CN105149967A - 一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心，包括：底座、鞍座、丝杠螺母机构、第一驱动机构；底座的上表面上设有第一导轨和第二导轨；底座的上表面位于第一导轨和第二导轨之间设有一体成型的第一丝杠座和第二丝杠座；鞍座安装在第一导轨和第二导轨上，且鞍座的下表面上设有一体成型的第一螺母座；丝杠螺母机构包括丝杠螺母和丝杠，丝杠螺母安装在第一螺母座上，丝杠依次穿过第一丝杠座、丝杠螺母和第二丝杠座并与第一驱动机构连接；第一驱动机构通过丝杠驱动鞍座在底座上沿着Y轴方向进行移动。本发明结构稳定、配合精度降高。且简化了装配工艺，使得整个加工中心的结构更为简单实用。

Description

一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心
技术领域
本发明涉及机加工技术领域，尤其涉及一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心。
背景技术
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。广泛应用于机械制造、机加工领域。
在加工中心中，底座和鞍座是其主要的组成部件，且鞍座安装在底座上，鞍座通过丝杠组件与底座滑动配合，因此，丝杠组件与底座和鞍座的连接方式直接影响底座与鞍座的配合精度，而在加工过程中，鞍座与底座的配合精度直接影响着整个加工中心的加工精度。因此，丝杠组件与底座和鞍座的连接方式显的尤为重要。
但现有的技术中，丝杠组件基本上都是采用螺栓将丝杠组件中的支撑座和丝杠螺母座与底座和鞍座进行固定，再利用丝杠将二者连接在一起实现配合。由于螺栓的固定方式，在工作中，尤其是加工中心这种需要多轴移动的工作场合中，很容易产生松动，造成鞍座在移动过程中不断的在底座上来回晃动，严重影响了加工中心的加工精度。
发明内容
基于上述背景技术存在的技术问题，本发明提出一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心，该加工中心中通过增强底座与鞍座的配合精度，以实现对加工精度的提高。
本发明提出了一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心，包括：底座、鞍座、丝杠螺母机构、第一驱动机构；
底座水平布置，底座的上表面位于底座中心线的两侧设有沿着Y轴方向布置且相互平行的第一导轨和第二导轨；
底座的上表面位于第一导轨和第二导轨之间设有一体成型的第一丝杠座和第二丝杠座，且第一丝杠座和第二丝杠座之间的连线平行于第一导轨和第二导轨；
鞍座可滑动安装在第一导轨和第二导轨上，且鞍座的下表面上设有一体成型的第一螺母座；
丝杠螺母机构包括丝杠螺母和丝杠，其中，丝杠螺母安装在第一螺母座上，丝杠依次穿过第一丝杠座、丝杠螺母和第二丝杠座并与第一驱动机构连接；
第一驱动机构通过丝杠驱动鞍座在底座上沿着Y轴方向进行移动。
优选地，第一导轨、第二导轨与底座一体成型。
优选地，底座的下表面位于底座中心线的两侧设有沿着Y轴方向布置且相互平行的第一支撑面和第二支撑面；第一支撑面和第二支撑面之间设有弧形面，且弧形面的凸面朝向底座的上表面，弧形面的最高点位于底座上表面中心线的下方。
优选地，第一支撑面和第二支撑面的下方分别沿Y轴方向布置且相互平行的第一支撑座和第二支撑座。
优选地，第一支撑座和第二支撑座均由多块在同一直线上的支撑块组成，且每块支撑座上均设有竖直布置的调节螺栓孔。
优选地，工作台的下表面位于弧形面最高点处设有一体成型的第二螺母座。
优选地，还包括固定在底座的一侧的立柱、安装在鞍座上并可在鞍座上沿着X轴方向进行滑动的工作台、以及安装在立柱上并可在立柱上沿着Z轴方向进行滑动的加工机头。
优选地，立柱内部设有竖直布置的矩形腔，矩形腔内设有一体成型的竖直布置的加强构件；加强构件包括圆筒和加强件，圆筒的外周面与矩形腔的内周面之间预留有间隙，加强件位于间隙内且沿着立柱的高度方向设有多层，加强件的两端分别连接矩形腔内周面和圆筒的外周面。
本发明中，通过将第一丝杠座和第二丝杠座与底座一体成型，将第一螺母座与鞍座一体成型；并通过丝杠、丝杠螺母与第一螺母座、第一丝杠座和第二丝杠座进行配合实现鞍座与底座的连接；由于本发明中用于固定丝杠螺母的第一螺母座、用于固定丝杠的第一丝杠座和第二丝杠座均采用一体成型技术，从而提高了结构的稳定性，避免了因螺栓固定造成连接松动，配合精度降低的问题；同时，简化了装配工艺，使得整个加工中心的结构更为简单实用。
附图说明
图1为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心的结构示意图；
图2为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述底座的结构示意图一；
图3为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述底座的结构示意图二；
图4为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述鞍座与底座的装配图；
图5为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述工作台的结构示意图；
图6为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述工作台与鞍座的装配图；
图7为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述立柱的结构示意图；
