CN104802038A - 高精度立式加工中心 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度立式加工中心,其包括底座、立柱、工作台、主轴箱体、PLC控制器、加工主轴组件、Y轴移动机构、X轴移动机构和Z轴移动机构,工作台包括鞍座、工作台板、伸缩防护罩和滑轨延长支撑架,鞍座设置在Y轴移动机构上,X轴移动机构包括直线滑轨和滑块,伸缩防护罩的一端连接在所述工作台板上,另一端连接在该滑轨延长支撑架上;本发明的结构设计合理,通过PLC控制器进行自动化控制,一次装夹便可实现自动加工的目的,且加工速度快,精度高,工作稳定性好;而且通过合理设计工作台,提升整体结构的刚性和稳定性,有效的减少震动,加工精度高,运行平稳,防护效果好,有效防止切屑或其它异物掉落在导轨上,使用寿命长。

Description

高精度立式加工中心
技术领域
[0001 ] 本发明涉及加工中心技术领域,具体涉及一种高精度立式加工中心。
背景技术
[0002] 加工中心是从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力,通过在刀库上安装不同用途的刀具,可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具,实现多种加工功能。
[0003] 现有的加工中心虽然能满足加工使用需求,但是其结构较为复杂,体积笨重,尺寸较大,给安装、维护带来不便;而且加工中心在工作过程中会产生切肩,为防止切肩进行到导轨上造成工作台与导轨之间的磨损,通常需要在导轨的闲置段设置防护罩。然而现在技术中的防护罩因无专门支撑部件进行配合,导致其工作稳定性欠佳,防护效果差,切肩容易掉落在导轨上,产生不必要的异响,同时也造成工作台振动,导致加工中心的加工精度下降。
发明内容
[0004] 针对上述不足,本发明的目的在于,提供一种结构设计巧妙、合理,运行平稳、无杂音,且使用寿命长的高精度立式加工中心。
[0005] 为实现上述目的,本发明所提供的技术方案是:一种高精度立式加工中心,其包括底座、立柱、工作台、主轴箱体、PLC控制器及分别与该PLC控制器相连接并受其控制的加工主轴组件、Y轴移动机构、X轴移动机构和Z轴移动机构,所述立柱设置在底座的尾部位置,Y轴移动机构设置在该底座的前部位置,主轴箱体通过Z轴移动机构设置在立柱上,所述加工主轴组件设置在主轴箱体上,所述工作台包括鞍座、工作台板、伸缩防护罩和滑轨延长支撑架,所述鞍座设置在Y轴移动机构上,所述X轴移动机构包括直线滑轨和滑块,该直线滑轨设置在鞍座的上表面两侧边,且该直线滑轨的两端伸出鞍座的两端面,工作台板通过滑块活动设置在直线滑轨上,所述滑轨延长支撑架对应直线滑轨的下方位置设置在鞍座的端面上,并沿该直线滑轨的长边走向延伸出一定距离,该滑轨延长支撑架的顶面抵顶在该直线滑轨的底面,所述伸缩防护罩的一端连接在所述工作台板上,另一端连接在该滑轨延长支撑架上。
[0006] 作为本发明的一种改进,所述伸缩防护罩的一端上表面上设有角铁,该角铁上设有安装孔,并在所述工作台板的端面上设有与该安装孔相对应的螺孔,该伸缩防护罩的另一端的端面底边向下延伸形成连接部,该连接部上对应所述滑轨延长支撑架的位置设有安装孔。所述滑轨延长支撑架的一端面抵压在鞍座的端面上,另一端面设有与所述连接部上的安装孔相对应的螺孔,所述滑轨延长支撑架近所述鞍座的一端的顶面上设有螺孔,并在所述直线滑轨上设有与该螺孔相对应的通孔。所述鞍座的外侧壁设有多个方形凹陷;所述鞍座的底面一侧一体成型有Y轴连接部,该Y轴连接部呈环形,底部中间位置设有缺口。
