[實用新型]立式加工中心圓柱型立柱

有效

• 申請號: 201520856855.4
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN205111280U
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 翟佳彬;王庭
• 申請（專利權）人: 寧波海天精工股份有限公司
• 主分類號: B23Q1/01
• 分類號: B23Q1/01
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 謝瀟

技術領域

本實用新型涉及一種立柱，具體是一種立式加工中心圓柱型立柱。

背景技術

立柱是立式加工中心的重要組成部分，連接工作臺和主軸，其抗扭及抗彎性是保證整臺立式加工中心精度的關鍵。現有常見立柱的外觀圖見圖1～圖5，其立柱1是橫截面形狀為矩形的箱型結構，現有設計常采用加大立柱1壁厚或立柱1內部增加筋板2的方式來提高其剛性，但這兩種方法的通病在于剛性有限提高的同時立柱重量的激增，即剛性——重量比太低。圖1示出了立柱在使用中的受力情況，其中X向力與Y向力為主軸對工件的切削反力，Z向力由切削反力與主軸部件重力共同構成，立柱所受三方向力與各自的力臂即導致了圖2中所示的作用于立柱的三向彎矩，與三方向力相對應，三向彎矩分別為Mx、My和Mz。現有箱型立柱，無論是加大立柱壁厚或是增加筋板，在受到圖1所示三向力和圖2所示三向彎矩后，立柱都將產生較大的左右、前后及扭轉變形，圖3-圖5為立柱變形后外觀圖，這三種變形直接影響主軸，造成機床整機加工精度下降。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供一種剛性——重量比較大的立式加工中心圓柱型立柱，能夠以較小的材料重量提供較大的立柱抗扭和抗彎剛性。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：立式加工中心圓柱型立柱，包括立柱本體，所述的立柱本體包括內圓柱和設置在所述的內圓柱外側的矩形外框，所述的內圓柱的橫截面為封閉的環形截面，所述的內圓柱與所述的矩形外框通過若干筋板相連，所述的矩形外框的前側對稱設置有導軌安裝部，所述的導軌安裝部上安裝有導軌，所述的矩形外框的底部對稱設置有斜筋，安裝后，所述的斜筋的底端與立式加工中心床身固定連接。

本實用新型的立柱，其矩形外框的主要作用是構造立柱外形及安裝導軌，安裝后在立式加工中心工作過程中，筋板將矩形外框所受的力及彎矩傳遞至內圓柱，實際由內圓柱承受力及彎矩，抵抗立柱的變形，從而使立柱產生左右、前后彎曲變形的X向力、Y向力、Z向力、X向力矩Mx、Z向力矩Mz以及使立柱產生扭轉變形的Y向力矩My最終均由內圓柱承受。由于內圓柱的橫截面為封閉的環形截面，因此區別于傳統箱型立柱承受彎曲和扭轉載荷，本實用新型立柱將彎曲和扭轉載荷轉換為以拉、壓力為主的載荷，從而可提高板壁的固有頻率，減少板壁的振顫、彎曲和扭轉，在基本消除扭轉變形、降低彎曲變形的同時，其剛性——重量比大大高于傳統箱型立柱。

所述的筋板包括第一筋板、第二筋板和第三筋板，所述的矩形外框的四角與所述的內圓柱通過所述的第一筋板相連，所述的矩形外框的四邊與所述的內圓柱通過所述的第二筋板相連，所述的導軌安裝部與所述的內圓柱通過所述的第三筋板相連。在保證立柱剛性和強度的基礎上，第一筋板、第二筋板和第三筋板的設計，能夠減少立柱的用料，起到較好的減重作用。

所述的第一筋板設置在所述的矩形外框的對角面上，所述的第二筋板設置在所述的矩形外框的對稱面上，所述的第三筋板與臨近的第一筋板平行，以便將矩形外框所受的力及彎矩可靠、有效地傳遞至內圓柱，確保扭轉及彎曲變形的消除。

所述的內圓柱、所述的矩形外框、所述的導軌安裝部和所述的若干筋板一體設置。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：本實用新型提供的立式加工中心圓柱型立柱，區別于傳統箱型立柱承受彎曲和扭轉載荷，本實用新型在不增加自身重量的前提下，能夠以較小的材料重量提供較大的立柱抗扭和抗彎剛性，將彎曲和扭轉載荷轉換為以拉、壓力為主的載荷，從而提高板壁的固有頻率，減少板壁的振顫、彎曲和扭轉，在基本消除扭轉變形、降低彎曲變形的同時，其剛性——重量比大大高于傳統箱型立柱。

附圖說明

圖1為傳統立柱使用時的受力示意圖；

圖2為傳統立柱使用時所受彎矩示意圖；

圖3為傳統立柱的X向變形示意圖；

圖4為傳統立柱的Y向變形示意圖（對應于圖3的俯視圖）；

圖5為傳統立柱的Z向變形示意圖（對應于圖3的左視圖）；

圖6為實施例立柱的正視圖；

圖7為圖6中A-A剖視圖；

圖8為圖6中B-B剖視圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。