专利名称：立式铣床及中心加工机主轴与立柱组合结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机床设备，尤其涉及一种立式铣床及中心加工机主轴与立柱组合结构。
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图1所示，铣床及中心加工机，其主要包括用床台3、Z轴立柱1组成的床体为主体，再在床台3上设一鞍座4，Z轴立柱1的垂直滑轨上套入一主轴滑座2，主轴滑座2上设有夹持转动刀具的主轴结构21，其中主轴滑座2可在Z轴立柱1上进行Z轴方向的上下移动，鞍座4可在床台3上进行Y轴方向的前后移动，其顶面的物件固定座可夹持工作物件进行X轴方向的左右移动，使整体结构可通过将工作物件进行三维空间的铣、削，完成所需要的加工。
参阅图2、图3所示，目前本行业习用的立式铣床及中心加工机，其主轴滑座2与Z轴立柱1的结构特点为该主轴滑座2在尾侧凹设有一套合槽22、其两边缘凸设具有导轨221的垂直块体，使套合槽22与两导轨221形成一凵形状，套合槽22槽面的中心处凸设有一圆柱222，圆柱222中心开设垂直贯穿主轴滑座2的导孔223；Z轴立柱1为一中空的框体，下端连接床台3以形成一L形床体，Z轴立柱1前端下方与鞍座4垂直相接，其中Z轴立柱1与鞍座4相接面上设有一T形滑轨11，滑轨11凸出端面中央凹设有一半圆槽12，该滑轨11的形状与套合槽22和两导轨221所形成的凵形槽形状相对应；主轴滑座2与Z轴立柱1的组装方式为，将主轴滑座2的套合槽22及两导轨221抵靠在滑轨11的外环套合后，两导轨221的位置恰贴合在滑轨11的两侧，主轴滑座2凸出的圆柱222嵌入Z轴立柱1的半圆槽12中，再在两导轨221顶端锁入一定位块23，以套入T形滑轨11两凸出形体与Z轴立柱1端面所形成的凹陷空间内定位，使主轴滑座2整体支撑在滑轨11上而进行上下移动，圆柱222中央的导孔223以螺杆、油压杆等连接部件13相枢接以驱动主轴滑座2，定位块23与滑轨11间加设有减低磨耗的滑块24；借由上述的组合，主轴滑座2可通过连接部件13的带动，达到Z轴方向的上下移动加工行程。但是这种结构的组装设计在实际使用时，却不如预期理想，总结归纳有如下的缺点1、主轴滑座支撑长度与Z轴方向加工距离相冲突。由于习用主轴滑座2为一套设在滑轨11外的矩形钢架，其内部设有沉重的主轴结构21，故主轴滑座2在滑轨11上产生很大的扭力，为了支撑较大扭力所可能带来的弯曲变形，增加套合槽22与导轨221和滑轨11的套合长度，是改善这一问题的最佳方式，但习用铣床的滑轨11是凸设于Z轴立柱1外部，下方直接到达鞍座4上，为了整体结构具有一定的加工行程，并顾及主轴结构21夹持的刀具大小不一的情况，所以主轴滑座2在滑轨11上的行程必须有一定的限制，以避免加工行程不足以及主轴滑座2底端碰撞鞍座4的情况产生。在一定的加工条件(工作物件加工行程、整体结构尺寸、成本)下，习用铣床结构的组合设计便无法将主轴滑座2的支撑长度进行加强性的增长，故使其出现肘襟制附的缺点。2、组合强度较差。习用主轴滑座2与Z轴立柱1组合后，其以定位块23锁合定位，而该定位块23以分离式螺杆锁固定位在导轨221端面上后以支撑主轴滑座2整体产生的扭力，这样的组装方式，其强度不能适应长期受力的使用需要，再加上加工时所产生的撞击力等，便会导致变形、加工精密度差的缺点。 3、加工的精密度较低。由于主轴滑座2在滑轨11上动作的精确度取决于主轴滑座2尾端的支撑长度，支撑长度越长，主轴整体抗扭力性便越差，但习用铣床的主轴滑座2与Z轴立柱1的组装设计由于受加工行程、结构尺寸、成本等种种因素的限制，无法取得一个共同点设计的情况下，主轴滑座2的强度便显得不足，再加上长时间的高扭力受力及定位块23结构较差等情况，其加工的精确度便无法保持长久。
有鉴于上述的设计缺点，造成目前实际使用上的种种弊端，本创作者针对习用铣床结构的缺点积极研究开发，凭借多年对立式铣床及中心加工机的设计经验，完成本实用新型立式铣床及中心加工机主轴与立柱组合结构。
本实用新型的主要目的在于，提供一种立式铣床及中心加工机主轴与立柱组合结构，其将习用铣床结构的主轴滑座用导轨、定位块与Z轴立柱的滑轨套合的外包式组合设计改进为用主轴滑座套合处以滑道套入Z轴立柱框体中开设的滑槽内的一体内覆式组合设计，使主轴滑座支撑受力长度增长，且不影响主轴滑座前端夹持的刀具加工行程，使本实用新型组装结构具有更佳的强度，保持加工的精确度，同时克服主轴支撑长度与加工条件在组合上相互冲突的问题。
本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。
