全文摘要
本实用新型公开了一种龙门式五轴数控高精度开孔装置，在需要进行高精度开孔加工时，能够将待加工工件放置在筒体滚轮架上进行加工，工作速度快，适用的工件范围广，自动化程度高，基本上可满足筒体开孔需求，解放大量劳动力的同时，提高了工作效率，节约成本。适合筒体、封头上各种相贯线端头和孔的高精度、高效率一次成型立铣，尤其适合多孔筒体、封头的连续定位铣切开孔作业；是一种适用于船舶，航空航天、石油化工、冶金、核电、钢结构等各种行业的高精度开孔设备。
主设计要求
1.一种龙门式五轴数控高精度开孔装置，包括底座(1)，其特征在于，底座(1)两侧固定连接有平行安装的x轴导轨(2)，底座(1)上还固定连接有平移齿条(3)，平移齿条(3)与x轴导轨(2)平行，x轴导轨(2)与龙门滑动座(4)的两端底部滑动连接，龙门滑动座(4)底部有带驱动系统的平移齿轮与平移齿条(3)配合，龙门滑动座(4)的横梁上固定连接有平行安装的y轴导轨(5)和光栅尺，龙门滑动座(4)的横梁上还安装有与y轴导轨(5)平行的y轴丝杠(6)，y轴丝杠(6)的一端与y轴电机(7)的工作端通过联轴器连接，y轴导轨(5)上通过滑块滑动连接有升降滑动滑座(8)，升降滑动滑座(8)上的竖直方向通过升降滑块和滑轨滑动连接有升降座(9)，升降滑动滑座(8)上还固定安装有升降电机(10)和升降丝杠，升降座(9)上还固定安装有与升降丝杠平行的光栅尺，升降丝杠顶端通过联轴器与升降电机(10)的输出端连接，升降座(9)上固定安装有AC动力头(12)和A轴电机(13)，A轴电机(13)的输出端与AC动力头(12)的A轴输入端通过联轴器连接；AC动力头(12)上转动连接有棒铣刀(14)；所述的底座(1)上还固定安装有互相平行的滚轮架平移导轨(15)和滚轮架平移齿条(16)，滚轮架平移导轨(15)上通过滑块滑动连接有沿导轨方向分布的一排筒体滚轮架(17)，筒体滚轮架(17)底部有齿轮与滚轮架平移齿条(16)配合，并有齿轮驱动电机驱动齿轮，所述的筒体滚轮架(17)上有平行安装的直线导轨和滚珠丝杠，滚珠丝杠顶端通过联轴器与夹紧电机(19)的工作端相连接，滚珠丝杠上的丝母座与架体滑座(20)相连，直线导轨上滑动安装有一对相对安装的架体滑座(20)，架体滑座(20)上转动连接有L型轮架(21)，L型轮架(21)通过摆动电机(22)驱动，可以L型拐点处为圆心进行摆动，L型轮架(21)上转动连接有胶轮(23)，胶轮(23)安装有转动驱动电机。
设计方案
1.一种龙门式五轴数控高精度开孔装置，包括底座(1)，其特征在于，底座(1)两侧固定连接有平行安装的x轴导轨(2)，底座(1)上还固定连接有平移齿条(3)，平移齿条(3)与x轴导轨(2)平行，x轴导轨(2)与龙门滑动座(4)的两端底部滑动连接，龙门滑动座(4)底部有带驱动系统的平移齿轮与平移齿条(3)配合，龙门滑动座(4)的横梁上固定连接有平行安装的y轴导轨(5)和光栅尺，龙门滑动座(4)的横梁上还安装有与y轴导轨(5)平行的y轴丝杠(6)，y轴丝杠(6)的一端与y轴电机(7)的工作端通过联轴器连接，y轴导轨(5)上通过滑块滑动连接有升降滑动滑座(8)，升降滑动滑座(8)上的竖直方向通过升降滑块和滑轨滑动连接有升降座(9)，升降滑动滑座(8)上还固定安装有升降电机(10)和升降丝杠，升降座(9)上还固定安装有与升降丝杠平行的光栅尺，升降丝杠顶端通过联轴器与升降电机(10)的输出端连接，升降座(9)上固定安装有AC动力头(12)和A轴电机(13)，A轴电机(13)的输出端与AC动力头(12)的A轴输入端通过联轴器连接；AC动力头(12)上转动连接有棒铣刀(14)；