[0007] 作为本发明的一种改进,所述主轴箱体包括主轴安装水平部和滑座安装垂直部,该滑座安装垂直部垂直设置在该主轴安装水平部的尾部,所述滑座安装垂直部的背面设有立柱滑块安装位,所述主轴安装水平部的首部设有用来设置加工主轴组件的安装轴孔,所述加工主轴组件设置在该安装轴孔上,且该加工主轴组件的轴心线与所述立柱滑块安装之间的间距等于该滑座安装垂直部的高度;所述主轴安装水平部和滑座安装垂直部的连接处设有加强筋,所述主轴安装水平部的首端面设有方形凹陷,该方形凹陷的中间位置设有垂直隔板,所述滑座安装垂直部的背面一体成型有Z轴连接部,该Z轴连接部呈环形,且一侧位置设有缺口 ;所述滑座安装垂直部的两侧面设有多个方形凹陷,相邻两方形凹陷之间能在滑座安装垂直部的外侧壁形成纵横交错的加强筋。
[0008] 作为本发明的一种改进,所述立柱为一横截面呈方形的柱体,所述柱体的底部两侧对称向凸起形成支撑座,该支撑座的上部呈逐渐缩小状,下部垂直向下延伸,该支撑座的底面中部向内凹入形成钝角凹槽,两侧向下凸起形成安装部,该安装部上设有垂直安装孔,并在所述支撑座的侧壁上设有让该垂直安装孔外露的凹腔。
[0009] 作为本发明的一种改进,所述柱体为中空体,该柱体的内腔的横截面外形轮廓为方形,该内腔的内壁上设有多条纵横交错的加强筋。
[0010] 作为本发明的一种改进,所述钝角凹槽的角度为160度。在保证结构强度的基础上,最大限度增大空间,以方便设置导轨以及螺杆等组件。
[0011] 作为本发明的一种改进,对应所述内腔的内壁与支撑座的外侧之间的位置于所述钝角凹槽上设有方形凹槽。所述支撑座的正面上设有凹面。在保证整体刚性和结构强度的基础上,最大限度减少用料,降低成本,同时也相应减轻重量,给安装与维护带来方便。
[0012] 作为本发明的一种改进,所述柱体的正面两侧对称各设有一条Y轴导轨安装条,该Y轴导轨安装条的上端内侧位置设有Y轴电机安装座,下端内侧位置设有Y轴丝杆轴承安装座,给安装使用带来方便。
[0013] 作为本发明的一种改进,所述底座为一采用树脂砂一体铸造成型的座体,该座体的四个角部底面向下凸起形成支脚,该支脚上设有安装孔,并在所述座体的侧壁设有让该安装孔外露的凹位,该座体的顶面周缘位置设有凸条,中间位置设有外形轮廓呈方形的凸台,该凸台的中部设有装配凹槽,该装配凹槽上设有Y轴组件安装条,该凸台的尾部两侧对称各设有鞍座。
[0014] 本发明的有益效果为:本发明的结构设计合理,伸缩防护罩在滑轨延长支撑架的支撑作用下,提升整体结构的刚性和稳定性,有效的减少震动,提高加工中心的加工精度,且伸缩防护罩运行平稳,防护效果好,有效防止切肩或其它异物掉落在导轨上,大大延长使用寿命,减少维护次数,降低成本。
[0015] 科学设置安装轴孔的位置,使加工主轴组件的轴心线与所述滑座安装垂直部之间的间距与滑座安装垂直部的长度基本相等,使得力学性能最大化,有效提升整体的结构强度,刚性好,在主轴高速转动加工时不易变形,稳定性好,进而提升加工中心的加工精度;而立柱通过支撑座巧妙加宽了柱体与底座结合面跨,大大增加了与底座的接触面,使立主柱与底座的结合更加牢固、紧密,因而加工中心在加工工件的时候能有效的减少震动,从而提高工件的加工精度;而且将柱体采用中空结构,并配合有纵横交错的加强筋,在保证整体刚性和结构强度的基础上,最大限度减少用料,降低成本,同时也相应减轻重量,有效提升整体的结构强度,刚性好,工作稳定性高,能够满足加工中心所需要的大负荷,高精度、高转速,高扭矩的要求;底座,采用一体铸造成型结构,整体刚性强,稳定性好,具有较好的荷重支撑能力,而且采用中空结构,并配合有纵横交错的加强筋,在保证整体刚性和结构强度的基础上,最大限度减少用料,降低成本,同时也相应减轻重量,有效提升整体的结构强度,刚性好,工作稳定性高,能够满足加工中心所需要的大负荷,高精度、高转速,高扭矩的要求;凸台与凸条之间能形成导水槽,切削液不外漏,给清理和维护工序带来方便。