CN208772968U - 加工中心用立柱及加工中心 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加工中心用立柱及加工中心。加工中心用立柱包括柱身、支撑脚和多个水平筋板，柱身具有相对的左侧面和右侧面、相对的导轨面和背面，左侧面和右侧面连接导轨面和背面，柱身的底部与支撑脚连接，多个水平筋板沿柱身高度方向间隔设于柱身的内腔中，水平筋板自柱身的内壁向内延伸并形成上下贯穿的通孔。上述立柱不仅抵抗俯仰、倾斜受力状态的能力较佳，而且其抗弯扭受力状态的能力也较佳。

Description

加工中心用立柱及加工中心

技术领域

本实用新型涉及加工中心技术领域，尤其涉及加工中心用立柱及加工中心。

背景技术

加工中心用立柱是加工中心的重要零件之一，主要作用在于连接主轴箱、主轴等零部件与床身，并承受加工时产生的切削力。加工过程中，整个加工中心用立柱需要承受俯仰、倾斜、弯扭等多种状态的受力。现有的加工中心用立柱的筋板布局中，筋板各自纵横交错，抵抗弯扭受力状态的能力较差，图8为现有的加工中心用立柱的结构，水平筋板30和竖直筋板40纵横交错，在铸造浇注时容易形成应力集中，出现裂纹等铸造缺陷，存在结构复杂、抗弯扭受力状态的能力弱的问题。

公告号为CN205817298U、名称“一种加工中心双层壁结构立柱”的中国专利公开了一种人字形立柱，人字形立柱内腔沿竖向设置有圆形立柱，圆形立柱和人字形立柱通过若干层X型加强筋固定在一起，也就是说，圆形立柱与人字形立柱之间仅仅是X型加强筋支撑，X型加强筋与圆形立柱和人字形立柱的接触面积较少，立柱在受到切削力作用下易变形，因此，抗弯扭受力状态的能力欠佳。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种加工中心用立柱及加工中心，加工中心用立柱的抗弯扭受力状态的能力较佳。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种加工中心用立柱，包括柱身、支撑脚和多个水平筋板，所述柱身具有相对的左侧面和右侧面、相对的导轨面和背面，所述左侧面和右侧面连接所述导轨面和背面，所述柱身的底部与所述支撑脚连接，所述多个水平筋板沿柱身高度方向间隔设于所述柱身的内腔中，所述水平筋板自所述柱身的内壁向内延伸并形成上下贯穿的通孔。

进一步地，所述加工中心用立柱还包括多个竖直筋板，所述竖直筋板连接导轨面和左侧面、或连接导轨面和右侧面，所述竖直筋板与所述左侧面、所述导轨面构成三角柱型腔体、或所述竖直筋板与所述右侧面、所述导轨面构成三角柱型腔体，同时，所述竖直筋板连接相邻两个水平筋板。

进一步地，所述竖直筋板包括竖直左筋板和竖直右筋板，所述竖直左筋板连接所述导轨面和所述左侧面，所述竖直左筋板与所述左侧面、所述导轨面构成三角形腔体；所述竖直右筋板连接所述导轨面和所述右侧面，所述竖直右筋板与所述右侧面、所述导轨面构成三角形腔体。

进一步地，所述导轨面上设有并排设置的两个导轨，两个所述导轨之间设有驱动丝杆，所述竖直筋板的长度方向指向所述驱动丝杆的驱动轴心。进一步地，所述支撑脚包括支撑筋板，所述支撑筋板与所述左侧面或右侧面上下对齐。

进一步地，所述支撑脚还包括三角支撑区和位于三角支撑区下方的T型支撑区，所述三角支撑区包括支撑筋板、底板和朝外的斜板，所述T型支撑区包括支撑所述底板的支撑板。

进一步地，所述加工中心用立柱包括两个支撑脚，所述两个支撑脚对称设置于所述柱身的左侧面的底部和右侧面的底部。

进一步地，所述加工中心用立柱还包括位于柱身的底部的拱形筋板，所述拱形筋板向上拱起。

进一步地，所述通孔为圆形孔。

一种加工中心，所述加工中心包括上述所述的加工中心用立柱。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的加工中心用立柱，不仅抵抗俯仰、倾斜受力状态的能力较佳，而且其抗弯扭受力状态的能力也较佳。

