專利名稱：側(cè)掛式臥式數(shù)控加工中心機(jī)床結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種數(shù)控機(jī)床，具體是一種臥式數(shù)控加工中心機(jī)床。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的臥式加工中心機(jī)床，是由底座(7)、鞍座(8)、龍門式立 柱(9)和主軸頭(10)等部件組成。其裝配關(guān)系是主軸頭(10) 嵌入在龍門式立柱筐內(nèi)，龍門式立柱(9)連同主軸頭(10) —起疊 加在鞍座(8)上，再將主軸頭(10)、龍門式立柱(9)和鞍座(8) 疊架在底座(7)的上平面，所有零部件成直線疊架，屬一種疊架式 結(jié)構(gòu)。
這種機(jī)床在制造與使用中存在以下弊病
a加工工藝及裝配復(fù)雜由于結(jié)構(gòu)的問題，鞍座和龍門立柱，同 時(shí)要保證X、 Y、 Z方向的位置精度，特別是門龍立柱還要具備三維 位置精度，鑄件的制造和機(jī)械加工和組裝相當(dāng)困難，很難滿足設(shè)計(jì)要 求。
b由于是疊架式結(jié)構(gòu)，所以整機(jī)的支撐面(底座上平面)與著力 點(diǎn)(主軸中心)的距離很大，力臂較長。為了主軸頭的穩(wěn)定，必須要 有很強(qiáng)的支撐架與龍門立柱相連接。當(dāng)主軸著力時(shí)，使龍門立柱與主 軸頭后仰，造成立柱的彈性和塑性變形。并且隨著零部件的疊架，整
機(jī)的形位公差和接合面間隙也隨之增大，對組裝技術(shù)要求很高。故很 難滿足整機(jī)剛性和精度要求。
C為彌補(bǔ)整機(jī)剛性和精度要求及主軸頭的穩(wěn)定性，就必須要加寬 加厚鑄件的壁厚和加強(qiáng)筋，使整機(jī)臃腫、龐大。增加了機(jī)械加工成本 和鑄件材料成本及機(jī)床組裝的精度要求，使銷售價(jià)格居高不下。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種側(cè)掛式臥式加工中心機(jī)床結(jié)構(gòu)，本 實(shí)用新型從機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)入手，將傳統(tǒng)臥式數(shù)控加工中心機(jī)床的疊 架式結(jié)構(gòu)，以新的設(shè)計(jì)思考，改變?yōu)閭?cè)掛式筐架結(jié)構(gòu)，以縮短支撐面 與著力點(diǎn)的距離，既簡化了整機(jī)結(jié)構(gòu)，減輕機(jī)床重量，并提高了整機(jī) 的剛性及三軸精度的可靠性，降低了制造成本；同時(shí)，本實(shí)用新型可 以安裝多頭多軸旋轉(zhuǎn)刀塔，可以涵蓋了較為廣泛的加工面，較單軸傳 統(tǒng)臥式加工中心的加工效率，提高太多。這種機(jī)床結(jié)構(gòu)是與傳統(tǒng)的加 工中心最大的差異及改進(jìn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下
側(cè)掛式臥式數(shù)控加工中心機(jī)床結(jié)構(gòu)，其特征在于包括有筐型基座 (1)，平臺型支架(2)在筐型基座(1)的側(cè)面沿上下方向(Y軸) 滑動(dòng)連接，在平臺型支架(2)臺面上疊置有滑板(3)滑動(dòng)連接，滑 板(3)上疊置有主軸滑座(4)滑動(dòng)連接，主軸滑座(4)上安裝有 切削刀具、單軸切削刀具或多頭多軸刀塔(5)切削刀具。
所述的平臺型支架(2)有一個(gè)平臺與支架連為一體，平臺型支 架(2)是以側(cè)掛方式，在筐型基座(1)的側(cè)面，作垂直上下方向滑
動(dòng)連接；平臺型支架(2)的臺面上承載有滑板(3)、主軸滑座(4) 和切削刀具等部件，隨平臺型支架(2)在筐型基座(1)側(cè)面沿上下
方向(Y軸)的滑動(dòng)連接，連帶著一起上下運(yùn)動(dòng)。
所述的滑板(3)係裝置在平臺型支架(2)的平臺上，以與筐型 基座(1)側(cè)面的平行方向，在平臺型支架(2)平臺上的左右方向(X 軸)滑動(dòng)連接。
所述的主軸滑座(4)裝配在滑板(3)的平面上，以與筐型基座 (1)側(cè)面的垂直方向，在滑板(3)上前后方向(Z軸)滑動(dòng)連接，.
