CN107932091B - 一种双层微调结构高精度横梁 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双层微调结构高精度横梁，属于数控机床技术领域。横梁为内外两层的长条矩形体，横梁外层将横梁内层包裹，横梁外层内部与横梁内层外部存有间隙，所述的横梁外层一端侧壁内为矩形空腔组，所述的矩形空腔组为等间距的三排，所述的矩形空腔组的每排均由数个等间距的矩形空腔组成，在横梁外层内的矩形空腔组上均开有与外界连通的过孔，在横梁外层内的矩形空腔组上均开有与内部腔体连通的螺纹孔，所述的矩形空腔组上每隔一个矩形腔体内的螺纹孔上拧入一个拉紧螺栓，所述的矩形空腔组上剩余的数个矩形腔体内的螺纹孔上均拧入支撑螺栓，所述的拉紧螺栓端部拧入横梁内层侧壁内，所述的支撑螺栓端部顶在横梁内层侧壁上。

Description

一种双层微调结构高精度横梁
技术领域
本发明涉及一种双层微调结构高精度横梁，属于数控机床技术领域。
背景技术
目前，具有“龙门架结构”重型数控机床横梁导轨（X轴），在安装和调整过程中，普遍存在受自身及刀架在横梁上运动时的作用影响，产生挠曲及扭转变形而达不到高精度的关键难题。通常的做法是采用反变形的工艺方法进行抵消处理。这种方法存在加工难度大，精度不宜控制，需多次修整，制造成本高，周期长的缺点。针对这一现状，我们急需研制出一种新结构横梁及其安装调整方法来解决这一难题，提高我国具有“龙门架结构”重型数控机床高精度横梁的制造水平。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种双层微调结构高精度横梁，将横梁设计成内外双层结构，通过内部横梁的支撑进行微调整，保证外部横梁高精度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双层微调结构高精度横梁，包括横梁外层、横梁内层、支撑螺栓、拉紧螺栓，横梁为内外两层的长条矩形体，横梁外层将横梁内层包裹，横梁外层内部与横梁内层外部存有间隙，所述的横梁外层一端侧壁内为矩形空腔组，所述的矩形空腔组为等间距的三排，所述的矩形空腔组的每排均由数个等间距的矩形空腔组成，在横梁外层内的矩形空腔组上均开有与外界连通的过孔，在横梁外层内的矩形空腔组上均开有与内部腔体连通的螺纹孔及通孔，所述的矩形空腔组上每隔一个矩形腔体内的通孔位置拧入一个拉紧螺栓，所述的矩形空腔组上剩余的数个矩形腔体内的螺纹孔上均拧入支撑螺栓，所述的拉紧螺栓端部拧入横梁内层侧壁内，所述的支撑螺栓端部顶在横梁内层侧壁上；横梁外层吊放于机床左立柱和机床右立柱上，横梁外层上装有机床左刀架和机床右刀架，机床左立柱与机床右立柱间为机床工作台。
本发明的有益效果是：本发明从横梁自身结构机理入手，将横梁设计成内外双层结构。即在典型结构横梁基础之上，通过有限元分析设计，将其按载荷的30%和70%进行结构划分。将承担横梁精度部分设计为外部横梁，使其承担30%载荷；将承担横梁载荷部分设计成内部横梁。使其承担70%载荷。通过内部横梁的支撑进行微调整，保证外部横梁高精度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
图1为本发明双层横梁的结构示意图。
图2为本发明双层横梁局部剖视后的结构示意图。
图3为本发明双层横梁局部剖视后的侧视图。
图4为本发明装于机床上的主视图。
图5为本发明装于机床上的侧视图。
图中标号：
1、横梁外层，2、横梁内层，3、支撑螺栓，4、拉紧螺栓，5、机床右立柱，6、机床左立柱，7、机床右刀架，8、机床左刀架，9、机床工作台，10、矩形空腔组，11、过孔。
具体实施方式
如图1-5所示，一种双层微调结构高精度横梁，包括横梁外层1、横梁内层2、支撑螺栓3、拉紧螺栓4，横梁为内外两层的长条矩形体，横梁外层1将横梁内层2包裹，横梁外层1内部与横梁内层2外部存有间隙，所述的横梁外层1一端侧壁内为矩形空腔组10，所述的矩形空腔组10为等间距的三排，所述的矩形空腔组10的每排均由数个等间距的矩形空腔组成，在横梁外层1内的矩形空腔组10上均开有与外界连通的过孔11，在横梁外层1内的矩形空腔组10上均开有与内部腔体连通的螺纹孔，所述的矩形空腔组10上每隔一个矩形腔体内的通孔位置拧入一个拉紧螺栓4，所述的矩形空腔组10上剩余的数个矩形腔体内的螺纹孔上均拧入支撑螺栓3，所述的拉紧螺栓4端部拧入横梁内层2侧壁内，所述的支撑螺栓3端部顶在横梁内层2侧壁上；横梁外层1吊放于机床左立柱6和机床右立柱5上，横梁外层1上装有机床左刀架8和机床右刀架7，机床左立柱6与机床右立柱5间为机床工作台9。
将测量仪器安装在机床工作台9上，分别移动机床左刀架8和机床右刀架7，使其在横梁外层1上移动，检测横梁的复合载荷（横梁自重和刀架自重）G的作用下，在Y向产生的下垂挠曲变形和X向产生扭转变形量值；在Ｙ向产生的下垂挠曲变形量值，通过调节横排数个支撑螺栓3和拉紧螺栓4进行修正，X向产生的扭转变形量值，通过调节数列的支撑螺栓3和拉紧螺栓4进行修正。

Claims (1)

1.一种双层微调结构高精度横梁，其特征在于：包括横梁外层（1）、横梁内层（2）、支撑螺栓（3）、拉紧螺栓（4）和测量仪器，横梁为内外两层的长条矩形体，横梁外层（1）将横梁内层（2）包裹，横梁外层（1）内部与横梁内层（2）外部存有间隙，所述的横梁外层（1）一端侧壁内为矩形空腔组（10），所述的矩形空腔组（10）为等间距的三排，所述的矩形空腔组（10）的每排均由数个等间距的矩形空腔组成，在横梁外层（1）内的矩形空腔组（10）上均开有与外界连通的过孔（11），在横梁外层（1）内的矩形空腔组（10）上均开有与内部腔体连通的螺纹孔，所述的矩形空腔组（10）上每隔一个矩形腔体内的螺纹孔上拧入一个拉紧螺栓（4），所述的矩形空腔组（10）上剩余的数个矩形腔体内的螺纹孔上均拧入支撑螺栓（3），所述的拉紧螺栓（4）端部拧入横梁内层（2）侧壁内，所述的支撑螺栓（3）端部顶在横梁内层（2）侧壁上；横梁外层（1）吊放于机床左立柱（6）和机床右立柱（5）上，横梁外层（1）上装有机床左刀架（8）和机床右刀架（7），机床左立柱（6）与机床右立柱（5）间为机床工作台（9）；其具体调整方法为：将测量仪器安装在机床工作台（9）上，分别移动机床左刀架（8）和机床右刀架（7），使其在横梁外层（1）上移动，检测横梁在复合载荷G的作用下，在Y向产生的下垂挠曲变形和X向产生扭转变形量值；在Ｙ向产生的下垂挠曲变形量值，通过调节横排数个支撑螺栓（3）和拉紧螺栓（4）进行修正，X向产生的扭转变形量值，通过调节数列的支撑螺栓（3）和拉紧螺栓（4）进行修正。
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