[發明專利]正交三軸機床

有效

• 申請號: 201110402652.4
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102398224A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 曾繼躍;張仕進
• 申請（專利權）人: 浙江宇宙智能設備有限公司
• 主分類號: B24C3/02
• 分類號: B24C3/02;B24C9/00
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 吳繼道

技術領域

?本發明屬于機床領域，具體涉及一種正交三軸機床，特別是指應用在水刀加工中心上的正交三軸機床。

背景技術

懸臂式正交三軸機床結構簡單，上下料方便，被廣泛應用在加工負載輕微的高壓水射流切割領域。懸臂式正交三軸機床一般都包括床身、XYZ三軸運動組件和加工頭組件，加工頭組件安裝在XYZ三軸運動組件上，并能夠沿XYZ三個方向精確的移動，以實現加工需求。XYZ三軸運動組件中有一橫梁，用于支撐在其上面行走的懸臂，橫梁的兩端通過兩個立柱與床身固定。橫梁上設置有X向導軌，一懸臂套裝在橫梁上，懸臂上設置有Y向導軌，懸臂上同時安裝一Z向運動機構，Z向運動機構上設置有豎直方向導軌。懸臂沿橫梁上的X向導軌移動（即X向），加工頭組件沿著懸臂上的Y向導軌移動（即Y向），同時在懸臂上沿豎直方向導軌上下移動（即Z向）。

XYZ三軸運動組件中橫梁的加工和成型需要確保橫梁兩側的導軌平行和平直，由于其平行度和平直度誤差可能會被懸臂式結構放大，該要求直接影響整個機床的運動精度和零件的加工精度，而加工精度正是影響機床的應用范圍的主要因素。要獲得上述要求的橫梁目前依靠精密的加工機床（比如導軌磨床）和精細的工藝流程（比如鏟刮工藝）可以逐一獲得，然而卻需要付出很高的成本和加工周期。特別是如果需要加工的橫梁比較長的情況下更是如此，常見到的較大型機床的很大部分加工成本主要就在這。作為一個很典型的機床案例是高壓噴射磨料水射流切割（簡稱為水刀）機床，切割行程通常有一米多長度以上，加工頭又需要在XYZ軸上行走定位，如果要獲得平行和光滑平直的橫梁就需要很高的加工成本，從而也直接導致整個正交三軸機床的制造成本高昂。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提供了一種精度高及制造成本低廉的正交三軸機床。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種正交三軸機床，包括床身、XYZ三軸運動組件和加工頭組件，所述XYZ三軸運動組件包括相互正交的X軸橫梁、Y軸懸臂和Z軸滑移架，X軸橫梁的兩端固定安裝在床身上，加工頭組件固定安裝在Z軸滑移架上；

其特征在于，所述X軸橫梁的側面設置有第一凹槽，凸出于第一凹槽的安置腔處固定有一X向導軌，X向導軌處于水平線上；X軸橫梁上設有第一水平滑移座，所述第一水平滑移座與第一傳動裝置連接；所述Y軸懸臂側面設置有第二凹槽，凸出于第二凹槽的安置腔處固定有一Y向導軌，Y向導軌與X向導軌垂直；Y軸懸臂與第一水平滑移座固定連接；?Y軸懸臂上設有第二水平滑移座，所述第二水平滑移座與第二傳動裝置連接；?Z軸滑移架與第二水平滑移座固定連接；?

第一凹槽與X向導軌連接處的空隙內、第二凹槽與Y向導軌連接處的空隙內、第一水平滑移座與第一傳動裝置連接處的空隙內、第二水平滑移座與第二傳動裝置連接處的空隙內、Y軸懸臂與第一水平滑移座連接處的空隙內或Z軸滑移架與第二水平滑移座連接處的空隙內至少其中一處填充有成型塑料金屬。

進一步的，第一水平滑移座通過第一滑移座導軌滑塊與X向導軌配合進行滑移，第二水平滑移座通過第二滑移座導軌滑塊與Y向導軌配合進行滑移，第一水平滑移座與第一滑移座導軌滑塊連接處的空隙內、第二水平滑移座與第二滑移座導軌滑塊連接處的空隙內至少其中一處填充有成型塑料金屬。

進一步的，所述第一傳動裝置包括X向絲杠、X向螺母、X向絲杠螺母座，X向絲桿設置于X軸橫梁的下方，并與X向導軌平行；X向螺母套設在X向絲桿上，并通過X向絲桿螺母座安裝在第一水平滑移座上；所述第二傳動裝置包括Y向絲杠、Y向螺母、Y向絲杠螺母座，Y向絲桿設置于Y軸懸臂的下方，并與Y向導軌平行；Y向螺母套設在Y向絲桿上，并通過Y向絲桿螺母座安裝在第二水平滑移座上；第一水平滑移座與X向絲桿螺母座之間的間隙內、第二水平滑移座與Y向絲桿螺母座之間的間隙內至少其中一處填充有成型塑料金屬。

進一步的，所述X軸橫梁和/或Y軸懸臂為中空結構，正交三軸機床的控制裝置、以及第一水平滑移座和/或第二水平滑移座的驅動裝置均設置于所述中空結構的中空腔內。

進一步的，所述第一凹槽為兩個，兩個第一凹槽分布在X軸橫梁的軸兩側；所述第二凹槽為兩個，兩個第二凹槽分布在Y軸懸臂的軸兩側。