一种高精度立式加工中心的制作方法

在本实用新型属于机床设备技术领域，尤其涉及一种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。

随着科技的发展和进步，对立式加工中心的精度要求也越来越高，现有技术中，由于普遍存在的工作台刚性和主轴箱刚性的问题，立式加工中心的加工精度受到了限制。盲目增加工作台和主轴箱的用料厚度，会直接增加加工中心的运行负载和由此引发的一系列间接问题，且不能有效解决提高刚性的问题。因此如何通过结构的改变提高立式加工中心的精度成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

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高精度立式加工中心，工作台承载能力强，主轴箱刚性好、振动小、稳定性强，加工中心具有加工精度高、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：

一种高精度立式加工中心，包括底座和十字滑台；所述底座的上端设有沿X轴方向延伸的第一轨道，第一轨道的长度不大于底座的长度，十字滑台滑动安装在第一轨道上；十字滑台上设有能够沿Y轴方向滑动的工作台；所述立式加工中心还包括立柱，立柱上设有能够沿Z轴方向滑动的主轴箱；主轴箱为中空的箱体结构，主轴箱的一端设有固定板，固定板与主轴箱的上侧壁间连接有至少两个间隔设置的第一加强筋板，固定板与主轴箱的一个外侧壁间连接有至少两个第二加强筋板。

作为一种改进，所述第二加强筋板的数量为两个，位于上方的第二加强筋板与外侧壁的2/3～3/4高度位置处连接，位于下方的第二加强筋板连接外侧壁的底端。

作为一种改进，所述固定板与主轴箱的下侧壁间连接有至少两个间隔设置的第三加强筋板；主轴箱的侧壁上均设有多个间隔设置的长形孔，长形孔的两端均为弧形。

作为一种改进，所述主轴箱内设有转动设置的主轴，主轴的下端延伸至主轴箱外部，主轴通过传动机构与主轴电机传动连接，主轴电机也安装在主轴箱上。

作为一种改进，所述立柱上设有两个沿Z轴方向延伸的、间隔设置的第三轨道，固定板上安装有第三滑槽，第三滑槽滑动安装在第三轨道上。

作为一种改进，所述第一轨道的数量为多个，多个第一轨道间隔、平行设置；十字滑台的下端安装有多个第一滑槽，多个第一滑槽分别滑动安装在对应的第一轨道上；其中两个第一轨道分别位于十字滑台的两端部的下方。

作为一种改进，所述底座上安装有转动设置的第一丝杠，第一丝杠端部与第一电机直连；十字滑台上安装有第一传动螺母，第一传动螺母安装在第一丝杠上；第一电机转动时带动十字滑台沿X轴方向移动。

作为一种改进，所述十字滑台的上端设有沿Y轴方向延伸的、间隔设置的多个第二轨道，工作台的下端设有多个第二滑槽，第二滑槽滑动安装在第二轨道上；其中位于外侧的两个第二轨道分别位于工作台的两端部的下方；所述十字滑台的上端设有第二丝杠，第二丝杠端部与第二电机直连；工作台上安装有第二传动螺母，第二传动螺母安装在第二丝杠上；第二电机转动时带动工作台沿Y轴方向移动。

作为一种改进，所述底座的周侧设有高出第一轨道的第一挡板；底座上靠近立柱的一侧设有第二挡板，第二挡板的上端向上倾斜并靠近立柱。

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

该高精度立式加工中心，采用以上结构布置：第一轨道的长度不大于底座的长度，十字滑台滑动安装在第一轨道上。十字滑台上设有能够沿Y轴方向滑动的工作台。且设置多个第一轨道和多个第二轨道，使得十字滑台和工作台使用时都能够得到有效的支撑，进而保证工作台使用时的刚性和稳定性，有效提高加工中心的加工精度。

主轴箱的侧壁上均设有多个间隔设置的长形孔，长形孔的两端均为弧形。加强筋板能有效的提高主轴箱的刚性，减少主轴箱的变形量。同时长形孔兼具减重的作用，并与多个加强筋结合改变主轴箱的固有频率，使得震动在经过和环绕长形孔时，能够相互抵消，减少震动，提高加工中心的精度。主轴箱具有重量轻，刚性好，制造成本低，并有效减轻了第三轨道、第三丝杠和第三电机负载，提高设备的使用寿命。

