[實用新型]一種數控機床或加工中心的十字滑臺結構

有效

• 申請號: 201320423480.3
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN203330700U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 董惠敏;王德倫;錢峰;王智;申會鵬;丁尚;盛永明
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B23Q1/25
• 分類號: B23Q1/25;B23Q1/01
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本實用新型涉及一種數控機床或加工中心的十字滑臺結構，通過對材料合理分布，使得在提高十字滑臺靜、動性能的前提下重量減輕。

背景技術

十字滑臺作為數控機床的一個關鍵部件，起著連接床身與立柱、引導機床2個方向運動的作用。在機床工作過程中，刀具端承受的切削力會通過部件與部件之間的連接相互傳遞，十字滑臺在外力作用下不可避免會產生形變，最終將此部分誤差反饋到刀具端，降低加工質量。因此，其靜、動性能對機床加工能力有著不可忽視的影響，通過對十字滑臺材料合理分布，提高十字滑臺的靜、動性能，是提高現代數控機床加工能力的途徑之一。

現有數控機床或加工中心的十字滑臺結構多數采用經驗設計，設計重點在于導軌的布置方式，十字滑臺基體多為長方體結構，內部筋板采用常規的等間距布置，且筋板結構及鏤空部位的隨意性較大，沒有體現出十字滑臺受力時的傳力路徑特征，在非傳力路徑上布置多余材料，而傳力路徑卻被某些鏤空結構隔斷，諸多缺陷使得現有十字滑臺整體靜、動態性能較差，在外力或振動作用下結合面部位的形變較大，達不到精度標準。本專利涉及的十字滑臺結構力求合理布置內部筋板位置及特征，在傳力路徑上設置足夠多的材料，并剔除非傳力路徑上的無用材料，在保證整體靜、動性能的前提下使得重量減輕。

實用新型內容

本實用新型的母的是提供一種數控機床或加工中心的十字滑臺結構，在保證十字滑臺的靜態及動態性能的前提下，在一定程度上減輕了其質量。

為達到此目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種數控機床或加工中心的十字滑臺結構，包括壁板和筋板，壁板包括前板、后板、底板及側板：前板為導軌安裝面板，在前板底端內部設置若干三角環形加強筋板a；后板為主要受力區域，分為上下兩部分，在后板外部設置若干三角環形加強筋板b；底板為滑塊安裝面板。后板和底板的中間部位即非傳力路徑區域設有大尺度的鏤空結構。在前板、后板和底板內面上間隔附著若干環形加強筋板。十字滑臺內部為中空結構，除上述大尺度的鏤空結構外，在后板和底板上無加強筋板部位皆設為鏤空結構，整個十字滑臺外觀近似桁架結構。

相對于現有技術，本實用新型優點如下：根據拓撲優化結果的材料分布情況，綜合考慮結構設計過程中的鑄造工藝要求以及零部件功能要求等，設計出一新型十字滑臺結構，使其靜、動態性能及結構質量能夠滿足設計及制造工藝要求。最后通過實驗對結構方案進行性能評價，實驗數據表明，新方案較經驗設計質量減輕14%，在各個工況下的變形都有很大程度的減小，表明十字滑臺的剛度有了很大的提高；而且十字滑臺新方案的固有頻率也有所提高，保證了十字滑臺的動態性能。

附圖說明

附圖是本實用新型數控機床或加工中心立柱的結構示意圖。

圖中：11前板；12后板；13底板；14加強筋板a；15加強筋板b；16鏤空結構；17加強筋板c。

具體實施方式

為了更好的理解本實用新型，下面結合附圖對本實用新型做進一步描述。

一種數控機床或加工中心的十字滑臺結構，由壁板和筋板構成。壁板包括前板11、后板12、底板13及側板：前板為導軌安裝面板，在前板底端內部設置若干三角環形加強筋板a14；后板為主要受力區域，分為上下兩部分，在后板外部設置若干三角環形加強筋板b15；底板為滑塊安裝面板。后板和底板的中間部位即非傳力路徑區域設有較大尺度的鏤空結構16。在前板、后板和底板內面上間隔附著若干環形加強筋板c17。十字滑臺內部為中空結構，除上述大尺度的鏤空結構外，在后板和底板上無加強筋板部位皆設為鏤空特征，整個十字滑臺外觀近似桁架結構。

此實用新型較經驗設計質量減輕14%，在各個工況下的變形都有很大程度的減小，表明十字滑臺的剛度有了很大的提高；而且十字滑臺新方案的固有頻率也有所提高，保證了十字滑臺的動態性能。