图8为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述立柱的俯视图；
图9为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述加工机头与立柱的装配图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1-9所示，图1为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心的结构示意图；图2为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述底座的结构示意图一；图3为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述底座的结构示意图二；图4为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述鞍座与底座的装配图；图5为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述工作台的结构示意图；图6为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述工作台与鞍座的装配图；图7为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述立柱的结构示意图；图8为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述立柱的俯视图；图9为本发明提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心中所述加工机头与立柱的装配图。
在本文中，所述X轴、Y轴、Z轴相互正交构成三维立体坐标系。
参照图1，本发明实施例提出的一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心，包括：底座1、鞍座2、工作台3、立柱4、加工机头5、第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构和丝杠螺母机构：其中：丝杠螺母机构包括丝杠6和丝杠螺母；第一驱动机构用于驱动鞍座2在底座1上沿着Y轴方向进行移动；第二驱动机构用于驱动工作台3在鞍座2上沿着X轴方向进行移动；第三驱动机构用于驱动加工机头5在立柱4上沿着Z轴方向进行移动。
参照图2，底座1水平布置，底座1的上表面位于中心线的两侧设有沿着Y轴方向布置且相互平行的第一导轨101和第二导轨102；底座1的下表面位于底座1中心线的两侧均设有沿着Y轴方向布置且相互平行的第一支撑面103和第二支撑面104；第一支撑面103和第二支撑面104之间均设有弧形面105，且弧形面105的凸面朝向底座1的上表面，弧形面105的最高点位于底座1上表面中心线的下方；第一支撑面103和第二支撑面104的下方分别沿Y轴方向布置且相互平行的第一支撑座1031和第二支撑座1041；第一支撑座1031和第二支撑座1041均由多块在同一直线上的支撑块组成，且每块支撑座上均设有竖直布置的调节螺栓孔；底座1下表面位于弧形面105的两端均设有水平调节块1051，水平调节块1051上设有竖直布置的调节螺栓孔。本发明通过在第一支撑面103和第二支撑面104之间设置成弧形面105，使底座1的下表面形成形拱形，从而将底座1的承重力向两侧分散，把竖直向下的压力分散成向下和向外传递给相邻的部分的力，从而避免压力集中造成底座变形弯曲的问题；且弧形面105的设计也为底座1的形变提供了让力空间，从而可有效延长底座1的使用寿命；通过在调节螺栓孔内安装调节螺栓，通过调节调节螺栓可以调整底座1的水平位置。
参照图3，本实施例中，底座1的上表面位于第一导轨101和第二导轨102之间设有一体成型的第一丝杠座106和第二丝杠座107，且第一丝杠座106和第二丝杠座107之间的连线平行于第一导轨101和第二导轨102。
参照图4，鞍座2安装在第一导轨101和第二导轨102上；鞍座2的下表面设有一体成型的第一螺母座；鞍座2通过丝杠螺母和丝杠6与鞍座2上的第一螺母座和在底座1的第一丝杠座106和第二丝杠座107进行配合实现鞍座2与底座1的连接；由于第一螺母座、第一丝杠座106和第二丝杠座107均采用一体成型，从而提高了结构的稳定性、避免了因丝杠支撑座在工作中受力造成连松动，影响鞍座2与底座1的配合精度。且简化了装配工艺，使得整个加工中心的结构更为简单实用。
鞍座2的上表面位于鞍座2中心线的两侧设有沿着X轴方向布置且相互平行的第三导轨201和第四导轨202；鞍座2的上表面位于第三导轨201和第四导轨202之间设有一体成型的第三丝杠座203和第四丝杠座204，且第三丝杠座203和第四丝杠座204的之间的连线平行于第三导轨201和第四导轨202；鞍座2的上表面位于第三丝杠座203远离第四丝杠座204的一侧设有一体成型的轴承安装座205。
参照图5，工作台3的下表面位于工作台3中心线的两侧设有沿着X轴方向布置且相互平行的第一水平面301和第二水平面302；第一水平面301和第二水平面302上分别设有沿X轴方向布置且相互平行的第一滑台305和第二滑台306；第一滑台305和第二滑台306上均设有沿X轴方向并列布置的多个水平调节孔307；工作台3上靠近第一滑台305一侧的侧面、以及靠近第二滑台306的侧面上均设有操作窗口308；水平调节孔307与操作窗口的底部导通；操作人员通过操作窗口308将调节螺栓插入到水平调节孔307内。
