一种高精度大型加工中心的制作方法

本实用新型涉及数控机床减振技术领域，特别涉及一种高精度大型加工中心。

背景技术：

随着工业化的不断发展，对于工件的机械加工生产效率的要求越来越高，这对机械加工设备提出了更高的新要求，不仅需要机械加工设备具有高的加工精度，同时还需要机械加工设备能够尽快完成多工位步骤的加工。数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础，数控机床是一种典型的运用了数控技术以提高加工精度和效率的数控设备，其出现对传统制造业产生了革命性的影响。

加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床，常见的加工中心具备车削、铣削、镗削等多种功能，而针对大型零件的加工则需要规格较大的加工中心了。但规格较大的加工中心其自重大，加工中心在加工过程中会改变刀具、刀座的空间位置以完成加工指令，刀具、刀座的运动需要驱动系统来实现，而驱动系统工作过程中会产生振动，振动传导至刀具、刀座中会影响刀具的位置，降低了加工精度。为此，亟需一种高精度大型加工中心，具有减少振动的功能。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种高精度大型加工中心，具有减少振动的功能，避免振动影响加工精度。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高精度大型加工中心，包括基仓座和安装在基仓座上的控制器，所述基仓座中部开设有空腔，空腔内设有可升降的中心筒，所述中心筒顶部固定有轴承座，所述轴承座上转动连接有转台，所述转台两侧对称设置有用于承载刀具的左切削臂和右切削臂，所述基仓座上设有用于驱动转台转动的转动机构以及用于驱动转台升降的升降机构；所述基仓座内壁上固定有由阻尼材料制成的阻尼滑块，所述阻尼滑块背对基仓座的一侧与所述中心筒外侧壁抵紧。

通过采用上述技术方案，在基仓座上设置左切削臂和右切削臂以安装刀具，并利用转动机构和升降机构调节刀具的位置以便加工；而阻尼滑块的设置，将转台转动、升降过程中产生的振动吸收，以此减小振动传递至左切削臂和右切削臂上的刀具上的可能，从而避免振动影响加工精度。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述阻尼滑块朝向中心筒的一侧表面上开设有润滑油道，所述基仓座上设有与润滑油道连通的油管，所述油管上连通有用于输送润滑油的油泵。

通过采用上述技术方案，利用油泵将润滑油输送至阻尼滑块上，以此减少阻尼滑块吸收振动时产生的热量，延长了阻尼滑块的使用寿命。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：转动机构包括固定于轴承座下表面边缘并与控制器电连接的转动电机，所述转动电机的输出轴向上延伸并贯穿轴承座与其转动连接，所述转动电机的输出轴顶部固定有主动齿轮，所述转台下表面上固定有与所述主动齿轮啮合的从动齿圈。

通过采用上述技术方案，利用转动电机驱动主动齿轮转动，以此带动从动齿圈和转台转动，实现了调整左切削臂和右切削臂的功能，且齿轮系的传动，高速稳定，精密度好，减小了传动结构对左切削臂和右切削臂上刀具的工作的影响，有利于确保加工精度。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述转台与轴承座之间设有复合轴承组件，所述复合轴承组件包括与所述轴承座固定的轴承外圈以及与转台固定轴承内圈，所述轴承内圈上开设有环形凹槽，所述轴承外圈套设于所述环形凹槽内，且所述轴承外圈表面与环形凹槽之间均匀铺设有多个滚轴。

由于设备规格大，其自重大，通过采用上述技术方案，利用轴承内圈和轴承外圈组合形成复合轴承组件，以此适应转台的重量，避免因轴承损坏而影响转台旋转的情况发生；并通过滚轴减小了轴承内圈与轴承外圈之间的摩擦力，降低了转动电机的能耗。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：升降机构包括位于中心筒内并与控制器电连接的升降电机，所述升降电机上传动连接有位于中心筒中部的升降丝杠，所述升降丝杠底部与基仓座转动连接且其上螺纹配合有升降筒，所述升降筒顶部延伸至中心筒外并固定有导向筒，所述转台中心开设有与导向筒卡紧的导向孔。

通过采用上述技术方案，利用升降电机驱动升降丝杠转动，以此带动升降筒在升降丝杠上进行上下移动，进而带动导向筒和转台升降，实现了对左切削臂和右切削臂高度的调节，便于进行镗铣；承重液压缸的设计起到平衡转台和中心筒的重量的作用，避免升降机构受压过大而损坏，延长了升降机构的使用寿命。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述中心筒外侧壁上滑移连接有顶部与所述轴承座下表面固定的竖直滑轨，所述竖直滑轨上滑移配合有与基仓座法兰连接的竖直滑块。

通过采用上述技术方案，利用竖直滑块与竖直滑轨的滑移配合实现了对轴承座升降时的导向，避免轴承座在升降过程中产生歪斜，从而确保轴承座及其上方部件的平稳性。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基仓座上固定有顶部与中心筒内顶面抵触的承重液压缸。

