一种大型立式精密机床的制作方法
【专利摘要】本发明属于精密机床技术，具体涉及一种大型立式精密机床。所述大型立式精密机床包括至少四个空气隔振弹簧支撑、四个空气隔振弹簧、机床底座。所述空气隔振弹簧支撑设置在机床地基基础上，空气隔振弹簧则设置在对应的空气隔振弹簧支撑上，并与机床底座底面接触，其中，所述空气隔振弹簧支撑分成能够实现独立高度调节的三组，其中，只包含单个空气隔振弹簧的组则单独设置有一个高度调节机构，而包含两个空气隔振弹簧的组则通过内部气腔连通，该组的两个空气隔振弹簧共用一个高度调节机构。本发明通过多点支撑三点调节的布局形式，有效提高了大型机床结构和精度的稳定性，且机床总体重心低，稳定好。
【专利说明】一种大型立式精密机床
【技术领域】
[0001]本发明属于精密机床技术，具体涉及一种大型立式精密机床。
【背景技术】
[0002]以往机床系统多采用三点支撑或多于三点的多点支撑方式。三点支撑对于大型立式机床稳定性不够，多点支撑又存在支撑点过多，造成机床过定位的问题，对机床的总体精度以及精度稳定性造成不利影响。
[0003]此外，以往立式机床系统重心多布置在高于支承点，在机床受到外界干扰时，易形成倒单摆的情况，造成机床系统失稳，影响机床正常工作性能的发挥。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是:提供一种能够保持总体布局结构和精度稳定的大型立式精密机床。
[0005]本发明的技术方案是:一种大型立式精密机床，其包括至少四个空气隔振弹簧支撑1、空气隔振弹簧2、机床底座5，所述空气隔振弹簧支撑I设置在机床地基基础3上，空气隔振弹簧2设置在空气隔振弹簧支撑I上，并与机床底座5底面接触，其中，所述空气隔振弹簧支撑I分成能够实现独立高度调节的三组，其中，只包含单个空气隔振弹簧的组则单独设置有一个高度调节机构8，包含两个空气隔振弹簧的组则通过内部气腔连通，使得两个空气隔振弹簧共用一个高度调节机构8。
[0006]所述高度调节机构8为用于通过控制空气隔振弹簧内部气腔气体进出来实现高度调节的两位三通阀。
[0007]设置在机床底座5上的机床主轴及工作台4成“凹”字型结构，空气隔振弹簧支撑I支撑位置高于机床本体重心。
[0008]所述机床本体包括机床底座5、机床主轴及工作台4、机床横梁及X向导轨6、机床Z向导轨7及平衡装置，其中，机床主轴及工作台4作为工件轴安装在机床底座5上，机床X向导轨6、机床Z向导轨7呈“T”形立式布局布置在机床底座5上。
[0009]本发明的优点:本发明采用三组空气隔振弹簧支承机床，其中，包含两个空气隔振弹簧的一组，其内部气腔相互连通，并共用同一个高度调机构，形成实质上的三点动态支撑，从而能够在实现大型机床多点支撑前提下，仍能够实现三点调节，有效提高了大型机床的结构和精度稳定性。
[0010]同时，通过提高机床的支承位置，降低机床重心，使其重心低于空气隔振弹簧支承点，从而可以有效提高机床稳定性，当机床受到外部干扰时，将产生单摆效应，机床的扰动振幅将自动收敛并使机床很快恢复稳定，从而有效解决机床总体重心偏高导致机床稳定差的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明大型立式精密机床一个较佳实施方式的主视图；
[0012]图2是本发明大型立式精密机床的各空气隔振弹簧的控制原理图，
[0013]其中，21和22为独立成组空气隔振弹簧、81和82为其对应的高度调节机构，23和24为共同成组空气隔振弹簧、83为其对应的共用高度调节机构。
【具体实施方式】
[0014]下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明:
