立式加工中心主轴箱的驱动导轨结构的制作方法
【专利摘要】立式加工中心主轴箱的驱动导轨结构，包括立柱、主轴箱，在立柱上其与主轴箱配合端面的边缘处设垂向延伸的凸台，在凸台上分别固定一条线型轨道，在主轴箱装配基座端面设垂向延伸的凹槽，装配时凹槽分别与立柱上的凸台对应，凹槽的宽度不小于凸台的宽度，在凹槽内对称固定设导向滑块，导向滑块与对应的线型轨道配合。其通过采用线型轨道，改善了主轴箱相对立柱的移动形式，不仅减小磨擦作用力，而且在悬臂结构状态下能够确保固定在主轴箱装配基座之上、下端位置的导向滑块受到基本一致的摩擦力，进而保证不同进给速度下主轴箱受到阻力的大小基本稳定，明显减小主轴箱进给加工时的振动幅度及频率，提高机床整机的加工精度。
【专利说明】立式加工中心主轴箱的驱动导轨结构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机床加工机械的【技术领域】，具体涉及的为一种立式加工中心主轴箱的驱动导轨结构。
【背景技术】
[0002]目前，立式加工中心的主轴箱与立柱通过硬轨结构配合，硬轨结构配合的接触面为面接触形式，相对移动时摩擦力较大，驱动耗能多而且柜面磨损严重，需经常更换，增加生产成本。主轴箱安装在立柱上，形成悬臂结构，且主轴安装在主轴箱的自由端，该自由端背离主轴箱与立柱的连接端，主轴箱以及主轴的伺服驱动电机的重量均很大，主轴箱自由端将承受很大的作用力，严重影响了悬臂连接结构下立柱与主轴箱的配合可靠性，导致加工过程中主轴箱受到的作用力不稳定，主轴工作不稳定，加工过程中会产生振动，加工精度不能够保证，同时还导致硬轨轨面磨损不均，增大了磨损更换频次。悬臂结构以及面接触轨道，导致不同进给速度下主轴箱两端受力不稳定，特别是低速重切削时，主轴振动非常明显，严重影响加工精度。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供了一种新型立式加工中心主轴箱的驱动导轨结构，其能够实现减小轨面磨损，使驱动阻力在不同进给速度下基本稳定，进而能明显较小主轴箱受力不稳定状况，提升主轴工作稳定性。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:立式加工中心主轴箱的驱动导轨结构，包括立柱、主轴箱、主轴箱驱动组件、主轴，主轴安装在主轴箱的自由端，在主轴箱的另一端设置有主轴箱装配基座，主轴箱装配基座的中心位置设置主轴箱驱动连接部，所述主轴箱驱动连接部与所述主轴箱驱动组件配合连接，在立柱与主轴箱配合端面的两个垂向边缘处分别设置垂向延伸的凸台，在所述凸台上分别固定设置一条线型轨道，在所述主轴箱装配基座端面的两垂向边缘分别设置垂向延伸的凹槽，装配时所述两凹槽分别与所述立柱上的两凸台对应，所述凹槽的宽度不小于所述凸台的宽度，在所述的两凹槽内对称固定设置导向滑块，所述导向滑块与对应的线型轨道配合。
[0005]进一步，所述线型轨道呈工字型。
[0006]进一步，所述导向滑块的数目为四个，分别固定设置在所述凹槽的上、下两端位置处。
[0007]进一步，所述导向滑块的数目为六个，分别固定设置在所述凹槽的上、下两端位置处以及每一个凹槽的垂向中心位置处。
[0008]本实用新型的有益效果是:其通过采用线型轨道来替代硬轨连接，改善了主轴箱相对立柱的移动形式，不仅减小磨擦作用力，而且在悬臂结构状态下能够确保固定在主轴箱装配基座之上、下端位置的导向滑块受到基本一致的摩擦力，进而保证不同进给速度下主轴箱受到阻力的大小基本稳定，明显减小主轴箱进给加工时的振动幅度及频率，提高机床整机的加工精度。选用的六个导向滑块相对于四个导向滑块的装配结构而言能够提高线型轨道及导向滑块的寿命，减少成本。因为在四个导向滑块的装配结构下，受到悬臂梁结构影响较六个导向滑块的装配结构下更明显:四个导向滑块的装配结构下主轴箱装配端受到两侧作用力，即上端位置导向滑块受到的拉力与下端位置导向滑块受到的压力，它们与主轴箱自身重力以及伺服驱动电机的重力平衡，拉力以及压力的大小与总体重力相当，六个导向滑块的装配结构下主轴箱装配端受到三侧作用力，位于中间的导向滑块能够平衡导向滑块受到的拉力或压力，即减小导向滑块与线型轨道的作用力，减小摩擦，延长导向滑块与线型轨道的寿命。进行加工时，四个导向滑块的装配结构下，位于上、下端的导向滑块受到的作用力相对它们静态下的差量幅度大，六个导向滑块的装配结构下，中间的两导向滑块能够平衡上、下端的导向滑块受到的作用力，减小它们在静态与动态下的差量幅度，减小悬臂梁结构对导向滑块受力均衡性的影响，减小加工状态下主轴箱的振动情况，提高主轴的加工精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的主视结构示意图；
