CN107598639A - 一种数控机床光机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种数控机床光机，属于数控加工设备领域，包括互相配合的立柱和主轴箱，所述主轴箱采用偏心结构，所述主轴箱上固锁有同动打刀刀库，所述立柱的一侧设有水平设置的刀库固锁平台。本发明的光机强度高，而且抗震性好。
Description
技术领域
本发明属于数控加工设备领域，涉及一种数控机床，尤其是涉及一种数控机床光机。
背景技术
在现有数控加工技术中，机床由立柱、主轴头、工作台、鞍座和底座组成。立柱作为机床的必不可少的一部分，其主要作用是能够使主轴头上下运动并且起到支撑作用。立柱的刚性和强度直接影响着机床的加工精度，在工件加工时机床立柱本身会产生振动，进而带动主轴头振动，从而影响固定在主轴头上的主轴振动，还有固定在立柱上刀库振动，整个结构的振动会对被加工零件的加工表面产生影响，影响其表面的粗糙度，进一步影响工件的质量和合格率，使得工件缺陷较多，尤其是同动打刀机构，采用机械式打刀，打刀过程中，对立柱的冲击性更大，因此整个机床刚性和强度尤其重要。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种抗振性好且强度高的一种数控机床光机。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种数控机床光机，立柱、主轴箱、鞍座、底座和工作台，所述立柱通过鞍座设在所述底座上，所述工作台设在所述底座上，所述主轴箱与所述立柱匹配设置且上下滑动连接，所述主轴箱设在所述工作台的正上方；
所述立柱包括主体，所述主体为内部中空结构，所述主体的一侧设有水平设置且向外凸起的固锁平台，所述固定平台的下端设有均布有两个与所述主体连接的第一加强筋，所述主体设有所述固定平台的一侧还设有加工面，所述加工面设在所述固锁平台的上端，所述加工面和所述固锁平台垂直设置，所述主体的下端面设有加强块，所述加强块上设有多个固定孔，所述固定孔内设有阻尼复合材料。
进一步的，所述主体内灌注水泥。
进一步的，所述主体的正面从上至下依次设有多个第二加强筋。
进一步的，所述加工面凸出所述主体设置，所述加工面凸出主体的高度为5～10mm,所述加工面上设有固锁刀库用螺孔和导向用长条孔。
进一步的，所述主体的上端设有吊装孔，所述吊装孔内侧设有第一加强凸起。
进一步的，所述主体的内部从上至下设有多个平行且横向设置的第三加强筋，多个所述第三加强筋之间设有多个第四加强筋，所述第四加强筋与所述第三加强筋垂直设置。
进一步的，所述主体的顶端设有吊装螺孔，所述吊装螺孔的内部对应设有第二加强凸起。
进一步的，所述主轴箱包括箱体，所述箱体后端面的两侧设有通过硬轨与机床立柱滑动连接的配合面，所述箱后端面的中部设有固定丝杠的连接套，所述箱体的前端设有固定主轴的主轴孔，所述主轴孔距离所述箱体左侧的距离小于距离所述箱体右侧的距离，所述箱体的上端面与所述主轴孔对应的区域设有避位孔，所述箱体上端面的两侧对称设有长条凸台，所述长条凸台的纵向中心线与所述箱体的纵向中心线平行设置。
进一步的，所述箱体的两侧对称设有第一观察窗，所述第一观察窗上端面的高度大于所述主轴孔上端面的高度，所述箱体的前端面设有第二观察窗，所述第二观察窗外形与所述箱体端面的尺寸相同，所述第一观察窗与所述第二观察窗内均设有亚克力材质的透明视窗。
