[發明專利]機床用含泡沫金屬填充工作臺復合結構

無效

• 申請號: 201310158124.8
• 申請日: 2013-05-02
• 公開（公告）號: CN103212999A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 張永存;王一名;劉書田
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B23Q1/25
• 分類號: B23Q1/25
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 曲永祚;李洪福

技術領域

本發明所述的機床用含泡沫金屬填充工作臺復合結構，涉及一種立式加工中心機床用工作臺結構改進技術領域，集體為一種含泡沫夾層復合結構形式的工作臺。

背景技術

立式加工中心是機床行業中的重要機種，其可承擔銑、鉆、鏜等多種加工任務，是工業生產實際中舉足輕重的機種之一。研究如何改善立式加工中心的結構實現在減重的同時提高工作臺性能，則可以提高機床的加工效率，減少加工時的能源消耗，是實現綠色制造的關鍵，具有重要的實用價值。

目前國內外的機床工作臺的主流設計形式為厚平板形式。該設計形式通過減小板厚并在下表面布置加強筋，實現工作臺的減重設計。這類傳統設計方式便于工作臺鑄件的脫模，部件的剛度可以滿足實際的生產需求。工作臺是典型的運動部件，與加工工件直接相連。工作臺的減重和性能改善能夠提高生產效率，改善加工精度，降低能耗。因此，工作臺的輕量化設計新方案是實現機床綠色制造的迫切需求。

隨著對金屬泡沫這一新材料研究的深入，輕質泡沫金屬夾層結構的抗彎性能以及其抗振性能逐漸被大家所認識到。所以將泡沫夾心結構引入工作臺設計，必能在進一步提高工作臺自身的工作性能的同時實現工作臺減重。

針對上述迫切的設計需求，研究設計一種新型的機床用含泡沫金屬填充工作臺復合結構，從而實現工作臺的輕量化設計是十分必要的。

發明內容

鑒于上述現有技術中所存在的問題，本發明的目的是研究設計一種新型的機床用含泡沫金屬填充工作臺復合結構。用以提高工作臺的強度；降低工作臺的重量；提高工作效率；降低能源消耗等問題。

本發明的技術解決方案是這樣實現的：

本發明所述的機床用含泡沫金屬填充工作臺復合結構，是由工作臺所組成，工作臺的上臺面加工有上表面“T”型槽，工作臺的下臺面加工有滑塊安裝座、絲杠架定位銷孔及絲杠架安裝座；其特征在于工作臺的整體結構為箱式結構并在箱體內部有加強筋；具體加強筋形式為：沿縱向（沿工作臺長度方向）位于T型槽凹陷部位的下方工作臺的內部加工有縱向加筋，縱向加筋兩側帶有向內的弧度；沿橫向（沿工作臺寬度方向）布置有傾斜斜向上的橫向斜加筋，橫向斜加筋由滑塊安裝座兩端位置斜向外側呈45度角伸展。工作臺的四個端面均留有出砂孔。

本發明所述的工作臺中部腔體的出砂孔為沿工作臺寬度方向貫穿，靠近沿長度方向兩端面腔體的出砂孔不貫穿。

本發明所述的工作臺通過一般工藝方法加工處理工作臺主體胚型，然后向出砂孔灌注泡沫金屬發泡劑，在工作臺內部的空腔內形成泡沫金屬夾層。

本發明所述的縱向型加筋加工于“T”型槽凹陷處下方的工作臺內部，并沿工作臺長度方向伸展；縱向加筋的兩側加工為向內的弧度。可以加強工作臺的動靜剛度，同時加筋側面的弧度可以提高泡沫材料的附著面積。

本發明所述的橫向斜加筋橫向加工在工作臺的內部，加工在滑塊安裝座上部兩側，并由下向上向外側傾斜，傾斜角為45度。該設計可以提高工作臺的動靜剛度，以及變形的穩定性。

本發明的加工工藝為：先通過鑄造方法鑄出工作臺主體部分。清理型砂后，再向空腔內注入泡沫金屬劑，能成泡沫金屬填充結構。經過熱處理工藝，對局部有精度要求的面進行切削加工。加工完成即可按原有工作臺安裝方法安裝于機床上。

本發明的優點是顯而易見的，主要表現在：

1、本發明在不改變功能尺寸的基礎上可比原結構至少減重15%左右，從而減小了生產加工中的電能損耗，同時提高了加工效率。

2、本發明在力學性能上保證了結構的整體剛度基本不變，而其抵抗振動的特性明顯提高，提高了定位精度的可靠性，特別適用于精度要求高的機床。

3、本發明的設計充分考慮了鑄造工藝，結構內腔構造不復雜，便于批量化生產。

4、本發明外部關鍵連接部分尺寸與普通機床一致，可以直接應用于現有機床。

本發明具有結構新穎、加工簡便、強度高、重量輕；提高工作效率；降低能源消耗等優點，其大批量投入市場必將產生積極的社會效益和顯著的經濟效益。

附圖說明

本發明共有3幅附圖,其中：

附圖1本發明橫向半剖視圖；

附圖2本發明縱向全剖視圖；

附圖3為本發明裝在立式加工中心的結構示意見圖。

在圖中：1、縱向加筋??2、橫向斜加筋??3、泡沫金屬夾層??4、出砂孔??5、“T”型槽??6、滑塊安裝座??7、絲杠架定位銷孔??8、絲杠架安裝座??9、工作臺。

具體實施方式