CN106514279B - 一种地基-机床基础结构与床身的连接结构 - Google Patents

一种地基-机床基础结构与床身的连接结构 Download PDF

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Abstract

一种地基‑机床基础结构与床身的连接结构，在混凝土基础的结构中，有两部分的加筋结构层a和加筋结构层b；加筋结构层b由橡胶层和土工格室a两层结构组成；此基础结构很大程度上限制基础的侧向倾斜，提高地基的承载力，一定程度上减小基础的不均匀沉降；垫铁结构包含两部分：垫铁b和垫铁a；铁块a的外侧贴有位移传感器b，位移传感器b对应安装在床身的传感器位置；通过位移传感器a与位移传感器b的数据调节油腔内的油压，从而实现对床身精度的控制。克服传统垫铁无法调控的局限性，以及控制传统基础的不均匀沉降性，保证基础的精度以及可以精准实现对床身以及工作台导轨精度的调控。

Description

一种地基-机床基础结构与床身的连接结构
技术领域
本发明涉及地基-机床系统的安装领域，也涉及基础与床身的连接结构，更涉及到调控机床精度的研究领域，可应用到实验设备领域。
背景技术
近几年来，随着国务院实施多个重点专项计划，政府持续加大对航空航天、核电风电、铁路机车、船舶舰艇、交通运输等重点工程的投入力度。工程设备的关键零部件均为大尺寸、重吨位、高精度工件，要想承接加工这样的典型零件，就必须开发高水平的大型、重型、超重型数控机床。高精度机床是加工零件的重要基础，对精度要求很高，而重型机床由于自重的作用，又会对床身及基础产生很大的作用力，随着时间累积导致基础发生变形，而基础又会对机床产生影响。因此有必要研究可以调整机床精度的床身与基础的连接结构。
传统的基础结构与机床连接件-垫铁是通过地脚螺栓直接放置，没有调控功能。无法对床身微小的变化进行调控。本发明的连接结构可以准确实现对床身以及工作台导轨的精度调控。
发明内容
本发明的目的在于，对传统的地基基础结构与床身的连接结构垫铁进行重新设计，克服传统垫铁无法调控的局限性，以及控制传统基础的不均匀沉降性，保证基础的精度以及可以精准实现对床身以及工作台导轨精度的调控。
本发明是采用以下技术手段实现的：
一种地基-机床基础结构与床身的连接结构，连接结构用于连接基础结构、垫铁结构以及床身部分；该连接结构包括橡胶层1、土工格室a2、混凝土基础3、土工格室b4、床身5、位移传感器a6、位移传感器b11、地脚螺栓7、油腔8、垫铁a9、垫铁b10。
在混凝土基础3的结构中，有两部分的加筋结构层a和加筋结构层b；加筋结构层b由橡胶层1和土工格室a2两层结构组成，橡胶层1置于最底部，与橡胶层1紧密连接的是土工格室a2；加筋结构层a为位于基础上部的结构，加筋结构层a由土工格室b4组成；在混凝土基础3的表面，三个垫铁结构通过地脚螺栓7将床身5与混凝土基础3连接起来；垫铁结构由垫铁a9与垫铁b10并列焊接组成，垫铁a9的一侧贴有位移传感器b11，床身5上的螺栓孔处贴有位移传感器a6。油腔8设置在垫铁a9上。垫铁b10的一侧设有螺栓孔。
此基础结构很大程度上限制基础的侧向倾斜，提高地基的承载力，一定程度上减小基础的不均匀沉降；垫铁结构包含两部分：垫铁b10和垫铁a9；铁块a9的外侧贴有位移传感器b11，位移传感器b11对应安装在床身5的传感器位置；通过位移传感器a6与位移传感器b11的数据调节油腔8内的油压，从而实现对床身精度的控制。
工作机理：
由于重型机床的自重作用，随着滑座在工作台导轨上移动时会使得导轨发生变形，从而影响床身的精度，设计的基础结构与床身之间的连接结构后，当床身发生变形时，通过床身上贴的位移传感器数据，以及对应的垫铁上贴的传感器数据，来调控油腔内的油压，控制床身的不稳定性，从而控制了导轨因机床的自重发生的变形。同时，基础内部的加筋结构层，可以控制基础的侧向变形，进一步加强了基础的承载力，保证了基础的稳定性，确保机床的加工精度。
结构中采用以上设计方案，其优点是：
(1)可以对固定的床身以及工作台的导轨的变形进行控制，从而保证机床工作台导轨的精度。
(2)此结构既保证了基础的稳定性，又保证了工作台导轨的精度。
(3)结构中设置了液压油部分，液压油的承载力大，易于获得很大的力。
(4)调整机床水平方便，迅速。
(5)隔震，减震，降低噪音。
附图说明
图1为基础床身连接结构图；
图2为基础土工格结构图；
图3为基础底部加固层图；
图4为地脚螺栓图；
图中：1为橡胶层，2为土工格室a，3为混凝土基础，4为土工格室b，5为床身，6、位移传感器a，11为位移传感器b，7为地脚螺栓，8为油腔，9，10为垫铁。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细描述。
如图1-图4所示为一种新型地基基础结构与床身的连接结构，有基础结构，垫铁结构以及床身部分，图中橡胶1、土工格室a2、混凝土基础3、土工格室b4、床身5、位移传感器a6、位移传感器b11、地脚螺栓7、油腔8、垫铁a9、垫铁10b。床身部分在连接处各自贴上位移传感器a6；基础结构3包含两层加筋结构：从上到下依次水平置于地基基础内部，结构a为一层土工格室b4；结构b分为两层，上层为土工格室a2，下层为橡胶层1。此基础结构可以很大程度上限制基础的侧向倾斜，提高地基的承载力，一定程度上减小基础的不均匀沉降；垫铁结构包含两部分：右侧是带螺栓孔的铁块b10；左侧是带有油腔8的铁块a9，铁块外侧贴有位移传感器b11，对应于床身部分传感器位置，通过位移传感器数据调节油腔8内的油压，控制床身的精度，进而保证工作台导轨以及机床的加工精度。

