专利名称：数控机床立柱滑轨改进构造的制作方法
技术领域：
本实用新型公 开一种数控机床立柱滑轨改进构造，按国际专利分类表(IPC)划分 属于数控机床类制造技术领域，尤其是涉及一种数控机床立柱滚柱线性滑轨构造。
背景技术：
数控加工中心是一种带有刀库并能自动更换刀具，对工件能够在一定的范围内进 行多种加工操作的数控机床。现有一种数控加工中心可适用于模具及汽车复杂零件的多品 种，中小批量加工，能满足通常用的内圆面、外圆面、螺旋面、螺纹型腔及复杂面的高效铣钻 加工，速度快、精度高、稳定性好。现有机床立柱采用一般滚珠型线性滑轨，滚珠滚动体与滑块及滑轨是一种点接触 模式的受力方式，在承受相同负载时弹性变形量大，相同外径条件下提供较低的负载能力， 使整机的承载性能较差，运行不够稳定，不能满足于高精度、高负载与高刚性的设备要求。本发明人经过长期研究并结合机床设计多年的经验，创作出新型立柱滑轨构造， 故才有本实用新型的提出。
发明内容针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构合理、高负载、运行稳定的数控 机床立柱滑轨改进构造。为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的—种数控机床立柱滑轨改进构造，包括安装于立柱上的两列导轨及在导轨上可移 动的两对滑块机构，其中各滑块机构夹持于导轨的轨道并通过滚柱滚动组件作上下移动， 滚柱滚动组件的滚柱滚动体与滑块及导轨为线接触受力方式，上述结构能提供更高的负载 能力。进一步，所述的滚柱滚动组件包括滚柱滚动体和与其结合为一体的滚柱保持架。进一步，所述的滚柱滚动体为四列式滚柱45度接触角可提供滑块机构受到的四 个方向的负荷能力。本实用新型的滚柱线性滑轨由于使用滚柱滚动体取代一般的滚珠滚动体，因此在 相同尺寸的线性滑轨上可提供更高的刚性与负载能力，另搭配滚柱保持架(器)的设计，更 可使其运行更为稳定顺畅，特别适用于要求高精度、高负载与高刚性的设备需求。本实用新型具有以下有效效果1.高刚性、超重负荷线性滑轨通过滚柱滚动体与滑块及滑轨的线接触受力方 式，相较于一般滚珠型线性滑轨的点接触模式，在承受相同负载时提供更低的弹性变形量， 相同外径条件下提供更高的负载能力，其高刚性、高负载的优良特性，更能满足重负荷加工 的高精度应用。2.四方向负荷的最佳化设计透过有限元素法FEM的结构应力分析，最佳化的四 列式滚柱45度接触角与高刚性断面设计，除了提供径向、反径向及横方向四方向更高的负荷能力，并且可利用预压调整增加其刚性，更适合各种安装方式的应用。3、本实用新型立柱上原来的滚珠线轨改为滚柱线轨，其主要作用增加了滑块与线 轨的接触面，加强了机床运行的稳定性。
图1是本实用新型主视图；图2是本实用新型侧视图；图3是本实用新型俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明实施例请参阅图1、图2及图3，一种数控机床立柱滑轨改进构造，包括安装于立 柱1上的两列导轨2、3及在导轨上可移动的两对滑块机构41、42、43和44，其中各滑块机构 夹持于导轨2、3的轨道并通过其上的滚柱滚动组件作上下移动，滚柱滚动组件的滚柱滚动 体与滑块及导轨为线接触受力方式，上述结构能提供更高的负载能力。滚柱滚动组件包括滚柱滚动体5和与其结合为一体的滚柱保持架6。本实用新型的滚柱线性滑轨由于使用滚柱滚动体取代一般的滚珠滚动体，因此在 相同尺寸的线性滑轨上可提供更高的刚性与负载能力，另搭配滚柱保持架(器)的设计，更 可使其运行更为稳定顺畅，特别适用于要求高精度、高负载与高刚性的设备需求。本实用新型具有以下有效效果1.高刚性、超重负荷线性滑轨通过滚柱滚动体与滑块及滑轨的线接触受力方 式，相较于一般滚珠型线性滑轨的点接触模式，在承受相同负载时提供更低的弹性变形量， 相同外径条件下提供更高的负载能力，其高刚性、高负载的优良特性，更能满足重负荷加工 的高精度应用。2.四方向负荷的最佳化设计透过有限元素法FEM的结构应力分析，最佳化的四 列式滚柱45度接触角与高刚性断面设计，除了提供径向、反径向及横方向四方向更高的负 荷能力，并且可利用预压调整增加其刚性，更适合各种安装方式的应用。3、本实用新型立柱上原来的滚珠线轨改为滚柱线轨，其主要作用增加了滑块与线 轨的接触面，加强了机床运行的稳定性。本实用新型应用于VMC-960L数控加工机床，该机床汇日本台湾于一体的优化设 计，聚世界精品于一身的完美组合，集精准高效于一机的加工利器，合市场潮流于一位的服 务体系。