CN205764934U - 五轴联动数控加工中心的底座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种五轴联动数控加工中心的底座，所述底座具有V形上表面(110)。所述底座的结构主体包括应力结点(111)和应力分散辐条(112，113)。其中一部分应力分散辐条(112)指向位于底座下表面的支撑脚(114，115)；其中一部分应力分散辐条(113)垂直于下表面。所述底座的上表面包括两条平行滑轨(117)，所述滑轨相对于上表面的端部下沉。所述滑轨位于应力结点正上方。本实用新型的优势在于有效分散加工中心对底座产生的应力，避免应力造成底座变形，大大提高加工中心底座的使用稳定性及支撑刚性。

Description

五轴联动数控加工中心的底座

技术领域

本实用新型涉及机械制造技术领域，具体涉及机床制造，尤其是五轴联动数控加工中心，特别是五轴联动数控加工中心的底座。

背景技术

随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档数控机床提出了迫切的大量需求。机床是一个国家制造业水平的象征，而代表机床制造业最高水平的五轴联动数控机床则从某种意义上说反映了一个国家的工业发展的整体状况。

五轴联动数控机床又称为五轴联动加工中心。加工中心一般分为立式加工中心和卧式加工中心。立式加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴，另一种是依靠立式主轴头的回转。就前者而言，设置在底座上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。另一种是依靠立式主轴头的回转，主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还有带可环绕轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。

中国发明专利申请200910028286公开了一种五轴联动数控加工中心，包括床身，龙门架，其包含左右两个龙门柱，以及设置于其间的龙门横梁，龙门立柱前部安装可使工作台同时绕AC轴转动的直驱式双轴精密转台。所述龙门架上设置有可X向运动的横梁，前部设置有Y向运动的溜板，溜板前部设有Z向运动的主轴。床身和龙门架之间的空腔内设有刀库。据称该发明具有占地少，节约空间，运行平稳，性能稳定，抗震性好，能长期保持精度等效果。

中国发明专利申请201310418350公开了一种五轴联动加工机床，包括，其包括底座、龙门立柱、加工部、工作台及摆动台，所述龙门立柱安装在所述底座上，所述加工部可移动地安装在所述龙门立柱上，并位于所述底座的上方，所述底座上设置有第一导轨和第一驱动装置，所述工作台可移动地安装在所述第一导轨上，并与所述第一驱动装置连接，所述摆动台安装在所述工作台上，所述摆动台的摆动轴线平行于所述第一导轨的延伸方向。据称该发明由于摆动台的摆动轴线平行于第一导轨的延伸方向，因此当工作台停止沿第一导轨移动时，摆动台不会因惯性而产生不必要的摆动，从而可以避免钟摆效应的产生，提高了加工精度。

然而，现有技术仍然存在底座受力不匀，易产生变形，机床稳定性不佳等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的一个甚至多个技术问题。

本实用新型发明人意外发现，通过以下技术方案可以实现本实用新型的技术目的。

一种五轴联动数控加工中心的底座，其特征在于，所述底座具有V形上表面(110)。

在一个优选的方面，所述底座的下表面包括七、九或十一个支撑脚(114，115)。

在一个优选的方面，其中一个支撑脚(114)位于立柱下方。

在一个优选的方面，其余支撑脚(115)平均分布于相对两侧。

在一个优选的方面，所述底座的结构主体包括应力结点(111)和应力分散辐条(112，113)。

在一个优选的方面，其中一部分应力分散辐条(112)指向位于底座下表面的支撑脚(114，115)。

在一个优选的方面，其中一部分应力分散辐条(113)垂直于下表面。

在一个优选的方面，所述底座的上表面包括两条平行滑轨(117)，所述滑轨相对于上表面的端部下沉，所述滑轨可以大致位于应力结点正上方。

在一个优选的方面，所述底座的结构主体呈网格(116)状，包括纵横交错的加强筋条。

以上优选方面之间可以相互组合，各个方面中的技术特征亦可彼此组合。

和现有技术相比，本实用新型具有以下一项或多项优势：

1.有效分散加工中心对底座产生的应力；

2.避免应力造成底座变形；

3.大大提高加工中心底座的使用稳定性及支撑刚性。

附图说明

图1是本实用新型一个具体实施方案的底座的立体示意图；

图2是本实用新型一个具体实施方案的底座沿YZ平面的截面图；

图3是本实用新型一个具体实施方案的底座的应力分散示意图；

图4是本实用新型一个具体实施方案的底座的立体示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方案结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1显示了本实用新型涉及的五轴联动数控加工中心的底座的一个具体实施方案。