所述的滑動(dòng)連接是通過滑軌一滑塊一絲桿構(gòu)成的連接，以馬達(dá)來 驅(qū)動(dòng)，構(gòu)成滑動(dòng)連接。 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)說明
側(cè)掛式臥式數(shù)控加工中心，以縮短切削著力點(diǎn)與支撐面距離，為 設(shè)計(jì)宗旨。
1:平臺型支架(2)上的平臺，它承載著滑板(3)，主軸滑座(4) 和切削刀具(5)。切削刀具(5)是固定在主軸滑座(4)上。主軸滑 座(4)的底平面是水平面安裝在滑板(3)的平面上?；?3)是 安裝在平臺型支架(2)的平臺上。這種結(jié)構(gòu)使切削刀具(5)與平臺 型支架(2)的平臺，間距很短。切削刀具(5)著力時(shí)，與平臺型支 架(2)的力臂較短。因此，傳統(tǒng)臥式數(shù)控加工中心，疊架式結(jié)構(gòu)的 設(shè)計(jì)所造成的問題，例如主軸頭后仰、形位公差、機(jī)械結(jié)構(gòu)之間的 結(jié)合面間隙增大、機(jī)械結(jié)構(gòu)厚度、強(qiáng)度必須加大，重量加重、組裝精 度的要求更高、難度更高、制造成本等，大為改進(jìn)。2:平臺型支架(2)的垂直側(cè)面與筐型基座(1)的側(cè)面、以沿 兩側(cè)面垂直上下方向的滑軌為導(dǎo)向滑動(dòng)連接，組成平臺型支架(2) 以側(cè)掛的方式于筐型基座(1)的結(jié)構(gòu)
3:滑板(3)是安裝在平臺型支架(2)的平臺面上，以與筐型 基座(1)側(cè)面平行方向，沿平臺型支架(2)的平臺面作左右方向(X
軸)滑動(dòng)連接。
4:主軸滑座(4)的底平面是平放安裝在滑板(3)平面上，以 與筐型基座(1)側(cè)面的垂直方向，沿滑板(3)上平面作滑動(dòng)連接。
5:切削刀具(5)係切削加工時(shí)的工具，固定在主軸滑座(4) 水平面上，隨主軸滑座(4)運(yùn)動(dòng)。
6:多頭多軸刀塔(6)是另一種切削刀具(5)的設(shè)計(jì)，在選擇 多頭多軸刀塔(6)的應(yīng)用時(shí)，它也是安裝在主軸滑座(4)的水平面 上，多頭多軸刀塔(6)的基本結(jié)構(gòu)是由多頭組成的旋轉(zhuǎn)體，每一個(gè) 頭可配置多根切削刀具。每一個(gè)頭具備多工位同時(shí)加工功能?？梢钥?制用任何一個(gè)頭來進(jìn)行加工，具備四軸聯(lián)動(dòng)臥式加工中心的全功能。 由于是多頭多軸刀塔(6)，可以涵蓋了較為廣泛的加工面，較單軸傳 統(tǒng)臥式加工中心的加工效率，提高太多。 本實(shí)用新型的動(dòng)作原理
本實(shí)用新型筐型基座(1)、平臺型支架(2)、滑板(3)、和主軸 滑座(4)之間的滑動(dòng)連接機(jī)構(gòu)，均由伺服電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)力，所有傳 動(dòng)系統(tǒng)均由CNC數(shù)控系統(tǒng)控制，當(dāng)操作程序需Y向運(yùn)動(dòng)時(shí)，CNC控 制系統(tǒng)輸出移動(dòng)平臺型支架(2)上下運(yùn)動(dòng)的伺服電機(jī)啟動(dòng)指令，電
機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過滾珠絲桿、滑軌和滑塊帶動(dòng)平臺型支架(2)上下運(yùn)
動(dòng)，實(shí)施程序功能。當(dāng)操作程序需X向運(yùn)動(dòng)時(shí)，CNC控制系統(tǒng)輸出 移動(dòng)滑板(3)左右運(yùn)動(dòng)的伺服電機(jī)啟動(dòng)指令，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過滾 珠絲桿、滑軌和滑塊帶動(dòng)滑板(3)左右運(yùn)動(dòng)，實(shí)施X向程序。當(dāng)操 作程序需Z向運(yùn)動(dòng)時(shí)，CNC控制系統(tǒng)輸出移動(dòng)主軸滑座(4)前后運(yùn) 動(dòng)的伺服電機(jī)啟動(dòng)指令，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過滾珠絲桿、滑軌和滑塊帶 動(dòng)主軸滑座(4)前后運(yùn)動(dòng)，實(shí)施Z向切削程序功能。若使用可轉(zhuǎn)位 旋轉(zhuǎn)刀塔，在得到CNC系統(tǒng)選位的指令后，多軸多頭刀塔抬起油缸 上升，托起刀塔旋轉(zhuǎn)，旋到指定的位置后，油缸帶動(dòng)刀塔下落，主軸 伺服電機(jī)啟動(dòng)，進(jìn)入切削程序。
本實(shí)用新開型從機(jī)器的零部件結(jié)構(gòu)入手，平臺型支架與筐型基座 之間采用側(cè)掛式結(jié)構(gòu)，在保證機(jī)械性能的情況下，簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)的復(fù) 雜性、加工工藝及組裝工藝，從而降低制造成本的目標(biāo)。

