CN211072590U - 一种数控立式加工中心立柱结构 - Google Patents

Abstract

一种数控立式加工中心立柱结构，其特征是它包括主体（10），在主体（10）上安装有两根导轨（40），主轴箱（30）安装在导轨（40）上；在主体（10）的下部向前凸出有整体相连的前凸台（11），左、右两侧向外均整体连接有侧凸台（12），所述两个侧凸台（12）均通过连接螺栓（13）与机床床身（20）相连，从而将整个立柱与机床床身相连。本实用新型比传统的立柱稳定性更强，同时又增强了其刚度，保证了立柱的稳定性，使其能够承受较大的弯矩，保证了机床的加工精度。

Description

一种数控立式加工中心立柱结构

技术领域

本实用新型涉及机械切削加工机床技术，尤其是一种机床的立柱结构，具体地说是一种刚性好、抗弯能力强，能明显提高切削加工精度的数控立式加工中心立柱结构。

背景技术

一般而言，立柱部件是由立柱、丝杆组件、线轨组件、电机传动部件组成，传统的立柱结构如图1所示，它是加工中心形成运动的重要部件之一，因此要求立柱具有很高的刚性，有长久的精度保持性和长时间运行的精度稳定性。立柱属大型结构件，其特点是由薄壁围成箱体，布筋板强化，用于支撑、连接和承载，承载其他类型的零件，保持各部件间的相对位置和相对运动关系。

立柱既是立柱部件的载体，也是主轴箱部件的支撑体，是机床坐标Z轴精度的保证，因而它的结构设计决定着它的机械性能，更直接影响到机床的加工精度。机床主轴箱以悬臂梁形式悬挂在立柱上，主轴箱在立柱上做下运动时，立柱承受着很大的弯矩，因此要求立柱具有较高的刚性和稳定性。

传统的立柱设计是长方形的箱体结构，这种结构在主轴箱上下运动加工零件时，承受的弯矩越来越大时，稳定性不强，容易发生变形或位移。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的数控立式加工中心立柱结构单一，抗弯能力差，刚度和稳定性不高，影响加工精度的问题，设计一种抗弯能力强的数控立式加工中心立柱结构。

本实用新型的技术方案是：

一种数控立式加工中心立柱结构，其特征是它包括主体10，在主体10上安装有两根导轨40，主轴箱30安装在导轨40上；在主体10的下部向前凸出有整体相连的前凸台11、左、右两侧向外均整体连接有侧凸台12，所述两个侧凸台12均通过连接螺栓13与机床床身20相连，从而将整个立柱与机床床身相连。

所述的前凸台11和侧凸台12均为中空结构，在中空结构中设有加强筋。

所述的连接螺栓13均位于前凸台11和侧凸台12的中空结构的端部。

所述的两个侧凸台12结构相同或根据需要配置，所述的侧凸台12均通过一斜面与主体10的侧面整体相连。

所述的前凸台11呈拱形结构，拱形的高度应保证机床水平滑轨部件的安装。

所述的主体10的截面呈┗┛形结构，在┗┛形结构的两侧边通过多个连接块50相连以增加两侧边的刚度。

本实用新型的有益效果：

本实用新型比传统的立柱稳定性更强，同时又增强了其刚度，保证了立柱的稳定性，使其能够承受较大的弯矩，保证了机床的加工精度。

附图说明

图1是现有的数控立式加工中心立柱结构示意图。

图2是本实用新型的立柱的立体结构示意图。

图3是图2的右视图。

图4是本实用新型的立柱在机床上的使用状态示意图。

图5是使用本实用新型立柱的机床的轴测图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图2-5所示。

一种数控立式加工中心立柱结构，它包括主体10，在主体10上安装有两根导轨40，主轴箱30安装在导轨40上（如图4、5）；在主体10的下部向前凸出有整体相连的前凸台11，同时在其左、右两侧向外均整体连接有侧凸台12，如图2所示，所述两个侧凸台12均通过连接螺栓13与机床床身20相连，从而将整个立柱与机床床身相连，如图4所示。具体实施时，为了降低立柱的重量，所述的前凸台11和侧凸台12均可设置为中空结构，在中空结构中设有加强筋，加强筋可沿垂直于孔的长度方向设置，将中空结构分隔成多个小箱体结构，而所述的连接螺栓13均位于前凸台11和侧凸台12的中空结构的端部，如图2所示中的螺栓孔所示。

此外，具体实施时，两个侧凸台12结构可相同，也可不相同，即可根据需要配置，不论是否相同，所述的侧凸台12均通过一斜面与主体10的侧面整体相连。所述的前凸台11应设置成拱形结构，拱形的高度应保证机床水平滑轨部件的安装，如图2-5所示。

具体实施时，主体10的具体结构还可设计成如图2所示的截面呈┗┛形的结构，以减少用钢量，在┗┛形结构的两侧边通过多个连接块50相连以增加两侧边的刚度。

详述如下：

如图2至图4所表达的本实用新型的结构，为一种数控立式加工中心立柱10，包括立柱底部的前凸台11；所述的立柱底部通过螺栓13连接在床身20上。

如图2至图4所示，本实用新型的数控立式加工中心立柱10，在与床身20用螺栓连接的立柱底部部分，向主轴箱伸出方向设置有前凸台11，增大立柱底部与床身的连接面，大大减少主轴箱重力力臂，减少主轴箱重力和加工时的反作用力对立柱的变形影响。

上述设计，构成数控立式加工中心的立柱。

根据理论力学中的受力分析原则，立柱底部通过螺栓连接方式安装在机床床身上，受到全约束而不可移动；立柱受到主轴箱部件传来的竖直方向上的作用力和弯矩。

本实用新型将传统的立柱底部尺寸扩大，加长结合面长度。立柱的这种结构利用几何力学中减小力矩原理，保持了立柱在机床长期运转时的稳定性。

图4是立柱在机床上安装的结构示意图。其中主轴箱30安装在立柱10上，主轴箱上下运动，除了自身重力导致的向下弯矩，在向下切削时主要是竖直方向反作用力，作用在立柱上的力为垂直向后的推力和弯矩。突出部分减小了立柱底部与主轴箱部件的水平距离，即减小了立柱约束面与载荷面的距离，也就等同于减小了弯矩和变形位移，提高了刚度和稳定性。

图5是底部尺寸扩大的立柱在机床上安装的结构示意图。8个螺栓两侧对称布置，对立柱进行全约束。侧面伸出部分扩大了立柱和床身的接触面积，增强了约束力度。

本实用新型在其腔体内布筋板强化，增强了其刚度，保证了立柱的稳定性，使其在主轴箱部件快速移动时能够承受较大的弯矩，保证了机床的加工精度。

本实用新型将立柱底部接触尺寸增大，然后在其空腔体内布筋板强化，对弯曲刚度有提高作用，能承受更大的弯矩和压力，这样对于立柱和主轴箱部件就有足够的支撑力，才能保证主轴箱在长时间高速旋转运动下立柱的稳定性和精度要求。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种数控立式加工中心立柱结构，其特征是它包括主体（10），在主体（10）上安装有两根导轨（40），主轴箱（30）安装在导轨（40）上；在主体（10）的下部向前凸出有整体相连的前凸台（11），左、右两侧向外均整体连接有侧凸台（12），所述两个侧凸台（12）均通过连接螺栓（13）与机床床身（20）相连，从而将整个立柱与机床床身相连。

2.根据权利要求1所述的数控立式加工中心立柱结构，其特征是所述的前凸台（11）和侧凸台（12）均为中空结构，在中空结构中设有加强筋。

3.根据权利要求1所述的数控立式加工中心立柱结构，其特征是所述的连接螺栓（13）均位于前凸台（11）和侧凸台（12）的中空结构的端部。

4.根据权利要求1所述的数控立式加工中心立柱结构，其特征是所述的两个侧凸台（12）结构相同或根据需要配置，所述的侧凸台（12）均通过一斜面与主体（10）的侧面整体相连。

5.根据权利要求1所述的数控立式加工中心立柱结构，其特征是所述的前凸台（11）呈拱形结构，拱形的高度应保证机床水平滑轨部件的安装。

6.根据权利要求1所述的数控立式加工中心立柱结构，其特征是所述的主体（10）的截面呈┗┛形结构，在┗┛形结构的两侧边通过多个连接块（50）相连以增加两侧边的刚度。

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