高强度型材加工中心的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高强度型材加工中心，所述X轴滑轨沿所述床身长度方向设置，设有Y轴滑板的一侧设有减速机安装板，所述减速机安装板装有X轴驱动电机和减速机，所述X轴驱动电机通过所述减速机将动力输出给所述Y轴滑板使其在所述X轴滑轨作直线运动；所述刀库通过刀库支架固定在所述Y轴滑板，所述刀库支架安装于Y轴滑板，所述立柱通过Y轴滑轨滑动安装在所述Y轴滑板，所述刀库支架和立柱相互独立，互相不承重；所述立柱由Y轴驱动电机驱动，所述Y轴驱动电机设置在所述床身；所述立柱沿竖直方向设有Z轴滑轨，所述机头由Z轴驱动电机驱动沿Z轴滑轨作直线运动。提高加工效率，提高了加工精度，延长了机床的寿命。
【专利说明】 高强度型材加工中心
【技术领域】
[0001]本发明涉及加工机床设备领域，特别涉及一种高强度型材加工中心。
【背景技术】
[0002]加工中心是指主轴为垂直状态的加工中心，其结构形式多为固定立柱，工作台为长方形，无分度回转功能，适合加工盘、套、板类零件，它一般具有三个直线运动坐标轴。加工中心装卡方便，便于操作，易于观察加工情况，调试程序容易，应用广泛。但受立柱高度或换刀装置的限制，不能加工太高的零件，在加工型腔或下凹的型面时，切屑不易排出，严重时会损坏刀具，破坏已加工表面，影响加工的顺利进行。
[0003]现有技术中的加工中心，机床的稳定性不高，进而加工精度不高，使得机床的使用寿命也跟着缩短。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提出一种高强度型材加工中心，该加工中心的稳定性高，加工精度高，机床的使用寿命长。
[0005]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]高强度型材加工中心，包括床身、设于所述床身的立柱和刀库及设于所述立柱的机头，所述床身设有工作台面；所述X轴滑轨沿所述床身长度方向设置，设有V轴滑板的一侧设有减速机安装板，所述减速机安装板装有X轴驱动电机和减速机，所述X轴驱动电机通过所述减速机将动力输出给所述X轴滑板使其在所述X轴滑轨作直线运动；
[0007]所述刀库通过刀库支架固定在所述X轴滑板，所述刀库支架安装于V轴滑板，所述立柱通过V轴滑轨滑动安装在所述V轴滑板，所述刀库支架和立柱相互独立，互相不承重；所述立柱由X轴驱动电机驱动，所述X轴驱动电机设置在所述床身；
[0008]所述立柱沿竖直方向设有2轴滑轨，所述机头由2轴驱动电机驱动沿2轴滑轨作直线运动。
[0009]进一步的，所述X轴驱动电机通过连接板立式安装于所述X轴滑板，设有传动齿条的齿面沿X轴方向垂直安装于所述床身；所述X轴驱动电机的动力输出端设置有齿轮，所述齿轮通过调整定位调整模块与所述传动齿条相啮合；所述X轴驱动电机通过所述齿轮沿所述传动齿条的传动下带动所述X轴滑在所述床身的X轴方向运动。
[0010]更进一步的，所述定位调整模块为横向顶块和螺丝，所述横向顶块安装于所述V轴滑板并通过所述螺丝调整所述减速机齿轮与所述传动齿条的啮合间隙。
[0011]进一步的，所述V轴滑轨与所述减速机安装板连接处设有一向下倾斜的排水槽。
[0012]更进一步的，所述排水槽的倾斜角度为18-25度。
[0013]进一步的，还包括机床防护罩和用于将所述机床防护罩安装到所述床身的两端安装板；所述机床防护罩的侧面开设有减重孔，且与X轴滑轨端接触端设置为折边；所述机床防护罩包括多个互相套叠的护罩片，通过机床机头的运动实现伸长和缩短。
[0014]更进一步的，所述护罩片包括上板、左板和右板；所述左板高于所述右板；所述上板和左板均设置有弯折。