底座的周侧设有第一挡板和第二挡板，该设计便于收集生产中产生的废屑和切削液，使得工作环境洁净、安全、卫生，便于收拾。

附图说明

图1是本实用新型一种高精度立式加工中心的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图2的俯视图；

图4是本实用新型一种高精度立式加工中心的立体图示意图；

其中：1-立柱，2-工作台，3-底座，4-第一轨道，5-十字滑台，6-主轴箱，7-固定板，8-第一加强筋板，9-第二加强筋板，10-第三加强筋板，11-第三轨道，12-第三滑槽，13-主轴，14-主轴电机，15-第一滑槽，16-第一丝杠，17-第一电机，18-第二丝杠，19-第二电机，20-第一挡板，21-第二挡板，22-第二轨道，23-第二滑槽，24-第三丝杠，25-第三电机。

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，一种高精度立式加工中心，包括立柱1、底座3和十字滑台5。底座3的上端设有沿X轴方向延伸的第一轨道4，第一轨道4的长度不大于底座3的长度，十字滑台5滑动安装在第一轨道4上。十字滑台5上设有能够沿Y轴方向滑动的工作台2。第一轨道4的数量为三个，三个第一轨道4间隔、平行设置；十字滑台5的下端安装有多个第一滑槽15，多个第一滑槽15分别滑动安装在对应的第一轨道4上。其中两个第一轨道4分别位于十字滑台5的两端部的下方。

由图1、图2、图3和图4共同所示，底座3上安装有转动设置的第一丝杠16，第一丝杠16端部与第一电机17直连；十字滑台5上安装有第一传动螺母，第一传动螺母安装在第一丝杠16上；第一电机17转动时带动十字滑台5沿X轴方向移动。十字滑台5的上端设有沿Y轴方向延伸的、间隔设置的四个第二轨道22，工作台2的下端设有多个第二滑槽23，第二滑槽23滑动安装在第二轨道22上。其中位于外侧的两个第二轨道22分别位于工作台2的两端部的下方。十字滑台5的上端设有第二丝杠18，第二丝杠18端部与第二电机19直连；工作台2上安装有第二传动螺母，第二传动螺母安装在第二丝杠18上；第二电机19转动时带动工作台2沿Y轴方向移动。采用以上结构布置：使得十字滑台5和工作台2使用时都能够得到有效的支撑，进而保证工作台2使用时的刚性和稳定性，有效提高加工中心的加工精度。

底座3的周侧设有高出第一轨道4的第一挡板20。底座3上靠近立柱1的一侧设有第二挡板21，第二挡板21的上端向上倾斜并靠近立柱1。该设计便于收集生产中产生的废屑和切削液，使得工作环境洁净、安全、卫生，便于收拾。

由图1、图2、图3和图4共同所示，立柱1上设有能够沿Z轴方向滑动的主轴箱6。主轴箱6为中空的箱体结构。主轴箱6的一端设有固定板7，固定板7与主轴箱6的上侧壁间连接有至少两个间隔设置的第一加强筋板8，固定板7与主轴箱6的一个外侧壁间连接有至少两个第二加强筋板9。第二加强筋板9的数量为两个，位于上方的第二加强筋板9与外侧壁的2/3～3/4高度位置处连接，位于上方的第二加强筋板9连接外侧壁的底端。固定板7与主轴箱6的下侧壁间连接有至少两个间隔设置的第三加强筋板10，第一加强筋板8、第二加强筋板9和第三加强筋板10均为三角形的板状结构。

由图1、图2、图3和图4共同所示，主轴箱6内设有转动设置的主轴13，主轴13的下端延伸至主轴箱6外部，主轴13通过传动机构与主轴电机14传动连接，主轴电机14也安装在主轴箱6上。主轴箱6的侧壁上均设有多个间隔设置的长形孔，长形孔的两端均为弧形。加强筋板能有效的提高主轴箱6的刚性，减少主轴箱6的变形量。同时长形孔兼具减重的作用，并与多个加强筋结合改变主轴箱的固有频率，使得震动在经过和环绕长形孔时，能够相互抵消，减少震动，提高加工中心的精度。主轴箱6具有重量轻，刚性好，制造成本低，并有效减轻了第三轨道11、第三丝杠24和第三电机25负载，提高设备的使用寿命。

由图1、图2、图3和图4共同所示，立柱1上设有两个沿Z轴方向延伸的、间隔设置的第三轨道11，固定板7上安装有第三滑槽12，第三滑槽12滑动安装在第三轨道11上。立柱1上设有竖直、转动设置的第三丝杠24，第三丝杠24的端部与第三电机25直连，主轴箱6的固定板7上安装有第三传动螺母，第三传动螺母安装在第三丝杠24上；第三电机25转动时带动主轴箱6沿竖直方向运动，即沿着Z轴方向运动。

综上所述，本实用新型一种高精度立式加工中心，工作台承载能力强，主轴箱刚性好、振动小、稳定性强，加工中心具有加工精度高、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。