CN108176990A - 加工中心机用高稳定机床 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及加工中心机领域，具体涉及加工中心机用高稳定机床，包括大理石底座、垂设于底座上的U形横梁、安装于底座表面的Y轴结构、滑设于Y轴结构表面的工作台、设置于U形横梁一侧表面的X轴结构、滑设于X轴结构表面的滑板、平行安装于滑板背离X轴结构一侧的两个Z轴结构，Z轴结构底部安装有用于对工作台上的工件进行加工的刀具；Z轴结构包括外罩、设置于外罩内部且连接于刀具的Z动力组件，设置于外罩和滑板之间的Z滑块，滑板上对应Z滑块设有Z导轨，Z动力组件驱动Z滑块带动刀具沿Z导轨上下运动；Y轴结构位于U形横梁底部中间位置且垂直于U形横梁。本发明加工精度高、适用范围广、整体稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及加工中心机领域，特别是涉及加工中心机用高稳定机床。
背景技术
金属加工机即金属加工机床，也叫CNC机床，简称加工中心(英文名是Computerized Numerica1Contro1Machine简称cnc)。金属加工中心机是通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成的适用于加工复杂形状工件的高效率自动化机床。
现有技术的加工中心机，部分采用双Z轴结构，且双Z轴为分体式，通过连接片和螺钉连接，由一套驱动机构带动双Z轴的运动。一方面，由于双Z轴分体式设计，加工装配时易造成位置误差，从而导致加工精度降低，第二方面，一套驱动机构，导致不论何时，双Z轴都要同时工作，不适用于只需一个Z轴运转的场合，适用范围小，第三方面，整体稳定性差，高速加工时整机会震动而进一步导致加工精度差。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种加工精度高、适用范围广、整体稳定性好的加工中心机用高稳定机床。
本发明所采用的技术方案是：加工中心机用高稳定机床，包括一体成型的大理石底座、垂设于底座上的U形横梁、安装于底座表面的Y轴结构、滑设于Y轴结构表面用于放置待加工工件的工作台、设置于U形横梁一侧表面的X轴结构、滑设于X轴结构表面的滑板、平行安装于滑板背离X轴结构一侧的两个Z轴结构，所述Z轴结构底部安装有用于对工作台上的工件进行加工的刀具；所述Z轴结构包括外罩、设置于外罩内部且连接于刀具的Z动力组件，设置于外罩和滑板之间的Z滑块，所述滑板上对应Z滑块设有Z导轨，所述Z动力组件驱动Z滑块带动刀具沿Z导轨上下运动；所述Y轴结构位于U形横梁底部中间位置且垂直于U形横梁。
对上述技术方案的进一步改进为，所述U形横梁侧面开设有U形槽，X轴结构包括平行设置于U形槽两边的两个X导轨和滑设于X导轨上的X滑块、驱动X滑块沿X导轨左右滑动的X动力组件；所述滑板安装于X滑块上。
对上述技术方案的进一步改进为，所述Y轴结构包括支撑座、平行设置于支撑座表面的两个Y导轨和滑设于Y导轨上的Y滑块、驱动Y滑块沿Y导轨前后滑动的Y动力组件；所述工作台安装于Y滑块上。
对上述技术方案的进一步改进为，所述U形横梁的内角和外角均为倒圆角，且U形横梁底部两侧加固连接有固定块。
对上述技术方案的进一步改进为，还包括设置于两个Z轴结构之间且连接于滑板的封板。
对上述技术方案的进一步改进为，所述X导轨的轨道面两侧顶部设有第一弧形槽，第一弧形槽下方设有第一弧形凸起，所述X滑块对应第一弧形槽设有第二弧形凸起，对应第一弧形凸起设有第二弧形槽，且第一弧形槽与第二弧形凸起无间隙连接，第二弧形槽与第一弧形凸起无间隙连接。
对上述技术方案的进一步改进为，还包括设置于底座背离Z轴结构一侧的排水排屑结构，所述排水排屑结构表面的高度低于底座表面的高度。