所述的底座(1)上还固定安装有互相平行的滚轮架平移导轨(15)和滚轮架平移齿条(16)，滚轮架平移导轨(15)上通过滑块滑动连接有沿导轨方向分布的一排筒体滚轮架(17)，筒体滚轮架(17)底部有齿轮与滚轮架平移齿条(16)配合，并有齿轮驱动电机驱动齿轮，所述的筒体滚轮架(17)上有平行安装的直线导轨和滚珠丝杠，滚珠丝杠顶端通过联轴器与夹紧电机(19)的工作端相连接，滚珠丝杠上的丝母座与架体滑座(20)相连，直线导轨上滑动安装有一对相对安装的架体滑座(20)，架体滑座(20)上转动连接有L型轮架(21)，L型轮架(21)通过摆动电机(22)驱动，可以L型拐点处为圆心进行摆动，L型轮架(21)上转动连接有胶轮(23)，胶轮(23)安装有转动驱动电机。
2.根据权利要求1所述的龙门式五轴数控高精度开孔装置，其特征在于，滚轮架滑动座(18)两侧还安装有锁止销，锁止销可与底座(1)上的锁止孔配合。
3.根据权利要求1所述的龙门式五轴数控高精度开孔装置，其特征在于，所述的筒体滚轮架(17)两侧还设置有固定筒体压紧机构(25)和移动筒体压紧机构(26)，移动筒体压紧机构(26)底部的滑块与滚轮架平移导轨(15)滑动配合，移动筒体压紧机构(26)底部还有电机驱动的齿轮与滚轮架平移齿条(16)配合，固定筒体压紧机构(25)和移动筒体压紧机构(26)上相对安装有压紧油缸(27)，压紧油缸(27)的工作端固定连接有压紧胶轮(24)，固定筒体压紧机构(25)上还安装有滚轮架滑动座(18)。
4.根据权利要求1所述的龙门式五轴数控高精度开孔装置，其特征在于，所述的龙门滑动座(4)上横梁位置和一侧立柱位置还安装有作业平台和爬梯。
5.根据权利要求1所述的龙门式五轴数控高精度开孔装置，其特征在于，所述的龙门滑动座(4)上还设置有数控操作箱(11)。
6.根据权利要求5所述的龙门式五轴数控高精度开孔装置，其特征在于，所述的龙门滑动座(4)底部的带驱动系统、y轴电机(7)、升降电机(10)、AC动力头(12)、A轴电机(13)、筒体滚轮架(17)底部和移动筒体压紧机构(26)底部的齿轮驱动电机、夹紧电机(19)、摆动电机(22)、滚轮架滑动座(18)、胶轮(23)上安装的转动驱动电机均通过设置在数控操作箱(11)内的控制系统进行控制。
7.根据权利要求1所述的龙门式五轴数控高精度开孔装置，其特征在于，所述底座(1)上还固定连接有与x轴导轨(2)平行的光栅尺。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种机加工设备，特别是一种龙门式五轴数控高精度开孔装置。
背景技术
管路是多种行业都离不开的工程，例如石油化工、核电、船舶、电力、气力输送、热力输送等行业。随着这些行业的不断发展，管路应用越来越多，且对管路的质量要求越来越高。特别是在管路工程中的交叉连接、对接的开孔精度是整个管路工程质量保证的前提，它的精度直接影响管路对接下道工序作业的难易程度和质量保证，因此对管路的开孔精度要求也越来越高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题
