龙门机床防护装置、龙门机床的制作方法

1.本技术涉及机械加工的技术领域，尤其是涉及一种龙门机床防护装置、龙门机床。


背景技术：

2.龙门式五轴加工中心广泛应用于汽车、航天、航空等领域零件的加工，目前常用的加工中心中，两个独立的立柱设置于地面，装夹刀具的主轴箱组件在两个立柱上移动；承载工作台的底座安装在两个独立立柱之间，在加工工件时，通过切削液对加工工件进行降温，但是在实际加工中发现，切削液的设置，依旧无法降温机床加工空间的温度，机床加工空间在工作时仍然处于高温环境，工件加工时加工屑产生的热量、冷却液吸收的热量会直接飞溅传递至立柱以及底座上，同时机床加工空间中空气中传递的热量也会直接传递至机床立柱、底座体上，造成整个机床温度升高，使机床中的精密部件产生体积微变形，导致加工出的零件精度产生误差，使零件成品率大大降低。


技术实现要素：

3.为了解决零件加工过程中产生的热量导致机床中精密部件变形的问题，本技术提供一种龙门机床防护装置、龙门机床，可阻断加工屑、冷却液与机床本体之间的热传导，形成隔热保护层，有效保证机床的加工精度，实现零件的高精度加工，提高零件的成品率。
4.本技术的第一方面提供的一种龙门机床防护装置采用如下的技术方案：一种龙门机床防护装置，包括分别设置于龙门机床两侧立柱内部的两个防护机构，两个所述防护机构均装设于龙门机床的底座，并且两个所述防护机构的底部形成排屑口；所述防护机构上开设有通孔，以供机床工作台的悬臂自由端悬伸至外侧与底座连接；所述防护机构的外侧装设有隔热机构，所述隔热机构的外侧与龙门机床的立柱内侧抵触或者间隙设置，以隔断工作台所处加工区向机床本体的热传导。
5.通过采用上述技术方案，在龙门机床处于对零件加工状态时，两侧立柱之间的两个防护机构形成对加工区域的碎屑防溅隔离区，防止加工屑飞溅至立柱上对立柱产生损伤，同时防止加工屑的温度传递至立柱上导致立柱温度升高产生体积微变形，形成加工区与机床本体的热传导隔断，提高机床的加工精度，保证零件的高精度加工。
6.优选地，所述防护机构包括分离式设置的第一护板组件和第二护板组件，所述第一护板组件的边缘开设有第一通孔区；所述第二护板组件的边缘开设有与所述第一通孔区匹配的第二通孔区；所述第二通孔区与所述第一通孔区构成所述通孔。
7.通过采用上述技术方案，拼接设置的防护结构便于拆装，与机床自身的结构互不干涉，在满足零件加工需求的同时，形成内防护热隔绝层。
8.优选地，当所述隔热机构的外侧与龙门机床的立柱内侧间隙设置时，所述隔热机
构为绝缘隔热层；当所述隔热机构的外侧与龙门机床的立柱内侧抵触设置，所述隔热机构为绝缘支架。
9.通过采用上述技术方案，防止加工屑、冷却液传递至防护机构的热量再传递至立柱，形成热传导隔绝层，大大降低加工过程的热量对机床本体的精度影响。
10.优选地，所述防护机构的顶部设置有纵向同动机构、第一横向同动机构和第二横向同动机构，所述纵向同动机构设置于机床主轴箱纵向的外侧；所述第一横向同动机构、所述第二横向同动机构分别设置于机床主轴箱横向的两侧；其中，机床主轴箱的纵向与两个所述防护机构的中心轴线方向平行；所述纵向同动机构的外侧与所述防护机构的外侧平齐固连，内侧具有纵向移动自由度；所述第一横向同动机构的外侧与机床主轴箱横向驱动机构连接，内侧与机床主轴箱的第一侧连接；所述第二横向同动机构的外侧与机床主轴箱横向驱动机构连接，内侧与机床主轴箱的第二侧连接；在第一工作状态下，当机床主轴箱与机床主轴箱横向驱动机构在机床主轴箱纵向驱动机构的驱动下沿纵向移动时，带动所述纵向同动机构形成第一顶部覆盖区；在第二工作状态下，当机床主轴箱在机床主轴箱横向驱动机构的驱动下沿横向移动时，带动所述第一横向同动机构折叠、所述第二横向同动机构伸展，或者，带动所述第一横向同动机构伸展、所述第二横向同动机构折叠，形成第二顶部覆盖区；所述第一顶部覆盖区与所述第二顶部覆盖区构成顶部碎屑防溅隔离层。
11.通过采用上述技术方案，构成主轴箱的纵向随动机构、横向随动机构，形成顶部的碎屑防溅隔离层，防止加工屑从顶部飞溅出对机床造成损伤以及热传导。
