[實用新型]一種高速加工機床大跨距高剛性橫梁結構

有效

• 申請號: 201020518358.0
• 申請日: 2010-09-07
• 公開（公告）號: CN201871940U
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 孟祥宇;狄素華;朱鋼
• 申請（專利權）人: 寧波海天精工機械有限公司
• 主分類號: B23Q1/01
• 分類號: B23Q1/01
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本實用新型屬于高速加工機床零部件領域，特別是涉及一種高速加工機床大跨距高剛性橫梁結構。

背景技術

高速加工機床是伴隨現代工程材料技術、微電子技術的進步而發展起來的高效、高性能加工機床，它具有切削速度高，進給速度快，加速度大等基本特征。高切削速度方面可以通過使用電主軸來代替傳統的機械結構主軸來實現，那么如何提高機床的進給速度和加速度便成為制約高速加工機床發展的一大難題。

傳統機床，采用鑄造結構橫梁，內部加強筋厚度為20-30mm。由于鑄造工藝性限制，內部筋腔必須均勻布置，這使得為了在某些應力集中部位增加筋腔密度而不得不將橫梁整體筋腔數量增加，使橫梁重量不必要的增大，由自重所引起的撓度變形顯著，8m長橫梁形變量在0.06-0.08mm之間；并且由于鑄鐵的彈性模量和抗拉強度等材料特性的限制使其成為高速機床性能提升的瓶頸。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種高速加工機床大跨距高剛性橫梁結構，以解決現有技術中鑄造結構橫梁限制高速機床性能的問題。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種高速加工機床大跨距高剛性橫梁結構，包括槽鋼及通長直筋，所述的橫梁結構為焊接形成的整體箱型結構，其中心部分由槽鋼相對焊接而成，沿槽鋼縱向焊接有通長直筋，所述的槽鋼垂直方向通過筋板在橫梁上形成腔體。

所述的槽鋼垂直方向通過筋板在橫梁上形成腔體。

有益效果

本實用新型的橫梁重量為相同規格的鑄造橫梁的2/3。撓度變形量為鑄造橫梁的1/2。不僅增加了整機的動、靜剛度而且還大大降低運動部件的重量和傳動系統的慣量，降低機床驅動系統規格，縮減機床成本。

使用本實用新型還可以縮短產品的生產制造周期，為企業帶來更大的經濟效益，并且避免了橫梁鑄造過程中帶來的環境污染和資源浪費等一系列相關問題，達到節能環保的要求。

采用焊接結構的橫梁在提高高速加工機床動、靜剛度，減小移動部件慣量，提高機床和刀具使用壽命，增加整機加工精度和可靠性等方面具有鑄造橫梁所不具備的許多優點，并且在增加企業經濟效益，節省資源，保護環境等方面也有著自己強大的優勢，因此在高速加工中心上全面推行焊接結構橫梁勢在必行。

附圖說明

圖1是本實用新型的側視圖；

圖2是本實用新型的正視圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施例1

如圖1、圖2所示，本實用新型包括槽鋼1及通長直筋2，所述的橫梁結構為焊接形成的整體箱型結構，其中心部分由槽鋼1相對焊接而成，沿槽鋼縱向焊接有通長直筋2，所述的槽鋼垂直方向通過筋板3在橫梁上形成腔體。所述的槽鋼1垂直方向通過筋板3在橫梁上形成腔體。

本實用新型選擇用彈性模量大的鋼材作為橫梁焊接的基本材料，采用整體箱型結構，中心部分由厚度為12mm兩組槽鋼相對焊接而成，沿槽鋼縱向焊接8條通長直筋，厚度為16mm，此種設計方法在滿足橫梁剛性的前提下，使橫梁型腔盡量簡化，減小焊接的難度及變形量。垂直槽鋼方向通過筋板將橫梁分隔成若干小的腔體，經過有限元分析發現橫梁連接部分的應力較為集中，因此我們將該處的腔體空間減小，而橫梁的中間部分，需要抵抗因橫梁自重和滑鞍滑枕的重量所帶來的彎曲變形，因此將此處腔體間隔加大增加橫梁的抗彎能力，并可減少由橫梁自重引起的中間位置撓度形變。