[0015]进一步的，还包括用于定位安装的I型块、用于支撑定位的固定架和多块用于隔离的防护板；所述固定架通过所述I型块和螺栓安装于所述工作台面的凹槽内，所述防护板通过螺丝安装于所述固定架，并对所述固定架形成一个防护罩。
[0016]更进一步的，所述固定架的底部两侧分别设置有接脚，所述接脚通过所述螺栓固定于所述I型块，使所述固定架安装于所述工作台面；所述接脚是由两块金属板组成的夹角为90。的I型板块，其中一块所述金属板通过螺钉将所述I型板块固定安装于所述固定架的底部，另外一块所述金属板通过所述螺栓将所述固定架和所述I型板块固定于所述丁型块。
[0017]进一步的，所述床身为具有中空腔体的六面体结构，所述床身的腔体内设有若干的加强筋簇；所述加强筋簇包括中心圆和若干的筋条，若干所述筋条的一端固定在所述中心圆，且呈放射状分布在所述中心圆周围；若干所述加强筋簇相互固定形成横向支撑，若干横向支撑按照阵列分布在所述床身本体的腔体内；若干所述加强筋簇相互固定形成纵向支撑，若干纵向支撑按照阵列分布在所述床身本体的腔体内。
[0018]本发明的有益效果:通过X轴驱动电机驱动X轴滑板在X轴滑轨上作直线运动，轴驱动电机驱动立柱在X轴滑轨上作直线运动，轴驱动电机驱动立柱带动所述机头在2轴滑轨上作直线运动，从而完成机头上刀具对工件的准确定位，再而进行加工，提高加工效率；将刀库支架和立柱相互独立，立柱的受力不平衡情况完全避免，从而提高了加工精度，延长了机床的寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明一个实施例的结构示意图；
[0020]图2是本发明一个实施例的正视图；
[0021]图3是本发明中X轴驱动电机的安装示意图；
[0022]图4是本发明中X轴驱动电机的安装示意图；
[0023]图5是本发明中X轴驱动电机安装时的俯视图；
[0024]图6是本发明中排水槽的位置示意图；
[0025]图7为图6中4部分的局部放大图；
[0026]图8为本发明中机床防护罩的侧视图；
[0027]图9为本发明中防护罩的安装示意图；
[0028]图10为本发明的一个实施例的固定架的安装结构示意图；
[0029]图11为本发明中一个实施例的防护罩的结构示意图；
[0030]图12为本发明中一个实施例的固定架的结构示意图；
[0031]图13为本发明中床身的俯视图；
[0032]图14为图13中8-8的剖视图；
[0033]图15为发明中床身内部腔体的结构示意图。
[0034]其中:床身1，立柱2，刀库3，机头4，工作台面54轴滑轨6，1轴滑板7，减速机安装板8，缝隙8013轴驱动电机9，减速机10，刀库支架11，V轴滑轨12，V轴驱动电机13，2轴滑轨14，2轴驱动电机15，齿轮17，定位调整模块18，传动齿条19，螺丝21，排水槽22，机床防护罩23，两端安装板24，减重孔25，折边26，！'型块27，固定架28，防护板29，螺栓30，防护罩31，接脚32 ；
[0035]加强筋簇33，中心圆3301，筋条3302 ；
[0036]横向支撑34，纵向支撑35。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0038]如图1及图2所示，高强度型材加工中心，包括床身1、设于所述床身1的立柱2和刀库3及设于所述立柱2的机头4，所述床身1设有工作台面5 ；所述X轴滑轨6沿所述床身1长度方向设置，设有X轴滑板7的一侧设有减速机安装板8，所述减速机安装板8装有X轴驱动电机9和减速机10，所述X轴驱动电机9通过所述减速机10将动力输出给所述X轴滑板7使其在所述X轴滑轨6作直线运动；
[0039]所述刀库3通过刀库支架11固定在所述X轴滑板7，所述刀库支架11安装于X轴滑板7，所述立柱2通过X轴滑轨12滑动安装在所述V轴滑板，所述刀库支架11和立柱2相互独立，互相不承重；所述立柱2由X轴驱动电机13驱动，所述X轴驱动电机13设置在所述床身1 ；