Y轴组件安装条采用连体结构,能承受更多的径向拉力,确保Y轴高速移动时的高稳定性,有效提高加工精度。另外,本发明采用PLC控制器进行自动化控制,一次装夹便可实现自动加工的目的,且加工速度快,精度高,工作稳定性好。
[0016] 下面结合附图与实施例,对本发明进一步说明。
附图说明
[0017] 图1是本发明的立体结构示意图。
[0018] 图2是本发明中工作台的立体结构示意图。
[0019] 图3是本发明中工作台的分解结构示意图。
[0020] 图4是本发明中主轴箱体的立体结构示意图一。
[0021] 图5是本发明中主轴箱体的立体结构示意图二。
[0022] 图6是本发明中立柱的立体结构示意图。
[0023] 图7是本发明中立柱的剖视结构示意图。
[0024] 图8是本发明底座结构示意图。
具体实施方式
[0025] 参见图1至图8,本实施例提供的一种高精度立式加工中心,其包括底座4、立柱2、工作台3、主轴箱体1、PLC控制器及分别与该PLC控制器相连接并受其控制的加工主轴组件5、Y轴移动机构6、X轴移动机构7和Z轴移动机构8,所述立柱2设置在底座4的尾部位置,Y轴移动机构6设置在该底座4的前部位置。
[0026] 主轴箱体I通过Z轴移动机构8设置在立柱2上,该主轴箱体I包括主轴安装水平部11和滑座安装垂直部12,该滑座安装垂直部12垂直设置在该主轴安装水平部11的尾部,所述滑座安装垂直部12的背面设有立柱滑块安装位,所述主轴安装水平部11的首部设有用来设置加工主轴组件5的安装轴孔111,所述加工主轴组件5设置在该安装轴孔111上,且该加工主轴组件5的轴心线与所述立柱2滑块安装之间的间距L等于该滑座安装垂直部12的高度H。
[0027] 参见图2,所述工作台3包括鞍座31、工作台板32、伸缩防护罩35和滑轨延长支撑架36,所述鞍座31设置在Y轴移动机构6上,所述X轴移动机构7包括直线滑轨33和滑块34,该直线滑轨33设置在鞍座31的上表面两侧边,且该直线滑轨33的两端伸出鞍座31的两端面,工作台板32通过滑块34活动设置在直线滑轨33上,所述滑轨延长支撑架36对应直线滑轨33的下方位置设置在鞍座31的端面上,并沿该直线滑轨33的长边走向延伸出一定距离,该滑轨延长支撑架36的顶面抵顶在该直线滑轨33的底面,所述伸缩防护罩35的一端连接在所述工作台板32上,另一端连接在该滑轨延长支撑架36上。
[0028] 具体的,参见图3,所述伸缩防护罩35的一端上表面上设有角铁351,该角铁351上设有安装孔,并在所述工作台板32的端面上设有与该安装孔相对应的螺孔,该伸缩防护罩35的另一端的端面底边向下延伸形成连接部352,该连接部352上对应所述滑轨延长支撑架36的位置设有安装孔。所述滑轨延长支撑架36的一端面抵压在鞍座31的端面上,另一端面设有与所述连接部352上的安装孔相对应的螺孔,所述滑轨延长支撑架36近所述鞍座31的一端的顶面上设有螺孔,并在所述直线滑轨33上设有与该螺孔相对应的通孔。所述鞍座31的外侧壁设有多个方形凹陷;所述鞍座31的底面一侧一体成型有Y轴连接部311,该Y轴连接部呈环形,底部中间位置设有缺口。
