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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：一种超低温介质内喷式双摆头高速五轴龙门加工中心。超低温介质通过双摆头、电主轴与刀柄的中空通道，从刀具末端射流至刀尖处，与龙门加工中心主体结合，实现了超低温介质内喷式双摆头五轴高速加工中心设计；双摆头主轴内超低温介质输送管路采用真空绝热结构，并在中断位置采用隔热材料，有效限制了超低温对双摆头主轴的不利影响；在双摆头与电主轴结构中，静止的真空软管与旋转的真空芯轴采用旋转密封接头连接，阻止动静间隙处超低温介质的泄漏，保障双摆头主轴的正常运行；超低温介质输送管路从摆头与电主轴中心穿过，在实现介质可靠传输的同时避免了与双摆头运动的干涉；超低温介质传输射流调控装置实现了加工中冷却介质流量与压力的稳定调节。

主权项：1.一种超低温介质内喷式双摆头高速五轴龙门加工中心，其特征在于，该超低温介质内喷式双摆头高速五轴龙门加工中心主要由超低温介质传输射流调控装置Ⅰ、五轴龙门加工中心机床主体Ⅱ、超低温介质内喷式双摆头主轴Ⅲ三部分组成；超低温介质传输射流调控装置Ⅰ装配：将超低温介质存储罐1.1安置在机床左侧，超低温介质存储罐1.1的第一出液口1.a通过第一螺母1.3与第一真空软管1.4的第一端口1.b相连；将第一真空硬管1.6一端借助第一法兰1.5与第一真空软管1.4连接，另一端借助第二法兰1.9与第二真空硬管1.10连接；在第一真空硬管1.6中部依次密封安装第一压力传感器1.7和温度传感器1.8，用以检测超低温介质传输压力和温度；第二真空硬管1.10另一端借助第三法兰1.13与第三真空硬管1.16相连，第二真空硬管1.10中部通过第四法兰1.11与电动调节阀1.12连接，用以调节超低温介质传输流量；用来支撑电动调节阀1.12的隔板1.15焊接在调控单元箱体1.14上；第三真空硬管1.16另一端通过第五法兰1.18与压差流量计1.20连接，用以检测超低温介质传输流量；第三真空硬管1.16中部密封安装安全阀1.17；第四真空硬管1.21一端通过第六法兰1.19与压差流量计1.20连接，另一端通过第二螺母1.c与减压阀1.23连接，以调节超低温介质传输压力；第四真空硬管1.21中部密封安装第二压力传感器1.22；减压阀1.23另一端通过第三螺母1.d与第五真空硬管1.24连接；控制模块1.26焊接在调控单元箱体1.14上；所有连接螺纹均用密封胶带加强密封性能，采用聚氨酯泡沫喷剂对管路所有连接处进行保冷隔热处理；五轴龙门加工中心机床主体Ⅱ装配：将工作台2.1置于两侧Y向导轨2.2中间，Y向滑枕2.3通过导轨槽与Y向导轨2.2装配；立柱2.4装配并固定于Y向滑枕2.3上，横梁2.5固定于立柱2.4；刀库2.6固定于横梁2.5的右侧；X向滑鞍2.9通过导轨槽安装在X向导轨2.7上，X向导轨2.7固定于横梁2.5上；Z向导轨2.8安装在X向滑鞍2.9上；超低温介质内喷式双摆头主轴Ⅲ中的双摆头部分装配：将主轴箱3.7与第一真空芯轴3.11通过螺栓形式固定连接，使主轴箱3.7可绕A轴旋转；采用螺纹连接形式，将第一真空芯轴3.11与第三真空软管3.9通过第一铜接头3.10连接；通过第一深沟球轴承3.12将第一真空芯轴3.11与箱体3.8连接，其中轴承内圈与第一真空芯轴3.11呈过渡配合，轴承外圈与箱体3.8过渡配合；将第一轴承端盖3.13压紧第一深沟球轴承3.12的外圈；将A轴力矩电机定子3.14固定在第一电机座3.16上，且第一电机座3.16紧固于箱体3.8；将A轴力矩电机转子3.15固定在第一真空芯轴3.11上，其中A轴力矩电机定子3.14与A轴力矩电机转子3.15呈间隙配合，编码器3.18连接在第一电机座3.16上；将第二耐低温旋转动密封接头3.17通过螺纹形式，旋转端与第一真空芯轴3.11连接，静止端与A轴后端盖3.19中心孔连接；A轴后端盖3.19固定到第一电机座3.16上，并将第四真空软管3.21插入A轴后端盖孔3.d中，通过螺纹形式与第二耐低温旋转动密封接头3.17的静止端连接；将第二深沟球轴承3.24以过渡配合形式安装到箱体3.8的箱体上侧圆柱面3.c上；将第二铜接头3.22以螺纹形式一端与第四真空软管3.21连接，另一端与第二真空芯轴3.23连接；将第二真空芯轴3.23的底部用螺栓连接形式固定在箱体3.8的箱体上侧平面3.b，同时压紧第二深沟球轴承3.24的内圈；然后将防护板3.20通过螺栓连接形式与箱体3.8固定；将C轴力矩电机定子3.27通过螺栓连接形式固定在第二电机座3.28上；将第二电机座3.28连接并固定在过渡盘3.25上；将过渡盘3.25以过渡配合形式沿第二深沟球轴承3.24的外圈推入，直至过渡盘槽面3.a压住第二深沟球轴承3.24的外圈，此时第二真空芯轴3.23和过渡盘3.25中心孔呈间隙配合；将C轴力矩电机转子3.26安装在第二真空芯轴3.23上，将上端盖3.29通过螺栓连接形式固定在第二电机座3.28上侧；将第二轴承座3.31推入上端盖3.29中心孔，并采用螺栓形式与上端盖3.29固定；将第三深沟球轴承3.30以过渡配合形式装配于第二轴承座3.31与第二真空芯轴3.23之间；将第三耐低温旋转动密封接头3.32通过螺纹形式，旋转端与第二真空芯轴3.23连接，静止端与第二轴承端盖3.33的中心孔连接；最后用第二轴承端盖3.33压住第三深沟球轴承3.30外圈，并与第二轴承座3.31固定；双摆头左侧的结构与双摆头右侧的结构相同；超低温介质内喷式双摆头主轴Ⅲ中的电主轴部分装配：将超低温介质内喷式电主轴3.1与主轴箱3.7固定，其中主轴内拉刀结构为真空隔层拉杆3.5；真空隔层拉杆3.5一端与拉爪3.4相连，另一端通过第一耐低温旋转动密封接头3.6与第三真空软管3.9相连，连接形式为螺纹连接；五轴龙门加工中心机床主体Ⅱ与超低温介质内喷式双摆头主轴Ⅲ装配：将第二电机座3.28与Z向导轨2.8固定；超低温介质传输射流调控装置Ⅰ与超低温介质内喷式双摆头主轴Ⅲ装配：将第二真空软管1.27的一端通过第七法兰1.25与第五真空硬管1.24连接，另一端插入第二轴承端盖3.33中心孔，通过螺纹形式与第三耐低温旋转动密封接头3.32连接。

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