[0040]所述立柱2沿竖直方向设有2轴滑轨14，所述机头4由2轴驱动电机15驱动沿2轴滑轨14作直线运动。
[0041]X轴驱动电机驱动X轴滑板7在X轴滑轨6上作直线运动，I轴驱动电机13驱动立柱2在V轴滑轨12上作直线运动，2轴驱动电机15驱动立柱2带动所述机头4在2轴滑轨14上作直线运动，从而完成机头4上刀具对工件的准确定位，再而进行加工，提高加工效率。
[0042]所述刀库支架11设置在所述X轴滑板7且位于所述立柱1的一侧，所述V轴滑轨12和X轴驱动电机9固定在所述刀库支架11 ；由于刀库3内部安装有十几把金属刀具，其体积大，重量大，现有技术中为了节省空间将刀库3直接安装在立柱2，所以在加工过程中立柱2要承受刀库3的重量和惯性，而且刀库3必然是设置于立柱2的一侧，对立柱2有翻转的扭力，使立柱2受力不平衡，因此对立柱2的加工精度具有较大影响。为了避免此问题，将刀库支架11和立柱2相互独立，立柱2的受力不平衡情况完全避免，从而提高了加工精度，延长了机床的寿命。
[0043]如图3到图5所示，所述X轴驱动电机9通过连接板立式安装于所述V轴滑板7，设有传动齿条17的齿面沿X轴方向垂直安装于所述床身1 ；所述X轴驱动电机9的动力输出端设置有齿轮17，所述齿轮17通过调整定位调整模块18与所述传动齿条19相啮合；所述X轴驱动电机9通过所述齿轮17沿所述传动齿条19的传动下带动所述V轴滑板7在所述床身1的X轴方向运动。
[0044]X轴方向的X轴驱动电机9和减速机10通过齿轮17和传动齿条19的啮合传动使X轴滑板7在床身1沿X轴方向运动，X轴驱动电机9和减速机10立式安装于X轴滑板7，结构更加紧凑，相配合的传动齿条2的齿面垂直安装于床身1，机床对工件进行车、铣、钻等加工时会产生大量的铁屑，铁屑一般会自然堆积在水平设置的传动齿条的齿面上，使传动中的齿轮和齿条容易磨损，啮合精度大大降低，而发明中的传动齿条19的齿面垂直安装于床身1，铁屑不容易推落在齿面上，大大的减少了铁屑对齿轮17和传动齿条19的影响，确保了床身1在X轴方向上运动的精确。齿轮17还通过定位调整模块18与传动齿条19相啮合，齿轮17和传动齿条19之间的啮合间隙可调整，使两者的啮合更加的合理，床身1的移动更精准。
[0045]所述定位调整模块18为横向顶块和螺丝21，所述横向顶块安装于所述V轴滑板7并通过所述螺丝21调整所述减速机齿轮17与所述传动齿条19的啮合间隙。横向顶块通过螺丝21安装于X轴滑板7并通过螺丝21来调整齿轮17与传动齿条19的啮合间隙，确保啮合的合理性，提高传动的精度。
[0046]如图6及图7所示，所述X轴滑轨12与所述减速机安装板8的连接处设有一向下倾斜的排水槽22。
[0047]金属在切削过程中，一般情况下需要使用冷却液对加工的工件及加工设备进行冷却、润滑、清洗等，所以加工时，使用冷却液对准加工位置进行喷洒，因而在喷洒过程中冷却液会向外溅射；在所述V轴滑轨12与所述减速机安装板8的连接处具有缝隙801，而冷却液向外溅射过程中会从所述缝隙801中所述减速机安装板8，从而使所述减速机安装处产生积水而造成X轴驱动电机和减速机的损坏；但当在所述V轴滑轨12和所述减速机安装板8连接处设有一向下倾斜的排水槽22后，冷却液就会顺着所述排水槽22流到床身1的排水装置中，因此可以避免产生积水造成X轴驱动电机和减速机的损坏，从而影响了加工。
[0048]所述排水槽22的倾斜角度为18-25度；倾斜角度在18-25度范围内使冷却液容易顺着这个倾斜度流到床身1的排水装置中