通过采用上述技术方案，利用承重液压缸平衡转台和中心筒的重量，以此避免升降机构受压过大而损坏，延长了升降机构的使用寿命。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述左切削臂上滑移设置有下底座，所述下底座上固定有上底座，所述上底座上滑移设置有装有刀具的刀具座，所述左切削臂上设有供下底座滑移的滑槽以及用于驱动下底座滑移的x向滑移机构，所述x向滑移机构包括固定在滑槽靠近转台的一端上的第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴上固定有x向丝杠，所述x向丝杠上螺纹配合有顶部与上底座固定的第一移动块。

通过采用上述技术方案，当第一驱动电机转动时，带动x向丝杠转动，以此驱动第一移动块沿x向丝杠移动，从而实现下底座以及其上刀具座的x向滑移，便于调整刀具的x向位置。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述上底座上设有供刀具座滑移的滑槽以及用于驱动刀具座滑移的y向驱动机构，所述y向驱动机构包括固定在滑槽一端的第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴上固定有y向丝杠，所述y向丝杠上螺纹配合有顶部与刀具座固定的第二移动块。

通过采用上述技术方案，当第二驱动电机转动时，带动y向丝杠转动，以此驱动第二移动块沿y向丝杠移动，从而实现刀具座的y向滑移，便于调整刀具的y向位置。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.本方案利用由阻尼材料制成的阻尼滑块将转台转动、升降过程中产生的振动吸收，以此减小振动传递至左切削臂和右切削臂上的刀具上的可能，从而避免振动影响加工精度；

2.本方案利用油泵将润滑油输送至阻尼滑块上，以此减少阻尼滑块吸收振动时产生的热量，延长了阻尼滑块的使用寿命；

3.本方案x向滑移机构和y向滑移机构实现了对刀具x向位置和y向位置的调节。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中左切削臂上结构的爆炸示意图；

图3是本实用新型中基仓座内结构的爆炸示意图。

附图标记：1、基仓座；11、中心筒；111、承重液压缸；12、轴承座；2、转台；21、导向孔；22、工艺孔；23、顶盖；3、左切削臂；31、下底座；32、上底座；33、x向驱动机构；331、第一驱动电机；332、x向丝杠；333、第一移动块；34、y向驱动机构；341、第二驱动电机；342、y向丝杠；343、第二移动块；35、刀具座；4、右切削臂；51、转动电机；52、主动齿轮；53、从动齿圈；54、复合轴承组件；541、轴承外圈；542、滚轴；543、轴承内圈；544、环形凹槽；61、升降电机；62、升降丝杠；63、传动箱；64、升降筒；65、连接盘；66、导向筒；67、止损柱；68、承重液压缸；69、竖直滑轨；691、竖直滑块；7、阻尼滑块；71、润滑油道；72、油管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，为本实用新型公开的一种高精度大型加工中心，包括基仓座1、转台2和控制器（未示出）；基仓座1为塔型，其内部中空留有空腔，结合图3所示，空腔内设有中心筒11，中心筒11的横截面为正八边形，且其内部中空，顶部设有圆形开口。中心筒11顶部设有轴承座12，轴承座12为圆环形盘状结构，且转台2转动安装在轴承座12上。转台2的横截面为环形，其周边设有两个对称的断面，两个断面上分别固定有左切削臂3和右切削臂4，左切削臂3和右切削臂4上均安装有用于加工的刀具；控制器作为加工中心的中央处理器，用于识别操作人员编写好的操作命令，并控制刀具对工件进行加工。

如图2所示，左切削臂3上设有下底座31和上底座32，上底座32底部与下底座31固定，且上底座32上设有装有刀具的刀具座35。左切削臂3上设有供下底座31滑移的滑槽以及用于驱动下底座31滑移的x向滑移机构，x向滑移机构包括第一驱动电机331、x向丝杠332和第一移动块333。第一驱动电机331固定在左切削臂3开设的滑槽靠近转台2的一端，且第一驱动电机331的输出轴延伸向滑槽另一端，第一驱动电机331的输出轴上固定有x向丝杠332，x向丝杠332的另一端与滑槽另一端转动连接。当第一驱动电机331转动时，带动x向丝杠332转动，以此驱动第一移动块333沿x向丝杠332移动，从而实现下底座31以及其上刀具座35的x向滑移，便于调整刀具的x向位置。上底座32上设有供刀具座35滑移的滑槽以及用于驱动刀具座35滑移的y向驱动机构34，y向驱动机构34包括第二驱动电机341、y向丝杠342和第二移动块343。第二驱动电机341固定在上底座32开设的滑槽的一端，且第二驱动电机341的输出轴延伸向滑槽另一端，第二驱动电机341的输出轴上固定有y向丝杠342，y向丝杠342的另一端与滑槽另一端转动连接。当第二驱动电机341转动时，带动y向丝杠342转动，以此驱动第二移动块343沿y向丝杠342移动，从而实现刀具座35的y向滑移，便于调整刀具的y向位置。