圖1為傳統(tǒng)的臥式加工中心機(jī)床結(jié)構(gòu)圖。 圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)(安裝多頭多軸刀塔)示意圖。 具體實(shí)施方案
參見圖2，側(cè)掛式臥式數(shù)控加工中心機(jī)床結(jié)構(gòu)，是以筐型基座1、 平臺型支架2、滑板3和主軸滑座4以及伺服電機(jī)及控制系統(tǒng)等組成， 平臺型支架2和筐型基座1側(cè)面沿垂直上下方向(Y軸)滑動(dòng)連接， 平臺型支架2頂部疊置有滑板3沿左右方向(X軸，與筐型基座1側(cè)
面的平行方向)滑動(dòng)連接，滑板3上有主軸滑座4前后方向(Z軸， 和筐型基座1側(cè)面的垂直方向)滑動(dòng)連接，主軸滑座4上安裝有切削
工具5。
參見圖3，其主軸滑座4上安裝有多頭多軸刀塔6，多頭多軸刀 塔6有多個(gè)頭，每個(gè)頭可以安裝l-6個(gè)切削工具。
上述所稱的滑動(dòng)連接是指通過滑軌一絲桿一滑塊構(gòu)成的滑動(dòng)連， 通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，和已有機(jī)床中常用的滑動(dòng)連接與驅(qū)動(dòng)方式相同。
權(quán)利要求1、側(cè)掛式臥式數(shù)控加工中心機(jī)床結(jié)構(gòu)，其特征在于包括有筐型基座(1)，平臺型支架(2)在筐型基座(1)的側(cè)面沿上下方向(Y軸)滑動(dòng)連接，在平臺型支架(2)臺面上疊置有滑板(3)滑動(dòng)連接，滑板(3)上疊置有主軸滑座(4)滑動(dòng)連接，主軸滑座(4)上安裝有切削刀具(5)、單軸切削刀具或多頭多軸刀塔(6)切削刀具。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的側(cè)掛式臥式加工中心機(jī)床結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述的平臺型支架(2)有一個(gè)平臺與支架連為一體，平臺型支架(2) 是以側(cè)掛方式，在筐型基座(1)的側(cè)面，作垂直上下方向滑動(dòng) 連接；平臺型支架(2)的臺面上承載有滑板(3)、主軸滑座(4)和 切削刀具等部件，隨平臺型支架(2)在筐型基座(1)側(cè)面沿上下方 向(Y軸)的滑動(dòng)連接，連帶著一起上下運(yùn)動(dòng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的側(cè)掛式臥式加工中心機(jī)床結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述的滑板(3)係裝置在平臺型支架(2)的平臺上，以與筐型基 座(1)側(cè)面的平行方向，在平臺型支架(2)平臺上的左右方向(X 軸)滑動(dòng)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的側(cè)掛式臥式加工中心機(jī)床結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述的主軸滑座(4)裝配在滑板(3)的平面上，以與筐型基座(1) 側(cè)面的垂直方向，在滑板(3)上前后方向(Z軸)滑動(dòng)連接，.
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3或4之一所述的側(cè)掛式臥式加工中心機(jī)床 結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的滑動(dòng)連接是通過滑軌一滑塊一絲桿構(gòu)成的連 接，以馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)，構(gòu)成滑動(dòng)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種側(cè)掛式臥式數(shù)控加工中心機(jī)床結(jié)構(gòu)，包括有筐型基座，平臺型支架在筐型基座的側(cè)面沿上下方向滑動(dòng)連接，平臺型支架臺面上疊置有滑板滑動(dòng)連接，滑板上疊置有主軸滑座滑動(dòng)連接，主軸滑座上安裝有切削刀具、單軸切削刀具或多頭多軸刀塔及切削刀具，可實(shí)現(xiàn)三維運(yùn)動(dòng)切削加工。本實(shí)用新型將傳統(tǒng)臥式數(shù)控加工中心機(jī)床的疊架式結(jié)構(gòu)，改變?yōu)閭?cè)掛式筐架結(jié)構(gòu)，以縮短支撐面與著力點(diǎn)的距離，既簡化了整機(jī)結(jié)構(gòu)，減輕機(jī)床重量，并提高了整機(jī)的剛性及三軸精度的可靠性，降低了制造成本；同時(shí)，本實(shí)用新型可以安裝多頭多軸旋轉(zhuǎn)刀塔，可以涵蓋了較為廣泛的加工面，較單軸傳統(tǒng)臥式加工中心的加工效率，提高太多。
文檔編號B23Q1/00GK201009087SQ20072003481
公開日2008年1月23日 申請日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月16日
發(fā)明者嚴(yán)孝誠 申請人:嚴(yán)孝誠