龙门铣床
专利汇可以提供龙门铣床专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种龙 门 铣床 具有一个长条形机床(10)，其纵向限定了X方向(2)(机床纵向)。龙门铣床还配备了一个垂直于X方向地设置的门拱架(20)，它具有长条形平面设计形状，其纵向限定了Y方向(4)(门拱架纵向)。一个 铣削 装置(50)可在一个方向上平移地并可在另一个方向上垂直于X方向(2)移动地设置在门拱架(20)上，一个沿X方向(2)穿过门拱架的且用于一个携载 工件 夹固装置(32)的且可沿X方向(2)移动的滑座(30)的直线导向装置(14，16)安装在机床(10)上。在平面设计图中，机床(10)的一部分至少在一侧上在X方向(2)上突出于门拱架(20)外，机床(10)相对门拱架(20)在Y方向(4)上如此横错向门拱架(20)的一个纵向端，即在突出的机床部与门拱架(20)之间的区域内，门拱架(20)的另一个纵向端的夹 角 确保了良好的接近机床工作区的可能性。，下面是龙门铣床专利的具体信息内容。
1.一种龙门铣床，它包括：
一个长条形的限定出X方向(2)的机床(10)，该X方向对应 于机床的纵向，
一个垂直于X方向(2)布置的、且具有限定出Y方向(4)的长 条形平面形状的门拱架(20)，该Y方向对应于门拱架的纵向，该门 拱架(20)和机床(10)形成一个闭合的且形成一门拱通道的结构，
在所述门拱架(20)上安装了一个铣削装置(50)，该铣削装置 可在垂直于X方向的第一方向和第二方向移动，
一直线导向装置(14，16)，它沿X方向穿过该门拱架(20)， 用于引导一可沿X方向移动的、支承着一个工件夹固装置(32)的滑 座(30)，该直线导向装置(14，16)是一水平布置的直线导向装置， 它形成一个导向面，
在平面设计图中，机床(10)的一部分至少在一侧沿X方向突出 于门拱架(20)，机床(10)相对于门拱架(20)沿Y方向朝门拱架 (20)的一个纵向端错开，直线导向装置(14，16)的导向面相对于 水平面而言沿X方向(2)横向倾斜一个角度。
2.如权利要求1所述的龙门铣床，其特征在于，机床(10)相 对于门拱架中心在Y方向上朝门拱架(20)的一个纵向端错开大于2/6 的门拱通道净宽的距离。
3.如权利要求1所述的龙门铣床，其特征在于，机床(10)相 对于门拱架中心在Y方向上朝门拱架(20)的一个纵向端错开大1/6 的门拱通道净宽的距离。
4.如权利要求1所述的龙门铣床，其特征在于，门拱架(20) 相对于机床(10)布置，使得由门拱架(20)和机床(10)构成的结 构具有双腿直角的平面形状，其中一个腿由沿X方向延伸的机床平面 构成，另一腿由沿Y方向延伸的门拱架平面构成。
5.如权利要求1所述的龙门铣床，其特征在于，所述直线导向 装置(14，16)的导向面相对于水平面沿X方向横向倾斜的角度，使 得铣削时出现的切屑因重力而单独地从直线导向装置(14，16)上或 从一块防切屑的护板上落下。
6.如权利要求5所述的龙门铣床，其特征在于，直线导向装置 (14，16)的导向面相对于水平面而言沿X方向横向倾斜一个大于40 度的角度。
7.如权利要求5所述的龙门铣床，其特征在于，导向装置的导 向面相对于水平面而言沿X方向横向倾斜一个大于90度的角度，从 而滑座悬置地在壳线导向装置上受到引导。
8.如权利要求5所述的龙门铣床，其特征在于，如此设计直线 导向装置，即可以在X方向上在直线导向装置上移动的滑座可以有选 择地按照不同高度被安装在直线导向装置上。
9.如权利要求5所述的龙门铣床，其特征在于，导向装置的导 向面相对于水平面而言沿X方向横向倾斜一个大于60角的角度。
10.如权利要求1所述的龙门铣床，其特征在于，导向装置的导 向面相对于水平面而言沿X方向横向倾斜一个为90角的角度。
11.如权利要求1所述的龙门铣床，其特征在于，由机床(10) 和门拱架(20)构成的结构成整体不可分割的且共同进退的框体结构。