五轴联动数控加工中心(以下简称机床)可沿XYZ三轴滑动和AC两轴转动，并可沿XYZAC五轴联动。五轴联动数控机床一般包括以下部件：

底座；固定于底座上并可沿X轴滑动的横向基座；固定于横向基座上并可沿A轴和C轴转动的工件台；固定于底座上的立柱；固定于立柱上并可沿Y轴滑动的纵向基座；固定于纵向基座上并可沿Z轴滑动的主轴；和固定于立柱上的自动换刀系统。

参见图1-4，底座采用最新的框架式设计，内部包括多个网格116，各个网格116由高刚性筋肋交错叠加而成。底座的上表面110上安装两条平行导轨，用于支撑横向基座，横向基座的下表面安装支撑滑块，由此实现沿X轴的滑动。

由图2清晰可见，两条导轨的位置低于上表面两侧高度，相对于两侧下沉，由此底座的上表面110呈现马鞍状结构，整体具有V形截面形状。这一结构设计可以使得机床运行时产生的应力集中于底座的下方，增加机床的稳定性。此外，如图2-4所示，底座的下表面包括九个支撑脚，其中一个支撑脚114(仅显示支撑脚的安装位置)位于立柱12下方，其余支撑脚115平均分布于相对两侧，一侧四个。

底座的结构主体包括应力结点111和应力分散辐条(112，113)，其中一部分应力分散辐条汇聚于应力结点；其中一部分应力分散辐条112由应力结点111指向位于底座下表面的支撑脚(114，115)；另一部分应力分散辐条113则由应力结点111指向下表面并与之垂直。

如图3所示，这一设计可以使得机床的自重和运行过程中产生的应力均匀地分散于九个支撑脚，使机床运行平稳。底座上表面的两条滑轨可以大致位于应力结点的正上方，使应力分散更为精准高效。

此外，内部筋条相互交错支撑形成网格状的高刚性架构可以很好地解决机床局部受力过大产生的局部变形问题。

本实施方案的底座设计可以大大提高机床的使用稳定性及支撑刚性。

需要说明的是，限于篇幅，本实用新型没有详细描述五轴联动数控机床的更进一步的细节，然而这些技术方面的细节均在本领域技术人员的常识和能力范围之内。本领域技术人员亦可参考本实用新型引用的现有技术文献。本实用新型引用的文献以全文引用的方式并入本文，仿佛原文引述于此。

Claims (10)

1.一种五轴联动数控加工中心的底座，其特征在于，所述底座具有V形上表面(110)。

2.如权利要求1所述的五轴联动数控加工中心的底座，其特征在于，所述底座的下表面包括七、九或十一个支撑脚(114，115)。

3.如权利要求2所述的五轴联动数控加工中心的底座，其特征在于，其中一个支撑脚(114)位于立柱下方。

4.如权利要求3所述的五轴联动数控加工中心的底座，其特征在于，其余支撑脚(115)平均分布于相对两侧。

5.如权利要求1所述的五轴联动数控加工中心的底座，其特征在于，所述底座的结构主体包括应力结点(111)和应力分散辐条(112，113)。

6.如权利要求5所述的五轴联动数控加工中心的底座，其特征在于，其中一部分应力分散辐条(112)指向位于底座下表面的支撑脚(114，115)。

7.如权利要求5所述的五轴联动数控加工中心的底座，其特征在于，其中一部分应力分散辐条(113)垂直于下表面。

8.如权利要求1所述的五轴联动数控加工中心的底座，其特征在于，所述底座的上表面包括两条平行滑轨(117)，所述滑轨相对于上表面的端部下沉。

9.如权利要求5-7任意一项所述的五轴联动数控加工中心的底座，其特征在于，所述底座的上表面包括两条平行滑轨(117)，所述滑轨相对于上表面的端部下沉，所述滑轨位于应力结点正上方。

10.如权利要求1所述的五轴联动数控加工中心的底座，其特征在于，所述底座的结构主体呈网格(116)状，包括纵横交错的加强筋条。