CN115476169A - 一种动柱式高速加工中心用一体式焊接床身 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的动柱式高速加工中心用一体式焊接床身包括由厚度10~20mm的钢板焊接而成的一体式的床身本体，床身本体包括外围筋板和多块支撑筋板，外围筋板包括底板、侧板和顶板，底板、侧板和顶板拼焊为箱体结构，多块支撑筋板横纵交错焊接在外围筋板的内侧，顶板由多块支撑筋板支撑，顶板上依次焊接有第一安装平台、若干安装凸台和第二安装平台，床身本体的底部设置有排屑器底座，顶板包括两块大斜面平板，两块大斜面平板的下端分别与排屑器底座满焊焊接，两块大斜面平板上分别安装有线轨安装板。该一体式焊接床身的重量是相同规格铸造床身重量的3/4，刚性提高40%，承载性能高，结构稳定性强，批量生产质量稳定性好，具有明显的优势。
Description
技术领域
本发明属于数控机床领域，具体涉及一种动柱式高速加工中心用一体式焊接床身。
背景技术
采用电池作为动力来驱动汽车运转的新能源汽车，为达到车体轻量化，目前大量采用铝型材零件。而与常规零件的加工不同，铝型材零件的加工对机床的效率、动态性能和稳定性要求极高，且同时要保证机床的刚性。动柱高速加工中心适合于铝型材加工，能有效减少占地面积，特别适用于新能源汽车、航空航天等零部件加工领域。由于动柱高速加工中心的机床的移动部件具备高移速、高动态特性等特点，因此动柱高速加工中心需要高承载、高刚性、轻量化的支撑部件，否则影响产品的加工精度、生产效率、响应速度等。
机床支撑大件（如床身、立柱）一般采用铸铁铸造结构，床身在整个动柱式加工中心中起到重要的支撑作用。但是受到铸造工艺的限制，机床支撑大件的壁厚较厚，一般为20-30mm，若壁厚不足，容易造成浇铸的铁水断流和产生气泡等问题。同时铸件内部筋板必须均匀布置，这使得为了在某些应力集中部位增加筋腔密度而不得不将铸件整体筋腔数量增加。另一方面，铸铁的弹性模量、屈服强度、冲击性能和焊接性能不理想，因此，以铸铁制成的机床支撑大件不能满足日益增加的高速加工机床的性能要求。此外，也有的机床采用分段式床身，整体由多段床身拼接而成，安装时需要调整分段式床身之间的平行度及等高度，操作繁琐，调整时间长、效率低，且难以保证机床安装精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种质量轻、承载性能高、结构稳定性强、批量生产质量稳定性好的动柱式高速加工中心用一体式焊接床身。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种动柱式高速加工中心用一体式焊接床身，包括由厚度10~20mm的钢板焊接而成的一体式的床身本体，所述的床身本体包括外围筋板和多块支撑筋板，所述的外围筋板包括底板、侧板和顶板，所述的底板、侧板和顶板拼焊为箱体结构，所述的多块支撑筋板横纵交错焊接在所述的外围筋板的内侧，每块所述的支撑筋板直立设置，所述的顶板由所述的多块支撑筋板支撑，所述的顶板上依次焊接有第一安装平台、若干安装凸台和第二安装平台，所述的第一安装平台用于安装转台和伺服机械手刀库，所述的若干安装凸台用于安装桥板或工作台板，所述的第二安装平台用于安装转台尾座，所述的床身本体的底部设置有上部敞口的排屑器底座，所述的排屑器底座用于安装排屑器，所述的排屑器底座沿所述的床身本体的长度方向设置，所述的顶板包括对称设置在所述的排屑器底座两侧的两块大斜面平板，两块所述的大斜面平板分别自上而下倾斜，两块所述的大斜面平板的下端分别与所述的排屑器底座满焊焊接，两块所述的大斜面平板上分别安装有线轨安装板，所述的线轨安装板沿所述的床身本体的长度方向设置。
本发明焊接床身采用一体式的钢板焊接结构，钢板厚度10~20mm，可有效减轻床身重量，且本发明床身整体采用钢件，相对于铸铁铸造的床身，弹性模量、屈服强度、冲击性能和焊接性能优异。本发明一体式焊接床身的重量是相同规格铸造床身重量的3/4，刚性提高40%，承载性能高，结构稳定性强，批量生产质量稳定性好，具有明显的优势。相对于传统的分段式床身，本发明一体式焊接床身无需进行平行度及等高度调节，安装便捷，可大幅缩短机床安装调试时间，并有效保证机床安装精度。本发明一体式焊接床身作为轻量化、高刚性、高承载性的机床支撑大件，可确保动柱式高速加工中心的移动部件能够完美达到60m/min的快移速度，满足新能源汽车、航空等领域所需的铝型材的高速高效加工，为客户创造价值。
