数控龙门加工中心z轴平衡与主轴驱动机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机床技术领域，具体地说，特别涉及一种数控龙门加工中心Z轴平衡与主轴驱动机构。
【背景技术】
[0002]数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5?10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。
[0003]横梁固定式龙门加工中心是目前广泛应用的数控机床。但现有的数控龙门加工中心体积庞大，占用面积大，结构刚性较差，整体精度不稳定；同时，在工作过程中振动较大，会产生较大的噪音，并且温升快，可靠性欠佳。数控龙门加工中心的主轴箱竖直布置，主轴箱的重量基本由Z轴电机承载，由此会增大Z轴丝杆的磨损，影响Z轴运动的平稳性以及Z轴电机的使用寿命。主轴采用主轴电机直接驱动，只能进行高速切削，难以满足不同的加工需要。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能有效减小电机负荷、并能满足不同加工需要的数控龙门加工中心Z轴平衡与主轴驱动机构。
[0005]本实用新型的技术方案如下:一种数控龙门加工中心Z轴平衡与主轴驱动机构，在底座(I)的顶部一体形成有矩形的支撑台(Ia)，该支撑台(Ia)中后部的左右两侧对称设置支座(Ib)，各支座(Ib)上固定立柱(2)，左右两边立柱(2)的顶部共同支撑横梁(3)，其特征在于:在所述横梁(3)的前端面安装Y轴滑座(4)，Y轴滑座(4)与横梁(3)滑动配合，Y轴滑座(4)能在横梁(3)上左右移动；在所述Y轴滑座(4)的前端面安装主轴箱(5)，主轴箱(5)与Y轴滑座(4)滑动配合，主轴箱(5)能在Y轴滑座(4)上上下移动；在所述Y轴滑座(4)的左右两侧对称设置氮气平衡缸(6)，该氮气平衡缸(6)的缸体与Y轴滑座(4)相固定，氮气平衡缸出)的活塞杆竖直向上伸出，并与顶支架(7)连接，所述顶支架(7)固定于主轴箱(5)的顶部；
[0006]在所述主轴箱(5)的前端面安装主轴电机(19)，该主轴电机(19)的输出轴竖直向下，并与齿轮箱(20)的输入端连接，齿轮箱(20)的输出轴上套装主动轮(21)，该主动轮
(21)通过皮带(22)与主轴(23)上的从动轮连接，所述主轴(23)垂直于支撑台(la)。
[0007]本实用新型在Y轴滑座的两侧增设氮气平衡缸，主轴箱在Z轴电机的带动下作上下运动时，氮气平衡缸的活塞杆随着主轴箱的上下运动而伸缩，氮气平衡缸用于平衡主轴箱的重力，从而减小了 Z轴电机的负荷，减小了 Z轴丝杆的磨损，使Z轴运动更平稳，Z轴电机的使用寿命更长。
[0008]主轴电机运转的时候，其输出轴带动齿轮箱的输入端连接，传递的扭矩经齿轮箱变速后，由齿轮箱的输出轴带动主动轮旋转，主动轮再通过皮带带动从动轮以及主轴一起转动。主轴由齿轮箱以及皮带轮机构带动，提高了刀具切削扭矩，可高速切削，也可低速大扭矩切削，能满足不同的加工需要。
[0009]所述氮气平衡缸(6)缸体的上下两端均通过抱箍与Y轴滑座(4)连接。以上结构氮气平衡缸拆装方便，与Y轴滑座连接既牢固又可靠。
[0010]为了简化造型，方便加工制作，确保结构强度，所述顶支架(7)为“T”形。
[0011]有益效果:本实用新型通过氮气平衡缸来平衡主轴箱的重力，能有效减小Z轴电机的负荷，以确保Z轴运动的平稳性，并能根据不同的加工需要，可高速切削，也可低速大扭矩切削，加工范围广泛，具有设计合理、改造容易、改造成本低等特点。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的侧视图。
[0013]图2为图1的右视图。