[0029] 具体的,参见图4和图5,所述主轴安装水平部11和滑座安装垂直部12的连接处设有加强筋,能进一步提升整体刚性和结构强度。所述主轴安装水平部11的首端面设有方形凹陷,该方形凹陷的中间位置设有垂直隔板,所述滑座安装垂直部12的背面一体成型有Z轴连接部121,该Z轴连接部121呈环形,且一侧位置设有缺口。所述滑座安装垂直部12的两侧面设有多个方形凹陷122,相邻两方形凹陷之间能在滑座安装垂直部12的外侧壁形成纵横交错的加强筋123。
[0030] 具体的,参见图6和图7,所述立柱2为一横截面呈方形的柱体21,所述柱体21的底部两侧对称向凸起形成支撑座22,该支撑座22的上部呈逐渐缩小状,下部垂直向下延伸,该支撑座22的底面中部向内凹入形成钝角凹槽221,两侧向下凸起形成安装部222,该安装部上设有垂直安装孔,并在所述支撑座22的侧壁上设有让该垂直安装孔外露的凹腔。具体的,该垂直安装孔的数量为四个,而凹腔的数量也为四个,相邻两凹腔26之间形成加强隔板,实现在保证整体刚性和结构强度的基础上,进一步减少用料。
[0031] 较佳的,所述柱体21为中空体,该柱体21的内腔212的横截面外形轮廓为方形,该内腔的内壁上设有多条纵横交错的加强筋211。所述钝角凹槽221的角度a为160度。在保证结构强度的基础上,最大限度增大空间,以方便设置导轨以及螺杆等组件。
[0032] 优选的,对应所述内腔的内壁与支撑座22的外侧之间的位置于所述钝角凹槽221上设有方形凹槽223。所述支撑座22的正面上设有凹面224。在保证整体刚性和结构强度的基础上,最大限度减少用料,降低成本,同时也相应减轻重量,给安装与维护带来方便。所述柱体21的正面两侧对称各设有一条Y轴导轨安装条213,该Y轴导轨安装条213的上端内侧位置设有Y轴电机安装座214,下端内侧位置设有Y轴丝杆轴承安装座215,给安装使用带来方便。
[0033] 具体的,参见图8,所述底座4为一采用树脂砂一体铸造成型的座体41,该座体41的四个角部底面向下凸起形成支脚42,该支脚42上设有安装孔43,并在所述座体41的侧壁设有让该安装孔43外露的凹位44,该座体41的顶面周缘位置设有凸条45,中间位置设有外形轮廓呈方形的凸台46,该凸台46与凸条45之间能形成导水槽40,切削液不外漏,便于清理和维护。该凸台46的中部设有装配凹槽47,该装配凹槽47上设有Y轴组件安装条48,该凸台46的尾部两侧对称各设有鞍座49。通过该鞍座49能较好地与立柱2配合安装,连接牢固,稳定性好,确保生切削与高速运转时的稳定性。
[0034] 根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述,采用与其相同或相似的结构而得到的其它加工中心,均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种高精度立式加工中心,其特征在于:其包括底座、立柱、工作台、主轴箱体、PLC控制器及分别与该PLC控制器相连接并受其控制的加工主轴组件、Y轴移动机构、X轴移动机构和Z轴移动机构,所述立柱设置在底座的尾部位置,Y轴移动机构设置在该底座的前部位置,主轴箱体通过Z轴移动机构设置在立柱上,所述加工主轴组件设置在主轴箱体上,所述工作台包括鞍座、工作台板、伸缩防护罩和滑轨延长支撑架,所述鞍座设置在Y轴移动机构上,所述X轴移动机构包括直线滑轨和滑块,该直线滑轨设置在鞍座的上表面两侧边,且该直线滑轨的两端伸出鞍座的两端面,工作台板通过滑块活动设置在直线滑轨上,所述滑轨延长支撑架对应直线滑轨的下方位置设置在鞍座的端面上,并沿该直线滑轨的长边走向延伸出一定距离,该滑轨延长支撑架的顶面抵顶在该直线滑轨的底面,所述伸缩防护罩的一端连接在所述工作台板上,另一端连接在该滑轨延长支撑架上。