本实用新型立式铣床及中心加工机主轴与立柱组合结构，包括床台、主轴滑座、Z轴立柱、鞍座，其特征在于，所述Z轴立柱与主轴滑座对应面上开设一向Z轴内部形成的滑槽，滑槽供主轴的支撑柱套入滑动，该滑槽直接自Z轴立柱内向下延伸至床台下；所述主轴滑座与Z轴立柱套合端设有一支撑柱，该支撑柱形状与Z轴立柱滑槽槽形相对应以套入滑槽中，滑槽中设有在其间移动的滑块，支撑柱上开设有一垂直导孔并与Z轴立柱中的连接部件枢接，以带动主轴滑座在Z轴立柱上移动进行Z轴方向加工。这种组合结构支撑柱的长度设计可在不影响主轴滑座在Z轴立柱上的加工行程及整体结构尺寸的情况下，向下加长于滑槽中，且支撑柱为一体包覆在滑槽中，从而达到较佳的组合强度，并保持加工的精密度。另，该支撑柱与滑槽的延伸长度及形状可根据加工条件的不同而改变。
为能进一步了解本实用新型的技术内容、特点及功效，兹例举以下较佳实施例，并配合附图详细说明如下
图1是习用铣床组装结构立体示意图。
图2是习用铣床组装动作实施示意图。
图3是习用铣床组装结构的俯视示意图。
图4是本实用新型立式铣床结构的俯视示意图。
图5是图4所示A-A面剖视示意图。
参阅图4、图5所示，可清楚了解本实用新型组合结构。本实用新型立式铣床及中心加工机主轴与立柱组合结构，包括床台、主轴滑座、Z轴立柱、鞍座，其主要改进之处是将习用的Z轴立柱1与主轴滑座2设计成一体内包式的组合结构，其Z轴立柱5的框体前端原本设置滑轨11的位置处，改进成开设一略呈十字状的滑槽51，并与框体内部分隔，供主轴滑座6套入其中滑动，其中滑槽设在Z轴立柱5框体内并向下延伸至床台3下；该主轴6是将原本套合槽22的形状，改进成凸出的并配合滑槽51十字形状的支撑柱62相对应的形状，使其恰可嵌入Z轴立柱5的滑槽51内并通过设置的滑块64使整体滑动动作顺畅；支撑柱62在适当处开设一垂直贯穿的导孔63，供主轴滑座6置入Z轴立柱5的滑槽处51后，与连接部件52枢接并驱动主轴6进行Z轴方向移动。
本实用新型借由上述组合的特点，使立式铣床及中心加工机的主轴滑座与Z轴立柱组合结构在实际使用时，可具有如下优点1、主轴滑座钢性加强，Z轴方向的加工距离不受影响。由于本实用新型主轴滑座6的支撑柱62为一体套入Z轴立柱5内的滑槽51中，由于滑槽51为自Z轴立柱5内部延伸至床台3下方，故支撑柱62的套设长度可依所需大幅增长，使主轴滑座6至切削行程底端时，支撑柱62可往下进入床台3内部空间中并不会与鞍座4位置冲突，所以在支撑长度增加的条件下，本实用新型仍能保持相同的加工条件，有利于增加整体结构的强度。
2、组合结构较佳。由于主轴滑座6是以一体成型的支撑柱62直接套入滑槽51中，其一体化的组装不但具有较佳的支撑强度，且不会产生如习用定位块23的分离锁固方式而产生变形、松脱的现象。
3、可保持加工的精密度。由于本实用新型的组合结构在不影响加工条件的状态下，可借由主轴滑座6的支撑柱62增长及一体化设计而大幅度增加结构强度，以便使主轴滑座6与Z轴立柱5的变形情况减至最低，使加工精密度可以长期保持。
综上所述，本实用新型立式铣床及中心加工机主轴滑座与Z轴立柱组合结构，通过主轴滑座尾端受力处改用支撑柱套入Z轴立柱滑槽内的一体内覆式组装设计，使Z轴立柱与主轴滑座的支撑长度因支撑柱可由Z轴立柱内部向下延伸而增长，因此，在一定的加工条件下，本实用新型能具有更佳的结构强度并保持精密度，其对于目前的立式铣床及中心加工机而言，实为一种最理想的结构组装设计且具有产业利用价值，为确保创作人的权益，依法提出实用新型专利申请。
权利要求1.一种立式铣床及中心加工机主轴与立柱组合结构，包括床台、主轴滑座、Z轴立柱、鞍座，其特征在于，所述Z轴立柱与主轴滑座对应面上开设一向Z轴内部形成的滑槽，滑槽供主轴的支撑柱套入滑动，该滑槽直接自Z轴立柱内向下延伸至床台下；所述主轴滑座与Z轴立柱套合端设有一支撑柱，该支撑柱形状与Z轴立柱滑槽槽形相对应以套入滑槽中，滑槽中设有在其间移动的滑块，支撑柱上开设有一垂直导孔并与Z轴立柱中的连接部件枢接，带动主轴滑座在Z轴立柱上移动。
专利摘要立式铣床及中心加工机主轴与立柱组合结构,其将习用结构中主轴滑座导轨、定位块与Z轴立柱滑轨外包式套合的设计,改进为在主轴滑座套合处用滑道套入Z轴立柱框体中开设的滑槽内的一体内覆式组装设计,使主轴滑座支撑受力长度因其滑道为向Z轴立柱框体中心下延伸而增长,且因套合位置位于Z轴立柱框体中而不与床体鞍座冲突,故不会影响主轴滑座前端夹持刀具的加工行程,该结构具有较佳的强度,可保持加工精密度。
文档编号B23C1/00GK2438537SQ0024401
公开日2001年7月11日 申请日期2000年8月2日 优先权日2000年8月2日
发明者廖谊淙 申请人:廖谊淙