附图说明

图1是本实用新型实施例的加工中心用立柱的主视图；

图2是图1沿AA方向的截面图；

图3是本实用新型实施例的加工中心用立柱的俯视图；

图4是图3沿CC方向的截面图；

图5是本实用新型实施例的加工中心用立柱的立体图；

图6是本实用新型实施例的加工中心用立柱的立体图；

图7是本实用新型实施例的加工中心用立柱的剖面图；

图8是背景技术的加工中心用立柱的剖面图。

图中：

10、柱身；101、左侧面；102、右侧面；103、导轨面；1031、导轨；1032、丝杆轴承座；104、背面；20、支撑脚；21、支撑筋板；22、三角支撑区；221、斜板；222、底板；23、T型支撑区；24、拱形筋板；30、水平筋板；31、通孔；40、竖直筋板；41、竖直左筋板；42、竖直右筋板；50、侧面筋板；60、角形支撑区。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

参照图1至图7，本实用新型的加工中心用立柱包括柱身10、支撑脚20和多个水平筋板30，柱身10具有相对的左侧面101和右侧面102、相对的导轨面103和背面104，左侧面101和右侧面102连接导轨面103和背面104，柱身10的底部与支撑脚20连接，多个水平筋板30沿柱身10高度方向间隔设于柱身10的内腔中，水平筋板30自柱身10的内壁向内延伸并形成上下贯穿的通孔31。在机床加工过程中，导轨面103是主要的受力变形面，其变形越小，说明刚性越好，加工精度越高。另外，加工过程中，整个加工中心用立柱需要承受俯仰、倾斜、弯扭等多种状态的受力，但是现有技术中，加工中心用立柱内腔的板筋各自纵横交错，抵抗弯扭受力状态的能力较差。本实用新型的加工中心用立柱的通孔31为圆形孔，因此，多个水平筋板30自柱身10的内壁向内延伸并形成一个圆筒，降低了受弯扭力时加工中心用立柱变形的可能性，而且改善了铸造易裂问题。

加工中心用立柱还包括多个竖直筋板40。现有技术中，竖直筋板40和水平筋板30纵横交错，形成网状筋板，容易形成应力集中，出现裂纹、缺料等铸造缺陷，米字型的侧面筋板50结构复杂，铸造难度大且与其他筋板无法顺畅连接，存在结构复杂、抗弯扭受力状态的能力不强、加工中心用立柱重量较重的问题。本实用新型中，竖直筋板40包括竖直左筋板41和竖直右筋板42，竖直左筋板41连接导轨面103和左侧面101，竖直左筋板41与左侧面101、导轨面103构成三角形腔体；竖直右筋板42连接导轨面103和右侧面102，竖直右筋板42与右侧面102、导轨面103构成三角形腔体，同时，竖直筋板40连接相邻两个水平筋板30。增大了导轨面103抵抗变形的能力，进而增大加工中心用立柱抗弯扭受力状态的能力，也降低了加工中心用立柱的重量和铸造缺陷发生的概率。

在加工中心的加工过程中导轨面103是主要的受力变形面，其变形越小，说明刚性越好，加工精度越高。本实用新型中，导轨面103上设有并排设置的两个导轨1031，两个导轨1031之间设有驱动丝杆(未示出)，具体地说，导轨面103上还设有丝杆轴承座1032，导轨面103用于设置可沿柱身10高度方向移动的主轴箱(未示出)，主轴箱具有与导轨1031相配合的主轴箱滑块(未示出)，在并排设置的两个导轨1031之间设置有相连接的驱动丝杆和驱动电机(未示出)，驱动电机与主轴箱连接，通过驱动丝杆与丝杆轴承座1032配合的传动结构推动主轴箱沿柱身10高度方向移动，竖直筋板40的长度方向指向驱动丝杆的驱动轴心，提高了驱动力作用下加工中心用立柱的刚性。

