CN107186495B - 一种无滑鞍的立式加工中心 - Google Patents

一种无滑鞍的立式加工中心 Download PDF

Info

Publication number
CN107186495B
CN107186495B CN201710588417.8A CN201710588417A CN107186495B CN 107186495 B CN107186495 B CN 107186495B CN 201710588417 A CN201710588417 A CN 201710588417A CN 107186495 B CN107186495 B CN 107186495B
Authority
CN
China
Prior art keywords
axis
saddle
rail
axis sliding
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710588417.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107186495A (zh
Inventor
夏军
罗育银
叶李生
李雪寒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Create Century Machinery Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Create Century Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Create Century Machinery Co Ltd filed Critical Shenzhen Create Century Machinery Co Ltd
Priority to CN201710588417.8A priority Critical patent/CN107186495B/zh
Publication of CN107186495A publication Critical patent/CN107186495A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107186495B publication Critical patent/CN107186495B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/01—Frames, beds, pillars or like members; Arrangement of ways
    • B23Q1/017—Arrangements of ways

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)

Abstract

本发明涉及一种无滑鞍的立式加工中心，包括机床床身，所述机床床身底座上安装有无滑鞍导轨结构，所述无滑鞍导轨结构包括X轴线轨以及固定于床身底座上的Y轴线轨，所述X轴线轨活动安装于X轴滑座中，所述X轴线轨上传动连接有用于驱动其沿X轴滑座直线往返运动的第一驱动结构，所述Y轴线轨上安装有Y轴滑块，所述Y轴滑块上连接有用于驱动其沿Y轴线轨往返滑动的第二驱动结构，所述Y轴滑块固定于X轴滑座的下方，所述立式加工中心的工作台固定于X轴线轨上。无滑鞍的立式加工中心可以更大的模块通用化，机型可以简化设计；机床移动的动态性能得到了提高，并且更加容易得提高插补曲面的动态性能，提高加工精度。