12.如权利要求11所述的龙门铣床，其特征在于，由机床(10) 和门拱架(20)构成的结构由单个铸件组成，它们由统一的铸造材料 制成，其中可在单个铸件被组装成所需结构后，在铸件之间的中间空 间内浇入同样的铸造材料，以便在铸件之间产生材料一致的连接。
13.如权利要求11所述的龙门铣床，其特征在于，门拱架(20) 成一体铸件形式，其中装入了也成一体铸件形式的机床(10)，机床 (10)成其上安装有直线导向装置(14，16)的支梁(10)形状。
14.如权利要求11所述的龙门铣床，其特征在于，由机床和门 拱架构成的结构被设计成一体铸件结构。
技术领域
背景技术
与C型结构的单柱式铣床相比，其中所述铣床具有唯一的大致垂 直的立柱，一个携载有铣削装置的摆臂安装在其上端上并且其下端与 支承工件台的机床牢固连接，龙门铣床在机床刚性方面有优势。本身 闭合的且由门拱架和机床构成的结构尺寸一样的情况下承受着比C型 结构的单柱式铣床的一侧打开结构高的力。
而与C型结构的单柱式铣床相比，龙门铣床就不太适用于自动化 工作了。一方面，在龙门铣床中，排屑成问题，因为在铣削时产生的 切屑容易停留在穿过门拱架的直线导向装置上或其挡屑板上。另一方 面，门拱架限制了接近平放于门拱架区域内的铣刀加工点(英语的tool processing point)并进而接近铣刀和工件的可能性。
发明内容
上述任务的技术方案是一种龙门铣床，它包括：一个长条形的限 定出X方向的机床，该X方向对应于机床的纵向，一个垂直于X方向 布置的、且具有限定出Y方向的长条形平面形状的门拱架，该Y方向 对应于门拱架的纵向，该门拱架的机床形成一个闭合的且形成一门拱 通道的结构，在所述门拱架上安装了一个铣削装置，该铣削装置可在 垂直于X方向的第一方向和第二方向移动，一直线导向装置，它沿X 方向穿过该门拱架，用于引导一可沿X方向移动的、支承着一个工件 夹固装置的滑座，该直线导向装置是一水平布置的直线导向装置，它 形成一个导向面，在平面设计图中，机床的一部分至少在一侧沿X方 向突出于门拱架，机床相对于门拱架沿Y方向朝门拱架的一个纵向端 错开，直线导向装置的导向面相对于水平面而言沿X方向横向倾斜一 个角度。
根据本发明，一种龙门铣床具有一个长条形的且限定出X方向(也 被称为机床纵向)的机床，以及一个垂直于X方向布置的且具有限定 出Y方向(也被称为门拱架纵向)的长条形平面设计形状的门拱架。 一个铣削装置可在第一方向上平移地且可在第二方向上垂直于X方向 移动地设置在所述门拱架上，在机床上安装了一个可沿X方向穿过门 拱架的且用于一个支承一工件夹固装置的且可沿X方向移动的滑座。 在平面设计图中，机床的一部分至少在一侧上在X方向上突出于门拱 架外，其中，这个机床突出部可以是整个机床。根据本发明，机床相 对门拱架在Y方向上如此横错向门拱架的一个纵向端，即在突出的机 床部与门拱架之间的区域内，门拱架的另一个纵向端的夹角确保了良 好的可接近机床工作区的可能性。
通过相对可垂直的且沿X方向穿过门拱架中心的中心平面不对称 的结构，一方面提供了良好的在铣床的最佳工作区内即在门拱架中心 区内接近铣刀加工点的可能性。工人可以从侧面比较靠近携载工件夹 固装置的滑座或铣刀加工点。这例如在为新加工过程调试机床时被证 明是有利的并且有助于改善本发明龙门铣床的人类工程学。此外，另 一方面，在远离机床的门拱架侧提供了可被用于安装切屑传送装置的 位置。由此一来，整个产生了龙门铣床的自动化工作的可能性。
机床就门拱架中心而言在Y方向上横错向门拱架的一个纵向端大 于1/6的且甚至最好是2/6的门拱通道净宽的距离。以便在另一门拱 架纵向端区域内提供足够空间。
在具有不对称结构的本发明龙门铣床中，最好如此相对机床布置 门拱架，即由门拱架和机床构成的结构基本上具有如双腿直角角钢形 式的平面设计形状，其中一个腿由沿X方向延伸的机床平面设计形状 构成，而另一腿由沿Y方向延伸的门拱架平面设计形状构成。在这种 情况下，机床在Y方向上完全横错向门拱架的一个纵向端，它只在门 拱架侧上在X方向上突出于门拱架外。由此一来，总体获得了一种特 别简单且紧凑的铣床结构。