[0014]图3为图2的俯视图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0016]如图1、图2、图3所示，在底座I的顶部一体形成有矩形的支撑台la，该支撑台Ia中后部的左右两侧对称设置支座lb，各支座Ib上固定立柱2，左右两边立柱2的顶部共同支撑横梁3。在横梁3的前端面安装Y轴滑座4，Y轴滑座4通过丝杆螺母副与Y轴电机的输出轴连接，并且Y轴滑座4与横梁3上的Y轴滑轨滑动配合，在Y轴电机的驱动下，Y轴滑座4能在横梁3上左右移动。在Y轴滑座4的前端面安装主轴箱5，主轴箱5通过丝杆螺母副与Z轴电机的输出轴连接，并且主轴箱5与Y轴滑座4上的Z轴滑轨滑动配合，在Z轴电机的驱动下，主轴箱5能在Y轴滑座4上上下移动。
[0017]如图1、图2、图3所示，在主轴箱5的顶部设置顶支架7，该顶支架7优选为“T”形，顶支架7的底端与主轴箱5相固定。在Y轴滑座4的左右两侧对称设置氮气平衡缸6，该氮气平衡缸6缸体的上下两端均通过抱箍与Y轴滑座4连接，氮气平衡缸6的活塞杆竖直向上伸出，并与顶支架7的悬臂连接。
[0018]如图1、图2、图3所示，在主轴箱5的前端面安装主轴电机19，该主轴电机19的输出轴竖直向下，并与齿轮箱20的输入端连接，齿轮箱20的箱体通过齿轮箱支架固定于主轴箱5的前端面。齿轮箱20的输出轴向下穿过齿轮箱支架，并在齿轮箱20的输出轴上套装主动轮21，该主动轮21通过皮带22与主轴23上的从动轮连接，主轴23垂直于支撑台la，该主轴23通过轴承与主轴箱5相支承。
【主权项】
1.一种数控龙门加工中心Z轴平衡与主轴驱动机构，在底座(I)的顶部一体形成有矩形的支撑台(Ia)，该支撑台(Ia)中后部的左右两侧对称设置支座(Ib)，各支座(Ib)上固定立柱(2)，左右两边立柱(2)的顶部共同支撑横梁(3)，其特征在于:在所述横梁(3)的前端面安装Y轴滑座(4)，Y轴滑座(4)与横梁(3)滑动配合，Y轴滑座⑷能在横梁(3)上左右移动；在所述Y轴滑座(4)的前端面安装主轴箱(5)，主轴箱(5)与Y轴滑座(4)滑动配合，主轴箱(5)能在Y轴滑座⑷上上下移动；在所述Y轴滑座⑷的左右两侧对称设置氮气平衡缸出)，该氮气平衡缸出)的缸体与Y轴滑座(4)相固定，氮气平衡缸￠)的活塞杆竖直向上伸出，并与顶支架(7)连接，所述顶支架(7)固定于主轴箱(5)的顶部； 在所述主轴箱(5)的前端面安装主轴电机(19)，该主轴电机(19)的输出轴竖直向下，并与齿轮箱(20)的输入端连接，齿轮箱(20)的输出轴上套装主动轮(21)，该主动轮(21)通过皮带(22)与主轴(23)上的从动轮连接，所述主轴(23)垂直于支撑台(la)。2.根据权利要求1所述的数控龙门加工中心Z轴平衡与主轴驱动机构，其特征在于:所述氮气平衡缸(6)缸体的上下两端均通过抱箍与Y轴滑座(4)连接。3.根据权利要求1或2所述的数控龙门加工中心Z轴平衡与主轴驱动机构，其特征在于:所述顶支架(7)为“T”形。
【专利摘要】本实用新型公开了一种数控龙门加工中心Z轴平衡与主轴驱动机构，在横梁(3)的前端面安装Y轴滑座(4)，Y轴滑座(4)的前端面安装主轴箱(5)，在Y轴滑座(4)的左右两侧对称设置氮气平衡缸(6)，该氮气平衡缸(6)的缸体与Y轴滑座(4)相固定；主轴电机(19)的输出轴与齿轮箱(20)的输入端连接，齿轮箱(20)的输出轴上套装主动轮(21)，该主动轮(21)通过皮带(22)与主轴(23)上的从动轮连接。本实用新型通过氮气平衡缸来平衡主轴箱的重力，能有效减小Z轴电机的负荷，以确保Z轴运动的平稳性，并能根据不同的加工需要，可高速切削，也可低速大扭矩切削，加工范围广泛，具有设计合理、改造容易、改造成本低等特点。
【IPC分类】B23Q1/01, B23Q1/62, B23Q5/12, B23Q11/00
【公开号】CN204700560
【申请号】CN201520255736
【发明人】杨勇
【申请人】重庆麦斯特精密机械有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月24日