一种新型的高精度立式加工中心的制作方法

本实用新型属于机床设备技术领域，尤其涉及一种新型的高精度立式加工中心。

背景技术：

立式加工中心是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。立式加工中心能完成铣、镗削、钻削、攻螺纹和用切削螺纹等工序。立式加工中心最少是三轴二联动，一般可实现三轴三联动。有的可进行五轴、六轴控制。立式加工中心工件装夹、定位方便；刃具运动轨迹易观察，调试程序检查测量方便，可及时发现问题，进行停机处理或修改；冷却条件易建立，切削液能直接到达刀具和加工表面；三个坐标轴与笛卡儿坐标系吻合，感觉直观与图样视角一致，切屑易排除和掉落，避免划伤加工过的表面。与相应的卧式加工中心相比，结构简单，占地面积较小，价格较低。

现有技术中，立式加工中心都是工作台进行X和Y两个方向的水平移动，主轴进行竖直方向的移动。因此底座的尺寸比较大，不仅安装时占地面积较大，且工作台运动过程中会存在悬空的状态，影响加工中心的加工精度、表面光洁度和加工效率。现有技术中还存在主轴箱刚性差，影响加工精度和单次吃刀量的问题。且普通的立式加工中心的使用中，装卸工件时也不方便使用机械手进行操作，制约了生产效率，不能适应现代自动化生产的需求。

技术实现要素：

针对以上缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型的高精度立式加工中心，结构紧凑、占地面积小，利于生产线的布置和使用机械手上下工件，且具有主轴箱刚性好，加工吃刀量大，加工效率高等优点。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种新型的高精度立式加工中心，包括立柱，所述立柱的上端设有水平滑动设置的十字滑台，十字滑台上设有竖直滑动设置的主轴箱；所述主轴箱为沿竖直方向延伸的、细长型的壳状结构，主轴箱内设有转动设置的主轴；所述主轴箱为长方体，主轴箱的一个侧壁上设有两个竖直、间隔设置的第一轨道，十字滑台上设有两组第一滑槽，第一轨道竖直滑动设置在第一滑槽内；所述主轴箱上与安装第一轨道的侧壁相邻的两侧壁上均设有四个竖直、间隔设置的第一通孔，最下方的第一通孔下侧设有两个水平并列设置的第二通孔；所述第一通孔和第二通孔的面积总和为侧壁面积的2/5～1/2；所述主轴箱的第四个侧壁上设有四个竖直、间隔设置的第三通孔，最下方的第三通孔下侧设有第四通孔，第四通孔的尺寸大于第三通孔的尺寸；第三通孔和第四通孔的面积和为第四侧壁面积的2/5～1/2；所有通孔均为矩形，矩形的各个角均加工成圆角。

作为一种改进，所述主轴的下端伸出所述主轴箱；主轴的上端与主轴电机通过联轴器直连。

作为一种改进，所述主轴箱的内部设有横板，横板上设有允许主轴贯穿的孔。

作为一种改进，所述十字滑台的一侧部设有第二滑槽，立柱上设有水平设置的X向的第二轨道，第二滑槽滑动安装在第二轨道上。

作为一种改进，所述立式加工中心还包括底座和滑动设置在底座上的工作台，工作台的滑动方向沿Y轴的方向。

作为一种改进，所述底座上设有两个沿Y轴方向的延伸的、间隔设置的第三轨道，工作台的下端设有第三滑槽，第三滑槽滑动安装在第三轨道上。

作为一种改进，所述底座的上部设有两个废屑收集槽，两个废屑收集槽分别设置在工作台的两侧部。

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、该新型的高精度立式加工中心，主轴箱可以带动主轴沿着X轴和Z轴方向的运动，工作台11能沿Y轴方向的运动，使得整个加工中心的结构比较紧凑， X轴方向的尺寸较小，设备安装时占地面积小，且便于生产线的布置和利用机器人上下工件。该结构还使得工作台不会出现悬臂的状态，有效降低工件加工时产生的震动、利于提高加工中心的加工精度或在保证加工精度的条件下，加工时可以采用较大吃刀量，提高加工中心的加工效率；

2、该主轴箱的结构设计有效减少了主轴距离第一轨道的距离，尽可能的减少主轴悬臂的臂长，提高加工时主轴的稳定性，提高吃刀量；

3、主轴箱的结构设计还减轻了主轴的重量，节省制造成本；提高了主轴的刚性，提高加工中心的加工精度，且改变了主轴箱的固有频率，有效降低工件加工时主轴箱产生的震动，提高加工中心的加工精度和降低加工工件的表面粗糙度，对提高加工中心的精度具有重要意义。

附图说明

图1是本实用新型一种新型的高精度立式加工中心的结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是图2的俯视图；

