CN117140098A - 一种卧式高速加工中心用一体式焊接床身 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卧式高速加工中心用一体式焊接床身，包括由激光切割的钢板焊接的一体式的床身本体，床身本体为采用焊后加工工艺制备而成的床身本体，床身本体包括底板、横梁安装部分、摇篮安装部分和排屑器安装部分。本发明床身的重量轻，结构稳定性强，刚性明显提升，承载性能高，批量生产质量稳定性好，具有明显的优势，可确保卧式高速加工中心的动静态稳定性，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。本发明床身的重量把控精准，与设计重量的误差小，可提高机床整体性能；易于制作，制作周期短，成本低，不易出现缺陷；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。
Description
技术领域
本发明属于数控机床领域，具体涉及一种卧式高速加工中心用一体式焊接床身。
背景技术
随着新能源汽车市场的日益扩大，汽车零部件的加工效率成为提高竞争力的一部分。并且汽车零部件趋于一体式压铸成型，结构复杂，体积较大，普通立式加工中心与龙门加工中心无法满足一次加工到位的需求，因此可进行翻转多角度加工的卧式加工中心得到市场的极大认可与追求。为了提高卧式加工中心的加工效率，必须提高机床运行速度，并且实现高移速、高动态等特点相结合。因此卧式高速加工中心需要高承载、高刚性、轻量化的支撑部件及移动部件，否则会影响产品的加工精度、生产效率、响应速度等。
传统机床床身大件多采用铸铁铸造结构，由于床身在卧式加工中心中承载了全部重量，因此结构复杂、铸造难度大，容易出现气孔、砂眼等缺陷。并且铸件需要制作模型，成本高，耗时久，不仅消耗大量能源，还对环境造成较大污染。由于结构的复杂性增加设计难度，不仅要考虑结构的合理性还要考虑铸造的可行性。目前，有部分机床采用分段式床身来降低铸件结构的复杂性以及铸造难度，但装配的难度随之增加，并降低了机床整体精度。
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，提供一种重量轻且重量把控精准、承载性能高、成本低、精度高的卧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：一种卧式高速加工中心用一体式焊接床身，包括由激光切割的钢板焊接的一体式的床身本体，所述的床身本体为采用焊后加工工艺制备而成的床身本体，所述的床身本体包括底板、横梁安装部分、摇篮安装部分和排屑器安装部分；
所述的横梁安装部分包括左右对称设置的两个横梁立柱单元、顶部单元、两组第一安装筋板、两组第二安装筋板和两组第三安装筋板，所述的两组第一安装筋板用于安装Y向导轨，所述的两组第二安装筋板用于安装直线电机，所述的两组第三安装筋板用于安装横梁出运支架，所述的两个横梁立柱单元和所述的顶部单元均为由多块平板焊接围成的箱体结构，该箱体结构的内部焊接有若干内部加强筋，所述的两个横梁立柱单元对称焊接在所述的底板的后端的两侧，所述的顶部单元的顶部设有凸台面，所述的顶部单元的两端分别焊接在所述的两个横梁立柱单元的顶部，所述的两组第一安装筋板对称安装于所述的两个横梁立柱单元的内侧，所述的两组第二安装筋板对称安装于所述的两个横梁立柱单元的内侧，所述的两组第三安装筋板对称安装于所述的两个横梁立柱单元的下方，所述的两组第三安装筋板上分别安装有固定块和防撞块；
所述的摇篮安装部分包括左右对称设置的两个摇篮立柱单元、两组摇篮安装筋板、顶部筋板和两组顶部连接筋板，每个所述的摇篮立柱单元的高度小于每个所述的横梁立柱单元的高度，所述的两个摇篮立柱单元为由多块平板焊接围成的箱体结构，该箱体结构的内部焊接有若干内部加强筋，所述的两个摇篮立柱单元对称焊接在所述的底板上并位于所述的两个横梁立柱单元的前侧，所述的两组摇篮安装筋板对称安装于所述的两个摇篮立柱单元的内侧，所述的两组摇篮安装筋板和所述的两个摇篮立柱单元上分别留有用于安装A/C轴摇篮工作台的接口，所述的顶部筋板的两端分别焊接在所述的两个摇篮立柱单元的顶部，每组所述的顶部连接筋板的两端分别焊接在一个所述的摇篮立柱单元的顶部和一个横梁立柱单元的上部；
所述的排屑器安装部分设于所述的两组第三安装筋板的下方，所述的排屑器安装部分包括左右对称设置的两组排屑板、内部支撑筋、前连接板和后连接板，所述的两组排屑板分别倾斜设置且四周满焊，所述的两组排屑板由所述的内部支撑筋支撑，每组所述的排屑板的底部与所述的内部支撑筋的顶端焊接，所述的内部支撑筋的底端与所述的底板焊接，所述的前连接板的左右侧分别与所述的两个横梁立柱单元焊接，所述的后连接板的左右侧分别与所述的两个摇篮立柱单元焊接，所述的前连接板和所述的后连接板的底部分别与所述的内部支撑筋焊接。通过前连接板和后连接板串联整个床身，形成箱体框架，有利于提升床身整体结构的稳定性。