[0049]如图1及图8所示，还包括机床防护罩23和用于将所述机床防护罩23安装到所述床身1的两端安装板24 ；所述机床防护罩23的侧面开设有减重孔25，且与X轴滑轨6的接触端设置为折边26 ；所述机床防护罩23包括多个互相套叠的护罩片，通过机床机头的运动实现伸长和缩短。本发明采用的机床防护罩23实现与机床同步连动伸缩防护，体型大、防护面积大，使用寿命长，进一步在机床防护罩上挖孔和设置折边减轻其的重量和减少运行时的摩擦阻力，从而提高了机床防护罩运行的速度。
[0050]所述护罩片包括上板、左板和右板；所述左板高于所述右板；所述上板和左板均设置有弯折。所述左板高于所述右板，是使上板具有一个斜坡，可以使在加工过程中溅到防护罩上的冷却液会沿着斜坡流到机床自带的排水装置中；而所述上板和左板设置有弯折是为了减少多个护罩片在伸缩过程中的摩擦，提高伸缩效率，同时起到保护护罩片的作用。
[0051]如图9到图12所示，还包括用于定位安装的I型块27、用于支撑定位的固定架28和多块用于隔离的防护板29 ；所述固定架28通过所述I型块27和螺栓30安装于所述工作台面5的凹槽内，所述防护板29通过螺丝安装于所述固定架28，并对所述固定架28形成一个防护罩31。
[0052]本发明工作台面5上，通过在工作台面5上竖立起一个或多个由防护板29封罩的固定架28，将原有床身上的一个加工区间分为多个互不干扰的加工区域，机床启动后可加工两个或两个以上的工件，与现有只能加工一个工件的机床相比，减省了人工对工件更换的工序，提高加工效率。放置两个或两个以上的工件在工作台面5上，由于防护罩31和固定架28的设置，使工件加工过程中的铁屑与切屑液不会飞溅到其他工件上，避免铁屑或切屑液对其他工件的加工在精度和质量上造成影响，在降低工人的劳动强度、提高加工效率的同时，也确保了工件加工的质量和精度，节约生产成本。通过螺栓21固定安装于现有的X型块27，现有的I型块27 —般用于安装夹具，因此可适用于不同的数控机床的安装上，可以根据作业要求安装，使用限制少，适用范围广，可直接安装使用，无需对原有的数控机床进行改造。
[0053]所述固定架28的底部两侧分别设置有接脚32，所述接脚32通过所述螺栓30固定于所述I型块27，使所述固定架28安装于所述工作台面5 ；设置有接脚21的固定架2，与工作台面5的接触面增大，固定架28可更加稳定的安装于工作台面5。
[0054]所述接脚32是由两块金属板组成的夹角为90。的[型板块，其中一块所述金属板通过螺钉将所述I型板块固定安装于所述固定架28的底部，另外一块所述金属板通过所述螺栓30将所述固定架28和所述I型板块固定于所述I型块27。夹角为90。的I型板块结构简单，加工容易，对固定架28能起到良好的稳固作用，。
[0055]如图13到图15所示，所述床身1为具有中空腔体的六面体结构，所述床身1的腔体内设有若干的加强筋簇33 ；所述加强筋簇33包括中心圆3301和若干的筋条3302，若干所述筋条3302的一端固定在所述中心圆3301，且呈放射状分布在所述中心圆3301周围；若干所述加强筋簇33相互固定形成横向支撑34，若干横向支撑34按照阵列分布在所述床身1的腔体内；若干所述加强筋簇33相互固定形成纵向支撑35，若干纵向支撑35按照阵列分布在所述床身1的腔体内。
[0056]高强度型材加工中心，由于机头安装的是8140的主轴，属于重型切削，加工过程中，2轴方向(垂直于所述床身1底面的方向)受力比较大，整台型材加工中心的震荡都将会比较大，大大地影响加工精度。在床身1内设置由中心圆3301及在其四周呈放射状分布的若干筋条3302组成的加强筋簇33，重型切削带来的振动、压力通过中心圆3301和筋条3302向不同方向缓冲消化，而不是使得床身长期在同一个方向受力冲击；而若干所述加强筋簇33相互固定形成横向支撑34和纵向支撑35，并按照阵列分布在床身1的腔体内，这样的结构布置，重型切削时给床身1带来的冲击力提供了更多缓冲消化的方向，从而进一步提高了床身1的刚性，能适应更精密加工机床的使用要求，且床身结构简单，制造成本也较低。