图4是本实用新型一种新型的高精度立式加工中心的立体图示意图；

其中：1-立柱，2-底座，3-十字滑台，4-主轴箱，5-主轴，6-第一轨道，7-第一滑槽，8-主轴电机，9-第二滑槽，10-第二轨道，11-工作台，12-第一通孔，13-第二通孔，14-第三通孔，15-第四通孔，16-第一电机，17-第二电机，18-第三电机，19-第二丝杠，20-第三轨道，21-第三滑槽，22-第三丝杠，23-废屑收集槽。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

由图1、图2、图3和图4共同所示，一种新型的高精度立式加工中心，包括立柱1、底座2和滑动设置在底座2上的工作台11，工作台11的滑动方向沿Y轴的方向。所述底座2上设有两个沿Y轴方向的延伸的、间隔设置的第三轨道20，工作台11的下端设有第三滑槽21，第三滑槽21滑动安装在第三轨道20上。底座2上设有转动设置的第三丝杠22和与第三丝杠22直连的第三电机18，工作台11的下端固定有第三传动螺母，第三传动螺母安装在第三丝杠22上。第三电机18转动带动工作台11沿Y轴方向运动。底座2的上部设有两个废屑收集槽23，两个废屑收集槽23分别设置在工作台11的两侧部，便于加工过程中废屑的收集和处理。

由图1、图2、图3和图4共同所示，立柱的上端设有水平滑动设置的十字滑台3，十字滑台3上设有竖直滑动设置的主轴箱4。主轴箱4为沿竖直方向延伸的、细长型的壳状结构，主轴箱4内设有转动设置的主轴5。主轴箱4为长方体，主轴箱4的一个侧壁上设有两个竖直、间隔设置的第一轨道6，十字滑台3上设有两组第一滑槽7，第一轨道6竖直滑动设置在第一滑槽7内。主轴箱4上设有转动设置的第一丝杠和与第一丝杠直连的第一电机16，十字滑台3上固定有第一传动螺母，第一传动螺母安装在第一丝杠上。第一电机16转动带动主轴箱4沿竖直方向运动。主轴5的下端伸出所述主轴箱4；主轴5的上端与主轴电机8通过联轴器直连。十字滑台3的一侧部设有第二滑槽9，立柱1上设有水平设置的X向的第二轨道10，第二滑槽9滑动安装在第二轨道10上。立柱1上设有转动设置的第二丝杠19和与第二丝杠19直连的第二电机17，十字滑台3上固定有第二传动螺母，第二传动螺母安装在第二丝杠19上。第一电机16转动带动主轴箱4沿竖直方向运动。

由图1、图2、图3和图4共同所示，主轴箱4上与安装第一轨道6的侧壁相邻的两侧壁上均设有四个竖直、间隔设置的第一通孔12，最下方的第一通孔12下侧设有两个水平并列设置的第二通孔13。四个第一通孔12的宽度相等，中间两个第一通孔12的高度均大于上下两端的第一通孔12的高度。第一通孔12和第二通孔13的面积总和为侧壁面积的2/5～1/2。主轴箱4的第四个侧壁上设有四个竖直、间隔设置的第三通孔14，最下方的第三通孔14下侧设有第四通孔15，第四通孔15的尺寸大于第三通孔14的尺寸。四个第三通孔14的宽度相等，中间两个第三通孔14的高度均大于上下两端的第三通孔14的高度。第三通孔14和第四通孔15的面积和为第四侧壁面积的2/5～1/2。所有通孔均为矩形，矩形的各个角均加工成圆角。主轴箱4的内部设有横板，横板上设有允许主轴5贯穿的孔。该主轴箱4的结构设计有效减少了主轴5距离第一轨道6的距离，尽可能的减少主轴5悬臂的臂长，提高加工时主轴的稳定性。该主轴箱4的结构设计还减轻了主轴5的重量，节省制造成本；提高了主轴5的刚性，提高加工中心的加工精度，且改变了主轴箱4的固有频率，有效降低工件加工时主轴箱4产生的震动，提高加工中心的加工精度和降低加工工件的表面粗糙度，对提高加工中心的精度具有重要意义。

该新型的高精度立式加工中心，主轴箱4可以带动主轴5沿着X轴和Z轴方向的运动，工作台11能沿Y轴方向的运动，使得整个加工中心的结构比较紧凑， X轴方向的尺寸较小，设备安装时占地面积小，且便于生产线的布置和利用机器人上下工件。该结构还使得工作台不会出现悬臂的状态，利于提高加工中心的加工精度。

综上所述，本实用新型一种新型的高精度立式加工中心，结构紧凑、占地面积小，利于生产线的布置和使用机械手上下工件，且具有主轴箱刚性好，加工吃刀量大，加工效率高等优点。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。