本实用新型针对实际施工中存在的这种情况，提出一种可对不同型号的筒体进行开孔作业的龙门式五轴数控高精度开孔装置。
本实用新型的技术方案
为了达到上述目的，本实用新型提供的一种龙门式五轴数控高精度开孔装置，包括底座，底座两侧固定连接有平行安装的x轴导轨，底座上还固定连接有高精度平移齿条，高精度平移齿条与x轴导轨平行，x轴导轨与龙门滑动座的两端底部滑动连接，龙门滑动座底部有带驱动系统的平移齿轮与高精度平移齿条配合，龙门滑动座的横梁上固定连接有平行安装的y轴导轨和高精度光栅尺，龙门滑动座的横梁上还安装有与y轴导轨平行的y轴丝杠，y 轴丝杠的一端与y轴电机的工作端通过联轴器连接，y轴导轨上通过滑块滑动连接有升降滑动滑座，升降滑动滑座上的竖直方向通过升降滑块和滑轨滑动连接有升降座，升降滑动滑座上还固定安装有升降电机和升降丝杠，升降座上还固定安装有与升降丝杠平行的高精度光栅尺，升降丝杠顶端通过联轴器与升降电机的输出端连接，升降座上固定安装有AC动力头和A轴电机， A轴电机的输出端与AC动力头的A轴输入端通过联轴器连接。AC动力头上转动连接有棒铣刀。(AC动力头能够A轴转动，C轴摆动，同时带动棒铣刀转动。)
所述的底座上还固定安装有互相平行的滚轮架平移导轨和滚轮架平移齿条，滚轮架平移导轨上通过滑块滑动连接有沿导轨方向分布的一排筒体滚轮架，筒体滚轮架底部有齿轮与滚轮架平移齿条配合，并有齿轮驱动电机驱动齿轮，所述的筒体滚轮架上有平行安装的直线导轨和滚珠丝杠，滚珠丝杠顶端通过联轴器与夹紧电机的工作端相连接，滚珠丝杠上的丝母座与架体滑座相连，直线导轨上滑动安装有一对相对安装的架体滑座，架体滑座上转动连接有L型轮架，L型轮架通过摆动电机驱动，可以L型拐点处为圆心进行摆动，L型轮架上转动连接有胶轮，胶轮23安装有转动驱动电机。
优选的，滚轮架滑动座两侧还安装有锁止销，锁止销可与底座上的锁止孔配合。
优选的，所述的筒体滚轮架两侧还设置有固定筒体压紧机构和移动筒体压紧机构，移动筒体压紧机构底部的滑块与滚轮架平移导轨滑动配合，移动筒体压紧机构底部还有电机驱动的齿轮与滚轮架平移齿条配合，固定筒体压紧机构和移动筒体压紧机构上相对安装有压紧油缸，压紧油缸的工作端固定连接有压紧胶轮，固定筒体压紧机构上还安装有滚轮架滑动座。
优选的，所述的龙门滑动座上还设置有数控操作箱。
优选的，所述的龙门滑动座上横梁位置和一侧立柱位置还安装有作业平台和爬梯。
优选的，所述底座上还固定连接有与x轴导轨平行的光栅尺。
优选的，所述的龙门滑动座底部的带驱动系统、y轴电机、升降电机、 AC动力头、A轴电机、筒体滚轮架底部和移动筒体压紧机构底部的齿轮驱动电机、夹紧电机、摆动电机、滚轮架滑动座、胶轮上安装的转动驱动电机均通过设置在数控操作箱内的控制系统进行控制。
本实用新型的有益效果
本实用新型的龙门式五轴数控高精度开孔装置，其结构巧妙，布局合理，在需要进行高精度开孔加工时，能够将待加工工件放置在筒体辊轮架上进行加工，工作速度快，适用的工件范围广，自动化程度高，基本上可满足筒体开孔需求，解放大量劳动力的同时，提高了工作效率，节约成本。适合筒体、封头上各种相贯线端头和孔的高精度、高效率一次成型立铣，尤其适合多孔筒体、封头的连续定位铣切开孔作业。因此可以说它具备了多种优点，是一种适用于船舶，航空航天、石油化工、冶金、核电、钢结构等各种行业的高精度开孔设备。
附图说明
图1是本实用新型龙门式五轴数控高精度开孔装置的主视图。
图2是本实用新型龙门式五轴数控高精度开孔装置的右视图。
