專利名稱：加工大屏幕模板機床的龍門架進刀及精密分度裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種龍門架進刀及精密分度裝置，特別是一種加工大屏幕模板機床的龍門架進刀及精密分度裝置，屬于機械工程領域。
背景技術：
玻璃鋼大屏幕有多種規格，其最大的尺寸為3.2m×2.4m；其有二種類型的條紋其一為直線弧形條紋，間距0.2mm、深0.15mm(或直線其它形條紋，由設計要求而定)；其二為同心圓三角形條紋，間距0.5mm、深0.3mm(或同心圓其它形條紋)。要制造出上述條紋的玻璃鋼大屏幕，首先要具有能加工出上述條紋形狀的鋁合金模板的機床。這種機床既要具有立車的功能，使轉臺轉動，由成型車刀加工同心圓三角形條紋；又要有刨、銑削功能。當轉臺固定不動時，由龍門架沿導軌X向(縱向)移動，帶動成型銑刀排運動加工直線弧形條紋。而且還要具有高精度的分度機構使加工出的直線條紋(或同心圓條紋)間距誤差保持在±0.004mm之間。經文獻檢索分析，發現中國專利申請號95215895.7，名稱為瓦輪輥專用簡易龍門機床，自述為包栝四條腿式的主機架，其上架有兩根平滑水平滑軌，沿滑軌滑動的機頭固定在滑軌端部橫梁上，機頭主支架上高度可調的活動框架，有銑輪之總成，減速輪總成。其主要用于加工瓦楞輥，其雖由機頭縱向運動完成銑削加工任務，但不能無級變速，也不能精密分度，不能加工大型模扳。至今未發現車在立車上加上可移動龍門架，實現創、銑削的大型金屬模板加工機床。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術中的不足，在具有立車功能的機床上設計出一套龍門架進刀及精密分度裝置，可實現刨、銑削直線細密條紋的功能。這種機床在轉臺固定，龍門架帶動刀排移動時，可在模板上加工直線弧形條紋。通過無級變速可適應銑削不同直線型條紋，由光柵尺顯示測量刀排的橫向分度值，實現刀排的精密分度。本發明使立車上增加了刨、銑削功能，在一臺機床上可加工出大屏幕模板直線形，同心圓形條紋。加工出的各種模板可大批量生產各種條紋的玻璃鋼大屏幕。大大節省了成本且為加工大屏幕模板機床填補了空白。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明的裝置主要包括龍門架縱向可調速同步移動機構，大拖板橫向精密分度機構，小拖板垂直向移動機構，龍門架縱向可調速同步移動機構設置在床身上，龍門架可沿床身導軌作無級變速的直線移動；大拖板橫向精密分度機構設置在橫梁上，大拖板可在橫梁上作橫向直線移動，由光柵尺顯示測量刀排的橫向分度值，實現刀排的精密分度；小拖板垂直向移動機構設置在大拖板上，小拖板可在大拖板上作垂直向直線移動。由光柵尺顯示測量控制銑刀排的垂直向移動距離t，就可保證刀具垂直進刀量精度。
龍門架縱向可調速同步移動機構的動作過程是由可調速直流電機驅動，通過雙出抽蝸輪減速器，再通過一對相同傳動比的蝸輪減速器把直流電機的某一種轉速分流成二側二個相同的轉速，達到使二側傳動絲杠同步轉動，從而帶動龍門架在二側床身導軌上作同步的直線移動，由于直流電機可以在傳動比i＝10范圍內無級調速，經減速傳動，故龍門架沿床身導軌的直線移動速度可在18mm/分至180mm/分之間無級調節，可以適應加工不同形式直線條紋，不同進刀運動線速度的需要。大拖板(刀排)橫向精密分度機構的動作過程是由手動或與機動操縱，通過蝸輪減速器及絲杠傳動，使大拖板及其上面的刀排沿橫梁作橫向(Y向)分度運動，大拖板上裝有光柵尺的移動頭，故大拖板(刀排)的移動量可被光柵尺進行實測和顯示，其測量精度在±0.004mm，這樣就可滿足銑刀加工數千條直線型條紋時的精密分度的要求。小拖板(刀排)垂直移動機構機構的動作過程是由步進電機驅動，通過蝸輪減速器及絲杠傳動，使小拖板沿大拖板作垂直向移動，從而使固結在小拖板上的銑刀排也作垂直向移動，小拖板上裝有光柵尺的移動頭，故小拖板(刀排)的移動量可被光柵尺進行實測和顯示，其測量精度在±0.004mm，這樣就可滿足銑刀加工數千條直線型條紋時垂直進刀量t的精密測量的要求，通過控制步進電機的轉數(脈沖數)，就可控制銑刀排的垂直向移動距離t，就可保證刀具垂直進刀量的精度，使模板上加工出的每一條的條紋深度在一定的誤差范圍之內。本發明的機床當轉臺固定時，龍門架縱向可調速同步移動機構驅動龍門架實施縱向進刀運動，大拖板(刀排)橫向精密分度機構驅動刀排實施橫向精密分度，由光柵尺顯示測量刀排的橫向分度值，實現刀排的精密分度。小拖板(刀排)垂直移動機構驅動刀排實施垂直向精密進刀運動。本發明使原有立車功能的基礎上增加了刨、銑削功能，在一臺機床上可加工出大屏幕模板直線形，同心圓形條紋。