进一步的，所述箱体外部的左侧设有第一肋板，外部的右侧设有第二肋板，内部设有多个竖直的第三肋板和水平设置的第四肋板，相邻的所述第三肋板和所述第四肋板之间设有加强柱。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：1、本发明立柱结构中，设置加工面和固锁平台两个安装面，增加固锁的牢固性，而且刀库在打刀时候的振动可通过固锁平台向下传递，最大力度的减少对立柱的振动影响，而且第一加强筋可进一步增加固锁平台的强度；2、阻尼复合材料起到能把振动能吸收并转变成其他形式的能量而耗散，从而减少机械振动和降低噪音的作用，提升立柱的稳定性；3、主体内灌注水泥，在主体结构简单，方便模具制造，降低成本的同时，增加了主体的重量，提升牢固性和稳定性，而且不影响主体的内部结构；4、加工面凸出设置，加工更加方便，降低加工成本，加工面上设有固锁刀库用螺孔和导向用长条孔，长条孔内可设置键，用来保证刀库与立柱调节时候的水平度；5、主轴采用偏心设置，左侧是安装刀库的一侧，设置较小的宽度，有利于缩小刀臂半径，而在刀库结构中，刀臂半径越短，转动惯性越小，在换刀转动的过程中对刀库的振动越小，整个结构的稳定性越高，避位孔的设置方便打到杆穿过与主轴配合，长条凸台的设置有利于固锁打刀结构的底座，减少箱体整面的加工，提升加工的便利性，降低加工成本；6、第一观察窗和第二观察窗的设置方便观察打刀臂与主轴的配合情况，有利于提升组装效率，而且如有运转故障，也可快速确认配合异常，方便快速提出解决方案；7、设置第一肋板、第二肋板、第三肋板和第四肋板，进一步提升主轴箱的刚性和强度。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明立柱侧视的结构示意图；
图2是本发明立柱仰视的结构示意图；
图3是本发明立柱俯视的结构示意图；
图4是本发明主轴箱后视的结构示意图；
图5是本发明主轴箱前视的结构示意图；
图6是本发明主轴箱端面剖开的结构示意图；
图7是本发明一种数控机床光机的结构示意图。
附图标记说明：
21-主体；22-固锁平台；221-第一加强筋；23-加工面；231-螺孔；232-长条孔；24-吊装孔；241-第一加强凸起；25-第二加强筋；26-吊装螺孔；261-第二加强凸起；27-加强块；271-固定孔；28-第三加强筋；28-第四加强筋；11-箱体；12-配合面；13-连接套；14-主轴孔；141-注油孔；15-避位孔；16-长条凸台；17-维修口；18-第一观察窗；19-第二观察窗；101-定位凸台；102-起吊孔；103-第一肋板；104-第二肋板；105-配重孔；106-第三肋板；107-第四肋板；108-加强柱；10-主轴箱；20-立柱；30-底座；40-鞍座；50-工作台。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
如图7所示，本发明为一种数控机床光机，包括立柱20、主轴箱10、鞍座40、底座30和工作台50，立柱20通过鞍座40设在底座30上，工作台50设在底座30上，主轴箱10与立柱20匹配设置且上下滑动连接，主轴箱10设在工作台50的正上方。
如图1、图2和图3所示，本发明为一种数控机床光机，包括主体21，主体21为内部中空结构，主体21的一侧设有水平设置且向外凸起的固锁平台22，固定平台的下端设有均布有两个与主体21连接的第一加强筋221，主体21设有固定平台的一侧还设有加工面23，加工面23设在固锁平台22的上端，加工面23和固锁平台22垂直设置，主体21的下端面设有加强块27，加强块27上设有多个固定孔271，固定孔271内设有阻尼复合材料，设置加工面23和固锁平台22两个安装面，增加固锁的牢固性，而且刀库在打刀时候的振动可通过固锁平台22向下传递，最大力度的减少对立柱的振动影响，而且第一加强筋221可进一步增加固锁平台22的强度。
优选地，主体21内灌注水泥，主体21内灌注水泥，在主体21结构简单，方便模具制造，降低成本的同时，增加了主体21的重量，提升牢固性和稳定性，而且不影响主体21的内部结构。
优选地，固锁平台22和加工面23的垂直度小于等于0.2，方便刀库支架的安装，确保连接的牢固性。
优选地，主体21的正面从上至下依次设有多个第二加强筋25，提升主体21的强度；更优选地，主体21的内部从上至下设有多个平行且横向设置的第三加强筋28，多个第三加强筋28之间设有多个第四加强筋29，第四加强筋29与第三加强筋28垂直设置，进一步提升主体21的强度和刚性。