适用于模具及汽车复杂零件的多品种，中小批量加工，能满足通常用的内圆面、夕卜 圆面、螺旋面、螺纹型腔及复杂面的高效铣钻加工，速度快、精度高、稳定性好，能满足各类 铝合金，耐热合金、不锈钢、铸铁等材料的粗精加工，控制系统精度高、效率好、可靠性高使 用寿命长。VMC-960L床身采用高级〈FC300型 > 铸铁，材料组织稳定，整体铸成高刚性的宽度 底部设计，立柱人字型成形，铸件消除内应力回火，接受高速位移，不震动、不变形、稳定性 极高。直线导轨采用上银〈台湾产M5MM线轨。滚珠丝杆采用上银C3级高精度丝杆，配合 进口精密级紧螺帽及台湾厂品牌联轴器，确保进给系统刚性。进给系统选用日本三菱伺服电机 <3KW>。快速进给速度〈X、Y、Z>36/36/30m/min，切削进给速度l-10000m/min。X、Y、 Z轴行程分别为900、600、600mm。主轴选用罗翌〈台湾产〉皮带式主轴<7. 5/11KW〉，转速为8000RPM，主轴锥度BT40，主轴轴承直径70. 14mm，主轴鼻端至工作台面距离120-720mm，主轴中心至立柱轨 道面距离650MM。选用日本三菱主轴电机〈7.5/11KW〉。机床自动润滑系统采用桐乡裕祥产 品 < 台资产 > 冷却电机选用哈佰 < 台资 > 产品。轴承用日本/德国知名品牌。控制系统选用日本三菱顶级系列70M全数字交流数控系统，该系统控制单元配备 最新RISC64位，CPU和高速图形芯片，实现完全纳米级控制，通过变速光纤网络连接储存量 大，预读功能强，达到超一流的加工能力和功效。1高精度控制功能1)纳米级插补，加工程序为1微米单位的指令，可进行10纳米单位的插补。2)加工模式上能以550个程序段每秒，执行加工，实现更加平滑的加工面。3)渐增型间隙补正，实现高精度加工。2高效功能1)相对以往机型<60系列 > 扫描时间减少到1/4促使加工时间缩短。2)采用快速进给恒斜率多段加减速方式，最大限度利用电机功能缩补定位时间 30%3)通过执行最大扭矩减速，能在最短时间进行主轴定向缩短20%定向时间。4)由于主轴常用位置环控制，使得主轴无需再变更为C轴时的原点返回动作时 间。此外，该系统还具备数据备份功能，程序重启功能，简易编程功能，多种语言功能， 攻丝回退和停电防下垂功能。VMC-960L配备刀臂式24刀库(台湾产马可)换刀时间仅为2秒，最大刀具长度 250mm，最大刀具重量7KG。机床定位精度为0. 005mm，重复定位精度为0. 003mm，机床工作台 长宽为1100*600mm，工作台最大载重600KG，机床整体长、宽、高2850*2400*2850mm，机床整 体重量5300KG。丰富的功能和精准的控制系统与稳定精密的机械完美的组合，奠定了本机床优良 的品质和节能环保的产品理念。以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创 作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。
权利要求一种数控机床立柱滑轨改进构造，其特征在于包括安装于立柱上的两列导轨及在导轨上可移动的两对滑块机构，其中各滑块机构夹持于导轨的轨道并通过滚柱滚动组件作上下移动，滚柱滚动组件的滚柱滚动体与滑块及导轨为线接触受力方式。
2.根据权利要求1所述的数控机床立柱滑轨改进构造，其特征在于所述的滚柱滚动 组件包括滚柱滚动体和与其结合为一体的滚柱保持架。
3.根据权利要求1所述的数控机床立柱滑轨改进构造，其特征在于所述的滚柱滚动 体为四列式滚柱45度接触角可提供滑块机构受到的四个方向的负荷能力。
专利摘要本实用新型公开一种数控机床立柱滑轨改进构造，包括安装于立柱上的两列导轨及在导轨上可移动的两对滑块机构，其中各滑块机构夹持于导轨的轨道并通过滚柱滚动组件作上下移动，滚柱滚动组件的滚柱滚动体与滑块及导轨为线接触受力方式。本实用新型由于使用滚柱线性滑轨取代一般的滚珠线性滑轨，增加了滑块与线轨的接触面，因此在相同尺寸的线性滑轨上可提供更高的刚性与负载能力，另搭配滚柱保持架(器)的设计，更可使其运行更为稳定顺畅，特别适用于要求高精度、高负载与高刚性的设备需求。
文档编号B23Q1/01GK201760757SQ20102053006
公开日2011年3月16日 申请日期2010年9月12日 优先权日2010年9月12日
发明者陈志伟 申请人:宁波金凯机床制造有限公司