[0015]请参阅图1，本实施方式中，本发明大型立式精密机床包括四个空气隔振弹簧支撑1、四个空气隔振弹簧2、机床底座5、机床主轴及工作台4、机床横梁及X向导轨6、机床Z向导轨7及其平衡装置。其中，所述空气隔振弹簧支撑I设置在机床地基基础3上，空气隔振弹簧2设置在对应的空气隔振弹簧支撑I上，并与机床底座5底面接触，实现对机床的支撑。
[0016]另外，机床主轴及工作台4作为工件轴安装在机床底座5上，机床X向导轨6、机床Z向导轨7呈“T”形立式布局布置在机床底座5上。刀具安装在Z向导轨上，机床通过X、Z向导轨实现直线进给运动，通过机床主轴实现工件的回转运动，从而实现对工件的车削加工。
[0017]请参阅图2，所述空气隔振弹簧2分成能够实现独立高度调节的三组21、22和23。其中，只包含单个空气隔振弹簧的组21、22则单独设置有一个高度调节机构81、82，包含两个空气隔振弹簧23、24的组则通过内部气腔连通，使得两个空气隔振弹簧共用一个高度调节机构83。所述高度调节机构8为用于通过控制空气隔振弹簧内部气腔气体进出来实现高度调节的两位三通阀。通过在同一组内布置两个空气隔振弹簧，可以实现对大型机床的多点支撑，而同组内的两个空气隔振弹簧由同一个高度调节机构控制，最终实现三点动态支撑，从而保障了机床结构和精度的稳定性。
[0018]另外，所述机床底座5及设置在上面的机床主轴及工作台4成“凹”字型结构，空气隔振弹簧2对机床的支撑位置高于由机床底座5、机床主轴及工作台4、机床横梁及X向导轨6、机床Z向导轨7及平衡装置组成的机床本体的重心。当机床受到外部激励干扰时，将产生单摆效应，而通过降低机床本体重心高度，使得机床的扰动振幅将自动收敛并使机床尽快恢复稳定，从而有效解决机床总体重心偏高导致机床稳定差的问题。
[0019]另外，根据实际需要本发明大型立式精密机床三组空气隔振弹簧支撑实现形式，不限于上述四个空气隔振弹簧三组的布局形式，还可以为五个三组以及六个三组的布局形式。
【权利要求】
1.一种大型立式精密机床，其特征在于，包括至少四个空气隔振弹簧支撑(1)、空气隔振弹簧(2^机床底座(5),所述空气隔振弹簧支撑(1)设置在机床地基基础(3)上，空气隔振弹簧(2)设置在空气隔振弹簧支撑(1)上，并与机床底座(5)底面接触，其中，所述空气隔振弹簧支撑(1)分成能够实现独立高度调节的三组，其中，只包含单个空气隔振弹簧的组则单独设置有一个高度调节机构(8),而包含两个空气隔振弹簧的组则通过内部气腔连通，该组两个空气隔振弹簧共用一个高度调节机构(8)。
2.根据权利要求1所述的大型立式精密机床，其特征在于，所述高度调节机构(8)为用于通过控制空气隔振弹簧内部气腔气体进出来实现高度调节的两位三通阀。
3.根据权利要求1所述的大型立式精密机床，其特征在于，设置在机床底座(5)上的机床主轴及工作台(4)成“凹”字型结构，使得空气隔振弹簧支撑(1)支撑位置高于机床本体重心。
4.根据权利要求3所述的大型立式精密机床，其特征在于，所述机床本体包括机床底座(5)、机床主轴及工作台(4)、机床横梁及X向导轨(6)、机床2向导轨(7)及其平衡装置，其中，机床主轴及工作台(4)作为工件轴安装在机床底座(5)上，机床X向导轨￠)、机床2向导轨(7)呈“I”形立式布局布置在机床底座(5)上，而2向导轨平衡装置设置在机床2向导轨上。
【文档编号】B23Q11/00GK104476204SQ201410670910
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】罗松保, 张立斌, 杜海涛, 李迪 申请人:中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所