箱中箱龙门式双工作台高速加工中心结构设计

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现有的加工中心中,对于所加工的物件需要正反面双面加工时,往往需要先加工 一面,然后卸下所加工的物件反装后再进行第二次加工,才能实现同一物件的正反面加工。 因此,这种加工方式加工效率不高,并且,拆卸后反装会改变物件的位置,需要重新对物件 的位置进行定位,对于正反面加工的一致性有要求的物件,加工精度难以得到保证。

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目前,雕刻机发展的主要技术为高速高精加工技术。但是,现有的雕刻机的Z轴移 动机构均为矩形主体结构,导致机头比较笨重,不利于机头的高速运动,因此,影响了雕刻 机的高速高精度的发展。

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双工作台优点

设置对称设置的两组夹具,一组夹具先夹持住所加工的物件,待一面加工完之后,另一组夹具取走该组夹具上的物件,对物件的另一面进行加工,使得所加工的物件在同一加工中心能够完成正反面的加工, 提高了加工效率;并且,同一物件的正反面由同一套加工中心加工,具有相同的定位标准, 加工精度更高。

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雕刻机Z轴移动机构,机头的安装部的部 分或全部改为横截面为梯形的柱体结构,相对减轻了机头的重量,增设辅导轨,提高柱体结 构稳定性,从而利于机头的高速运动,提高运动加速度;当然,并不局限于机头的安装部设 计为梯形的柱体结构,为了降低机头重量,整个机头都可以设计成横截面为梯形的柱体结 构。

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箱中箱龙门双工作台高速加工中心结构设计

图中1、底座,2、主轴,3、夹具,3-1、夹持面,4、夹具驱动机构,5、刀库,6、换刀机构, 7、主轴驱动机构,8、支架,9、所加工的物件。

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包括底座1和用于加工的主轴2, 底座1上具有夹具3,夹具3的一侧具有夹持面3-1,底座1上具有两组夹具3,且两组 夹具3的夹持面3-1相互对称设置,主轴2位于两组夹具3之间。

一组夹具3先夹持住所加 工的物件9,待一面加工完之后,另一组夹具3取走该组夹具上的所加工的物件9,对所加工 的物件9的另一面进行加工,使得所加工的物件9在同一加工中心能够完成正反面的加工, 提高了加工效率;并且,同一物件的正反面由同一套加工中心加工,具有相同的定位标准, 加工精度更高。夹具3为吸附式夹具,例如,磁吸式夹具或者真空吸附式夹具。

采用这种吸附 式夹具对所加工的物件9正反面位置的要求不高,在加工完一面时,另一组夹具从该组夹具 3上将所加工的物件9吸附过来,所加工的物件9位置不会发生变动,对主轴2的加工控制也 比较方便。

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还包括夹具驱动机构4,夹具驱动机构4驱动一组 夹具3靠近或远离另一组夹具3。两组夹具3均具有夹具驱动机构4。夹具驱动机构 4的实现方式有很多种,例如可以在底座1上设置滑轨,两组夹具3均与滑轨滑动连接。

主轴2的一侧设有刀库5和换刀机构6,换刀机构6往返于刀库5与主 轴2之间。还包括主轴驱动机构7,底座1上方具有支架8,主轴驱动机构7固定在支 架8上。主轴驱动机构7包括驱动主轴2转动的转动机构,主轴2的转动平面垂 直于两组夹具3的夹持面3-1之间的对称面,且垂直于两组夹具3所在的平面。

复合加工中心,可以实现八轴五联动复合加工,其中,两组夹具3分 别具有两轴(向相对的夹具3来回移动的一轴,夹具3自身具有转动轴),换刀机构6往返于刀 库5与主轴2之间的一轴,主轴驱动机构7具有三轴(垂直于夹具移动方向的水平一轴,上下 移动方向的一轴,以及主轴在两组夹具方向转动的一轴 )。这八轴中具有五轴是同时使用 的,实现了对所加工的物件9的正反面分别加工。

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图中1、机头,1-1、安装部,2、主导轨,2-1、第一固定端,2-2、第一滑动端,3、辅导 轨,4、直线电机,7、横向驱动机构,7-1、第二固定端,7-2、第二滑动端,8、横梁,a、棱边,b、较 长底边。

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Z轴移动机构,包括竖向驱动机构和机 头1,机头1上具有安装部1-1,竖向驱动机构与安装部1-1连接,竖向驱动 机构驱动机头1沿Z轴上下移动,安装部1-1的部分或全部为柱体结 构,柱体结构的横截面为梯形;竖向驱动机构包括主导轨2和辅导轨3,主导轨 2和辅导轨3分别安装在柱体结构的梯形两底边上,且主导轨2和辅导轨3均与柱体 结构的棱边a平行。柱体结构的横截面为等腰梯形。

为了减轻重量,柱体结构 为空心框架体。主导轨2安装在柱体结构的梯形的较长底边b上,主导轨2和辅导轨3 均为直线导轨。主导轨2包括两条相互平行的直线导轨。主导轨2的两条直线导轨相对 于辅导轨3相互对称。还包括横向驱动机构7,主导轨2具有第一固定端2-1和第一滑动端2-2,横向驱动机构7具有第二固定端7-1和第二滑动端7-2,第一固定端2-1与机头1固定,横向驱动机构7的第二滑动端7-2与主导轨2的第一滑动端2-2固定,横向驱动机构7 的第二固定端7-1与横梁8固定。柱体结构通过直线电机4驱动。

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  • 本文由 smellycat Published on 2018年11月12日