12.优选地，所述第一横向同动机构包括第一支撑架、第一横向波纹罩和第二支撑架，所述第一支撑架固设于机床主轴箱横向驱动机构；所述第二支撑架固设于机床主轴箱的第一侧；所述第一横向波纹罩设置于所述第一支撑架、所述第二支撑架之间，并且所述第一横向波纹罩远离所述第一支撑架的一侧具有横向移动自由度。
13.通过采用上述技术方案，在机床主轴箱横向移动中能有效保证一侧对加工区域的覆盖，防止加工屑飞溅出。
14.优选地，所述防护机构的顶部还设置有隔板，所述隔板的纵向轴线与机床主轴箱的纵向垂直设置；所述第二横向同动机构包括第三支撑架、第二横向波纹罩和第四支撑架，所述第三支撑架固设于机床主轴箱横向驱动机构；所述第四支撑架固设于机床主轴箱的第二侧；所述第二横向波纹罩设置于所述第三支撑架、所述第四支撑架之间，并且所述第二横向波纹罩远离所述第三支撑架的一侧具有横向移动自由度；所述第一支撑架远离机床主轴箱横向驱动机构的一侧、所述第三支撑架远离机床主轴箱横向驱动机构的一侧均与隔板固定连接。
15.通过采用上述技术方案，在机床主轴箱横向移动中能有效保证另一侧对加工区域的覆盖，防止加工屑飞溅出，与第一横向同动机构形成主轴箱随动覆盖层。
16.优选地，所述纵向同动机构包括第一挡板、水平波纹罩，所述第一挡板分别与两个所述防护机构固定连接；所述水平波纹罩的一侧与所述第一挡板固连，另一侧与所述隔板固连；所述水平波纹罩的折叠方向与机床主轴箱的纵向平行设置。
17.通过采用上述技术方案，在对工件加工过程中，主轴箱同动机构形成加工区域的顶部碎屑防溅隔离区，防止加工屑向上飞溅至立柱的顶部，消除对机床主轴箱水平移动精度的影响。
18.优选地，两个所述防护机构之间还设置有过渡挡板，所述过渡挡板远离机床工作台设置；所述过渡挡板与所述纵向同动机构、所述第一横向同动机构、所述第二横向同动机构、两个所述防护机构形成内围防护层。
19.通过采用上述技术方案，形成机床内部后侧的防护区，防止加工屑向后飞溅损伤机床零件以及对机床零件进行热传导。
20.优选地，该装置还包括外围隔热层，所述外围隔热层设置于立柱的周侧；所述外围隔热层包括外侧支架和隔热垫，所述隔热垫装设于所述外侧支架的内侧，并且所述隔热垫与龙门机床的外侧抵接。
21.通过采用上述技术方案，形成龙门机床外围的隔热层，有效防止外界温差对龙门机床的零件精密度影响，提高零件加工精度。
22.本技术的第二方面提供了一种龙门机床，包括立柱、底座、机床主轴箱、机床主轴箱横向驱动机构和机床主轴箱纵向驱动机构，所述立柱设置有两个，两个所述立柱均装设于所述底座的顶部；两个所述立柱的顶部之间设置有安装架；所述底座包括底座本体以及设置于所述底座本体上的两个承载组件，两个所述承载组件分别用于承载两个所述立柱；所述立柱的一端与所述承载组件形成用于机床工作台安装的腔室；该龙门机床上还设置有热屏障防护装置，所述热屏障防护装置为上面任一项所述的龙门机床防护装置。
23.通过采用上述技术方案，实现龙门机床加工区的内围隔热，防止对机床的精度造成影响，或者同时实现对龙门机床的内围、外围隔热，不仅实现对加工区的热隔绝，还能实现外部环境对机床本体的温度影响，保证机床的高精度，进而实现零件加工的高精度。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过本技术公开的龙门机床防护装置，在龙门机床处于对零件加工状态时，两侧立柱之间的两个防护机构形成对加工区域的碎屑防溅隔离区，防止加工屑飞溅至立柱上对立柱产生损伤，同时防止加工屑的温度传递至立柱上导致立柱温度升高产生体积微变形，形成加工区与机床本体的热传导隔断，提高机床的加工精度，保证零件的高精度加工。
25.2.本技术公开的龙门机床防护装置，在第一工作状态下，当机床主轴箱与机床主轴箱横向驱动机构在机床主轴箱纵向驱动机构的驱动下沿纵向移动时，带动纵向同动机构