[0057]以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.高强度型材加工中心，包括床身、设于所述床身的立柱和刀库及设于所述立柱的机头，所述床身设有工作台面，其特征在于:所述X轴滑轨沿所述床身长度方向设置，设有Y轴滑板的一侧设有减速机安装板，所述减速机安装板装有X轴驱动电机和减速机，所述X轴驱动电机通过所述减速机将动力输出给所述Y轴滑板使其在所述X轴滑轨作直线运动； 所述刀库通过刀库支架固定在所述Y轴滑板，所述刀库支架安装于Y轴滑板，所述立柱通过Y轴滑轨滑动安装在所述Y轴滑板，所述刀库支架和立柱相互独立，互相不承重；所述立柱由Y轴驱动电机驱动，所述Y轴驱动电机设置在所述床身； 所述立柱沿竖直方向设有Z轴滑轨，所述机头由Z轴驱动电机驱动沿Z轴滑轨作直线运动。
2.根据权利要求1所述的高强度型材加工中心，其特征在于:所述X轴驱动电机通过连接板立式安装于所述Y轴滑板，设有传动齿条的齿面沿X轴方向垂直安装于所述床身；所述X轴驱动电机的动力输出端设置有齿轮，所述齿轮通过调整定位调整模块与所述传动齿条相啮合；所述X轴驱动电机通过所述齿轮沿所述传动齿条的传动下带动所述Y轴滑在所述床身的X轴方向运动。
3.根据权利要求2所述的高强度型材加工中心，其特征在于:所述定位调整模块为横向顶块和螺丝，所述横向顶块安装于所述Y轴滑板并通过所述螺丝调整所述减速机齿轮与所述传动齿条的啮合间隙。
4.根据权利要求1所述的高强度型材加工中心，其特征在于:所述Y轴滑轨与所述减速机安装板连接处设有一向下倾斜的排水槽。
5.根据权利要求4所述的高强度型材加工中心，其特征在于:所述排水槽的倾斜角度为18-25度。
6.根据权利要求1所述的高强度型材加工中心，其特征在于:还包括机床防护罩和用于将所述机床防护罩安装到所述床身的两端安装板；所述机床防护罩的侧面开设有减重孔，且与X轴滑轨端接触端设置为折边；所述机床防护罩包括多个互相套叠的护罩片，通过机床机头的运动实现伸长和缩短。
7.根据权利要求6所述的高强度型材加工中心，其特征在于:所述护罩片包括上板、左板和右板；所述左板高于所述右板；所述上板和左板均设置有弯折。
8.根据权利要求1所述的高强度型材加工中心，其特征在于:还包括用于定位安装的T型块、用于支撑定位的固定架和多块用于隔离的防护板；所述固定架通过所述T型块和螺栓安装于所述工作台面的凹槽内，所述防护板通过螺丝安装于所述固定架，并对所述固定架形成一个防护罩。
9.根据权利要求8所述的高强度型材加工中心，其特征在于:所述固定架的底部两侧分别设置有接脚，所述接脚通过所述螺栓固定于所述T型块，使所述固定架安装于所述工作台面；所述接脚是由两块金属板组成的夹角为90°的L型板块，其中一块所述金属板通过螺钉将所述L型板块固定安装于所述固定架的底部，另外一块所述金属板通过所述螺栓将所述固定架和所述L型板块固定于所述T型块。
10.根据权利要求1所述的高强度型材加工中心，其特征在于:所述床身为具有中空腔体的六面体结构，所述床身的腔体内设有若干的加强筋簇；所述加强筋簇包括中心圆和若干的筋条，若干所述筋条的一端固定在所述中心圆，且呈放射状分布在所述中心圆周围；若干所述加强筋簇相互固定形成横向支撑，若干横向支撑按照阵列分布在所述床身本体的腔体内；若干所述加强筋簇相互固定形成纵向支撑，若干纵向支撑按照阵列分布在所述床身本体的腔体内。
【文档编号】B23Q1/01GK104400566SQ201410725139
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】殷正斌, 熊犇, 刘世泉, 罗家海 申请人:佛山市普拉迪数控科技有限公司