本發明具有實質性特點和顯著進步，通常的龍門銑是工作臺帶著工件縱向移動，龍門架固不動，采用具有本發明結構的裝置，在原立車的基礎上把轉臺固定，龍門架具有沿X向(縱向)無級變速移動進刀的功能，橫向光柵尺進行實測、顯示，控制刀排的磺向移動量，實現刀排的橫向精密分度，這樣就可滿足銑刀加工數千條直線型條紋時的精密分度的要求，縱向光柵尺進行實測、顯示，控制刀排的縱向進刀量t，保證刀具垂直進刀量的精度，使模板上加工出的每一條的條紋深度在一定的誤差范圍之內。本發明裝置可節省一臺龍門內跨度3.5m的龍門銑(或龍門刨)。大大節約了生產成本。且為加工大屏幕模板機床填補了空白。
圖1加工大屏幕模板機床的龍門架進刀裝置結構示意圖；圖2大屏幕模板示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明的裝置主要包括龍門架縱向可調速同步移動機構1、大拖板橫向精密分度機構2、小拖板垂直向移動機構3、光柵尺16、橫梁18、大拖板28、小拖板34，其連接方式為龍門架縱向可調速同步移動機構1設置在床身上，大拖板28橫向精密分度機構2設置在橫梁18上，拖板34垂直向移動機構設置在大拖板28上。所述龍門架縱向可調速同步移動機構1的電機5通過減速系統使二邊絲杠做同步轉動，使龍門架及其上的刀排沿導軌12作縱向進刀切削運動，在大拖板橫向精密分度機構2的橫梁18上設置光柵尺16，由光柵尺16保證切制出的摸板條紋分度間隔精確，通過驅動絲杠26的轉動帶動大拖板28作橫向移動，所述小拖板34垂直向移動機構的步進電機30帶動小拖板29上下移動，實現垂直向的進刀和退刀運動。
龍門架縱向可調速同步移動機構1包括直流調速電機5、雙出軸蝸輪減速器6、8、對稱軸7、一對相同導程型的絲杠9、兩對相同的支承10、床身11、滾珠直線導軌12、一對相同的滑臺13、一個由立柱14和橫梁18組成的龍門架，減速器6、減速器8，床身11均固定在地基上。直流電機5的輸出接減速器6的輸入，減速器6的雙出軸7具有相同的轉速并分別接減速器8的輸入，減速器8的輸出分別接絲杠9的輸入，絲杠9分別通過10支承在床身11上，絲杠9分別與螺母15相配，螺母15分別與滑臺13固結，立柱14分別與滑臺13固結，橫梁18與立柱14固結。電機5轉動通過減速系統使二邊絲杠作同步轉動，從而帶動螺母、龍門架及其上刀排沿導軌12作縱向(X向)進刀切削運動。
大拖板(刀排)橫向(Y向)精密分度機構2包括立柱14、光柵尺16、光柵移動滑塊17、減速器19、軸20、離合器21、手柄22、電機23、減速器24、離合器25、絲杠26、螺母27、大拖板28，電機23、減速器24固結在立柱14上，電機23的輸出接減速器24的輸入，減速器24的輸出通過離合器25與絲杠26相連接。當離合器25合上而離合器21脫開時，電機23轉動時才能使絲杠26轉動。絲杠26支承在橫梁18上，絲杠26與螺母27相配，螺母27與大拖板28相固結，手柄22通過離合器21與減速器19相連接，減速器19的輸出接絲杠26的輸入。當離合器25脫開，而離合器21合上時，轉動手柄可以驅動絲杠26轉動，從而帶動大拖板28移動，作分度運動(或走刀運動)。光柵尺16與橫梁18固結，光柵移動滑塊17固結在大拖板28上，當大拖板28沿橫作橫向(Y向)移動時，光柵滑塊17也隨大拖板28移動，即有隨光柵尺的相對移動。可實時測出并顯示移距并可實現條紋間隔精確的分度運動。
小拖板(刀排)垂直向移動機構3包括步進電機30、減速器31、絲杠32、螺母33及小拖板34，步進電機30的輸出接減速器31的輸入，減速器31的輸出接絲杠32的輸入，絲杠32支承在大拖板28上，螺母33與小拖板34相固結，小拖板29相對大拖板28可作上下移動。小拖板上可固結一所需的刀具(刨刀或銑刀)，步進電機30轉動可帶動小拖板(刀排)作上下移動，實現垂直向的進刀、退刀運動。
權利要求