Description

一种无滑鞍的立式加工中心
技术领域
本发明涉及立式加工中心。
背景技术
传统立式加工中心的滑鞍上面的导轨用来支撑工作台，实现工件沿X方向运动，底面用来配合床身导轨实现工件沿着机床Y方向运动。目前滑鞍根据床身导轨类型分为硬轨滑鞍和线轨滑鞍，两种滑鞍只是在与机床配合的底部结构和上面导轨类型不同，其余部分结构相同，但是为了满足不同的加工要求，传统的立式加工中心仍然需要设计生产出硬轨和线轨两种滑鞍结构。这就导致了机床设计周期长，制造成本高、灵活性差等缺陷，即因为同系列不同规格的机型造成滑鞍变化，模块化设计通用性小；滑鞍本身还易变形造成加工精度误差，传统机床滑鞍加工难，加工不好还会影响机床精度，并且传统立式加工中心的动态性能不高，因此现有的立式加工中心存在改进的必要。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的立式加工中心，尤其是一种无滑鞍的立式加工中心。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无滑鞍的立式加工中心，包括机床床身，所述机床床身底座上安装有无滑鞍导轨结构，所述无滑鞍导轨结构包括X轴线轨以及固定于床身底座上的Y轴线轨，所述X轴线轨活动安装于X轴滑座中，所述X轴线轨上传动连接有用于驱动其沿X轴滑座直线往返运动的第一驱动结构，所述Y轴线轨上安装有Y轴滑块，所述Y轴滑块上连接有用于驱动其沿Y轴线轨往返滑动的第二驱动结构，所述Y轴滑块固定于X轴滑座的下方，所述立式加工中心的工作台固定于X轴线轨上。
如前所述的一种无滑鞍的立式加工中心，所述第一驱动结构包括第一驱动电机、第一滚珠丝杠，所述第一滚珠丝杠上匹配安装有第一螺母座，所述第一驱动电机的输出端通过传动带与第一螺母座连接用以传动控制所述第一滚珠丝杠直线往返运动，所述第一滚珠丝杠固定于所述工作台上。
如前所述的一种无滑鞍的立式加工中心，所述第二驱动结构包括第二驱动电机、第二滚珠丝杠，所述第二驱动电机的输出端通过联轴器与所述第二滚珠丝杠传动连接以驱动其旋转，所述第二滚珠丝杠上安装有跟随其转动而直线往返运动的第二螺母座，所述第二螺母座与Y轴滑块固定连接。
如前所述的一种无滑鞍的立式加工中心，所述所述X轴线轨、Y轴线轨的数量均为至少两条，各条所述X轴线轨、Y轴线轨的垂直交互处均安装有相应的X轴滑座、Y轴滑块。
如前所述的一种无滑鞍的立式加工中心，所述X轴滑座与相对应的Y轴滑块之间通过一过渡块将两者固定连接。
如前所述的一种无滑鞍的立式加工中心，各所述过渡块之间固定有一底板，所述第二螺母座固定于所述底板上。
如前所述的一种无滑鞍的立式加工中心，所述床身底座上延伸出一条固定支撑臂，所述固定支撑臂的外端安装有用于支撑工作台的随动支撑臂，所述随动支撑臂包括支撑大臂、支撑小臂，所述支撑大臂的内端可水平转动的安装于固定支撑臂上，所述支撑大臂的外端安装有可水平转动的支撑小臂，所述支撑小臂的外端活动安装于工作台底部，且支撑小臂的外端与工作台之间安装有蝶形弹簧。
实施本发明的技术方案，至少具有以下的有益效果：无滑鞍的立式加工中心通用性大，动态性能高，工作台面降低，有效提升加工精度。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明床身底座与无滑鞍导轨结构示意图；
图2为本发明部分结构俯视示意图；
图中标识说明如下：
1、床身底座；2、Y轴线轨；3、工作台；4、随动支撑臂；40、支撑大臂；41、支撑小臂；42、蝶形弹簧；5、X轴线轨；6、第一滚珠丝杠；7、第一驱动电机；8、传动带；9、第一螺母座；10、X轴滑座；11、Y轴滑块；12、过渡块；13、第二驱动电机；14、第二滚珠丝杠；15、第二螺母座；16、底板。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1-2所示的一种无滑鞍的立式加工中心，包括机床床身，所述机床床身底座1上安装有无滑鞍导轨结构，所述无滑鞍导轨结构包括X轴线轨5以及固定于床身底座1上的Y轴线轨2，所述X轴线轨5活动安装于X轴滑座10中，所述X轴线轨5上传动连接有用于驱动其沿X轴滑座10直线往返运动的第一驱动结构，所述Y轴线轨2上安装有Y轴滑块11，所述Y轴滑块11上连接有用于驱动其沿Y轴线轨2往返滑动的第二驱动结构，所述Y轴滑块11固定于X轴滑座10的下方，所述立式加工中心的工作台3固定于X轴线轨5上。
X轴、Y轴在现有机床设备上是常用于来区分两条不同方向线轨的标识方式，指与水平面平行且两轴相互垂直的线轨，常见的还有Z轴。工作台3是固定在X轴线轨5上的，所以两者会同步运动，与X轴线轨5传动连接的第一驱动结构可以是直接或间接传动连接在X轴线轨5上。
间接传动连接在本案中的实现技术方案是：第一驱动结构直接驱动工作台3，而工作台3再带动X轴线轨5沿X轴滑座10运动。所述第一驱动结构包括第一驱动电机7、第一滚珠丝杠6，所述第一滚珠丝杠6上匹配安装有第一螺母座9，所述第一驱动电机7的输出端通过传动带8与第一螺母座9连接用以传动控制所述第一滚珠丝杠6直线往返运动，所述第一滚珠丝杠6固定于所述工作台3上。滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，用于与螺母座配合将旋转运动转换成线性运动，或将直线运动转化为回转运动。当第一驱动电机7驱动第一螺母座9旋转的时候，与第一螺母座9配合的第一滚珠丝杠6会发生直线往返的运动，同时带动工作台3沿X轴方向往返。采用直接驱动的方式可以采用气缸等直线往返驱动机构直接作用在X轴线轨5上，拉动其往返运动。但从结构组装以及工件加工精度的考量来看，本案优选采用间接传动方式，即直接驱动工作台3，再带动X轴线轨5，其中第一驱动电机7的输出端优选采用齿轮，而第一螺母座9的外表面设有相应的齿纹，以便两者通过传动带8传动连接。
