CN200967139Y - 一种有四条导轨副装置的加工机床 - Google Patents

一种有四条导轨副装置的加工机床 Download PDF

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肖业喜
李中廉
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Abstract

一种有四条导轨副装置的加工机床，属于机床领域。采用四条导轨副机构，导轨副机构为滚动或滑动导轨副装置。具有诸多优点：四条导轨副跨距大，承载能力强，静刚度高。四条导轨副与Y轴驱动机构对称分布，热影响小，动刚度高。在四条导轨副中由中间两条导向，导向比好，运动精度高。成本增加不多，性能提高较大，性价比高。满足重切削、快速运动较高和生产频率较高的用户；满足大功率、强力切削和零件加工精度较高的用户。适用于大型床身式铣床、数控铣床及立式加工中心，以满足大功率、高扭矩、强力切削和高精度要求。

Description

一种有四条导轨副装置的加工机床
技术领域
本实用新型涉及一种有四条导轨副装置的加工机床，属于机床领域。
背景技术
随着科学技术的不断进步，国民经济的持续发展，不少行业对大型机床产品的需求不断增长，对其要求也与日俱增。大型床身式即十字滑台式铣床、数控铣床及加工中心，因其X行程较大，滑座也随之加大，如X行程1800mm时，工作台长大于2000mm，则滑座长大于3000mm。Y轴导轨副不仅承受着滑座、工作台、夹具和工件的重量，还承受着切削力，故Y轴导轨副成为关键所在。传统的、普遍采用的Y轴双导轨副因其刚性差，逐步地被三条导轨副所取代。而三条导轨副存在如下不足：
a)因Y轴驱动机构的存在，三条导轨副不可能对称分布，每条导轨副承载不均；
b)Y轴驱动力的作用点很难作用在重心的垂直平面内，易产生扭矩，影响传动刚度；
c)无论用单导轨导向，还是用任意两根导向，导向位置难于设置在中心平面内，导向性不理想，影响动态性能；
d)由于三条导轨副与Y轴驱动机构非对称分布，热影响各不相同，降低了动态刚度。
由于上述原因，两条或三条导轨副，不仅产品的几何精度、特别是ISO标准规定的角度偏差(起伏、倾斜)难于达到要求，而且加工精度大受影响。不论双导轨副还是三条导轨副，因其结构性缺陷，大型床身式机床的刚度、几何精度，特别是角度偏差(起伏、倾斜)和加工精度难于满足用户越来越高的要求。
大型床身式铣床、数控铣床和立式加工中心，因X行程较大，滑座长度相应较大。Y轴若为双导轨副，刚性较差，若是三条导轨副，因Y轴驱动置于其任意两条导轨副之间，三条导轨副难于对称分布，致使承载不均，热影响也不同，动刚度不高。
发明内容
为了克服上述现有技术结构的不足，本实用新型提供一种有四条导轨副装置的加工机床。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：一种有四条导轨副装置的加工机床，采用四条导轨副机构，导轨副机构为滚动或滑动导轨副装置。
采用四条导轨副机构，并在同一类产品中五大铸件毛坯通用情况下，采用直线滚动导轨副的产品，以满足重切削、快速运动较高和生产率较高的要求；又有采用镶钢滑动导轨副的产品，以满足大功率、高扭矩、强力切削和加工精度较高的要求。
高刚性四条滚动或滑动导轨副导轨机构还可应用到大型床身式铣床、数控铣床及各种需配置滑台的大型专机上。