作为优选，所述的底板的四周焊接有若干地脚固定筋板。
作为优选，每个所述的横梁立柱单元与临近的第一安装筋板之间焊接有若干三角形加强筋，所述的若干三角形加强筋上下间隔设置。三角形加强筋的设计，可保证第一安装筋板的稳定性和加工精度，从而保证Y向导轨的安装精度，确保机床整体性能。
作为优选，所述的前连接板和所述的后连接板均为倒扣的三角形钣金。
作为优选，所述的床身本体由厚度10-16mm的钢板焊接而成。
作为优选，每个所述的箱体结构的内部通过铆焊工艺焊接有若干内部加强筋。内部加强筋通过铆焊工艺焊接，加工难度低。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明卧式高速加工中心用一体式焊接床身的底板、横梁安装部分、摇篮安装部分和排屑器安装部分构成整体框型结构，与传统铸造床身相比，本发明床身的重量减轻1/3，同时，结构稳定性强，刚性明显提升，承载性能高，批量生产质量稳定性好，具有明显的优势，可确保卧式高速加工中心的动静态稳定性，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)传统铸造床身除了重量大以外，还由于壁厚等无法准确铸造，重量与设计重量差别较大，无法预估。而本发明焊接床身的各组成部件均由激光切割的钢板组成，重量把控精准，与设计重量的误差小，可提高机床整体性能。
(3)本发明焊接床身易于制作，制作周期短，成本低，不易出现缺陷。
(4)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。
(5)对于本发明焊接床身上的有精度要求的面和孔，采用焊后加工工艺，可保证各个加工面的相对精度，尤其可以保证第一安装筋板和摇篮安装筋板的安装精度，从而保证床身整体精度。
(6)本发明焊接床身采用一体式设计，能够直接安装卧式高速加工中心的A/C轴摇篮工作台、移动部件、刀库等部件，减少调平工作量，提高精度。
附图说明
图1为实施例中一体式焊接床身的前侧外观图；
图2为实施例中一体式焊接床身的后侧外观图；
图3为实施例中一体式焊接床身的左侧剖视图；
图4为实施例中一体式焊接床身的后侧剖视图；
图1～图4中具体的附图标记如下：
1-底板、11-地脚固定筋板、21-横梁立柱单元、22-顶部单元、23-第一安装筋板、24-第二安装筋板、25-第三安装筋板、26-凸台面、27-固定块、28-防撞块、29-三角形加强筋、31-摇篮立柱单元、32-摇篮安装筋板、33-顶部筋板、34-顶部连接筋板、35-接口、41-排屑板、42-内部支撑筋、43-前连接板、44-后连接板。
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。
实施例的卧式高速加工中心用一体式焊接床身，如图1～图4所示，包括由激光切割的厚度10-16mm的钢板焊接的一体式的床身本体，床身本体为采用焊后加工工艺制备而成的床身本体，床身本体包括底板1、横梁安装部分、摇篮安装部分和排屑器安装部分。
横梁安装部分包括左右对称设置的两个横梁立柱单元21、顶部单元22、两组第一安装筋板23、两组第二安装筋板24和两组第三安装筋板25，两组第一安装筋板23用于安装Y向导轨，两组第二安装筋板24用于安装直线电机，两组第三安装筋板25用于安装横梁出运支架，两个横梁立柱单元21和顶部单元22均为由多块平板焊接围成的箱体结构，该箱体结构的内部通过铆焊工艺焊接有若干内部加强筋，两个横梁立柱单元21对称焊接在底板1的后端的两侧，顶部单元22的顶部设有凸台面26，顶部单元22的两端分别焊接在两个横梁立柱单元21的顶部，两组第一安装筋板23对称安装于两个横梁立柱单元21的内侧，两组第二安装筋板24对称安装于两个横梁立柱单元21的内侧，两组第三安装筋板25对称安装于两个横梁立柱单元21的下方，两组第三安装筋板25上分别安装有固定块27和防撞块28。
摇篮安装部分包括左右对称设置的两个摇篮立柱单元31、两组摇篮安装筋板32、顶部筋板33和两组顶部连接筋板34，每个摇篮立柱单元31的高度小于每个横梁立柱单元21的高度，两个摇篮立柱单元31为由多块平板焊接围成的箱体结构，该箱体结构的内部通过铆焊工艺焊接有若干内部加强筋，两个摇篮立柱单元31对称焊接在底板1上并位于两个横梁立柱单元21的前侧，两组摇篮安装筋板32对称安装于两个摇篮立柱单元31的内侧，两组摇篮安装筋板32和两个摇篮立柱单元31上分别留有用于安装A/C轴摇篮工作台的接口35，顶部筋板33的两端分别焊接在两个摇篮立柱单元31的顶部，每组顶部连接筋板34的两端分别焊接在一个摇篮立柱单元31的顶部和一个横梁立柱单元21的上部。