对上述技术方案的进一步改进为，所述Z动力组件为直连大扭矩电机。
本发明的有益效果为：
1、一方面，底座采用一体成型的大理石制成，相对于现有技术的铸铁架底座，具有加工精度高，阻尼系数高，吸振性强，热稳定性、耐腐蚀性好，无内应力释放等一系列优于金属床身的物理特性，让机床的精度更高，性能更稳定。第二方面，滑板上连接有两个平行设置的Z轴结构，双Z轴结构后滑板一体式设计，相对于现有技术的双Z轴分体结构，大大缩减因加工、装配带来的位置误差，进一步提高了加工精度和机床整体的稳定性。第三方面，Z轴结构包括外罩、设置于外罩内部且连接于刀具的Z动力组件，设置于外罩和滑板之间的Z滑块，所述滑板上对应Z滑块设有Z导轨，所述Z动力组件驱动Z滑块带动刀具沿Z导轨上下运动，每个Z轴结构都设有一套Z动力组件，使得两个Z轴结构可独立工作也可同时工作，二者互不干扰，当一个Z轴结构换刀时，另一个Z轴结构可正常工作，提高了本发明的适用范围。第四方面，Y轴结构位于U形横梁底部中间位置且垂直于U形横梁，工作台位于中心位置，机床整体重心稳定，进一步提高了机床的稳定性，防止机床剧烈震动造成的加工精度低。
2、U形横梁侧面开设有U形槽，U形槽的开设，分散了U形横梁的部分重力，降低了机床整体的重心，提高机床的稳定性。X轴结构包括平行设置于U形槽两边的两个X导轨和滑设于X导轨上的X滑块、驱动X滑块沿X导轨左右滑动的X动力组件；所述滑板安装于X滑块上。设有两个X滑轨和四个X滑块，使得滑板能稳定的连接于四个X滑块的表面，从而带动两个Z轴结构稳定的沿X导轨左右移动，进一步提高了机床的稳定性和加工精度。
3、Y轴结构包括支撑座、平行设置于支撑座表面的两个Y导轨和滑设于Y导轨上的Y滑块、驱动Y滑块沿Y导轨前后滑动的Y动力组件；所述工作台安装于Y滑块上。设有两个Y导轨和四个Y滑块，使得工作台能稳定的沿Y导轨前后移动，进一步提高了机床的稳定性和加工精度。
4、U形横梁的内角和外角均为倒圆角，降低了U形横梁整体的刚性，U形横梁底部两侧加固连接有固定块，防止加工震动造成的U形横梁晃动，进一步提高了机床的稳定性和加工精度。
5、还包括设置于两个Z轴结构之间且连接于滑板的封板，封板可分散部分震动力，减小加工时刀具的震动，进一步提高了机床的稳定性和加工精度。
6、所述X导轨的轨道面两侧顶部设有第一弧形槽，第一弧形槽下方设有第一弧形凸起，所述X滑块对应第一弧形槽设有第二弧形凸起，对应第一弧形凸起设有第二弧形槽，且第一弧形槽与第二弧形凸起无间隙连接，第二弧形槽与第一弧形凸起无间隙连接。同时，Y导轨和Y滑块的结构也是如此，X导轨是无间隙预紧，X导轨和X滑块之间能实现无间隙连接，使得Z轴和刀具运行更平稳，进一步提高了加工精度和机床的稳定性。
7、还包括设置于底座背离Z轴结构一侧的排水排屑结构，所述排水排屑结构表面的高度低于底座表面的高度，及时排出水和碎屑，防止污染物附着于待加工工件表面，保持机床的整洁度，提高加工精度。
8、Z动力组件为直连大扭矩电机，高低速都能实现大扭矩，切削扭矩大，切削平稳，震动小，进一步提高了加工精度和机床的稳定性。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的另一视角的立体图；
图3为本发明的第三视角的立体图；
图4为本发明的局部立体图；
图5为本发明的X导轨的立体图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1～图5所示，分别为本发明不同视角的立体图、局部立体图和X导轨的立体图。