形成第一顶部覆盖区；在第二工作状态下，当机床主轴箱在机床主轴箱横向驱动机构的驱动下沿横向移动时，带动第一横向同动机构折叠、第二横向同动机构伸展，或者，带动第一横向同动机构伸展、第二横向同动机构折叠，形成第二顶部覆盖区；第一顶部覆盖区与第二顶部覆盖区构成顶部碎屑防溅隔离层；通过本技术公开的方案构成主轴箱的纵向随动机构、横向随动机构，形成顶部的碎屑防溅隔离层，防止加工屑从顶部飞溅出对机床造成损伤以及热传导。
26.3.本技术提供的龙门机床防护装置为一种创新性的装置，可以阻断切屑热向机床本体的传导，同时大流量的切屑液可以快速流出使机内无积屑，有效降低机床加工过程中底座和立柱的温升和其它部件的温度差异，有效减少底座和立柱的热变形，保证机床加工精度，改善机内环境，减少维护次数，保证零件加工精度，大大提高成品率。
27.4.本技术公开的方案不仅可以实现内围防护，还可以实现外围防护，形成外围空气隔热层，有效防止外界温差对龙门机床本体的温度影响，防止对各零部件的配合精度以及工作加工精度造成影响。
28.5.本技术结构简单，高效可靠，便于推广使用。
附图说明
29.图1是本技术中安装有内围防护层的龙门机床立体结构示意图。
30.图2是图1的另一角度示意图。
31.图3是图1中的防护机构的立体结构示意图。
32.图4是本技术中安装有热屏障防护装置的龙门机床立体结构示意图。
33.附图标记说明：10、立柱；20、底座；30、工作台；40、机床主轴箱；50、排屑装置；100、防护机构；110、第一护板组件；120、第二护板组件；130、通孔；200、过渡挡板；300、隔热机构；400、纵向同动机构；410、第一挡板；420、水平波纹罩；500、第一横向同动机构；600、第二横向同动机构；700、隔板；800、排屑口；900、外围隔热层。
具体实施方式
34.以下结合附图1至附图4对本技术作进一步详细说明。
35.本技术实施例公开一种龙门机床。
36.参照图1和图2，包括立柱10、底座20、机床主轴箱40、机床主轴箱横向驱动机构和机床主轴箱纵向驱动机构，立柱10设置有两个，两个立柱10均装设于底座20的顶部；两个立柱10的顶部之间设置有安装架，用于连接两个立柱10，使安装架与两个立柱10构成支撑整体，不同于现有的分离式设计，其承载强度、稳固性更强，对于整体震动具有更好的吸收力，大大减少对地面的震动影响，有效降低对地面的震动损伤。
37.机床主轴箱纵向驱动机构装设于立柱10的顶部，并与立柱10可滑动连接，以控制机床主轴箱40的纵向位置调节；机床主轴箱横向驱动机构装设于机床主轴箱纵向驱动机构的动力输出端，机床主轴箱40装设于机床主轴箱横向驱动机构，机床主轴箱横向驱动机构能够驱动机床主轴箱40进行横向水平移动；此外，机床主轴箱横向驱动机构还装设有用于驱动机床主轴箱40进行高度调节的升降机构（图中未示出），通过升降机构、机床主轴箱横向驱动机构、机床主轴箱纵向驱动机构的设置，实现对机床主轴箱40的x向、y向、z向不同方
向的位置调节，满足零件加工需求。
38.底座20包括底座20本体以及设置于底座20本体上的两个承载组件，两个承载组件分别用于承载两个立柱10。具体地，立柱10的底部具有第一支部、第二支部，承载组件包括分别与第一支部、第二支部匹配设置的第一凸起部、第二凸起部，第一凸起部、第二凸起部与第一支部、第二支部形成检修通道，第一支部、第二支部分别通过螺钉等其它连接件与第一凸起部、第二凸起部固定连接，保证立柱10的稳固性。
39.立柱10的一端与承载组件形成用于机床工作台30安装的腔室，在本实施例中，机床工作台30是摇篮转台，摇篮转台的两端分别与第一凸起部、第二凸起部固定连接。
40.该龙门机床上还设置有热屏障防护装置，热屏障防护装置为本技术所述的龙门机床防护装置，用于龙门机床的热传导隔绝防护。具体地，龙门机床防护装置包括分别设置于龙门机床两侧立柱10内部的两个防护机构100，两个防护机构100均装设于龙门机床的底座20，并且两个防护机构100的底部形成排屑口800以将加工屑排出至底座20外侧；两个防护机构100的距离大于机床主轴箱40移动的极限距离，不影响机床主轴箱40的移动。通过两个防护机构100的设置，实现对工作台30区域加工的热量阻隔，具体地，在龙门机床处于对零件加工状态时，两侧立柱10之间的两个防护机构100形成对加工区域的碎屑防溅隔离区，防止加工屑飞溅至立柱10上对立柱10产生损伤，同时防止加工屑的温度传递至立柱10上导致立柱10温度升高产生体积微变形，形成加工区与机床本体的热传导隔断，提高机床的加工精度，保证零件的高精度加工。
