[發明專利]一種新型基于模塊化設計的立式加工中心立柱結構

有效

• 申請號: 201210397990.8
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102862059A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 劉江
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B23Q1/01
• 分類號: B23Q1/01
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明屬于數控機床設計、制造領域，涉及一種立式加工中心立柱結構，特別涉及一種具有模塊化特點的立式加工中心立柱結構。

背景技術

立式加工中心的立柱安裝在床身的后上方，起連接床身和主軸箱的作用。立式加工中心的Z向進給運動是通過執行部件沿著立柱導軌運動來實現的。立式加工中心導軌分為硬軌和線軌兩種。硬軌剛性好,?但加工速度較低，適合低速重切削；線軌精度高，但剛性較差，適合高速輕切削。目前立柱上的硬軌是和立柱加工為一體的鑄造件，即立柱上鑄造出導軌的形狀，再通過粗加工、表面淬火、磨削后加工成的導軌；立柱上的線軌本身是標準件——線軌滑塊副，分為線軌和滑塊，首先立柱上鑄造出線軌安裝接口的形狀，再加工成安裝面，然后安裝上線軌滑塊副。兩種立柱結構只是在硬軌和線軌安裝處結構不同，其余部分結構相同，但是為了滿足不同的加工要求，仍然需要設計和生產出硬軌和線軌兩種立柱結構，這就導致了機床設計周期長，制造成本高、靈活性差等缺陷。

發明內容

本發明的內容就是針對上述已有技術中存在的問題和缺陷，設計一種新型立式加工中心立柱結構。這種新型立柱結構只需要設計一個統一的立柱基體、硬軌子模塊和線軌子模塊，通過在統一的立柱基體上更換硬軌子模塊和線軌子模塊即可快速制造出硬軌立柱和線軌立柱，有效縮短了機床的設計和制造周期，大大降低制造成本。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：新型立柱結構包括一個立柱基體、硬軌子模塊和線軌子模塊。

所述立柱基體是指組成硬軌立柱和線軌立柱的共用件，其特征在于既能起到連接床身和主軸箱的作用，又能同時安裝硬軌子模塊和線軌子模塊，所以立柱基體上設置了安裝硬軌子模塊和線軌子模塊的定位連接接口。

所述硬軌子模塊是指與立柱分離的硬軌，其特征在于既能支承和引導主軸箱執行Z向運動，又能定位連接到立柱基體上，所以硬軌子模塊上一方面保留了原硬軌形狀，另一方面設置了與立柱基體定位連接的接口。

所述線軌子模塊是線軌滑塊副和線軌滑塊副連接板的裝配體，其中線軌滑塊副是標準件，具有支承和引導主軸箱執行Z向運動的作用；線軌滑塊副連接板是連接線軌滑塊副和立柱的中間橋梁，其特征在于既能安裝線軌滑塊副，又能定位連接到立柱基體上，所以在線軌滑塊副連接板上設置了與線軌滑塊副定位連接的接口和與立柱基體定位連接的接口。

不論硬軌子模塊還是線軌子模塊，其中涉及到的接口定位方式均采取一側邊基準面和底部基準面定位，在另一側邊用頂絲頂緊；底面連接方式采取螺釘連接,并間隔打入銷釘起到重復定位及加強固定的作用。

最終通過拆卸、安裝頂絲、螺釘和銷釘來實現導軌模塊在立柱基體上的互換重組。

本發明的有益效果是：有效避免了重復設計和制造立柱相同結構的缺陷，縮短了機床設計和制造周期，降低了制造成本，模塊拆裝方便，有利于機床生產廠商根據市場要求進行導軌模塊的更換和重組，對實現機床快速設計、制造和維修有重要意義。同時模塊具有標準化和統一化的特點，便于實現批量生產，大大提高了生產效率。

附圖說明

附圖1是本發明立柱基體的結構示意圖；

附圖2是本發明硬軌子模塊的結構示意圖；

附圖3是本發明線軌滑塊副連接板的結構示意圖；

附圖4是本發明線軌子模塊的結構示意圖；

附圖5是本發明模塊重組后硬軌立柱的結構示意圖；

附圖6是本發明模塊重組后線軌立柱的結構示意圖；

圖中件號說明：

1.立柱基體，2.硬軌子模塊，3.線軌子模塊，4.?線軌滑塊副連接板，5.線軌滑塊副，6.楔形壓塊，7.導軌模塊的頂絲安裝臺，?8.立柱安裝導軌模塊的側邊基準面，9.立柱安裝導軌模塊的底部基準面，10.硬軌側邊基準面，11.硬軌底部基準面，12.線軌滑塊副連接板上用于安裝線軌的側邊基準面（一）,13.?線軌滑塊副連接板上用于在立柱基體上定位的側邊基準面（二）14.?線軌滑塊副連接板上用于安裝線軌的底部基準面（一），15.?線軌滑塊副連接板上用于在立柱基體上定位的底部基準面(二)，16.楔形壓塊安裝槽。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明。

立柱基體上安裝的兩條導軌是對稱關系，故以其中一條導軌的安裝為例進行說明。