第二驱动结构包括第二驱动电机13、第二滚珠丝杠14，所述第二驱动电机13的输出端通过联轴器与所述第二滚珠丝杠14传动连接以驱动其旋转，所述第二滚珠丝杠14上安装有跟随其转动而直线往返运动的第二螺母座15，所述第二螺母座15与Y轴滑块11固定连接。滚珠丝杠将旋转转化为螺母座的直线往返，从而带动Y轴滑块11沿Y轴线轨2运动，由此实现整个工作台3再Y轴方向的操作。第一、而驱动电机优选采用伺服电机。
X轴线轨5、Y轴线轨2的数量均为至少两条，各条所述X轴线轨5、Y轴线轨2的垂直交互处均安装有相应的X轴滑座10、Y轴滑块11，从图2中可看出，各自两条的X轴线轨5、Y轴线轨2会有四个垂直交互（俯视角度时，两者在水平面的投影在该处是垂直交叉的）的地方。恰当数量的线轨在节约成本的同时还能有效的保证工作台3在各个方向的平稳运行。
在X轴滑座10与相对应的Y轴滑块11之间通过一过渡块12将两者固定连接，将结构细化，有利于对各部分进行更换维护。各过渡块12之间固定有一底板16，而第二螺母座15固定于所述底板16上。通过对底板16的拉动同时作用在各个过渡块12上，从而均衡的带动Y轴滑块11沿着Y轴线轨2滑行。
一些实施例中，床身底座1上延伸出一条固定支撑臂，所述固定支撑臂的外端转动安装有用于支撑工作台3的随动支撑臂4，所述随动支撑臂4包括首尾转动连接的支撑大臂40、支撑小臂41，所述支撑小臂41的外端活动安装于工作台3底部，且支撑小臂41的外端与工作台3之间安装有蝶形弹簧42。碟形弹簧又名贝勒维尔弹簧垫圈，是用金属板料或锻压坯料而成的截锥形截面的垫圈式弹簧。随动支撑臂4各个部件的转动都优选通过转轴连接来实现，支撑大臂40、支撑小臂41可以在水平向跟随工作台3在任意角度旋转，在支撑工作台3的同时不会限制其运动，蝶形弹簧42起到卸荷的效果，有效保证工作台3运动的平稳性。
改进后的立式加工中心将传统立式加工中心的滑鞍去掉，减少了因为同系列不同规格机型带来的滑鞍变化，可以更大的模块通用化，即只要换置工作台3长度和X轴线轨5长度就可以实现X轴行程的加大，同系列不同规格的机型可以简化设计。立式加工中心没有传统滑鞍的重量，机床移动的动态性能得到了提高，并且更加容易得提高插补曲面的动态性能，无滑鞍同时减少了Y轴的负载从而使其动态性能得到提高。同时立式加工中心成本降低，减少滑鞍本身变形带来的精度误差，以及避免了滑鞍加工难，加工不好影响机床精度的问题。此外，无滑鞍的立式加工中心可以实现X、Y轴做十字交叉运动，工作台3可以降低，方便装夹工件，更符合人性化操作，并且整体机床高度可以降低，从而机床重心降低，减少机床加工时产生振动的可能性，提高加工精度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种无滑鞍的立式加工中心，包括床身底座，其特征在于：所述床身底座上安装有无滑鞍导轨结构，所述无滑鞍导轨结构包括X轴线轨以及固定于床身底座上的Y轴线轨，所述X轴线轨活动安装于X轴滑座中，所述X轴线轨上传动连接有用于驱动其沿X轴滑座直线往返运动的第一驱动结构，所述Y轴线轨上安装有Y轴滑块，所述Y轴滑块上连接有用于驱动其沿Y轴线轨往返滑动的第二驱动结构，所述Y轴滑块固定于X轴滑座的下方，所述立式加工中心的工作台固定于X轴线轨上；
所述床身底座上延伸出一条固定支撑臂，所述固定支撑臂的外端安装有用于支撑工作台的随动支撑臂，所述随动支撑臂包括支撑大臂、支撑小臂，所述支撑大臂的内端水平转动的安装于固定支撑臂上，所述支撑大臂的外端安装有水平转动的支撑小臂，所述支撑小臂的外端活动安装于工作台底部，且支撑小臂的外端与工作台之间安装有蝶形弹簧；
所述第一驱动结构包括第一驱动电机、第一滚珠丝杠，所述第一滚珠丝杠上匹配安装有第一螺母座，所述第一驱动电机的输出端通过传动带与第一螺母座连接用以传动控制所述第一滚珠丝杠直线往返运动，所述第一滚珠丝杠固定于所述工作台上；
所述第二驱动结构包括第二驱动电机、第二滚珠丝杠，所述第二驱动电机的输出端通过联轴器与所述第二滚珠丝杠传动连接以驱动其旋转，所述第二滚珠丝杠上安装有跟随其转动而直线往返运动的第二螺母座，所述第二螺母座与Y轴滑块固定连接；
所述第一驱动电机为伺服电机。
2.如权利要求1所述的一种无滑鞍的立式加工中心，其特征在于：所述X轴线轨、Y轴线轨的数量均为至少两条，各条所述X轴线轨、Y轴线轨的垂直交互处均安装有相应的X轴滑座、Y轴滑块。
3.如权利要求2所述的一种无滑鞍的立式加工中心，其特征在于：所述X轴滑座与相对应的Y轴滑块之间通过一过渡块将两者固定连接。
4.如权利要求3所述的一种无滑鞍的立式加工中心，其特征在于：各所述过渡块之间固定有一底板，所述第二螺母座固定于所述底板上。
CN201710588417.8A 2017-07-19 2017-07-19 一种无滑鞍的立式加工中心 Active CN107186495B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710588417.8A CN107186495B (zh) 2017-07-19 2017-07-19 一种无滑鞍的立式加工中心