加工中心机用高稳定机床100，包括一体成型的大理石底座110、垂设于底座110上的U形横梁120、安装于底座110表面的Y轴结构130、滑设于Y轴结构130表面用于放置待加工工件的工作台140、设置于U形横梁120一侧表面的X轴结构150、滑设于X轴结构150表面的滑板160、平行安装于滑板160背离X轴结构150一侧的两个Z轴结构170，所述Z轴结构170底部安装有用于对工作台140上的工件进行加工的刀具180；所述Z轴结构170包括外罩171、设置于外罩171内部且连接于刀具180的Z动力组件172，设置于外罩171和滑板160之间的Z滑块173，所述滑板160上对应Z滑块173设有Z导轨174，所述Z动力组件172驱动Z滑块173带动刀具180沿Z导轨174上下运动；所述Y轴结构130位于U形横梁120底部中间位置且垂直于U形横梁120。
U形横梁120侧面开设有U形槽121，U形槽121的开设，分散了U形横梁120的部分重力，降低了机床100整体的重心，提高机床100的稳定性。X轴结构150包括平行设置于U形槽121两边的两个X导轨152和滑设于X导轨152上的X滑块153、驱动X滑块153沿X导轨152左右滑动的X动力组件；所述滑板160安装于X滑块上。设有两个X滑轨和四个X滑块，使得滑板160能稳定的连接于四个X滑块的表面，从而带动两个Z轴结构170稳定的沿X导轨152左右移动，进一步提高了机床100的稳定性和加工精度。
Y轴结构130包括支撑座131、平行设置于支撑座131表面的两个Y导轨132和滑设于Y导轨132上的Y滑块133、驱动Y滑块沿Y导轨132前后滑动的Y动力组件；所述工作台140安装于Y滑块上。设有两个Y导轨132和四个Y滑块133，使得工作台140能稳定的沿Y导轨132前后移动，进一步提高了机床100的稳定性和加工精度。
U形横梁120的内角和外角均为倒圆角120a，降低了U形横梁120整体的刚性，U形横梁120底部两侧加固连接有固定块121b，防止加工震动造成的U形横梁120晃动，进一步提高了机床100的稳定性和加工精度。
还包括设置于两个Z轴结构170之间且连接于滑板160的封板190，封板190可分散部分震动力，减小加工时刀具180的震动，进一步提高了机床100的稳定性和加工精度。
所述X导轨152的轨道面两侧顶部设有第一弧形槽152a，第一弧形槽152a下方设有第一弧形凸起152b，所述X滑块对应第一弧形槽152a设有第二弧形凸起153a，对应第一弧形凸起152b设有第二弧形槽153b，且第一弧形槽152a与第二弧形凸起153a无间隙连接，第二弧形槽153b与第一弧形凸起152b无间隙连接。同时，Y导轨132和Y滑块的结构也是如此，X导轨152是无间隙预紧，X导轨152和X滑块之间能实现无间隙连接，使得Z轴和刀具180运行更平稳，进一步提高了加工精度和机床100的稳定性。
还包括设置于底座110背离Z轴结构170一侧的排水排屑结构111，所述排水排屑结构111表面的高度低于底座110表面的高度，及时排出水和碎屑，防止污染物附着于待加工工件表面，保持机床100的整洁度，提高加工精度。
Z动力组件172为直连大扭矩电机，高低速都能实现大扭矩，切削扭矩大，切削平稳，震动小，进一步提高了加工精度和机床100的稳定性。
一方面，底座110采用一体成型的大理石制成，相对于现有技术的铸铁架底座110，具有加工精度高，阻尼系数高，吸振性强，热稳定性、耐腐蚀性好，无内应力释放等一系列优于金属床身的物理特性，让机床100的精度更高，性能更稳定。第二方面，滑板160上连接有两个平行设置的Z轴结构170，双Z轴结构170后滑板160一体式设计，相对于现有技术的双Z轴分体结构，大大缩减因加工、装配带来的位置误差，进一步提高了加工精度和机床100整体的稳定性。第三方面，Z轴结构170包括外罩171、设置于外罩171内部且连接于刀具180的Z动力组件172，设置于外罩171和滑板160之间的Z滑块173，所述滑板160上对应Z滑块173设有Z导轨174，所述Z动力组件172驱动Z滑块173带动刀具180沿Z导轨174上下运动，每个Z轴结构170都设有一套Z动力组件172，使得两个Z轴结构170可独立工作也可同时工作，二者互不干扰，当一个Z轴结构170换刀时，另一个Z轴结构170可正常工作，提高了本发明的适用范围。第四方面，Y轴结构130位于U形横梁120底部中间位置且垂直于U形横梁120，工作台140位于中心位置，机床100整体重心稳定，进一步提高了机床100的稳定性，防止机床100剧烈震动造成的加工精度低。
