jī)安裝板的頂部，所述Z軸絲桿上端軸頸通過軸承件支撐安裝在軸承座內(nèi)，軸承件通過軸承蓋板封裝；所述豎向滑道下部的兩邊設(shè)有支撐凹槽，所述下軸承座外壁上設(shè)有兩個180°對稱布置的翼形支撐塊，所述翼形支撐塊對應(yīng)嵌配在支撐凹槽內(nèi)，所述軸承座襯套安裝在下軸承座內(nèi)，軸承座襯套下端外周壁設(shè)有外螺紋，軸承座襯套外壁設(shè)有鍵槽，鍵槽內(nèi)裝有導(dǎo)向鍵，所述下軸承座內(nèi)孔壁上設(shè)有軸向?qū)Р郏鰧?dǎo)向鍵置于軸向?qū)Р蹆?nèi)；所述軸承座預(yù)緊螺母螺裝在軸承座襯套上，軸承座預(yù)緊螺母向上旋緊以固定下軸承座；所述Z軸絲桿下端軸頸通過軸承件支撐安裝在軸承座襯套內(nèi)。
[0014]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述軸承件包括兩個并排布置的滾動軸承，在兩個滾動軸承的兩側(cè)分別裝有間隔環(huán)，內(nèi)側(cè)的間隔環(huán)頂在絲桿的軸頸臺階上，外側(cè)的間隔環(huán)通過鎖緊螺母鎖緊固定；所述滾動軸承采用角接觸球軸承。
[0015]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述Z軸配重組件包括配重塊、光軸和支撐座，所述配重塊的兩個對角豎邊上各設(shè)有一條沿其長度方向貫穿的通槽，每個通槽內(nèi)各穿設(shè)有一根豎向布置的光軸，所述光軸的上下端分別通過支撐座支撐安裝在立柱上，光軸上設(shè)置有與其構(gòu)成滑動配合的直線軸承，所述直線軸承上安裝有連接座，連接座與配重塊固定連接。
[0016]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述通槽的一邊設(shè)有定位凹槽，所述連接座的對應(yīng)邊嵌置于該定位凹槽內(nèi)，實現(xiàn)連接座與配重塊的固定連接。
[0017]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述立柱下部的右側(cè)部向右延伸加寬，該延伸加寬部與立柱之間設(shè)有加強(qiáng)筋板；所述配重安裝腔的內(nèi)壁上設(shè)有縱橫向交錯布置的加強(qiáng)筋。
[0018]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0019]本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，動力主軸裝置的安裝精度高，Z軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)中的Z軸配重組件能夠給Z軸進(jìn)給系統(tǒng)提供有效的平衡，使Z軸方向的運(yùn)動更加平穩(wěn)精確，有利于提高加工中心的加工效率和精度；并且具有安裝拆卸維修方便，能夠降低勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖1中動力主軸裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為圖1中動力主軸裝置的結(jié)構(gòu)主視圖。
[0023]圖4為圖2中主軸箱的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5為圖1中動力主軸裝置的的主剖視圖。
[0025]圖6為圖2中伺服驅(qū)動電機(jī)安裝主動同步輪的結(jié)構(gòu)主視圖。
[0026]圖7為圖2中的A-A向結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0027]圖8為伺服驅(qū)動電機(jī)安裝主動同步輪的結(jié)構(gòu)分解立體示意圖。
[0028]圖9為圖8中錐外套的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖10為圖8中錐內(nèi)套的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖11為圖1中Z軸進(jìn)給傳動裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖12為圖1中Z軸進(jìn)給傳動裝置的的結(jié)構(gòu)主視圖。
[0032]圖13為圖12的右視圖。
[0033]圖14為圖1中Z軸進(jìn)給傳動裝置的主視剖視圖。
[0034]圖15為圖1中Z軸進(jìn)給傳動裝置中配重塊組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合具體附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0036]如圖所示，實施例中的Z軸進(jìn)給系統(tǒng)主要由動力主軸裝置I和Z軸進(jìn)給傳動裝置2兩大部分組成。