[发明专利]主从式双Z轴龙门床身结构

说明书

技术领域

 本发明属于机床床身结构领域，具体涉及主从式双Z轴龙门床身结构。采用本发明可以在一台设备上实现精密、超精密工件的粗、精加工，显著缩短元件加工时的装夹、调平、找正等准备时间。

背景技术

进入二十一世纪后，我国机床行业发展较快，特别是各行业急需的大型、重型、超重型龙门加工中心和数控龙门镗铣床，已经进入了一个国产化快速发展期。但目前国内现有的龙门床身结构机床均采用Z轴独立布局结构，如长春光机所研制的FSGJ-3非球面数控加工中心采用的是龙门式单溜板配单Z轴的布局形式，发明专利：“双柔性磨头磁流变抛光装置”采用的是龙门床身上平行配置两个独立式Z轴的结构。国内尚无采用关联主从式双Z轴龙门床身结构的机床，而这种主从式双Z轴结构机床，对于多工序元件加工将会减少装夹、找正的加工辅助时间，能显著提高加工效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能实现粗、精加工且能显著提高加工效率的主从式双Z轴龙门床身结构。

本发明为解决技术问题所采用的方案是：龙门床身底座上配置X轴、龙门床身立柱上配置Y轴，Y轴溜板上配置Z₁轴，Z₁轴溜板上配置Z₂轴，Z₁轴由液压气缸配重平衡。Z₂轴固定在Z₁轴上随Z₁轴运动，且Z₂轴能独立运动，这样固定在Z₁轴上的执行机构和固定在Z₂轴上的执行机构不仅能独立地执行加工任务，而且能相互配合地完成同一工件的不同工序。

一种主从式双Z轴龙门床身结构，包括龙门床身、Y轴驱动系统 、Y轴导向系统、Y轴溜板、Z₁轴驱动系统、Z₁轴导向系统、Z₁轴溜板、Z₂轴驱动系统、Z₂轴导向系统、Z₂轴溜板、X轴驱动系统、X轴导向系统、X轴溜板、Z₁轴执行机构、Z₁和Z₂轴配重液压缸、测头、Z₂轴执行机构。X轴驱动系统、导向系统及溜板安装在龙门床身底座上；Y轴驱动系统、导向系统及溜板安装在龙门床身立柱上；Z₁轴驱动系统、导向系统及溜板安装在Y轴溜板上；Z₂轴驱动系统、导向系统及溜板安装在Z₁轴溜板上；X、Y、Z₁轴驱动系统为伺服电机+丝杠螺母、其导向系统为直线导轨和滑块；Z₂轴只要求上下极限位置，其驱动系统可以采用伺服电机和丝杠螺母、气缸、液压缸中的任意一种，其导向系统采用直线导轨+滑块； Z₁和Z₂轴的配重液压缸活塞缸与Y轴溜板相连，活塞与Z₁轴溜板相连；Z₁轴执行机构固定在Z₁轴溜板上，其执行机构可以是铣刀、镗刀、砂轮、磨头中的任意一种加工系统；Z₂轴执行机构固定在Z₂轴溜板上，其执行机构可以是铣刀、镗刀、砂轮、磨头中的任意一种加工系统；测头固定在Z₁轴溜板上。

本发明的特点是：龙门床身的Z轴采用主从式双Z轴结构，Z₁轴为主Z轴，实现竖直方向的长距离运动，其执行机构为大的铣刀、镗刀、砂轮、磨头中的任意一种，加工速度快，加工效率高，可以作为粗加工使用；Z₂轴为从Z轴，当Z₁轴带着Z₂轴竖直方向运动到某一位置并保持此位置后，Z₂轴在竖直方向小距离运动并达到加工位置，其执行机构为小的铣刀、镗刀、砂轮、磨头中的任意一种，加工速度稍慢，加工效率稍低，可以作为精加工使用；Z₁轴运动时是带着Z₂轴一起运动的，而Z₂轴的运动为独立的自身运动；双Z轴结构实现了工件在一台设备上一次性装夹、调平、找正后就能完成工件的全部粗、精加工，从而大大缩短了工件加工准备时间，显著提高了加工效率。

附图说明

图1主从式双Z轴龙门床身结构主视图；

图2主从式双Z轴龙门床身结构左视图；