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710588417.8A CN107186495B (zh) 2017-07-19 2017-07-19 一种无滑鞍的立式加工中心

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107186495A CN107186495A (zh) 2017-09-22
CN107186495B true CN107186495B (zh) 2023-09-15

Family

ID=59882355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710588417.8A Active CN107186495B (zh) 2017-07-19 2017-07-19 一种无滑鞍的立式加工中心

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107186495B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107782371A (zh) * 2017-11-25 2018-03-09 苏州岸肯电子科技有限公司 一种天窗的测试工装

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10286734A (ja) * 1997-04-11 1998-10-27 Toshiba Mach Co Ltd 門形工作機械
CN201235472Y (zh) * 2008-07-02 2009-05-13 北京航空航天大学 直线电机驱动的四轴联动数控机床
CN202240472U (zh) * 2011-09-05 2012-05-30 北京华巍中兴电气有限公司 一种高精度的平面变位机构
CN103231246A (zh) * 2013-03-18 2013-08-07 宁波市凯博数控机械有限公司 一种立式数控钻铣机床
CN106425662A (zh) * 2016-12-27 2017-02-22 无锡明珠钢球有限公司 一种托盘的自定心夹紧机构
CN207014007U (zh) * 2017-07-19 2018-02-16 深圳市创世纪机械有限公司 一种无滑鞍的立式加工中心

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10286734A (ja) * 1997-04-11 1998-10-27 Toshiba Mach Co Ltd 門形工作機械
CN201235472Y (zh) * 2008-07-02 2009-05-13 北京航空航天大学 直线电机驱动的四轴联动数控机床
CN202240472U (zh) * 2011-09-05 2012-05-30 北京华巍中兴电气有限公司 一种高精度的平面变位机构
CN103231246A (zh) * 2013-03-18 2013-08-07 宁波市凯博数控机械有限公司 一种立式数控钻铣机床
CN106425662A (zh) * 2016-12-27 2017-02-22 无锡明珠钢球有限公司 一种托盘的自定心夹紧机构
CN207014007U (zh) * 2017-07-19 2018-02-16 深圳市创世纪机械有限公司 一种无滑鞍的立式加工中心

Also Published As

Publication number Publication date
CN107186495A (zh) 2017-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101386150B (zh) 一种用于光学元件数控抛光机床
CN105215817B (zh) 复杂叶片多接触轮砂带磨床
CN201283534Y (zh) 一种用于光学元件数控抛光机床
CN209304296U (zh) 一种五轴数控打磨机
CN2923166Y (zh) 一种多轴机床
CN211103267U (zh) 一种往复伸缩式抛光机
CN108381207B (zh) 一种六自由度工作台及控制方法
CN107186495B (zh) 一种无滑鞍的立式加工中心
CN200948497Y (zh) 多球面的车削加工夹具
CN201264181Y (zh) 数控逆向加工组合机床
CN102248206A (zh) 一种超高加工速度的卧式铣床
CN201529709U (zh) 数控板料折弯机用新型六轴数控挡料
CN202061777U (zh) 三维精密工作台
CN215357640U (zh) 一种机械加工用定位研磨装置
CN207014007U (zh) 一种无滑鞍的立式加工中心
CN203818255U (zh) 用于数控加工中心的主机床组件
CN112705416A (zh) 一种五轴联动多用途点胶平台
CN107863864B (zh) 用于全自动平衡机可线性校正的双丝杆式进给滑台
CN105313190A (zh) 悬臂式木材复合加工中心x轴驱动机构
CN112816212A (zh) 用于滚珠丝杆和导轨实验的同步往复机构和测试装置
CN205437843U (zh) 一种铣床夹具
CN205130053U (zh) 悬臂式木材复合加工中心x轴驱动机构
CN205915040U (zh) 无螺母座的床鞍及一种适用于加工中心的部件
CN220427508U (zh) 一种效果好的cnc工装浮动支撑装置
CN211360184U (zh) 一种折弯机用定位装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant