CN218946913U - 具有阶梯式横梁结构的直驱机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有阶梯式横梁结构的直驱机床，包括阶梯式横梁结构及机床主轴组件，阶梯式横梁结构包括支撑架、第一横向导轨及第二横向导轨，支撑架设有第一阶梯安装面及第二阶梯安装面，第一横向导轨设于第一阶梯安装面，第二横向导轨设于第二阶梯安装面；机床主轴组件包括滑动架、主轴件、横向驱动件及升降驱动件，滑动架分别与第一横向导轨及第二横向导轨连接，主轴件分别与升降驱动件及滑动架连接。本实用新型通过设置阶梯式横梁结构及机床主轴组件，从而能够通过第一横向导轨及第二横向导轨所构成的双导轨阶梯式横梁结构，避免主轴产生向下形变，保证主轴在移动过程中的稳定性，如此，可以提高机床加工工件时的加工精度及加工质量。

Description

具有阶梯式横梁结构的直驱机床

技术领域

本实用新型涉及机床加工设备技术领域，特别是涉及一种具有阶梯式横梁结构的直驱机床。

背景技术

机床加工指靠机床保证刀具与卡具的相对运动关系，同时用刀具(或者其他工具)加工安装在卡具上工件的过程。亦即通过机床加工设备加工出不同尺寸及结构的工件，故而机床本身的结构及精度对工件的加工精度影响极大，其中就包括安装机床主轴的横梁，横梁上设置有滑动导轨，机床主轴等部件与滑动导轨相连接，传统的横梁结构是将滑动导轨设置在横梁朝向机床主轴的一侧面上，亦即滑动导轨的连接面与机床主轴相互平行，由于机床主轴的体积及重量较大，滑动导轨容易受到机床主轴的重力影响而产生向下的形变，进而导致机床主轴的位置发生改变，同时导致机床主轴的移动稳定性也降低，如此，就会导致工件的加工精度及加工质量低下。

所以，如何设计出一种能够提高工件加工精度及加工质量的机床，是本领域研发人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够提高工件加工精度及加工质量的具有阶梯式横梁结构的直驱机床。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种具有阶梯式横梁结构的直驱机床，包括：阶梯式横梁结构及机床主轴组件，所述阶梯式横梁结构包括支撑架、第一横向导轨及第二横向导轨，所述支撑架上设置有第一阶梯安装面及第二阶梯安装面，所述第一横向导轨设置于所述第一阶梯安装面上，所述第二横向导轨设置于所述第二阶梯安装面上；所述机床主轴组件包括滑动架、主轴件、横向驱动件及升降驱动件，所述滑动架分别与所述第一横向导轨及第二横向导轨滑动连接，所述主轴件与所述滑动架滑动连接，所述横向驱动件与所述滑动架连接，所述横向驱动件用于带动所述滑动架沿着所述第一横向导轨及所述第二横向导轨的方向进行横向往复式位移，所述升降驱动件与所述主轴件连接，所述升降驱动件用于带动所述主轴件相对于所述滑动架进行往复式升降运动。

在其中一个实施例中，所述第一阶梯安装面上设置有第一限位凸台，所述第一横向导轨的一侧面与所述第一限位凸台相抵持。

在其中一个实施例中，所述阶梯式横梁结构还包括第一限位块，所述第一阶梯安装面上开设有第一凹槽，所述第一限位块容置于所述第一凹槽内，所述第一限位块的一侧面与所述第一横向导轨的一侧面相抵持。

在其中一个实施例中，所述第一限位块上设置有第一导向斜面，所述第一凹槽上也设置有第一凹槽斜面，所述第一导向斜面与所述第一凹槽斜面相抵持。

在其中一个实施例中，所述阶梯式横梁结构上还设置有垂直安装面，所述垂直安装面分别与所述第一阶梯安装面及第二阶梯安装面相互垂直。

在其中一个实施例中，所述横向驱动件包括直线电机定子及直线电机动子，所述直线电机定子与所述直线电机动子连接，所述直线电机定子设置于所述垂直安装面上，所述直线电机动子设置于所述滑动架上。

在其中一个实施例中，所述滑动架上设置有第一横向滑动块及第二横向滑动块，所述第一横向滑动块与所述第一横向导轨滑动连接，所述第二横向滑动块与所述第二横向导轨滑动连接。

在其中一个实施例中，所述滑动架朝向所述主轴件的一侧上设置有第一升降导轨及第二升降导轨，所述第一升降导轨及所述第二升降导轨相平行设置，所述主轴件分别与所述第一升降导轨及第二升降导轨滑动连接。

在其中一个实施例中，所述主轴件包括主轴本体、主轴箱及第一升降滑块及第二升降滑块，所述主轴本体设置于所述主轴箱上，所述第一升降滑块及所述第二升降滑块设置于所述主轴箱朝向所述滑动架的一侧面上，所述第一升降滑块与所述第一升降导轨滑动连接，所述第二升降滑块与所述第二升降导轨滑动连接。

在其中一个实施例中，所述升降驱动件为伺服电机滚珠丝杠结构。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

本实用新型的具有阶梯式横梁结构的直驱机床通过设置阶梯式横梁结构及机床主轴组件，从而能够通过使支撑架的第一阶梯安装面及第二阶梯安装面呈阶梯分布，以提高支撑座的承载能力，同时使得第一阶梯安装面及第二阶梯安装面均垂直于机床主轴，避免机床主轴产生向下的形变，影响机床本身的加工定位精度，且能够通过第一横向导轨及第二横向导轨所构成的双导轨阶梯安装结构，从而保证机床主轴组件在移动过程中的稳定性，如此，可以提高机床加工工件时的加工精度及加工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型一实施例中的具有阶梯式横梁结构的直驱机床的结构示意图；

图2为图1中的具有阶梯式横梁结构的直驱机床的右视结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中的具有阶梯式横梁结构的直驱机床的阶梯式横梁结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。

结合图1、图2及图3所示，一种具有阶梯式横梁结构的直驱机床10包括：阶梯式横梁结构100及机床主轴组件200，阶梯式横梁结构100包括支撑架110、第一横向导轨120及第二横向导轨130，支撑架110上设置有第一阶梯安装面111及第二阶梯安装面112，第一横向导轨120设置于第一阶梯安装面111上，第二横向导轨130设置于第二阶梯安装面112上；机床主轴组件200包括滑动架210、主轴件220、横向驱动件230及升降驱动件，滑动架210分别与第一横向导轨120及第二横向导轨130滑动连接，主轴件220与滑动架210滑动连接，横向驱动件230与滑动架210连接，横向驱动件230用于带动滑动架210沿着第一横向导轨120及第二横向导轨130的方向进行横向往复式位移，升降驱动件与主轴件220连接，升降驱动件用于带动主轴件220相对于滑动架210进行往复式升降运动。

需要说明的是，支撑架110是阶梯式横梁结构100的主支架，该支撑架110为一体式机床龙门架，在支撑架110的顶部设置有两个阶梯平面，即第一阶梯安装面111及第二阶梯安装面112，第一阶梯安装面111高于第二阶梯安装面112，如此，可以提高支撑架110的承载能力，同时使得第一阶梯安装面111及第二阶梯安装面112均垂直于机床主轴，避免机床主轴产生向下的形变，影响机床本身的加工定位精度；第一横向导轨120设置于第一阶梯安装面111上，第二横向导轨130设置于第二阶梯安装面112上，通过第一横向导轨120及第二横向导轨130所构成的双导轨阶梯式横梁安装结构，从而保证机床主轴组件200在移动过程中的稳定性，如此，可以提高机床加工工件时的加工精度及加工质量。进一步地，滑动架210分别与第一横向导轨120及第二横向导轨130滑动连接，主轴件220与滑动架210滑动连接，主轴件220用于安装各种加工刀具，横向驱动件230与滑动架210连接，升降驱动件与主轴件220连接，如此，通过横向驱动件230及升降驱动件实现前后左右的移动，以满足机床加工时多个方位的加工需求。

进一步地，第一阶梯安装面111上设置有第一限位凸台111a，第一横向导轨120的一侧面与第一限位凸台111a相抵持。

需要说明的是，第一横向导轨120上开设有螺纹孔，同样的，第一阶梯安装面111也开设有螺纹孔，第一横向导轨120通过螺丝或螺栓等螺接件安装固定在第一阶梯安装面111上。在本实施例中，阶梯式横梁结构100还包括第一限位块140，第一阶梯安装面111上开设有第一凹槽111b，第一限位块140容置于第一凹槽111b内，第一限位块140的一侧面与第一横向导轨120的一侧面相抵持，如此，为了保证第一横向导轨120安装位置的精准性，第一限位凸台111a为固定侧，第一限位块140会活动侧，以第一限位凸台111a为基准，推动第一限位块140与第一横向导轨120的一侧面紧紧抵持，通过第一限位块140与第一限位凸台111a使得第一横向导轨120不会出现左右晃动，保证安装位置的准确性，进而保证机床加工工件的精度与质量。进一步地，在本实施例中，第一限位块140上设置有第一导向斜面，第一凹槽111b上也设置有第一凹槽斜面，第一导向斜面与第一凹槽斜面相抵持，如此，可以方便快速将第一限位块140推入到第一凹槽111b内。同样的，阶梯式横梁结构100还包括第二限位块150，第二阶梯安装面112上设置有第二限位凸台112a，且还开设有第二凹槽，第二横向导轨130的一侧面与第二限位凸台112a相抵持，第二限位块150容置于第二凹槽内，通过第二限位块150对第二横向导轨130的位置进行限定，保证第二横向导轨130位置准确，避免第二横向导轨130出现晃动，以保证机床加工工件的精度及质量

进一步地，阶梯式横梁结构100上还设置有垂直安装面160，垂直安装面160分别与第一阶梯安装面111及第二阶梯安装面112相互垂直，垂直安装面160朝向主轴件220设置；在本实施例中，横向驱动件230包括直线电机定子231及直线电机动子232，直线电机定子231与直线电机动子232连接，直线电机定子231设置于垂直安装面上，直线电机动子232设置于滑动架210上，通过直线电机定子231与直线电机动子232的相互配合，实现滑动架210的直线运动具体地，直线电机不需要设置任何中间转动机构，故而与传统的电机相比，直线电机具有结构简单、定位精度高以及运动惯量少等等优点，通过设置直线电机，不仅使得滑动架210的步进定位精度更高，移动更加平稳可靠，更使得机床的整体结构更加紧凑，同时直线电机还具有寿命长、故障少及安全性能高等优点，所以不仅能够提高机床的使用寿命及节约成本，还能进一步地提高机床加工产品的质量。

进一步地，滑动架210上设置有第一横向滑动块211及第二横向滑动块212，第一横向滑动块211与第一横向导轨120滑动连接，第二横向滑动块212与第二横向导轨130滑动连接。

需要说明的是，第一横向滑动块211上开设有工字型凹槽，工字型凹槽与第一横向导轨120相配合，相同，第二横向滑动块212上开设有工字型凹槽，此处的工字型凹槽与第二横向导轨130相配合。进一步地，滑动架210上还设置有第一固定块213及第二固定块214，第一横向滑动块211通过第一固定块213固定在滑动架210上，且为了防止第一横向滑动块211出现晃动，第一固定块213上设置有限位槽，相应的，第一横向滑动块211上设置有限位部，限位槽与限位部配合并对第一横向滑动块211进行限位；同样的，第二横向滑动块212通过第二固定块214固定在滑动架210上，第二固定块214上也设置有限位槽，第二横向滑动块212上也设置有限位部，限位槽与限位部相配合对第二横向滑动块212进行限位，以避免第二横向滑动块212出现左右晃动。

一实施方式中，滑动架210朝向主轴件220的一侧上设置有第一升降导轨215及第二升降导轨216，第一升降导轨215及第二升降导轨216相平行设置，主轴件220分别与第一升降导轨215及第二升降导轨216滑动连接。

需要说明的是，在升降驱动件的带动下，主轴件220沿着第一升降导轨215及第二升降导轨216进行升降运动，为保证移动的稳定性，第一升降导轨215及第二升降导轨216均为工字型结构；具体地，主轴件220包括主轴本体221、主轴箱222及第一升降滑块223及第二升降滑块224，主轴本体221设置于主轴箱222上，第一升降滑块223及第二升降滑块224设置于主轴箱222朝向滑动架210的一侧面上，第一升降滑块223与第一升降导轨215滑动连接，第二升降滑块224与第二升降导轨216滑动连接，同样的，第一升降滑块223上开设有工字型凹槽，第二升降滑块224上也开设有工字型凹槽，第一升降滑块223上的工字型凹槽与第一升降导轨215相配合，第二升降滑块224上的工字型凹槽与第二升降导轨216相配合，如此，可以避免主轴件220在移动过程中出现晃动。在本实施例中，升降驱动件为伺服电机滚珠丝杠结构，以保证主轴件220移动进给量的精准性。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种具有阶梯式横梁结构的直驱机床，其特征在于，包括：

阶梯式横梁结构，所述阶梯式横梁结构包括支撑架、第一横向导轨及第二横向导轨，所述支撑架上设置有第一阶梯安装面及第二阶梯安装面，所述第一横向导轨设置于所述第一阶梯安装面上，所述第二横向导轨设置于所述第二阶梯安装面上；及

机床主轴组件，所述机床主轴组件包括滑动架、主轴件、横向驱动件及升降驱动件，所述滑动架分别与所述第一横向导轨及第二横向导轨滑动连接，所述主轴件与所述滑动架滑动连接，所述横向驱动件与所述滑动架连接，所述横向驱动件用于带动所述滑动架沿着所述第一横向导轨及所述第二横向导轨的方向进行横向往复式位移，所述升降驱动件与所述主轴件连接，所述升降驱动件用于带动所述主轴件相对于所述滑动架进行往复式升降运动。

2.根据权利要求1所述的具有阶梯式横梁结构的直驱机床，其特征在于，所述第一阶梯安装面上设置有第一限位凸台，所述第一横向导轨的一侧面与所述第一限位凸台相抵持。

3.根据权利要求2所述的具有阶梯式横梁结构的直驱机床，其特征在于，所述阶梯式横梁结构还包括第一限位块，所述第一阶梯安装面上开设有第一凹槽，所述第一限位块容置于所述第一凹槽内，所述第一限位块的一侧面与所述第一横向导轨的一侧面相抵持。

4.根据权利要求3所述的具有阶梯式横梁结构的直驱机床，其特征在于，所述第一限位块上设置有第一导向斜面，所述第一凹槽上也设置有第一凹槽斜面，所述第一导向斜面与所述第一凹槽斜面相抵持。

5.根据权利要求4所述的具有阶梯式横梁结构的直驱机床，其特征在于，所述阶梯式横梁结构上还设置有垂直安装面，所述垂直安装面分别与所述第一阶梯安装面及第二阶梯安装面相互垂直。

6.根据权利要求5所述的具有阶梯式横梁结构的直驱机床，其特征在于，所述横向驱动件包括直线电机定子及直线电机动子，所述直线电机定子与所述直线电机动子连接，所述直线电机定子设置于所述垂直安装面上，所述直线电机动子设置于所述滑动架上。

7.根据权利要求6所述的具有阶梯式横梁结构的直驱机床，其特征在于，所述滑动架上设置有第一横向滑动块及第二横向滑动块，所述第一横向滑动块与所述第一横向导轨滑动连接，所述第二横向滑动块与所述第二横向导轨滑动连接。

8.根据权利要求7所述的具有阶梯式横梁结构的直驱机床，其特征在于，所述滑动架朝向所述主轴件的一侧上设置有第一升降导轨及第二升降导轨，所述第一升降导轨及所述第二升降导轨相平行设置，所述主轴件分别与所述第一升降导轨及第二升降导轨滑动连接。

9.根据权利要求8所述的具有阶梯式横梁结构的直驱机床，其特征在于，所述主轴件包括主轴本体、主轴箱及第一升降滑块及第二升降滑块，所述主轴本体设置于所述主轴箱上，所述第一升降滑块及所述第二升降滑块设置于所述主轴箱朝向所述滑动架的一侧面上，所述第一升降滑块与所述第一升降导轨滑动连接，所述第二升降滑块与所述第二升降导轨滑动连接。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的具有阶梯式横梁结构的直驱机床，其特征在于，所述升降驱动件为伺服电机滚珠丝杠结构。

Images