本发明的工作原理为：
将待加工工件放置于工作台140上，Y轴结构130驱动工作台140带动工件前后移动，X轴结构150带动刀具180左右移动，Z轴结构170带动工件上下移动以对工作台140上的工件进行加工，两个Z轴结构170均单独设有Z动力组件172，可独立工作，也可同时工作，适用范围广。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.加工中心机用高稳定机床，其特征在于：包括一体成型的大理石底座、垂设于底座上的U形横梁、安装于底座表面的Y轴结构、滑设于Y轴结构表面用于放置待加工工件的工作台、设置于U形横梁一侧表面的X轴结构、滑设于X轴结构表面的滑板、平行安装于滑板背离X轴结构一侧的两个Z轴结构，所述Z轴结构底部安装有用于对工作台上的工件进行加工的刀具；所述Z轴结构包括外罩、设置于外罩内部且连接于刀具的Z动力组件，设置于外罩和滑板之间的Z滑块，所述滑板上对应Z滑块设有Z导轨，所述Z动力组件驱动Z滑块带动刀具沿Z导轨上下运动；所述Y轴结构位于U形横梁底部中间位置且垂直于U形横梁。
2.根据权利要求1所述的加工中心机用高稳定机床，其特征在于：所述U形横梁侧面开设有U形槽，X轴结构包括平行设置于U形槽两边的两个X导轨和滑设于X导轨上的X滑块、驱动X滑块沿X导轨左右滑动的X动力组件；所述滑板安装于X滑块上。
3.根据权利要求2所述的加工中心机用高稳定机床，其特征在于：所述Y轴结构包括支撑座、平行设置于支撑座表面的两个Y导轨和滑设于Y导轨上的Y滑块、驱动Y滑块沿Y导轨前后滑动的Y动力组件；所述工作台安装于Y滑块上。
4.根据权利要求3所述的加工中心机用高稳定机床，其特征在于：所述U形横梁的内角和外角均为倒圆角，且U形横梁底部两侧加固连接有固定块。
5.根据权利要求4所述的加工中心机用高稳定机床，其特征在于：还包括设置于两个Z轴结构之间且连接于滑板的封板。
6.根据权利要求5所述的加工中心机用高稳定机床，其特征在于：所述X导轨的轨道面两侧顶部设有第一弧形槽，第一弧形槽下方设有第一弧形凸起，所述X滑块对应第一弧形槽设有第二弧形凸起，对应第一弧形凸起设有第二弧形槽，且第一弧形槽与第二弧形凸起无间隙连接，第二弧形槽与第一弧形凸起无间隙连接。
7.根据权利要求6所述的加工中心机用高稳定机床，其特征在于：还包括设置于底座背离Z轴结构一侧的排水排屑结构，所述排水排屑结构表面的高度低于底座表面的高度。
8.根据权利要求7所述的加工中心机用高稳定机床，其特征在于：所述Z动力组件为直连大扭矩电机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Room 101, No. 632, Changdong Road, Changping Town, Dongguan City, Guangdong Province Applicant after: Qiaofeng Intelligent Equipment Co., Ltd Address before: 523000 Chen Bei Village, Changping Town, Dongguan, Guangdong Applicant before: Jir Fine Machinery Co., Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information |