Claims (2)

1.一种地基-机床基础结构与床身的连接结构，其特征在于：该连接结构用于连接基础结构、垫铁结构以及床身部分；该连接结构包括橡胶层(1)、土工格室a(2)、混凝土基础(3)、土工格室b(4)、床身(5)、位移传感器a(6)、位移传感器b(11)、地脚螺栓(7)、油腔(8)、垫铁a(9)、垫铁b(10)；
在混凝土基础(3)的结构中，包括加筋结构层a和加筋结构层b两部分；加筋结构层b由橡胶层(1)和土工格室a(2)两层结构组成，橡胶层(1)置于最底部，与橡胶层(1)紧密连接的是土工格室a(2)；加筋结构层a为位于基础上部的结构，加筋结构层a由土工格室b(4)组成；在混凝土基础(3)的表面，三个垫铁结构通过地脚螺栓(7)将床身(5)与混凝土基础(3)连接起来；垫铁结构由垫铁a(9)与垫铁b(10)并列焊接组成，垫铁a(9)的一侧贴有位移传感器b(11)，床身(5)上的螺栓孔处贴有位移传感器a(6)；油腔(8)设置在垫铁a(9)上；垫铁b(10)的一侧设有螺栓孔；
此基础结构限制基础的侧向倾斜，提高地基的承载力，减小基础的不均匀沉降；垫铁结构包含两部分：垫铁b(10)和垫铁a(9)；垫铁a(9)的外侧贴有位移传感器b(11)，位移传感器b(11)对应安装在床身(5)的传感器位置；通过位移传感器a(6)与位移传感器b(11)的数据调节油腔(8)内的油压，从而实现对床身精度的控制。
2.根据权利要求1所述的一种地基-机床基础结构与床身的连接结构，其特征在于：由于重型机床的自重作用，随着滑座在工作台导轨上移动时会使得导轨发生变形，从而影响床身的精度，当设计的基础结构与床身之间的结构连接后，当床身发生变形时，通过床身上贴的位移传感器数据，以及对应的垫铁上贴的传感器数据，来调控油腔内的油压，控制床身的不稳定性，从而控制了导轨因机床的自重发生的变形；同时，混凝土基础(3)内部的加筋结构层，控制混凝土基础(3)的侧向变形，进一步加强了混凝土基础(3)的承载力，保证了混凝土基础(3)的稳定性，确保机床的加工精度。
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