1.一種加工大屏幕模板機床的龍門架進刀及精密分度裝置，包括光柵尺(16)、橫梁(18)，其特征在于，主要包括龍門架縱向可調速同步移動機構(1)、大拖板橫向精密分度機構(2)、小拖板垂直向移動機構(3)，大拖板(28)、小拖板(34)，其連接方式為龍門架縱向可調速同步移動機構(1)設置在床身上，龍門架可沿床身導軌作無級變速的直線移動，大拖板橫向精密分度機構(2)設置在橫梁(18)上，大拖板(28)在橫梁(18)上作橫向直線移動，光柵尺(16)顯示測量刀排的橫向分度值，小拖板垂直向移動機構(3)設置在大拖板(28)上，小拖板(34)在大拖板(28)上作垂直向直線移動，光柵尺(16)顯示測量并控制銑刀排的垂直向移動距離。
2.根據權利要求1所述的這種加工大屏幕模板機床的龍門架進刀及精密分度裝置，其特征是，所述龍門架縱向可調速同步移動機構(1)包括直流調速電機(5)、雙出軸蝸輪減速器(6)、(8)、對稱軸(7)、一對相同導程型的絲杠(9)、兩對相同的支承(10)、床身(11)、滾珠直線導軌(12)、一對相同的滑臺(13)、一對相同的絲杠螺母(15)、一個由立柱(14)和橫梁(18)組成的龍門架，雙出軸蝸輪減速器(6)、(8)和床身(11)均固定在地基上，滾珠直線導軌(12)固結在床身(11)上，直流調速電機(5)的輸出端和雙出抽蝸輪減速器(6)的輸入端連接，具有相同的轉速的雙出軸蝸輪減速器(6)的雙出軸(7)并分別連接雙出軸蝸輪減速器(8)的輸入端，雙出軸蝸輪減速器(8)的輸出分別接絲杠(9)的輸入，絲杠(9)分別通過支承(10)支承在床身(11)上，絲杠(9)分別與螺母(15)相配，螺母(15)分別與滑臺(13)固結，立柱(14)分別與滑臺(13)固結，橫梁(18)與立柱(14)固結，滑臺(13)可在滾珠直線導軌(12)上作X向移動，對稱軸(7)在同一直線上，對稱的絲杠(9)保持平行，對稱的滾珠直線導軌(12)保持平行。
3.根據權利要求1所述的這種加工大屏幕模板機床的龍門架進刀及精密分度裝置，其特征是，所述大拖板橫向精密分度機構(2)包括立柱(14)、光柵尺(16)、光柵移動滑塊(17)、減速器(19)、軸(20)、離合器(21)、手柄(22)、電機(23)、減速器(24)、離合器(25)、絲杠(26)、螺母(27)、大拖板(28)，電機(23)和減速器(24)固結在立柱(14)上，電機(23)的輸出接減速器(24)的輸入，減速器(24)的輸出通過離合器(25)與絲杠(26)相連接，離合器(21)與軸(20)及減速器(19)處在同一直線上，絲杠(26)支承在橫梁(18)上，螺母(27)與大拖板(28)固接，光柵尺(16)與橫梁(18)固結，光柵移動滑塊(17)固結在大拖板(28)上，絲杠(26)與螺母(27)相配，手柄(22)通過離合器(21)與減速器(19)相連接，減速器(19)的輸出接絲杠(26)的輸入。
4.根據權利要求1所述的這種加工大屏幕模板機床的龍門架進刀及精密分度裝置，其特征是，所述小拖板(34)垂直向移動機構的包括步進電機(30)、減速器(31)、絲杠(32)、螺母(33)及小拖板(34)，步進電機(30)固結在大拖板(28)上，絲杠(32)支撐在大拖板(28)上，螺母(33)固結在小拖板(29)上，小拖板(34)可在大拖板(28)上作Z向的移動，減速器(31)的輸出接絲杠(32)的輸入，螺母(33)與小拖板(34)相固結，小拖板(34)上固結刀具。
全文摘要
一種加工大屏幕模板機床的龍門架進刀及精密分度裝置屬于機械工程領域。主要包括架縱向可調速同步移動機構，大拖板橫向精密分度機構，小拖板垂直向移動機構，龍門架縱向可調速同步移動機構設置在床身上，大拖板橫向精密分度機構設置在橫梁上，拖板垂直向移動機構設置在大拖板上。本發明的裝置在原立車的基礎上把轉臺固定，龍門架具有沿X向(縱向)移動進刀的功能，使機床增添了加工直線形條紋的銑、刨削功能。直流電機可以無級調速，經減速傳動，適應加工不同形式直線條紋進刀運動的需要。刀排的橫向運動分度運動均由光柵尺進行實測和顯示，保證加工直線圓弧型條紋間距分布的精度。
文檔編號B23P23/00GK1411949SQ0215079
公開日2003年4月23日 申請日期2002年11月28日 優先權日2002年11月28日
發明者曹志奎, 高雪官, 馬培蓀 申請人:上海交通大學