本发明一体式焊接床身的两块大斜面平板的设计，便于机床加工产生的废水和废屑顺利到达床身底部的排屑器，以便将废水和废屑及时排出加工区域。同时，两块大斜面平板使床身结构紧凑，可提供第四轴旋转所需空间。并且，由于两块大斜面平板的下端分别与排屑器底座满焊焊接，可以有效解决机床内部漏水问题。
尤为重要的是，本发明一体式焊接床身设有第一安装平台、若干安装凸台、第二安装平台，可以兼顾安装转台和伺服机械手刀库、桥板或工作台板、转台尾座，转台即第四轴，从而增加机床的第四轴回转加工功能。
作为优选，所述的若干安装凸台分成两排对称焊接在两块所述的大斜面平板上，所述的若干安装凸台的上表面在同一平面上。
进一步地，所述的若干安装凸台的下端端面分别为与所述的两块大斜面平板的斜度相适配的斜面，所述的若干安装凸台的下端分别与所述的两块大斜面平板焊接。
作为优选，所述的排屑器底座由两条并行设置且横截面为半圆形的钢条组成，所述的排屑器底座用于安装双螺旋排屑器。床身底部采用双螺旋排屑器，可以将废水和废屑更为高效地排出加工区域。
作为优选，所述的两块大斜面平板的倾角均为25°~30°，在确保排水排屑效果的同时，能够有效避让第四轴，使第四轴有足够的旋转空间。
作为优选，所述的第一安装平台包括第一平板和若干第一支撑板，所述的若干第一支撑板的上端垂直焊接在所述的第一平板的底部，所述的若干第一支撑板的下端端面分别为与所述的两块大斜面平板的斜度相适配的斜面，所述的若干第一支撑板的下端分别与所述的两块大斜面平板焊接，所述的排屑器底座的前端穿设于所述的若干第一支撑板。进一步地，所述的第二安装平台包括第二平板和若干第二支撑板，所述的若干第二支撑板的上端垂直焊接在所述的第二平板的底部，所述的若干第二支撑板的下端端面分别为与所述的两块大斜面平板的斜度相适配的斜面，所述的若干第二支撑板的下端分别与所述的两块大斜面平板焊接，所述的排屑器底座的后端穿设于所述的若干第二支撑板。上述第一安装平台和第二安装平台结构简单，在保证足够刚性的同时，可减少钢板用料，降低成本。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明动柱式高速加工中心用一体式焊接床身的重量是相同规格铸造床身重量的3/4，刚性提高40%，承载性能高，结构稳定性强，批量生产质量稳定性好，具有明显的优势，可确保动柱式高速加工中心的移动部件能够完美达到60m/min的快移速度，满足新能源汽车、航空等领域所需的铝型材的高速高效加工，为客户创造价值。
2、相对于传统的分段式床身，本发明一体式焊接床身无需进行平行度及等高度调节，安装便捷，可大幅缩短机床安装调试时间，并有效保证机床安装精度。
3、本发明一体式焊接床身的两块大斜面平板的设计，便于机床加工产生的废水和废屑顺利到达床身底部的排屑器，以便将废水和废屑及时排出加工区域，同时可以有效解决机床内部漏水问题。
4、本发明一体式焊接床身可以兼顾安装转台和伺服机械手刀库、桥板或工作台板、转台尾座，转台即第四轴，从而增加机床的第四轴回转加工功能。
附图说明
图1为实施例中一体式焊接床身的外观图；
图2为放大2倍后的实施例中一体式焊接床身的纵剖图；
图3为实施例中一体式焊接床身的横剖图；
图4为配备工作台时床身的俯视图；
图5为配备转台时床身的俯视图；
图6为配备伺服机械手刀库时床身的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例的动柱式高速加工中心用一体式焊接床身，如图1~图3所示，包括由厚度10~20mm的钢板焊接而成的一体式的床身本体，床身本体包括外围筋板1和多块支撑筋板2，外围筋板1包括底板11、侧板12和顶板，底板11、侧板12和顶板拼焊为箱体结构，多块支撑筋板2横纵交错焊接在外围筋板1的内侧，每块支撑筋板2直立设置，顶板由多块支撑筋板2支撑，顶板上依次焊接有第一安装平台3、若干安装凸台4和第二安装平台5，第一安装平台3用于安装转台和伺服机械手刀库，若干安装凸台4用于安装桥板或工作台板，第二安装平台5用于安装转台尾座，床身本体的底部设置有上部敞口的排屑器底座6，排屑器底座6由两条并行设置且横截面为半圆形的钢条61组成，排屑器底座6用于安装双螺旋排屑器，排屑器底座6沿床身本体的长度方向设置，顶板包括对称设置在排屑器底座6两侧的两块大斜面平板13，两块大斜面平板13分别自上而下倾斜25°，两块大斜面平板13的下端分别与排屑器底座6满焊焊接，两块大斜面平板13上分别安装有线轨安装板14，线轨安装板14沿床身本体的长度方向设置。
本实施例中，若干安装凸台4分成两排对称焊接在两块大斜面平板13上，若干安装凸台4的上表面在同一平面上；若干安装凸台4的下端端面分别为与两块大斜面平板13的斜度相适配的斜面，若干安装凸台4的下端分别与两块大斜面平板13焊接。