41.防护机构100的顶部设置有纵向同动机构400、第一横向同动机构500和第二横向同动机构600，纵向同动机构400设置于机床主轴箱40纵向的外侧，在本实施例中，位于工作台30上方的区域；第一横向同动机构500、第二横向同动机构600分别设置于机床主轴箱40横向的两侧；其中，机床主轴箱40的纵向与两个防护机构100的中心轴线方向平行，当纵向同动机构400随机床主轴箱40的纵向移动实现其伸展或折叠时，第一横向同动机构500、第二横向同动机构600不发生折叠变化，第一横向同动机构500的外侧与机床主轴箱横向驱动机构连接，内侧与机床主轴箱40的第一侧连接；具体地，第一横向同动机构500包括第一支撑架、第一横向波纹罩和第二支撑架，第一支撑架固设于机床主轴箱横向驱动机构，形成外侧止挡部；第二支撑架固设于机床主轴箱40的第一侧。
42.第一横向波纹罩设置于第一支撑架、第二支撑架之间，并且第一横向波纹罩远离第一支撑架的一侧具有横向移动自由度，在工作状态下，可以通过第二支撑架带着第一横向波纹罩随机床主轴箱40进行横向同动，在机床主轴箱40横向移动中能有效保证一侧对加工区域的覆盖，防止加工屑飞溅出进行热量的传递。
43.防护机构100的顶部还设置有隔板700，隔板700的纵向轴线与机床主轴箱40的纵向垂直设置。第二横向同动机构600的外侧与机床主轴箱横向驱动机构连接，内侧与机床主轴箱40的第二侧连接；具体地，第二横向同动机构600包括第三支撑架、第二横向波纹罩和第四支撑架，第三支撑架固设于机床主轴箱横向驱动机构，形成外侧固定止挡；第四支撑架固设于机床主轴箱40的第二侧，即第二支撑架的对称侧。
44.第二横向波纹罩设置于第三支撑架、第四支撑架之间，并且第二横向波纹罩远离第三支撑架的一侧具有横向移动自由度，在工作状态下，可以通过第四支撑架带着第二横
向波纹罩随机床主轴箱40进行横向同动，在机床主轴箱40横向移动中能有效保证另一侧对加工区域的覆盖，与第一横向同动机构500形成机床主轴箱40随动覆盖层，防止加工屑飞溅出进行热量的传递，即在本实施中，当机床主轴箱40被驱动着进行横向位置调整时，通过两侧的第一横向波纹罩、第二横向波纹罩能够始终形成覆盖面，防止加工屑从机床主轴箱40的两侧飞溅出来后落到立柱10或者机床主轴箱横向驱动机构、机床主轴箱横向驱动机构，防止对这些部件造成损伤或者热传递，避免这些部件因为热量发生变形影响加工精度。
45.第一支撑架远离机床主轴箱横向驱动机构的一侧、第三支撑架远离机床主轴箱横向驱动机构的一侧均与隔板700固定连接，隔板700通过第一支撑架、第三支撑架与机床主轴箱横向驱动机构固定，以在机床主轴箱40被驱动着进行纵向移动时随动，在机床主轴箱40被驱动着进行横向移动时不动。
46.纵向同动机构400的外侧与防护机构100的外侧平齐固连，内侧具有纵向移动自由度；具体地，纵向同动机构400包括第一挡板410、水平波纹罩420，第一挡板410分别与两个防护机构100固定连接；水平波纹罩420的一侧与第一挡板410固连，另一侧与隔板700固定连接；水平波纹罩420的折叠方向与机床主轴箱40的纵向平行设置，即水平波纹罩420可以沿机床主轴箱40的纵向伸展或折叠，在对工件加工过程中，主轴箱同动机构形成加工区域的顶部碎屑防溅隔离区，防止加工屑向上飞溅至立柱10的顶部，消除对机床主轴箱40水平移动精度的影响。
47.两个防护机构100之间还设置有过渡挡板200，过渡挡板200远离机床工作台30设置，即设置于后面，防止加工屑向后飞溅出去，过渡挡板200与纵向同动机构400、第一横向同动机构500、第二横向同动机构600、两个防护机构100形成内围防护层。
