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随着科学技术的不断发展,手机、电脑、液晶电视等智能化产品被越来越多的普及到生活中,手机外壳、液晶电视外框等通常为达到此类产品的使用舒适及美观性,
材料从早期的ABS、PC、PPO的工程材料外壳改为铝、镁、不锈钢等合金外壳,通过对铝、镁、不锈钢等合金板料进铣削、钻孔攻牙、镜面加工来实现应用需求,
壳体的加工流程涉及粗铣、精铣、钻孔攻牙、高光,因此很多产品零件需要利用很多类型高精密加工机床,目前常见的3C产品加工机床为攻钻机、雕铣机等,针对性较强,一款设备,只能针对单一的加工流程。
因此,同一个零件,需要多种工艺、多种设备、多次拆装,工序繁琐,导致精度可靠性低,自动化程度低,且维护麻烦。
以下内容成熟技术,熟练技术工程师就能依葫芦画瓢,但请勿全抄,有知识产权的。磁悬浮高速龙门加工中心结构设计底座1、相对间隔设置在底座1上的两立柱2、设置在两立柱2之间的横梁3、设置在横梁3一侧的刀库10、可横向水平移动地设置在横梁3上的第一滑座4、可纵向水平移动地设置在底座1上的第二滑座5、可升降移动地设置在第一滑座4上的机头安装架63、安装在机头安装架63上的机头6、可转动地设置在第二滑座5上的载物台51、设置在第二滑座5与载物台51之间用于驱动载物台51转动的第一DD马达、设置在横梁3与第一滑座4之间的X轴移动机构、设置在底座1与第二滑座5之间的Y轴移动机构、设置在第一滑座4与机头安装架63之间的Z轴移动机构、分别与X、Y、Z轴移动机构和第一DD马达连接的控制装置和与控制装置连接的配重系统,X、Y、Z轴移动机构均包括直线电机,
X轴移动机构还包括沿X轴移动方向设置的X轴光学尺33,Y轴移动机构还包括沿Y轴移动方向设置的Y轴光学尺13,Z轴移动机构还包括沿Z轴移动方向设置的Z轴光学尺42,控制装置分别与各光学尺及直线电机连接形成闭环控制,机头6包括可转动设置在机头安装架63上的回转架61、设置在回转架61上的主轴62,在机头安装架63和回转架61之间设置有与控制装置连接的第二DD马达,第二DD马达用于驱动回转架61转动,第一DD马达可驱动载物台51实现度旋转,第二DD马达可驱动回转架61实现±度旋转,刀库10用于为主轴62更换刀头。
第一滑座4通过两X轴直线导轨31可移动地设置在横梁3上,两X轴直线导轨31间隔设置在横梁3上,X轴移动机构的直线电机包括布置在两X轴直线导轨31之间的X轴磁板32和设置在第一滑座4上的X轴线圈34,第二滑座5通过两Y轴直线导轨11可移动地设置在底座1上,Y轴直线导轨11间隔设置在底座1上,Y轴移动机构的直线电机包括布置在两Y轴直线导轨11之间的Y轴磁板12和设置在第二滑座5上的Y轴线圈14,机头安装架63通过设置在机头安装架63上的滑座64与两Z轴直线导轨41相配合,可移动地设置在所述第一滑座4上,Z轴移动机构包括布置在两Z轴直线导轨41之间的Z轴磁板43和设置在机头安装架63上的Z轴线圈44。
底座1、横梁3均为天然大理石材料制成,主轴62为转5.5Kw/4.5N.m的电主轴,确保转时主轴振动低于0.1G,在主轴箱中设置有用于对主轴轴承进行冷却的冷冻液。
配重系统包括设置在机头安装架63上与机头6连接的配重缸7、连接配重缸7并存储有压缩空气的储气罐8、设置在配重缸7中的常闭式气动刹车器71、通过管道与气动刹车器71连接的压缩空气源9、设置在管道上与控制装置连接用于控制管道通断的电磁阀73、设置有测压装置74的过滤器75,配重缸7包括缸体76、活动设置在缸体76中的活塞和设置在活塞上的活塞杆77,活塞将缸体76内部分隔成上腔和下腔,储气罐8与下腔连通用于驱使活塞杆77伸出,上腔与大气连通,储气罐8上设置有可查看储气罐8中气体压力值的压力表82,缸体设置在机头安装架63上,活塞杆77与机头6连接,储气罐8用于使配重缸7支撑机头6以抵消机头6的重量,控制装置控制电磁阀73打开使管道导通,气动刹车器71通气后打开释放配重缸7的活塞杆77,从而使机头6可上下运动,在断电时,电磁阀73关闭管道并排泄压缩空气使气动刹车器71闭合抱紧活塞杆77,从而使机头6停止运动,测压装置74用于测量压缩空气源9的压力值并将该压力值反馈至控制装置,当压缩空气源9压力不足时,
控制装置控制电磁阀73关闭管道并排泄压缩空气,使气动刹车器71闭合抱紧活塞杆77,从而使机头6停止运动,在一实施例中,如图5所示,压缩空气源9通过设置在储气罐8上的单向阀81向储气罐8提供压缩空气,储气罐8向配重缸7提供压缩空气使配重缸7支撑机头6以抵消机头6的重量,过滤器75分别与压缩空气源9和单向阀81连接,在另一实施例中,如图6所示,储气罐8中设置有充满氮气84的气囊,储气罐8中其他区域填充油83,储气罐8向配重缸提供油使配重缸7支撑机头6以抵消机头6的重量。
优点
1、采用直线电机驱动,驱动件之间无接触,不会产生磨损,定位精度高,动作稳定,无噪音,使用寿命更长。
2、主轴箱及载物台均可旋转,同时具有车床和铣床的功能,可在不更换机床或者部件的情况下,实现零件加工中的多种工艺,精简工序,提高加工效率、自动化程度及精度可靠性,且方便检修、维护。
3、底座和横梁均采用天然大理石,阻尼性能高,在使用过程中无热胀冷缩、无振动传导,设备运行更稳定,加工精度更高。
4、采用转5.5Kw/4.5N.m电主轴,能够提高粗加工、精密切削、高速钻孔攻牙等工艺的精度稳定性。
5、储气罐通过向配重缸提供压缩气体或者油使配重缸支撑机头以抵消机头的重量,使机头运动更稳定,提高加工精度,减小电机输出功率需求,扩大电机选择范围,延长电机使用寿命,当加工中心断电或者压缩空气压力不足时,电磁阀关闭管道并排泄压缩空气使气动刹车器闭合抱紧活塞杆,从而使机头停止运动,防止机头损坏,结构简单,控制精准。
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