图3是本实用新型龙门式五轴数控高精度开孔装置的俯视图。
图4是本实用新型龙门式五轴数控高精度开孔装置的立体图。
附图标识：1-底座，2-x轴导轨，3-平移齿条，4-龙门滑动座，5-y轴导轨，6-y轴丝杠，7-y轴电机，8-升降滑动滑座，9-升降座，10-升降电机，11- 数控操作箱，12-AC动力头，13-A轴电机，14-棒铣刀，15-滚轮架平移导轨， 16-滚轮架平移齿条，17-筒体滚轮架，18-滚轮架滑动座，19-夹紧电机，20- 架体滑座，21-L型轮架，22-摆动电机，23-胶轮，24-压紧胶轮，25-固定筒体压紧机构，26-移动筒体压紧机构，27-压紧油缸。
具体实施方式
下面已有选对实施例对本实用新型的技术方案进行进一步说明。
请参照图1至图4，本实施例提供的一种龙门式五轴数控高精度开孔装置，包括底座1，底座1两侧固定连接有平行安装的x轴导轨2，底座1上还固定连接有高精度的平移齿条3与高精度的光栅尺，平移齿条3、光栅尺与x 轴导轨2平行，x轴导轨2与龙门滑动座4的两端底部滑动连接，龙门滑动座4底部有带驱动系统的平移齿轮与高精度的平移齿条3配合，龙门滑动座 4的横梁上固定连接有平行安装的y轴导轨5，龙门滑动座4的横梁上还安装有与y轴导轨5平行的y轴丝杠6，y轴丝杠6的一端与y轴电机7的工作端通过联轴器连接，y轴导轨5上通过滑块滑动连接有升降滑动滑座8，升降滑动滑座8上的竖直方向通过升降滑块和滑轨滑动连接有升降座9，升降滑动滑座8上还固定安装有升降电机10和升降丝杠，升降丝杠顶端通过联轴器与升降电机10的输出端连接，升降座9上固定安装有AC动力头12和A轴电机13，A轴电机13的输出端与AC动力头12的A轴输入端通过联轴器连接。 AC动力头12上转动连接有棒铣刀14。(AC动力头能够A轴转动，C轴摆动，同时带动棒铣刀转动。)
所述的底座1上还固定安装有互相平行的滚轮架平移导轨15和滚轮架平移齿条16，滚轮架平移导轨15上通过滑块滑动连接有沿导轨方向分布的一排筒体滚轮架17，筒体滚轮架17底部有齿轮与滚轮架平移齿条16配合，并有齿轮驱动电机驱动齿轮，所述的筒体滚轮架17上有平行安装的直线导轨和滚珠丝杠，滚珠丝杠顶端通过联轴器与夹紧电机19的工作端相连接，滚珠丝杠上的丝母座与架体滑座20相连，直线导轨上滑动安装有一对相对安装的架体滑座20，架体滑座20上转动连接有L型轮架21，L型轮架21通过摆动电机22驱动，可以L型拐点处为圆心进行摆动，L型轮架21上转动连接有胶轮23，胶轮23安装有转动驱动电机。
滚轮架滑动座18两侧还安装有锁止销，锁止销可与底座1上的锁止孔配合。
所述的筒体滚轮架17两侧还设置有固定筒体压紧机构25和移动筒体压紧机构26，移动筒体压紧机构26底部的滑块与滚轮架平移导轨15滑动配合，移动筒体压紧机构26底部还有电机驱动的齿轮与滚轮架平移齿条16配合，固定筒体压紧机构25和移动筒体压紧机构26上相对安装有压紧油缸27，压紧油缸27的工作端固定连接有压紧胶轮24，固定筒体压紧机构25上还安装有滚轮架滑动座18。
所述的龙门滑动座4上还设置有数控操作箱11。
所述的龙门滑动座4上横梁位置和一侧立柱位置还安装有作业平台和爬梯。
所述的龙门滑动座4底部的带驱动系统、y轴电机7、升降电机10、AC 动力头12、A轴电机13、筒体滚轮架17底部和移动筒体压紧机构26底部的齿轮驱动电机、夹紧电机19、摆动电机22、滚轮架滑动座18、胶轮23上安装的转动驱动电机均通过设置在数控操作箱11内的控制系统进行控制。