2.根据权利要求1所述的高精度立式加工中心,其特征在于,所述伸缩防护罩的一端上表面上设有角铁,该角铁上设有安装孔,并在所述工作台板的端面上设有与该安装孔相对应的螺孔,该伸缩防护罩的另一端的端面底边向下延伸形成连接部,该连接部上对应所述滑轨延长支撑架的位置设有安装孔。
3.根据权利要求1所述的高精度立式加工中心,其特征在于,所述滑轨延长支撑架的一端面抵压在鞍座的端面上,另一端面设有与所述连接部上的安装孔相对应的螺孔,所述滑轨延长支撑架近所述鞍座的一端的顶面上设有螺孔,并在所述直线滑轨上设有与该螺孔相对应的通孔。
4.根据权利要求1所述的高精度立式加工中心,其特征在于,所述鞍座的外侧壁设有多个方形凹陷;所述鞍座的底面一侧一体成型有Y轴连接部,该Y轴连接部呈环形,底部中间位置设有缺口。
5.根据权利要求1所述的高精度立式加工中心,其特征在于,所述主轴箱体包括主轴安装水平部和滑座安装垂直部,该滑座安装垂直部垂直设置在该主轴安装水平部的尾部,所述滑座安装垂直部的背面设有立柱滑块安装位,所述主轴安装水平部的首部设有用来设置加工主轴组件的安装轴孔,所述加工主轴组件设置在该安装轴孔上,且该加工主轴组件的轴心线与所述立柱滑块安装之间的间距等于该滑座安装垂直部的高度;所述主轴安装水平部和滑座安装垂直部的连接处设有加强筋,所述主轴安装水平部的首端面设有方形凹陷,该方形凹陷的中间位置设有垂直隔板,所述滑座安装垂直部的背面一体成型有Z轴连接部,该Z轴连接部呈环形,且一侧位置设有缺口 ;所述滑座安装垂直部的两侧面设有多个方形凹陷,相邻两方形凹陷之间能在滑座安装垂直部的外侧壁形成纵横交错的加强筋。
6.根据权利要求1所述的高精度立式加工中心,其特征在于,所述立柱为一横截面呈方形的柱体,所述柱体的底部两侧对称向凸起形成支撑座,该支撑座的上部呈逐渐缩小状,下部垂直向下延伸,该支撑座的底面中部向内凹入形成钝角凹槽,两侧向下凸起形成安装部,该安装部上设有垂直安装孔,并在所述支撑座的侧壁上设有让该垂直安装孔外露的凹腔;所述柱体为中空体,该柱体的内腔的横截面外形轮廓为方形,该内腔的内壁上设有多条纵横交错的加强筋;所述钝角凹槽的角度为160度。
7.根据权利要求6所述的高精度立式加工中心,其特征在于,对应所述内腔的内壁与支撑座的外侧之间的位置于所述钝角凹槽上设有方形凹槽。
8.根据权利要求7所述的高精度立式加工中心,其特征在于,所述柱体的正面两侧对称各设有一条Y轴导轨安装条,该Y轴导轨安装条的上端内侧位置设有Y轴电机安装座,下端内侧位置设有Y轴丝杆轴承安装座。
9.根据权利要求8所述的高精度立式加工中心,其特征在于,所述支撑座的正面上设有凹面。
10.根据权利要求9所述的高精度立式加工中心,其特征在于,所述底座为一采用树脂砂一体铸造成型的座体,该座体的四个角部底面向下凸起形成支脚,该支脚上设有安装孔,并在所述座体的侧壁设有让该安装孔外露的凹位,该座体的顶面周缘位置设有凸条,中间位置设有外形轮廓呈方形的凸台,该凸台的中部设有装配凹槽,该装配凹槽上设有Y轴组件安装条,该凸台的尾部两侧对称各设有鞍座。
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