优选地，加工面23凸出主体21设置，加工面23凸出主体21的高度为5～10mm,优选地为5mm,模具制造的过程中，方便开模取件，而且凸出设置，加工更加方便，降低加工成本，加工面23上设有固锁刀库用螺孔231和导向用长条孔232，长条孔232内可设置键，用来保证刀库与立柱调节时候的水平度。
优选地，主体21的上端设有吊装孔24，吊装孔24内侧设有第一加强凸起241，方便机床组装的时候穿入绳索进行吊装，设置的第一加强凸起241有利于提升吊装孔24的强度，避免吊装绳索对吊装孔24产生破坏；优选地，主体21的顶端设有吊装螺孔26，吊装螺孔26的内部对应设有第二加强凸起261，在使用吊装绳部方便的时候，可采用顶端的吊装螺孔26，安装吊环相对吊装绳使用更加方便，而且拆卸更加容易，设置多个吊装方式，根据不同的情况选择，方便快捷，设置的第二加强凸起261，有利于提升吊装螺孔26的强度，增加螺纹处的厚度，提升牢固性。
如图4、图5和图6所示，本发明为一种同动打刀用主轴箱，包括箱体11，所述箱体11后端面的两侧设有通过硬轨与机床立柱滑动连接的配合面12，箱后端面的中部设有固定丝杠的连接套13，箱体11的前端设有固定主轴的主轴孔14，主轴孔14距离箱体11左侧的距离小于距离箱体11右侧的距离，箱体11的上端面与主轴孔14对应的区域设有避位孔15，箱体11上端面的两侧对称设有长条凸台16，长条凸台16的纵向中心线与箱体11的纵向中心线平行设置，主轴采用偏心设置，左侧是安装刀库的一侧，设置较小的宽度，有利于缩小刀臂半径，而在刀库结构中，刀臂半径越短，转动惯性越小，在换刀转动的过程中对刀库的振动越小，整个结构的稳定性越高，避位孔15的设置方便打到杆穿过与主轴配合，长条凸台16的设置有利于固锁打刀结构的底座，减少箱体11整面的加工，提升加工的便利性，降低加工成本。
优选地，箱体11上端面靠近连接套13一端的两侧设有定位凸台101，定位凸台101上均设有安装起吊孔102，安装吊环后，方便进行转运和与立柱的装配。
优选地，箱体11的两侧对称设有第一观察窗18，第一观察窗18上端面的高度大于主轴孔14上端面的高度，箱体11的前端面设有第二观察窗19，第二观察窗19外形与箱体11端面的尺寸相同，第一观察窗18与第二观察窗19内均设有亚克力材质的透明视窗，方便观察打刀臂与主轴的配合情况，有利于提升组装效率，而且如有运转故障，也可快速确认配合异常，方便快速提出解决方案。
优选地，箱体11的上端面还设有维修口17，维修孔设在避位孔15的后端，维修口17为正六边形，在装配过程中方便对同动打刀臂的调节，保证打刀力能够顺利将主轴上的刀松开，后续维修过程中，也方便进行维护和保养。
优选地，箱体11的右侧设有与主轴孔14连通的注油孔141，方便对主轴进行润滑，延长使用寿命，保证主轴内部零件的润滑需求。
优选地，箱体11外部的左侧设有第一肋板103，外部的右侧设有第二肋板104，内部设有多个竖直的第三肋板106和水平设置的第四肋板107，相邻的第三肋板106和第四肋板107之间设有加强柱108，第三肋板106、第四肋板107的厚度与箱体11外壁的厚度一致，有利于模具成型过程中的原料的快速流动成型，均匀散热，一定程度上可以避免应力集中，第一肋板103和第二肋板104的厚度一致且大于第三肋板106的厚度，设置在边缘而且向外凸出设置，采用较大的厚度容易成型，避免原料流动不到位，产生不合格产品，设置的多个肋板大大提升了箱体11的强度，提升了箱体11的刚性和稳定性，有助于提升加工精度。
优选地，箱体11上端面的右侧设有多个配重孔105，配重孔105设在第二肋板104上，因主轴孔14采用偏心设置，配重孔105可平衡箱体11的结构，保证整个箱体11的质量对称，受力均匀，避免振动惯性，提升箱体11的稳定性。