根据本发明的一个优选实施例，直线导向装置是一个大致水平布 置的(即水平方向延伸的)直线导向装置，其中直线导向装置的导向 面就水平面而言沿X方向的横向倾斜一个角度，在铣削时出现的切屑 因重力而单独地从直线导向装置上或一块防切屑的护板上落下。
在现说明书和权利要求书中，直线导向装置(也被称为线性导向 装置)被理解为一个用于引导直线移动部分的轴承。当它限定出一个 在导向纵向上延伸的导向平面时，直线导向装置也认为是平的。在具 有基本上是面状的平坦导向架的直线导向装置的情况下，导向平面由 导向架面确定。此外，导向架面不一定完全平坦，而是可以具有通孔、 凹槽、加强肋等类似结构，它们在局部上不同于导向架面的平坦形状。 在大致具有唯一的平坦导向轨道(如一个导向面或燕尾形导向件)的 直线导向装置中，轨道面可以被称为直线导向装置的导向平面。如果 一个直线导向装置包括两个平行轨道或滑轨，则由这两个平行轨道或 滑轨确定的平面被称为导向平面。如果直线导向装置被设计成具有一 个大致平坦的外形表面的型轨导向装置，其上安装了多个平行导向平 面，则这个外形表面别称为直线导向装置的导向平面。
根据本发明的上述优选实施例，经过门拱架的且成斜床导向装置 形式的平面直线导向装置的导向平面沿导向方向的横向倾斜一个角 度。通过倾斜导向平面，实现了在铣削过程中产生的并落到直线导向 装置或一个设置用于抵挡切屑的护板上的切屑没有留在直线导向装置 或挡屑板上，而是因自身重力而滑落。由此一来，获得了良好的排屑， 这是龙门铣床自动化的前提条件。
通过大角度倾斜导向平面，与在具有水平导向平面的平坦直线导 向装置中的情况相比，还可以使或许与直线导向装置并列的工件更换 装置更靠近携载工件夹固装置的滑座即X向滑座。由此一来，缩短了 工件更换时间，这有助于提高本发明龙门铣床的生产率。
此外，由于大角度倾斜或斜设直线导向装置的导向平面，所以进 一步改善了在门拱架中心区内接近机床中心的可能性。与在具有水平 导向平面的平坦直线导向装置中的情况相比，工人可以从侧面更靠近 携载工件夹固装置的滑座或铣刀加工点。
此外，通过斜设导向架或直线导向装置的导向平面，可以通过比 较简单的方式将携载有工件夹固装置的滑座安装在不同高度上。由此 一来，本发明龙门铣床可以更好地适应于具有不同尺寸的工件。此外， 斜设直线导向装置的导向平面可以穿过门拱架(并因此穿过一个有助 于工件加工的区域)地移动地将带有工件夹固装置的滑座安装在中 央，尽管机床从门拱架中心横错向门拱架一端，因为滑座大致安装在 直线导向装置的旁边。
直线导向装置的导向平面相对水平面沿X方向横向地倾斜一个大 于40度并最好大于60度且尤其几乎是90度的角度。对于重的X向 滑座来说，最好选择如接近45度的较小角度。通过比较小地倾斜导 向平面，确保了重滑座更好地支承在直线导向装置上。而对于轻的X 向滑座来说，优选较大的倾斜角度，以确保切屑最佳地滑离直线导向 装置或其挡屑板。尤其是对于轻的滑座来说，也可以采用90度的倾 斜角度。在这种情况下，直线导向装置的导向平面或导向架是竖直的。
不过，这样的发明变形方案也是可行的，其中直线导向装置的导 向平面就水平面而言沿X方向横向倾斜一个角度，这个倾斜角度大于 90度。导向面或导向架是悬置的，从而X向滑座悬置于直线导向装置 上地受引导。在这个发明变形方案中，特别好地使直线导向装置不受 掉落的切屑的影响。
在本发明的龙门铣床中，最好如此设计直线导向装置，即可以在 X方向上在直线导向装置上移动的滑座可以有选择地按照不同高度被 安装在直线导向装置上。这可以使龙门铣床简单地适应于不同尺寸的 工件的加工。为此，根据应用情况，安装了具有不同加工高度的工件 台。这样的可行方案被证明是特别有利的，即能够在为五轴加工而采 用圆形台和/或转台时把X向滑座安装在不同高度上。这样的台子结 构较高并且在常见的龙门铣床中相应地限制了通道或工件尺寸。