48.参照图3，防护机构100上开设有通孔130，以供机床工作台30的悬臂自由端悬伸至外侧与底座20连接；具体地，防护机构100包括分离式设置的第一护板组件110和第二护板组件120，第一护板组件110的边缘开设有第一通孔区；第二护板组件120的边缘开设有与第一通孔区匹配的第二通孔区；第二通孔区与第一通孔区构成该通孔130。
49.第一护板组件110包括拼接设置的至少两个第一板状结构，第二护板组件120包括拼接设置的至少两个第二板状结构，拼接设置便于拆装，与机床自身的结构互不干涉，在满足零件加工需求的同时，形成内防护热隔绝层；此外，拼接设置，便于对贯穿工作台30的悬臂处的位置调整，同时只需要拆卸掉影响防护机构100整体上升的对应结构，便可以实现对纵向同动机构400、第一横向同动机构500、第二横向同动机构600与立柱10的同步悬吊，便于拆装、运输。
50.防护机构100的外侧装设有隔热机构300，隔热机构300的外侧与龙门机床的立柱10内侧抵触或者间隙设置，以隔断工作台30所处加工区向机床本体的热传导。
51.当隔热机构300的外侧与龙门机床的立柱10内侧间隙设置时，隔热机构300为绝缘隔热层，通过在立柱10内侧的固定安装实现稳固以及温度隔绝。
52.当隔热机构300的外侧与龙门机床的立柱10内侧抵触设置，隔热机构300为绝缘支架，通过绝缘支架的设置，减少向立柱10的热传导。
53.本实施例中的排屑口800优选为漏斗形，便于加工屑的收集以及快速排出；在本技术中，从排屑口800排出的加工屑通过防护机构100的设置始终与底座20隔绝。
54.参照图4，该装置还包括外围隔热层，外围隔热层设置于立柱10的周侧，外围隔热
层包括外侧支架和隔热垫，隔热垫装设于外侧支架的内侧，并且隔热垫与龙门机床的外侧抵接。
55.外围隔热层包括将机床的工作空间包围起来的左侧隔热层、后侧隔热层、右侧隔热层以及前侧隔热层，在本实施例中，前侧隔热层为安装有机床门的一侧；左侧隔热层、后侧隔热层、右侧隔热层、前侧隔热层与机床本体之间形成空气隔热层，有效防止外界温差对龙门机床本体的温度影响，防止对各零部件的配合精度以及工作加工精度造成影响。
56.进一步地，还可以外围隔热层与机床本体的固定连接处设置隔热垫，以便提高对外界温度的隔绝。
57.该龙门机床还包括与排屑口800连通的排屑装置50，用于将排屑口800收集的加工屑、冷却液排出至外侧。
58.本技术公开的龙门机床防护装置的实施原理为：在第一工作状态下，当机床主轴箱40与机床主轴箱横向驱动机构在机床主轴箱纵向驱动机构的驱动下沿纵向移动时，带动纵向同动机构400形成第一顶部覆盖区；在第二工作状态下，当机床主轴箱40在机床主轴箱横向驱动机构的驱动下沿横向移动时，带动第一横向同动机构500折叠、第二横向同动机构600伸展，或者，带动第一横向同动机构500伸展、第二横向同动机构600折叠，形成第二顶部覆盖区；第一顶部覆盖区与第二顶部覆盖区构成顶部碎屑防溅隔离层；通过本技术公开的方案构成主轴箱的纵向随动机构、横向随动机构，形成顶部的碎屑防溅隔离层，防止加工屑从顶部飞溅出对机床造成损伤以及热传导。
59.龙门机床加工中心广泛应用于汽车、航天、航空等领域零件的加工，为不断减小机床自身的热变形、提高加工精度，就需要降低机床各部件的温升和温度差异，其中切屑为加工过程中的重要热源，切屑飞溅至立柱10上对立柱10产生损伤，同时切屑的温度传递至立柱10上导致立柱10温度升高产生体积微变形，对其上装设的主轴箱移动水平度产生影响，进而影响零件的加工精度，通过本技术公开的内防护结构布置，可以有效阻断切屑与机床本体之间的热传导、减少机床维护，并可快速的将切屑排出机外，不会与底座20直接基础，不会像底座20进行热传导，也不会传递至立柱10，可阻断加工屑、冷却液与机床本体之间的热传导，形成隔热保护层，有效保证机床的加工精度，实现零件的高精度加工，提高零件的成品率。
60.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。