在实际的使用过程中，将主轴固定在主轴孔14内，将同动打刀的刀臂组件固定在长条凸台16上，然后与主轴配合实现主轴的松拉刀，刀臂组件与主轴的配合情况可通过第一观察窗18和第二观察窗19确定，主轴偏心设置，重心的偏置量通过配重孔105进行调节，保证结构的稳定性，而且设置第一肋板103、第二肋板104、第三肋板106和第四肋板107，进一步提升主轴箱的刚性和强度，刀库通过支架安装在固锁平台22和加工面23上，在同动刀库打刀的过程中，刀库的振动通过支架传到立柱上，然后通过固锁平台22向下传导，不同于传统立柱上侧面固锁的形式，侧面固锁对立柱的振动最大，易引起立柱向一侧的振动，向下传动对立柱的振动降低到最小，立柱的稳定性大大提升，同时底部固定孔271内设置的阻尼复合材料可吸收一定的机械振动，并且降低噪音，更进一步提升了立柱的稳定性，除此之前立柱内设置多个第三加强筋28和第四加强筋29，外部设置多个第二加强筋25，进一步提升立柱的刚性和强度，整个结构简单，保证了立柱的刚性和强度，有利于保证机械加工精度，提升产品合格率。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种数控机床光机，其特征在于：包括立柱、主轴箱、鞍座、底座和工作台，所述立柱通过鞍座设在所述底座上，所述工作台设在所述底座上，所述主轴箱与所述立柱匹配设置且上下滑动连接，所述主轴箱设在所述工作台的正上方；
所述立柱包括主体，所述主体为内部中空结构，所述主体的一侧设有水平设置且向外凸起的固锁平台，所述固定平台的下端设有均布有两个与所述主体连接的第一加强筋，所述主体设有所述固定平台的一侧还设有加工面，所述加工面设在所述固锁平台的上端，所述加工面和所述固锁平台垂直设置，所述主体的下端面设有加强块，所述加强块上设有多个固定孔，所述固定孔内设有阻尼复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床光机，其特征在于：所述主体内灌注水泥。
3.根据权利要求1所述的一种数控机床光机，其特征在于：所述主体的正面从上至下依次设有多个第二加强筋。
4.根据权利要求1所述的一种数控机床光机，其特征在于：所述加工面凸出所述主体设置，所述加工面凸出主体的高度为5～10mm,所述加工面上设有固锁刀库用螺孔和导向用长条孔。
5.根据权利要求1所述的一种数控机床光机，其特征在于：所述主体的上端设有吊装孔，所述吊装孔内侧设有第一加强凸起。
6.根据权利要求1所述的一种数控机床光机，其特征在于：所述主体的内部从上至下设有多个平行且横向设置的第三加强筋，多个所述第三加强筋之间设有多个第四加强筋，所述第四加强筋与所述第三加强筋垂直设置。
7.根据权利要求1所述的一种数控机床光机，其特征在于：所述主体的顶端设有吊装螺孔，所述吊装螺孔的内部对应设有第二加强凸起。
8.根据权利要求1所述的一种数控机床光机，其特征在于：所述主轴箱包括箱体，所述箱体后端面的两侧设有通过硬轨与机床立柱滑动连接的配合面，所述箱后端面的中部设有固定丝杠的连接套，所述箱体的前端设有固定主轴的主轴孔，所述主轴孔距离所述箱体左侧的距离小于距离所述箱体右侧的距离，所述箱体的上端面与所述主轴孔对应的区域设有避位孔，所述箱体上端面的两侧对称设有长条凸台，所述长条凸台的纵向中心线与所述箱体的纵向中心线平行设置。
9.根据权利要求8所述的一种数控机床光机，其特征在于：所述箱体的两侧对称设有第一观察窗，所述第一观察窗上端面的高度大于所述主轴孔上端面的高度，所述箱体的前端面设有第二观察窗，所述第二观察窗外形与所述箱体端面的尺寸相同，所述第一观察窗与所述第二观察窗内均设有亚克力材质的透明视窗。
10.根据权利要求8所述的一种数控机床光机，其特征在于：所述箱体外部的左侧设有第一肋板，外部的右侧设有第二肋板，内部设有多个竖直的第三肋板和水平设置的第四肋板，相邻的所述第三肋板和所述第四肋板之间设有加强柱。
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