操作方法：
根据待加工筒体长度，通过筒体滚轮架17的齿轮驱动电机驱动齿轮，齿轮与滚轮架平移齿条16配合，调整多个筒体滚轮架17在滚轮架平移导轨15上的位置，并用锁止销与底座1上的锁止孔配合固定。
根据待加工筒体外径，通过夹紧电机19驱动滚珠丝杠转动，从而驱动丝母座上的架体滑座20在直线导轨上相对靠近或远离，再通过摆动电机22调整架体滑座20上的L型轮架21摆动角度，调整到适合该筒径的摆角。
将待加工筒体放置在筒体滚轮架17的胶轮23上，通过调整移动筒体压紧机构26底部的齿轮驱动电机驱动齿轮，齿轮与滚轮架平移齿条16配合，调整移动筒体压紧机构26在滚轮架平移导轨15上的位置，并用锁止销与底座1上的锁止孔配合固定，通过调整压紧油缸27，使固定筒体压紧机构25上的压紧胶轮24和滚轮架滑动座18与筒体一端接触，再调整移动筒体压紧机构26上的压紧油缸27，使移动筒体压紧机构26上的压紧胶轮24与筒体另一端接触，至此筒体放置完毕。
通过调整胶轮23上的转动驱动电机，可带动待加工筒体在筒体滚轮架17 上转动。
通过龙门滑动座4底部的驱动系统，与高精度平移齿条3配合，可带动龙门滑动座4及其上的所有部件在x轴导轨2上进行x轴直线运动，通过调整y 轴电机7驱动y轴丝杠6转动，可操作升降滑动滑座8及其上的所有部件沿y 轴导轨5做y轴直线运动，通过调整升降电机10驱动升降丝杠转动，可操作升降座9在滑轨上做z轴直线运动，可通过A轴电机驱动AC动力头进行A轴转动，AC动力头本身还可以进行C轴摆动动作和棒铣刀14的转动动作。
x、y、z轴的动作均安装有高精度光栅尺，其测量输出的信号为数字脉冲，输出到数控系统中，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点，实现机床的所有动作的闭环运行，同时x轴采用高精度平移齿条(x轴上的光栅尺可去除，以降低成本)，实现高精度移动。
本实用新型龙门式五轴数控高精度开孔装置的主要金属结构部件、重要受力、承重部件均采用铸造加工方式，具有吸震、热变形量小等优点，达到高精度加工的机床使用要求。
以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以作出变化和变形，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920009533.4
申请日:2019-01-04
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:91(大连)
授权编号:CN209550691U
授权时间:20191029
主分类号:B23C 3/00
专利分类号:B23C3/00
范畴分类:26E;
申请人:油特机械工具（大连）有限公司
第一申请人:油特机械工具（大连）有限公司
申请人地址:116000 辽宁省大连市甘井子区姚北路128号
发明人:王峰;王雪松;包金山;王国震;翟庆昌;范世昌;王俸林;包竞姿
第一发明人:王峰
当前权利人:油特机械工具（大连）有限公司
代理人:崔雪
代理机构:21244
代理机构编号:大连大工智讯专利代理事务所（特殊普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计