如图1所示，基仓座1上设有转动机构，转动机构包括转动电机51、主动齿轮52、从动齿圈53和复合轴承组件54。本实施例中，转动电机51有两个，两个转动电机51均固定在轴承座12下表面边缘并与控制器电连接，且转动电机51的输出轴向上延伸并贯穿轴承座12，转动电机51的输出轴与轴承座12转动连接，且主动齿轮52固定在转动电机51的输出轴上。从动齿圈53为圆环形，其外侧壁上带有齿，通过螺栓固定在转台2下表面上，且从动齿圈53与两个主动齿轮52均啮合。当转动电机51启动时，带动主动齿轮52转动，以此带动从动齿圈53和转台2转动，实现了调整左切削臂3和右切削臂4的功能。

复合轴承组件54包括轴承外圈541、轴承内圈543和滚轴542。轴承内圈543和轴承外圈541均为圆环形，轴承内圈543周侧开设有一个环形的凹槽以供轴承外圈541配合。滚轴542有多个，多个滚轴542均匀铺设在轴承外圈541表面与环形凹槽544之间。轴承外圈541通过六角螺栓固定在轴承座12上表面上，轴承内圈543通过六角螺栓固定在转台2下表面上，轴承内圈543和轴承外圈541上均环绕分布有多个螺纹孔以供内六角螺栓穿过。转台2上开设有若干贯穿转台2的工艺孔22以供扳手通过，工艺孔22与转台2中心轴线的距离等于轴承外圈541上螺纹孔与其中心轴线的距离，以便操作人员固定轴承外圈541。

如图1所示，转台2中部开设有圆形的导向孔21，轴承座12中部开口处设有导向筒66，导向筒66为圆筒形，且导向筒66外侧壁与导向孔21内侧壁通过键连接卡紧。导向筒66顶部边缘还设有圆锥面，以此便于导向筒66与导向孔21的安装。结合图3所示，导向筒66为升降机构的一部分，升降机构还包括升降电机61、升降丝杠62、传动箱63和升降筒64。升降电机61位于基仓座1内并与控制器电连接，传动箱63位于升降电机61下侧，且升降电机61的输出轴向下延伸入传动箱63内。升降丝杠62的底部亦延伸入传动箱63内，传动箱63内部带有齿轮传动组件，以此实现升降电机61与升降丝杠62之间的传动连接，达到减速和传动的目的。升降筒64为圆筒形，套设在升降丝杠62顶部并与升降丝杠62螺纹配合；升降筒64顶部设有一个圆形的连接盘65，连接盘65的中部与升降筒64顶部固定，连接盘65的上表面边缘与导向筒66底部固定。当升降电机61启动时，带动升降丝杠62转动，以此带动升降筒64在升降丝杠62上进行上下移动，进而带动导向筒66和转台2升降，实现了对左切削臂3和右切削臂4高度的调节，便于进行镗铣加工。转台2上还设有一个顶盖23，顶盖23为圆筒形，顶盖23开口的一端与导向孔21顶部卡接，且顶盖23外侧壁上一体成型有环形的凸缘，凸缘将顶盖23与导向孔21之间的缝隙遮盖，以此起到隔绝、防护作用。导向筒66内部还固定有一个止损柱67，止损柱67顶部高于导向筒66，当转台2故障下降时，顶盖23内顶面与止损柱67抵触，以此避免转台2和基仓座1损坏。

如图1、图3所示，基仓座1内还设有两个承重液压缸68111，两个承重液压缸68111底部与基仓座1内底面固定，顶部与中心筒11内顶面抵触，用于平衡转台2和中心筒11的重量，避免升降机构受压过大而损坏。中心筒11的外侧壁上还设有两个竖直滑轨69，竖直滑轨69顶部与轴承座12下表面固定，侧面与中心筒11外侧壁滑移连接，且每一竖直滑轨69上滑移配合有两个竖直滑块691，竖直滑块691背对中心筒11的一侧与基仓座1通过法兰连接。

基仓座1内壁上还固定有由阻尼材料制成的阻尼滑块7，阻尼滑块7朝向中心筒11的一侧表面与中心筒11外侧壁抵紧，且其上开设有润滑油道71。基仓座1上固定有油管72，油管72一端延伸入基仓座1内并与润滑油道71相连通，另一端延伸至基仓座1外部并连通有油泵（未示出），油泵将润滑油输送至阻尼滑块7上，以此减少阻尼滑块7吸收振动时产生的热量，延长了阻尼滑块7的使用寿命。

本实施例的实施原理为：当工件需要进行加工时，操作人员只需将加工工序编写成程序语言并输入控制器中，控制器控制转动机构和升降机构运转，并控制左切削臂3和右切削臂4上的刀具运动，以此进行加工。上述过程中，阻尼滑块7将转台2转动、升降过程中产生的振动吸收，以此减小振动传递至左切削臂3和右切削臂4上的刀具上的可能，从而避免振动影响加工精度。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。