本实用新型的有益效果具体如下：在大型床身式铣床、数控铣床和立式加工中心的Y轴中，采用高刚性四条导轨副具有诸多优点：一是四条导轨副跨距大，承载能力强，静刚度高。二是四条导轨副与Y轴驱动机构对称分布，热影响小，动刚度高。三是在四条导轨副中由中间两条导向，导向比好，运动精度高。四是成本增加不多，性能提高较大，性价比高。
大型立式加工中心Y轴均采用四条导轨副机构。且在同一产品中铸件毛坯通用情况下，即可采用滚动导轨副，以满足重切削、快速运动较高和生产频率较高的用户；又可采用滑动导轨副，以满足大功率、强力切削和零件加工精度较高的用户。四条高刚性滚动或滑动导轨副导轨机构，适用于大型床身式铣床、数控铣床及立式加工中心，以满足大功率、高扭矩、强力切削和高精度要求。
附图说明
图1是本实用新型四条直线导轨副结构图；
图2是本实用新型四条直线导轨副结构的侧面图；
图3是本实用新型镶钢滑动导轨副结构图；
图4是本实用新型镶钢滑动导轨副结构的截面图。
图中1、2、3、4为导轨副，5为工作台，6为滑座，7为床身，8为Y轴驱动机构。滑座6通过Y轴驱动机构8和导轨副1、2、3、4实现Y轴(前后)运动。工作台5在滑座6上实现X轴(左右)运动。
具体实施方式
一种有四条导轨副装置的加工机床，有四条高刚性滚动或滑动导轨副，所述加工机床为大型床身式铣床、数控铣床及立式加工中心，以满足大功率、高扭矩、强力切削和高精度要求。具体结构见图1和图3。
图1、图2中，床身7上固定导轨副1、2、3、4；导轨副1、2、3、4与滑座6连接，滑座6与工作台5连接，在中间两滚动导轨副2和3滑块的相应位置上安装有调节螺钉9，以精调运动精度。在四条滚动导轨定位面另一侧对应每个固定导轨螺钉处分别安装有圆柱体10和沉头螺钉11，微调导轨的直线度，并固定，以提高导轨的接触刚度。
图3、图4中，在在两侧导轨副1和4的滑座6上，分别装有压板12，以实现Y轴在水平平面的导向。导轨副2为基准导轨副，在导轨副3的滑座相应处设有通过配研的镶条13，见图4A-A剖面，镶条通过其两端的调节螺钉14使导向性能达到最优状态。
因为图3中的镶钢滑动导轨副与图1中的直线滚动导轨等高，即h相同，故两种导轨副的相应铸件毛坯床身和滑座通用。同理，X轴与Z轴相应铸件毛坯亦可通用。这样，机床的床身、立柱、主轴箱、滑座与工作台等大型铸件毛坯即可适用于滚动导轨副，又可适应于镶钢滑动导轨副。降低了成本，缩短了交货期，提高了市场竞争力。
四条滚动导轨副或滑动导轨副与驱动机构对称分布；驱动机构属于现有技术。对称分布的四条导轨副中间两条导向装置，导向装置属于现有技术；对称分布的四条导轨副其跨距大，而刚性高；滚动导轨或滑动导轨铸件毛坯通用；不仅适用于大型床身式立式加工中心，而且可应用于大型床身式铣床、数控铣床及需配置滑台的各种大型专机。

Claims (4)

1、一种有四条导轨副装置的加工机床，其特征在于：采用四条导轨副机构，导轨副机构为滚动或滑动导轨副装置。
2、根据权利要求1所述的一种有四条导轨副装置的加工机床，其特征在于四条滚动导轨副或滑动导轨副与驱动机构对称分布。
3、根据权利要求1所述的一种有四条导轨副装置的加工机床，其特征在于对称分布的四条导轨副中间两条导向装置。
4、根据权利要求1、2或3所述的一种有四条导轨副装置的加工机床，其特征在于：在中间两滚动导轨副的滑块相应位置上安装有调节螺钉，在四条滚动导轨定位面另一侧对应每个固定导轨螺钉处分别安装有圆柱体和沉头螺钉并固定；在两侧导轨副的滑座上，分别装有压板，在导轨副的滑座相应处设有通过配研的镶条；镶钢滑动导轨副与直线滚动导轨等高。
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