支撑脚20包括支撑筋板21，支撑筋板21与左侧面101或右侧面102上下对齐。提高了加工中心用立柱在竖直方向上的刚性。

图8中，整个加工中心用立柱内部空腔为一体，全部靠加工中心用立柱内壁的筋板提高刚性，特别是支撑脚的角形支撑区60在加工中心用立柱受到弯扭力作用时为刚性薄弱环节。较佳地，本实用新型中，支撑脚20还包括三角支撑区22和位于三角支撑区22下方的T型支撑区23，三角支撑区22包括支撑筋板21、底板222和朝外的斜板221，T型支撑区23包括支撑底板222的支撑板，提高了加工中心用立柱支撑脚20的刚性。

本实用新型的加工中心用立柱包括两个支撑脚20，两个支撑脚20对称设置于柱身10的左侧面101的底部和右侧面102的底部。加工中心用立柱还包括位于柱身10的底部的拱形筋板24，拱形筋板24与柱身10的底部的水平筋板30之间还具有竖直筋板，拱形筋板24向上拱起将加工中心用立柱的两个支撑脚20连接，进一步提高了支撑脚20位置的刚性。

通过有限元分析，现有的加工中心用立柱在受到综合切削力作用下变形为0.186㎜，而本实用新型的加工中心用立柱在受到同等综合切削力作用下变形为0.125㎜，比现有的加工中心用立柱的变形量减少了32.7％。

综上，本实用新型的加工中心的加工中心用立柱的筋板结构相比现有的加工中心用立柱，结构有所简化，降低了加工中心用立柱的重量，节省成本，降低了铸造缺陷发生的概率，抵抗弯扭、俯仰、倾斜等受力状态的能力较佳，提高了加工中心用立柱的整体刚性。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加工中心用立柱，其特征在于，包括柱身、支撑脚和多个水平筋板，所述柱身具有相对的左侧面和右侧面、相对的导轨面和背面，所述左侧面和右侧面连接所述导轨面和背面，所述柱身的底部与所述支撑脚连接，所述多个水平筋板沿柱身高度方向间隔设于所述柱身的内腔中，所述水平筋板自所述柱身的内壁向内延伸并形成上下贯穿的通孔。

2.根据权利要求1所述的加工中心用立柱，其特征在于，所述加工中心用立柱还包括多个竖直筋板，所述竖直筋板连接导轨面和左侧面、或连接导轨面和右侧面，所述竖直筋板与所述左侧面、所述导轨面构成三角柱型腔体、或所述竖直筋板与所述右侧面、所述导轨面构成三角柱型腔体，同时，所述竖直筋板连接相邻两个水平筋板。

3.根据权利要求2所述的加工中心用立柱，其特征在于，所述竖直筋板包括竖直左筋板和竖直右筋板，所述竖直左筋板连接所述导轨面和所述左侧面，所述竖直左筋板与所述左侧面、所述导轨面构成三角形腔体；所述竖直右筋板连接所述导轨面和所述右侧面，所述竖直右筋板与所述右侧面、所述导轨面构成三角形腔体。

4.根据权利要求2所述的加工中心用立柱，其特征在于，所述导轨面上设有并排设置的两个导轨，两个所述导轨之间设有驱动丝杆，所述竖直筋板的长度方向指向所述驱动丝杆的驱动轴心。

5.根据权利要求1所述的加工中心用立柱，其特征在于，所述支撑脚包括支撑筋板，所述支撑筋板与所述左侧面或右侧面上下对齐。

6.根据权利要求5所述的加工中心用立柱，其特征在于，所述支撑脚还包括三角支撑区和位于三角支撑区下方的T型支撑区，所述三角支撑区包括支撑筋板、底板和朝外的斜板，所述T型支撑区包括支撑所述底板的支撑板。

7.根据权利要求5所述的加工中心用立柱，其特征在于，所述加工中心用立柱包括两个支撑脚，所述两个支撑脚对称设置于所述柱身的左侧面的底部和右侧面的底部。

8.根据权利要求1所述的加工中心用立柱，其特征在于，所述加工中心用立柱还包括位于柱身的底部的拱形筋板，所述拱形筋板向上拱起。

9.根据权利要求1所述的加工中心用立柱，其特征在于，所述通孔为圆形孔。

10.一种加工中心，其特征在于，所述加工中心包括权利要求1至9任意一项所述的加工中心用立柱。