一种电火花机床的龙门加工单元的制作方法

1.本实用新型涉及一种电火花机床的加工单元，具体地说，是涉及一种电火花机床的龙门加工单元。


背景技术：

2.电火花机床常见的有立柱式结构和牛头式结构的电火花机床。
3.立柱式结构的电火花机床是依靠工作台的移动来实现x/y轴的运动，x/y这两条轴的精度与工件的重量密切相关，其动态精度和刚性都会受之影响。同时，x/y轴的行程因工作台需在狭小有限的空间内移动而受到限制，如果要设计加工稍大一点的工件，则机床的底座和立柱会更显大型化，相对于机床尺寸来说，可加工区域明显偏小，而刚性也会随着立柱横梁悬伸加长而变差。
4.对于牛头式结构的电火花机床，其工作头的位置随滑枕的移动会引起各部件受力的变化，长期使用会导致精度不稳定，同时，由于平滑枕悬伸过长会使刚性变差，导致主轴的行程也受到限制，导轨平行度误差也随着变形量的增大而得到放大；该结构的设计要求床身重、工作头轻，这会导致床身受温度的变化较缓慢，而工作头受温度的变化较为敏感，这种受热不均的结构会导致机床的精度受温度的变化而变化，热稳定性较差。
5.由于这两种电火花机床的加工单元存在上述问题，会导致在实际的使用中直接影响到零件或模具的加工精度和表面质量，因此，设计新的电火花机床加工单元，非常必要。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是针对现有问题，提供一种结构紧凑、刚性好、加工精度高的电火花机床的龙门加工单元。
7.本实用新型的目的是这样实现的，一种电火花机床的龙门加工单元，包括c轴机构、z轴机构和x轴机构；c轴机构是在主轴箱中架设主轴，主轴箱底端的支撑框安装由主轴驱动绕c轴360
°
旋转的卡盘，在主轴箱的背面固定有z轴导轨；z轴机构是在滑枕设置z轴丝杠，在滑枕正面安装有供z轴导轨滑动的滑块，通过z轴丝杠驱动，带动主轴箱沿z轴上下滑动，在滑枕侧面安装有测量主轴沿z轴方向上下行程的z轴光栅尺；x轴机构是在龙门架上设置有滑轨面朝上的x轴上导轨和滑轨面朝向正前方的x轴下导轨，在滑枕背面安装有与x轴上导轨上下滑动连接的上滑块，在滑枕的二个尾翼各安装有与x轴下导轨侧面滑动连接的下滑块，构成滑枕的三点定位滑动抗倾覆结构；滑枕由设置于龙门架上的x轴丝杆驱动而沿x轴左右滑动，在龙门架上安装有测量滑枕沿x轴方向左右行程的x轴光栅尺。
8.本实用新型，龙门架的左、右立柱均为直角梯形结构而构成龙门架抗倾覆结构，左、右立柱的底部均设置有丝杆螺母座，龙门架通过丝杆螺母座由电火花机床的床身上的左、右丝杆驱动。
9.本实用新型，z轴丝杠由z轴伺服电机通过z轴传动组件传动，x轴丝杆由x轴伺服电机通过x轴传动组件传动。
10.本实用新型，龙门架在其横梁部位设置有电火花机放电单元。
11.本实用新型，具有如下积极效果：加工单元采用门式龙门架结构，机床的龙门架沿y轴在动、主轴沿x轴在动，即龙门架结构的加工单元是x/y轴在动，对应的工作台是不动的，解决了立柱式结构的电火花机床是依靠工作台的移动来实现x/y轴的运动其动态精度和刚性都会受之影响的存在问题；龙门架结构的加工单元也解决了牛头式结构的电火花机床平滑枕悬伸过长会使刚性变差、导致主轴行程受限制的存在问题；龙门架左、右立柱为直角梯形结构，增大侧向支撑面，使悬挂在前面的滑枕、主轴箱和龙门架受力平衡，刚性好，故加工精度高。
12.下面实施例结合附图说明对本实用新型作进一步的说明。
附图说明
13.图1是一种龙门式电火花机床的立体结构示意图；
14.图2是本实用新型的一个实施例的立体结构示意图；
15.图3是图2实施例另一方向观察的立体结构示意图；
16.图4是图2实施例的左视结构示意图；
17.图5是图2实施例的主轴箱和滑枕的结构示意图；
18.图6是图2实施例的滑枕的立体结构示意图。
19.图中，1、主轴；2、支撑框；3、卡盘；4、z轴导轨；5、滑枕；6、z轴丝杠；7、滑块；8、z轴光栅尺；9、龙门架；10、x轴上导轨；11、x轴下导轨；12、上滑块；13、尾翼；14、下滑块；15、x轴丝杆；16、x轴光栅尺；17、左、右立柱；18、丝杆螺母座；19、z轴伺服电机；20、x轴伺服电机；21、电火花机放电单元；22、主轴箱。
实施方式
20.参照图1至图6，本实施例是一种电火花机床的龙门加工单元，包括c轴机构、z轴机构和x轴机构；c轴机构是在主轴箱22中架设主轴1，主轴箱底端的支撑框2安装由主轴驱动绕c轴360
°
旋转的卡盘3，在主轴箱的背面固定有z轴导轨4；z轴机构是在滑枕5设置z轴丝杠6，在滑枕正面安装有供z轴导轨滑动的滑块7，通过z轴丝杠驱动，带动主轴箱沿z轴上下滑动，在滑枕侧面安装有测量主轴沿z轴方向上下行程的z轴光栅尺8；x轴机构是在龙门架9上设置有滑轨面朝上的x轴上导轨10和滑轨面朝向正前方的x轴下导轨11，在滑枕背面安装有与x轴上导轨上下滑动连接的上滑块12，在滑枕的二个尾翼13各安装有与x轴下导轨侧面滑动连接的下滑块14，构成滑枕的三点定位滑动抗倾覆结构；滑枕由设置于龙门架上的x轴丝杆15驱动而沿x轴左右滑动，在龙门架上安装有测量滑枕沿x轴方向左右行程的x轴光栅尺16；龙门架的左、右立柱17均为直角梯形结构而构成龙门架抗倾覆结构，左、右立柱的底部均设置有丝杆螺母座18，构成龙门架由电火花机床的床身上的左、右丝杆驱动而沿y轴方向前后滑动的结构；z轴丝杠由z轴伺服电机19通过z轴传动组件传动，x轴丝杆由x轴伺服电机20通过x轴传动组件传动；龙门架在其横梁部位设置有电火花机放电单元21。
21.本实用新型的装配，主轴箱装配：将两根z轴导轨固定安装在主轴箱的背面，在主轴箱底端安装支撑框，再安装由主轴驱动绕c轴360
°
旋转的卡盘；滑枕装配：将z轴丝杠、z轴伺服电机、联轴器、轴承等安装到滑枕上，将两个z轴冷却风扇安装到电机罩上，将电机罩安
装到滑枕上部；龙门架装配：将x轴上导轨、x轴下导轨安装到龙门架的两个导轨面上，将x轴丝杆、联轴器、锁紧螺母、x轴伺服电机、y轴螺母座、锁轴钣金等安装到龙门架上。
22.本实用新型的使用，安装在主轴箱内的主轴可以绕c轴360
°
旋转，由z轴伺服电机、z轴丝杠驱动的主轴箱沿z轴上下滑动，滑枕在x轴伺服电机、x轴丝杆驱动下沿x轴左右滑动。