本发明的龙门铣床可以具有另一个滑座(Y向滑座)，它可以在 水平Y向上垂直于X方向可移动地安装在门拱架上，其中成设有铣床 主轴的主轴箱形式的铣削装置可以沿垂直的Z向可移动地被安装在Y 向滑座上。本发明的这个实施例尤其适用于高速铣削，因为为了使主 轴箱运动，只不要使比较小的质量运动起来。但作为其替换实施例地， 本发明的龙门铣床可以具有一个具有可沿垂直Z向移动的横梁的门拱 架，可沿Y向移动的主轴箱被安装在该横梁上。
根据另一个有利的发明变形方案，在具有一个门拱架，在该门拱 架上安装有一个铣削装置可在第一方向上平移且可在第二方向上垂直 于由机床纵向确定的X方向地移动，以及一个一个大致水平地沿X方 向穿过门拱架的且用于一个携载工件夹固装置的且可沿X方向移动的 滑座的平坦直线导向装置安装在其上的长条形机床的龙门铣床中，由 机床和门拱架构成的结构成整体不可分割的且共同进退的框体结构 (也被称为整体架)。将包括机床和门拱架的结构设计成整体结构确 保了各构件之间的良好导热以及结构的良好刚性。这样的具有整体架 结构的龙门铣床显然也可以配设一个在X方向上延伸的平面直线导向 装置的大角度倾斜的导向平面和/或一个就门拱架中心而言横错向门 拱架纵向端的机床。但是，包括机床和门拱架的结构被设计成整体架 的方案与在X方向上延伸的平面直线导向装置的大角度倾斜的导向平 面或就门拱架中心而言横错布置机床无关地被证明是有利的。
在具有整体结构的龙门铣床中，整个整体结构由聚合混凝土 (Polymerbeton)制成。但原则上可以采用其它适用于龙门铣床结构 的材料如钢。
所述整体结构可以由单个铸件组装而成。在这种情况下，单个铸 件可以由统一的铸造材料制成，其中或许在单个铸件被组装成所需结 构后，在铸件之间的中间空间内浇入同样的铸造材料，以便在铸件之 间产生材料一致的连接。这样一来，也可以制造出紧凑的整体结构。
门拱架最好成一体铸件形式，也成一体铸件形式的机床被安装到 其中，机床成支梁形状，直线导向装置安装在该机床上。这样一来， 可以比较简单且成本有利地制造具有各种长度的X导向装置或X行程 的龙门铣床。
但在比较简单的实施例的情况下，由机床和门拱架构成的整个结 构被设计成一体铸件的形式。由此一来，可以最简单地制造这种结构。 此外，获得了特别好的刚性以及结构的导热性。
由以下具体说明中得到了本发明的其它有利的实施例特征组合方 案。
附图说明
图1以透视示意图画出了本发明一个优选实施例的龙门铣床。
图2是以俯视图画出了图1所示的龙门铣床。
在图中，原则上用相同标记表示相同部件。
具体实施方式
在机床纵向一端的区域内设置了一个门拱架20，它与机床10牢 固连接地垂直于机床10。门拱架20具有一个短立柱21，它在机床10 的门拱侧纵向端区域内被安放到长方六面体形机床10的顶侧上。门 拱架20还具有一个长立柱22，其长度比短立柱21大了机床10的方 体高度。这两个立柱21、22大致相互平行地竖立并且相互间隔布置。 它们在其上端部区域内通过一个长条横梁23牢固相连，所述横梁被 布置成是水平的且垂直于机床10纵向(即X方向)并且与长立柱22 和短立柱21牢固相连。下面，横梁23的纵向被称为图1、2所示铣 床的Y方向。
在长立柱22的底端区域内，一个长条横梁24(以下被称为支座 横梁24)的纵向一端被牢固地安装在该立柱上。支座横梁24的另一 纵向端在其底部区域内被牢固地安装在面对长立柱的机床10纵侧12 上(以下称为机床10的内纵侧12)。支座横梁24大致平行于门拱架 的横梁23并因而沿Y方向延伸。它在长立柱22支脚与长方六面体形 机床10之间提供了牢固连接。
两个立柱21、22、横梁23、机床10和支座横梁24共同构成了一 种环形闭合结构，这种结构限定出一个沿X方向延伸的且大致成矩形 的通道(以下称为门拱通道)。支座横梁24在底侧、长立柱22在其 一侧、机床10和短立柱21在其另一侧且横梁23在上侧地限定出这 个门拱通道的边界。
这种由两个立柱21、22、横梁23、机床10和支座横梁24构成的 结构成整体不可分割的且同进退的框体形式，即成整体结构。这个整 体结构由聚合混凝土制成。图1、2所示的整体由多个构件组成，它 们首先作为一体铸件地被制成并随后组装成图1、2所示的整体结构， 其中单个构件之间中间空间被聚合混凝土注满，以便将构件牢固连接 起来并且形成整体结构。