第一水平面301和第二水平面302之间设有弧形面303，且弧形面303的凸面朝向工作台3的上表面，弧形面303的最高点位于工作台3上表面中心线的下方；弧形面303上分布有多个减重孔，工作台3的下表面位于弧形面303最高点处设有一体成型的第二螺母座304。
参照6，工作台3通过第一滑台305、第二滑台306与第三导轨201、第四导轨202配合实现在鞍座2上的滑动；工作台3通过丝杠螺母和丝杠6与工作台3上的第二螺母座304和鞍座2上的第三丝杠座203和第四丝杠座204进行配合实现与鞍座2的连接。
参照图7-8，立柱4竖直固定在立柱固定部109的凸台上，立柱4内部设有竖直布置的矩形腔，矩形腔内设有一体成型的竖直布置的加强构件；加强构件包括圆筒91和加强件92，圆筒91的外周面与矩形腔的内周面之间预留有间隙，加强件92位于间隙内且沿着立柱4的高度方向设有多层，加强件92的两端分别连接矩形腔内周面和圆筒91的外周面；每层加强件92均包括在同一平面上且首尾依次连接的第一连接片921、第二连接片922、第三连接片923和第四连接片924，且第一连接片921、第二连接片922、第三连接片923和第四连接片924分别位于矩形腔的四角，第一连接片921、第二连接片922、第三连接片923和第四连接片924上均设有缓冲孔；本发明通过在方形空腔内设置加强构件，使立柱4的刚性加强，加强了立柱4的抗震、抗弯曲和抗扭曲能力。
参照图9，立柱4上靠近底座1的一侧设有沿着Z轴方向布置且相互平行的第五导轨401和第六导轨402；立柱4上位于第五导轨401和第六导轨402之间设有一体成型的第五丝杠座403和第六丝杠座404，且第五丝杠座403和第六丝杠座404之间的连线平行于第五导轨401和第六导轨402。
加工机头5安装在第五导轨401和第六导轨402上；加工机头5上设有一体成型的第三螺母座；其中，加工机头5通过丝杠螺母和丝杠6与加工机头5上的第三丝杠螺母座和立柱4上的第五丝杠座403和第六丝杠座404进行配合实现与立柱4的连接，从而避免了因丝杠支撑座在工作中受力造成连松动，影响加工机头5与立柱4的配合精度。且简化了装配工艺，使得整个加工中心的结构更为简单实用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心，其特征在于，包括：底座(1)、鞍座(2)、丝杠螺母机构、第一驱动机构；
底座(1)水平布置，底座(1)的上表面位于底座(1)中心线的两侧设有沿着Y轴方向布置且相互平行的第一导轨(101)和第二导轨(102)；
底座(1)的上表面位于第一导轨(101)和第二导轨(102)之间设有一体成型的第一丝杠座(106)和第二丝杠座(107)，且第一丝杠座(106)和第二丝杠座(107)之间的连线平行于第一导轨(101)和第二导轨(102)；
鞍座(2)可滑动安装在第一导轨(101)和第二导轨(102)上，且鞍座(2)的下表面上设有一体成型的第一螺母座；
丝杠螺母机构包括丝杠螺母和丝杠(6)，其中，丝杠螺母安装在第一螺母座上，丝杠(6)依次穿过第一丝杠座(106)、丝杠螺母和第二丝杠座(107)并与第一驱动机构连接；
第一驱动机构通过丝杠(6)驱动鞍座(2)在底座(1)上沿着Y轴方向进行移动。
2.根据权利要求1所述的底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心，其特征在于，第一导轨(101)、第二导轨(102)与底座一体成型。
3.根据权利要求2所述的底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心，其特征在于，底座(1)的下表面位于底座(1)中心线的两侧设有沿着Y轴方向布置且相互平行的第一支撑面(103)和第二支撑面(104)；第一支撑面(103)和第二支撑面(104)之间设有弧形面(105)，且弧形面(105)的凸面朝向底座(1)的上表面，弧形面(105)的最高点位于底座(1)上表面中心线的下方。
4.根据权利要求3所述的底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心，其特征在于，第一支撑面(103)和第二支撑面(104)的下方分别沿Y轴方向布置且相互平行的第一支撑座(1031)和第二支撑座(1041)。
5.根据权利要求4所述的底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心，其特征在于，第一支撑座(1031)和第二支撑座(1041)均由多块在同一直线上的支撑块组成，且每块支撑座上均设有竖直布置的调节螺栓孔。
6.根据权利要求5所述的底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心，其特征在于，工作台(3)的下表面位于弧形面(303)最高点处设有一体成型的第二螺母座(304)。
7.根据权利要求1所述的底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心，其特征在于，还包括固定在底座(1)的一侧的立柱(4)、安装在鞍座(2)上并可在鞍座(2)上沿着X轴方向进行滑动的工作台(3)、以及安装在立柱(4)上并可在立柱(4)上沿着Z轴方向进行滑动的加工机头(5)。
8.根据权利要求7所述的底座与鞍座稳定配合型精密立式加工中心，其特征在于，立柱(4)内部设有竖直布置的矩形腔，矩形腔内设有一体成型的竖直布置的加强构件；加强构件包括圆筒(91)和加强件(92)，圆筒(91)的外周面与矩形腔的内周面之间预留有间隙，加强件(92)位于间隙内且沿着立柱(4)的高度方向设有多层，加强件(92)的两端分别连接矩形腔内周面和圆筒(91)的外周面。
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