本实施例中，第一安装平台3包括第一平板31和若干第一支撑板32，若干第一支撑板32的上端垂直焊接在第一平板31的底部，若干第一支撑板32的下端端面分别为与两块大斜面平板13的斜度相适配的斜面，若干第一支撑板32的下端分别与两块大斜面平板13焊接，排屑器底座6的前端穿设于若干第一支撑板32；第二安装平台5包括第二平板51和若干第二支撑板52，若干第二支撑板52的上端垂直焊接在第二平板51的底部，若干第二支撑板52的下端端面分别为与两块大斜面平板13的斜度相适配的斜面，若干第二支撑板52的下端分别与两块大斜面平板13焊接，排屑器底座6的后端穿设于若干第二支撑板52。
本实施例中，线轨安装板14为Q345B钢板，其他均为Q235B钢板。
上述一体式焊接床身配备工作台板时的俯视图见图4，图4中，71为工作台板，70为双螺旋排屑器；上述一体式焊接床身配备转台时的俯视图见图5，图5中，72为转台（即第四轴），73为转台尾座，74为桥板；上述一体式焊接床身配备伺服机械手刀库时的俯视图见图6，图6中，75为伺服机械手刀库。
上述一体式焊接床身的重量是相同规格铸造床身重量的3/4，刚性提高40%，承载性能高，结构稳定性强，批量生产质量稳定性好，具有明显的优势。
Claims (7)
1.一种动柱式高速加工中心用一体式焊接床身，其特征在于，包括由厚度10~20mm的钢板焊接而成的一体式的床身本体，所述的床身本体包括外围筋板和多块支撑筋板，所述的外围筋板包括底板、侧板和顶板，所述的底板、侧板和顶板拼焊为箱体结构，所述的多块支撑筋板横纵交错焊接在所述的外围筋板的内侧，每块所述的支撑筋板直立设置，所述的顶板由所述的多块支撑筋板支撑，所述的顶板上依次焊接有第一安装平台、若干安装凸台和第二安装平台，所述的第一安装平台用于安装转台和伺服机械手刀库，所述的若干安装凸台用于安装桥板或工作台板，所述的第二安装平台用于安装转台尾座，所述的床身本体的底部设置有上部敞口的排屑器底座，所述的排屑器底座用于安装排屑器，所述的排屑器底座沿所述的床身本体的长度方向设置，所述的顶板包括对称设置在所述的排屑器底座两侧的两块大斜面平板，两块所述的大斜面平板分别自上而下倾斜，两块所述的大斜面平板的下端分别与所述的排屑器底座满焊焊接，两块所述的大斜面平板上分别安装有线轨安装板，所述的线轨安装板沿所述的床身本体的长度方向设置。
2.根据权利要求1所述的一种动柱式高速加工中心用一体式焊接床身，其特征在于，所述的若干安装凸台分成两排对称焊接在两块所述的大斜面平板上，所述的若干安装凸台的上表面在同一平面上。
3.根据权利要求2所述的一种动柱式高速加工中心用一体式焊接床身，其特征在于，所述的若干安装凸台的下端端面分别为与所述的两块大斜面平板的斜度相适配的斜面，所述的若干安装凸台的下端分别与所述的两块大斜面平板焊接。
4.根据权利要求1所述的一种动柱式高速加工中心用一体式焊接床身，其特征在于，所述的排屑器底座由两条并行设置且横截面为半圆形的钢条组成，所述的排屑器底座用于安装双螺旋排屑器。
5.根据权利要求1所述的一种动柱式高速加工中心用一体式焊接床身，其特征在于，所述的两块大斜面平板的倾角均为25°~30°。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种动柱式高速加工中心用一体式焊接床身，其特征在于，所述的第一安装平台包括第一平板和若干第一支撑板，所述的若干第一支撑板的上端垂直焊接在所述的第一平板的底部，所述的若干第一支撑板的下端端面分别为与所述的两块大斜面平板的斜度相适配的斜面，所述的若干第一支撑板的下端分别与所述的两块大斜面平板焊接，所述的排屑器底座的前端穿设于所述的若干第一支撑板。
7.根据权利要求6所述的一种动柱式高速加工中心用一体式焊接床身，其特征在于，所述的第二安装平台包括第二平板和若干第二支撑板，所述的若干第二支撑板的上端垂直焊接在所述的第二平板的底部，所述的若干第二支撑板的下端端面分别为与所述的两块大斜面平板的斜度相适配的斜面，所述的若干第二支撑板的下端分别与所述的两块大斜面平板焊接，所述的排屑器底座的后端穿设于所述的若干第二支撑板。
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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 | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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