CN101434036A - 一种机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机床，包括床座、位于床座之上的立柱、位于立柱之上的横梁以及主轴；所述主轴安装在主轴滑板上，所述主轴滑板或横梁滑板与Z轴上滑块和Z轴下滑块装配在一起，所述上下滑块套装在导轨上，其中，所述Z轴下滑块采用加长型滑块。由于Z轴下滑块采用加长型滑块，因此与导轨接触表面积增大，这会减小振动对导轨单位面积的冲击力，使Z轴上下滑块单位面积的负荷尽量均衡，从而减小因上下滑块负荷不均而引起的导轨与滑块的磨损程度不一，提高了机床的刚性、抗震性和负荷能力，使机床的使用寿命提高。

Description

一种机床

技术领域

本发明涉及一种主要由移动部分和非移动部分组成的机床。

背景技术

传统机床的主轴安装在机床主轴滑板上，横梁滑板或主轴滑板两边各采用双滑块结构，如市面上常见的CG600数控雕铣机，传统机床Z轴的上、下滑块均采用标准型滑块即上下滑块长度相同，但在实际应用过程中，Z轴上、下滑块的受力及磨损程度是不同的。这是因为，在进行机加工的过程中，刀具的高速运转会产生振动，这种振动通过主轴传到滑块上，一方面，Z轴下滑块距离加工刀具比Z轴上滑块距离加工刀具近，振动对Z轴下滑块的冲击力比对Z轴上滑块的冲击力要大；另一方面，刀具的重力作用也会加重Z轴下滑块与Z轴导轨之间的摩擦，从而加重Z轴下滑块的磨损。振动对Z轴下滑块的冲击力以及Z轴下滑块磨损的加重会造成以下问题：对下滑块过大的冲击力会造成安装在Z轴滑块上的刀具在加工过程中稳定性的降低，影响加工精度，使机床的使用寿命缩短。

发明内容

针对以上问题，本发明要解决的问题是，提供一种刚性强、抗震性好、负荷能力高的机床。

本发明是采用加长Z轴下滑块的方法来解决上述技术问题的。本发明的机床包括移动部分和非移动部分，所述Z轴下滑块采用加长型滑块，其长度为标准滑块长度的1.1～2.0倍，其中优选1.1～1.5倍。从理论上来讲，Z轴下滑块越长，其与Z轴导轨的接触面积越大，对Z轴特定位置的磨损越小，但随着滑块长度的增加，会带来两方面的问题，一是滑块太长，会减小机床的安装空间，增加Z轴的占用空间，从而影响操作灵活性和工作效率；二是滑块太长会提高Z轴部分原材料成本及加工成本。所以本发明的Z轴下滑块通常为标准滑块长度的1.1～2.0倍，其中优选为标准滑块长度的1.1～1.5倍。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细说明。

图1：机床结构示意图(不包含Z轴部分)。

图2：机床整体结构示意图。

图3：机床的主视图。

图4：机床Z轴滑块固定在横梁滑板上的上滑块、下滑块局部放大图。

具体实施方式

下面将结合附图1-4更加详细地说明实现本发明的实施例。

图1和图2是龙门式机床的示意图。其中横梁1和机床立柱2组成门型结构，上导轨3和下导轨4分别安装于横梁的上下方，在上导轨3上安装有横梁上滑块5，在下导轨4上安装有横梁下滑块6。横梁滑板8通过横梁上滑块和下滑块安装在导轨3和4上，并可以在Y轴电机15的驱动下沿横梁1左右移动。横梁滑板8的移动可以带动刀具9移动。加工过程中，工作人员可以通过操作Y轴电机15来驱动横梁滑板8，从而调整刀具9在Y轴方向的位置。刀具9同时还与主轴7连接，主轴7安装在主轴滑板17上，主轴滑板17与Z轴上滑块12和Z轴下滑块13装配在一起。上滑块12和下滑块13分别套装在对应的导轨上。其中，Z轴滑块可以安装在主轴滑板上，这种情况下，Z轴导轨安装在横梁滑板上。Z轴滑块也可以安装在横梁滑板上，这种情况下，Z轴导轨安装在主轴滑板上。主轴滑板17可以通过Z轴滑块在Z轴电机16的驱动下沿Z轴方向移动。加工过程中，工作人员可以通过操作Z轴电机16来驱动主轴滑板17，从而调整刀具9在Z轴方向的位置。

工作台10位于床座11之上。通常情况下，工作台10可以沿床座11在X轴方向移动。加工过程中，将需要加工的物品放置于工作台上。工作人员可以通过移动工作台10使被加工的物品沿X轴方向移动，同时可以通过操作Y轴电机15使刀具9在Y轴方向移动，通过操作Z轴电机16使刀具9在Z轴方向移动，从而可以完成对被加工物品的立体加工。

机床的横梁1可以是固定的，这种情况下，工作台10是可以移动的，从而保证被加工的物品可以在工作台10上沿X轴方向移动。这种机床称为定梁式龙门机床。机床的横梁1也可以是活动的，这种情况下，工作台10通常是固定的。这种机床称为动梁式龙门机床。

如图4所示，Z轴上滑块12采用标准型滑块，Z轴下滑块采用加长型滑块14。机床工作时，刀具9的高速运转产生的振动和X、Y轴运动而形成的前后、左右移动将冲击力通过主轴7传到主轴滑板17上，由于Z轴下滑块采用加长型滑块14，因此与导轨的接触表面积增大，这会减小振动对Z轴下滑块14和导轨的单位面积的冲击力，从而减小导轨和Z轴滑块14的磨损，从而提高机床的使用寿命。其中Z轴上滑块采用标准型滑块，滑块长度通常为50～270mm。

CG600数控雕铣机的Z轴下滑块分别采用标准型滑块和加长型滑块对比实验数据如表1所示：

表1  标准型滑块和加长型滑块对比实验

上述对比实验说明，当Z轴下滑块的长度是上滑块的1.16～1.42倍时，Z轴下滑块的动负荷和静负荷均有不同程度的提升，从而可以有效减少Z轴下滑块的磨损。

本领域的技术人员应当能够理解，本发明并不局限于上述实施方式，只要机床Z轴(主轴)的安装采用滑块结构，皆可应用本发明。例如数控雕刻机床、数控铣床，以及同时具有雕和铣功能的数控雕铣床等。

Claims (8)

1.一种机床，包括床座11、工作台10、立柱2、横梁1，主轴7，所述主轴安装在主轴滑板17上，所述主轴滑板或横梁滑板8与Z轴上滑块和Z轴下滑块装配在一起，其特征在于：所述Z轴下滑块(14)的长度是Z轴上滑块(12)长度的1.1～2.0倍。

2.根据权利要求1所述的机床，其中，所述Z轴下滑块(14)的长度是Z轴上滑块(12)长度的1.1～1.5倍。

3.根据权利要求1或2所述的机床，其中，所述机床的工作台(10)是固定的。

4.根据权利要求1或2所述的机床，其中，所述机床的工作台(10)是活动的。

5.根据权利要求1或2所述的机床，其中，所述机床是数控雕刻机床。

6.根据权利要求1或2所述的机床，其中，所述机床是数控铣床。

7.根据权利要求1或2所述的机床，其中，所述机床是数控雕铣床。

8.根据权利要求1或2所述的机床，其中，Z轴上滑块(12)的长度为50～270mm。

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