由门拱架20和机床10构成的结构如图2所示地大致具有双腿角 钢型平面设计形状。角钢形状的一个腿由机床10的平面设计结构形 成，而另一个腿由门拱架20的平面设计结构构成。下面，位于角钢 外侧面上的门拱侧被称为门拱架20的背面，而在角钢内侧的门拱侧 (机床10由此伸向与门拱架20间隔的纵向端)被称为门拱架20的 前面。
在机床10的内纵侧12(即限定出门拱通道边界的机床10纵侧12) 上，设置了一个沿X方向水平延伸的直线导向装置(以下称为X导向 装置)。X导向装置具有两个平行的且沿X方向延伸的导轨14、16， 它们重叠地被牢固安装在机床10的垂直内纵侧12上并且限定出了X 导向装置的导向平面。因此，X导向装置可以是一个具有垂直导向平 面的平坦直线导向装置。
X导向装置的导轨14、16用于引导可沿X方向移动的滑座30(X 向滑座30)，它成工件台30形状并且配设有一个夹固工件34的夹固 装置32。导轨14、16如此设置在机床10内纵侧12的上端区域内， 即X向滑座30可以在支座横梁24上方移动并且穿过门拱20地超过 所述横梁。X向滑座的运动方向由双箭头2给出。使X向滑座30沿X 导向装置移动的驱动装置(未示出)可以具有一个驱动轴、一个线性 马达或其它常用于直线运动轴线的驱动装置。
X向滑座30具有一个从X导向装置起斜向上升高的底面36。当X 向滑座30直接定位于门拱通道上时，由此产生了一个位于X向滑座30 底面36、长立柱22和门拱架20的支座横梁24之间的自由空间。在 自由空间区域内，在支座横梁24中形成了一个沿X方向延伸的槽26， 它被设置用于容放如成传送带形式的切屑传送装置(未示出)。
由于大角度倾斜地布置由导轨14、16限定的X导向装置的导向平 面(在本例子中甚至是垂直的)，在工件加工过程中产生的切屑没有 停留在X导向装置上并没有影响其工作。它们因重力而掉落和/或从 此时起单独滑落到沿机床10内纵侧12延伸的切屑传送装置中并且通 过该装置自动地被送出龙门铣床外。
在门拱架20的前面上，设置了一个沿Y方向延伸的直线导向装置 (以下称为Y导向装置)。Y导向装置包括两个平行的且本身沿Y方 向延伸的导轨，它们重叠地被牢固安装在门拱架20横梁23的垂直前 面上。Y导向装置用于引导可沿Y方向移动的滑座40(Y向滑座40)， 一个可相对Y向滑座40垂直(也被称为Z向)移动的铣削装置50设 置在该滑座上，所述铣削装置成配设有一个铣床主轴52的主轴箱50 形状的，Y向滑座40和主轴箱50的运动方向由双箭头4或6表示。 使Y向滑座40和主轴箱50沿Y向或Z向运动的驱动装置(未示出) 也可以包括一个驱动轴、一个线性马达或其它常用于直线运动轴线的 驱动装置。
图1、2所示的上述龙门铣床的结构可以在机床的成角钢形状的平 面设计结构的内角区域内加工被夹固在工件台30上的工件34。因此， 铣刀作用点位于这样一个区域内，即机床在该区域内具有最佳的刚 性。此外，通过这样的机床结构确保了良好地接近铣刀加工点，因为 铣刀加工点只在由角钢腿限定的两侧被机床围住，而工人可以自由接 近其余两侧。
在门拱架20背面之后的区域内，设置了一个配设有自动更换装置 的工件库60，它可以自动地给图1、2所示的龙门铣床供应工件坯料 并且又从龙门铣床中接收加工好的工件。
显然，如常用于铣床的那样，图1、2所示的龙门铣床还可以配备 有一个铣刀库和一个自动的铣刀更换装置。在铣刀加工点的周围，留 下了足以安装适当的铣刀库和铣刀更换装置的地方，而这样的安装没 有过多地影响到工作人员接近铣刀加工点的可能性。铣刀库和铣刀更 换装置例如可以被安装在离开门拱架的机床10部分上。由此一来， 可以与自动排屑和自动铣刀更换库60有关地实现图1、2所示龙门铣 床的全自动工作。
总而言之，通过本发明提供了这样一种龙门铣床，它确保了良好 的排屑以及良好的接近铣刀加工点的可能性。
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