技术特征：
1.一种电火花机床的龙门加工单元，其特征在于：包括c轴机构、z轴机构和x轴机构；所述c轴机构是在主轴箱（22）中架设主轴（1），主轴箱底端的支撑框（2）安装由主轴驱动绕c轴360
°
旋转的卡盘（3），在主轴箱的背面固定有z轴导轨（4）；所述z轴机构是在滑枕（5）设置z轴丝杠（6），在滑枕正面安装有供z轴导轨滑动的滑块（7），通过z轴丝杠驱动，带动主轴箱沿z轴上下滑动，在滑枕侧面安装有测量主轴沿z轴方向上下行程的z轴光栅尺（8）；所述x轴机构是在龙门架（9）上设置有滑轨面朝上的x轴上导轨（10）和滑轨面朝向正前方的x轴下导轨（11），在滑枕背面安装有与x轴上导轨上下滑动连接的上滑块（12），在滑枕的二个尾翼（13）各安装有与x轴下导轨侧面滑动连接的下滑块（14），构成滑枕的三点定位滑动抗倾覆结构；所述滑枕由设置于龙门架上的x轴丝杆（15）驱动而沿x轴左右滑动，在龙门架上安装有测量滑枕沿x轴方向左右行程的x轴光栅尺（16）。2.根据权利要求1所述的电火花机床的龙门加工单元，其特征在于：龙门架的左、右立柱（17）均为直角梯形结构而构成龙门架抗倾覆结构，左、右立柱的底部均设置有丝杆螺母座（18），龙门架通过丝杆螺母座由电火花机床的床身上的左、右丝杆驱动。3.根据权利要求1所述的电火花机床的龙门加工单元，其特征在于：所述z轴丝杠由z轴伺服电机（19）通过z轴传动组件传动，所述x轴丝杆由x轴伺服电机（20）通过x轴传动组件传动。4.根据权利要求1所述的电火花机床的龙门加工单元，其特征在于：所述龙门架在其横梁部位设置有电火花机放电单元（21）。

技术总结
本实用新型涉及一种电火花机床的龙门加工单元，包括C轴机构、Z轴机构和X轴机构；C轴机构是在主轴箱中架设主轴，主轴箱底端的支撑框安装由主轴驱动绕C轴360


技术研发人员：严少林 吴豪 陈泽斌 吴晓冬 陈旭颖 刘洁龙 吴志辉 池永华
受保护的技术使用者：巨轮中德机器人智能制造有限公司
技术研发日：2022.12.02
技术公布日：2023/3/9