排屑器安装部分设于两组第三安装筋板25的下方，排屑器安装部分包括左右对称设置的两组排屑板41、内部支撑筋42、前连接板43和后连接板44，两组排屑板41分别倾斜设置以防止积屑且四周满焊以防水，两组排屑板41由内部支撑筋42支撑，每组排屑板41的底部与内部支撑筋42的顶端焊接，内部支撑筋42的底端与底板1焊接，前连接板43和后连接板44均为倒扣的三角形钣金，前连接板43的左右侧分别与两个横梁立柱单元21焊接，后连接板44的左右侧分别与两个摇篮立柱单元31焊接，前连接板43和后连接板44的底部分别与内部支撑筋42焊接。
本实施例中，底板1的四周焊接有四个地脚固定筋板11，用于安装和调平地脚；每个横梁立柱单元21与临近的第一安装筋板23之间焊接有若干三角形加强筋29，若干三角形加强筋29上下间隔设置。
上述一体式焊接床身投入使用后，能够直接安装卧式高速加工中心的A/C轴摇篮工作台、移动部件、刀库等部件，减少调平工作量，提高精度。A/C轴摇篮工作台安装于两组摇篮安装筋板32之间，移动部件通过Y向导轨模组安装在两组第一安装筋板23上，刀库安装在顶部单元22上的凸台面26上。
Claims (6)
1.一种卧式高速加工中心用一体式焊接床身，其特征在于，包括由激光切割的钢板焊接的一体式的床身本体，所述的床身本体为采用焊后加工工艺制备而成的床身本体，所述的床身本体包括底板、横梁安装部分、摇篮安装部分和排屑器安装部分；
所述的横梁安装部分包括左右对称设置的两个横梁立柱单元、顶部单元、两组第一安装筋板、两组第二安装筋板和两组第三安装筋板，所述的两组第一安装筋板用于安装Y向导轨，所述的两组第二安装筋板用于安装直线电机，所述的两组第三安装筋板用于安装横梁出运支架，所述的两个横梁立柱单元和所述的顶部单元均为由多块平板焊接围成的箱体结构，该箱体结构的内部焊接有若干内部加强筋，所述的两个横梁立柱单元对称焊接在所述的底板的后端的两侧，所述的顶部单元的顶部设有凸台面，所述的顶部单元的两端分别焊接在所述的两个横梁立柱单元的顶部，所述的两组第一安装筋板对称安装于所述的两个横梁立柱单元的内侧，所述的两组第二安装筋板对称安装于所述的两个横梁立柱单元的内侧，所述的两组第三安装筋板对称安装于所述的两个横梁立柱单元的下方，所述的两组第三安装筋板上分别安装有固定块和防撞块；
所述的摇篮安装部分包括左右对称设置的两个摇篮立柱单元、两组摇篮安装筋板、顶部筋板和两组顶部连接筋板，每个所述的摇篮立柱单元的高度小于每个所述的横梁立柱单元的高度，所述的两个摇篮立柱单元为由多块平板焊接围成的箱体结构，该箱体结构的内部焊接有若干内部加强筋，所述的两个摇篮立柱单元对称焊接在所述的底板上并位于所述的两个横梁立柱单元的前侧，所述的两组摇篮安装筋板对称安装于所述的两个摇篮立柱单元的内侧，所述的两组摇篮安装筋板和所述的两个摇篮立柱单元上分别留有用于安装A/C轴摇篮工作台的接口，所述的顶部筋板的两端分别焊接在所述的两个摇篮立柱单元的顶部，每组所述的顶部连接筋板的两端分别焊接在一个所述的摇篮立柱单元的顶部和一个横梁立柱单元的上部；
所述的排屑器安装部分设于所述的两组第三安装筋板的下方，所述的排屑器安装部分包括左右对称设置的两组排屑板、内部支撑筋、前连接板和后连接板，所述的两组排屑板分别倾斜设置且四周满焊，所述的两组排屑板由所述的内部支撑筋支撑，每组所述的排屑板的底部与所述的内部支撑筋的顶端焊接，所述的内部支撑筋的底端与所述的底板焊接，所述的前连接板的左右侧分别与所述的两个横梁立柱单元焊接，所述的后连接板的左右侧分别与所述的两个摇篮立柱单元焊接，所述的前连接板和所述的后连接板的底部分别与所述的内部支撑筋焊接。
2.根据权利要求1所述的一种卧式高速加工中心用一体式焊接床身，其特征在于，所述的底板的四周焊接有若干地脚固定筋板。
3.根据权利要求1所述的一种卧式高速加工中心用一体式焊接床身，其特征在于，每个所述的横梁立柱单元与临近的第一安装筋板之间焊接有若干三角形加强筋，所述的若干三角形加强筋上下间隔设置。
4.根据权利要求1所述的一种卧式高速加工中心用一体式焊接床身，其特征在于，所述的前连接板和所述的后连接板均为倒扣的三角形钣金。
5.根据权利要求1所述的一种卧式高速加工中心用一体式焊接床身，其特征在于，所述的床身本体由厚度10-16mm的钢板焊接而成。
6.根据权利要求1所述的一种卧式高速加工中心用一体式焊接床身，其特征在于，每个所述的箱体结构的内部通过铆焊工艺焊接有若干内部加强筋。
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