[0010]图2为本实用新型的俯视结构示意图；
[0011]图中:1立柱、2主轴箱、3主轴箱驱动组件、4线型轨道、5导向滑块、6主轴箱驱动连接部、7主轴、8主轴箱装配基座。
【具体实施方式】
[0012]为便于理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对其中所涉及的技术内容作进一步说明。
[0013]在对本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“前”、“后” “上”、“下”、
“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0014]如图1和图2所示，
[0015]立式加工中心主轴箱的驱动导轨结构，包括立柱1、主轴箱2、主轴箱驱动组件3、主轴7等。主轴7安装在主轴箱2的右端(为自由端)，在主轴箱2的左端(装配端)设置有主轴箱装配基座8，主轴箱装配基座8的中心位置设置主轴箱驱动连接部6，所述主轴箱驱动连接部6与所述主轴箱驱动组件3配合连接。上述技术内容为现有技术，在本实用新型中只需要作出适应性修改即可，因此不能够对本实用新型的保护及公开充分性形成影响。如图2，在立柱I上其与主轴箱2配合端面(即立柱I的右端面)的两个垂向边缘(前边缘与后边缘)处分别设置垂向延伸的凸台，在所述凸台上分别固定设置一条线型轨道4。在所述主轴箱装配基座8端面(为左端面)的两垂向边缘分别设置垂向延伸的凹槽。装配时所述两凹槽分别与所述立柱I上的两凸台对应，所述凹槽的宽度不小于所述凸台的宽度。在所述的两凹槽内对称固定设置导向滑块5，所述导向滑块5与对应的线型轨道4配合。所述线型轨道4 一般呈工字型，导向滑块5与线型轨道4卡合，增强连接的可靠性。
[0016]其通过采用线型轨道4来替代硬轨连接，改善了主轴箱2相对立柱I的配合形式，不仅减小磨擦作用力，而且在悬臂结构状态下能够确保固定在主轴箱装配基座8之上、下端位置的导向滑块5受到基本一致的摩擦力，进而保证不同进给速度下主轴箱2受到阻力的大小基本稳定，明显减小主轴箱2进给加工时的振动幅度及频率，提高机床整机的加工精度。
[0017]所述导向滑块5的数目可以为四个，此时四个导向滑块5分别固定设置在所述凹槽的上、下两端位置处(即所述主轴箱装配基座8左端面的四角位置)。为提高配合效果同时减小悬臂梁结构的影响，所述导向滑块5的数目可为六个，此时导向滑块5分别固定设置在所述凹槽的上、下两端位置处以及每一个凹槽的垂向中心位置处，如图1。
[0018]选用的六个导向滑块5的装配结构相对于四个导向滑块5的装配结构而言能够提高线型轨道及导向滑块的寿命，减少成本。因为在四个导向滑块5的装配结构下，受到悬臂梁结构影响较六个导向滑块5的装配结构下更明显:即四个导向滑块5的装配结构下主轴箱2左端受到上、下两侧作用力，即上端位置导向滑块5受到的拉力与下端位置导向滑块受到的压力，它们与主轴箱自身重力以及伺服驱动电机的重力平衡。此时拉力以及压力的大小与总体重力相当。六个导向滑块5的装配结构下主轴箱2左端受到三侧作用力，位于中间的导向滑块5能够平衡导向滑块5受到的拉力或压力，即减小导向滑块5与线型轨道4的作用力，减小摩擦，延长导向滑块5与线型轨道4的寿命。进行加工时，四个导向滑块5的装配结构下，位于上、下端的导向滑块5受到的作用力相对它们静态下的差量幅度大，六个导向滑块5的装配结构下，中间的两导向滑块5能够平衡上、下端的导向滑块5受到的作用力，减小它们在静态与动态下的差量幅度，减小悬臂梁结构对导向滑块5受力均衡性的影响，减小加工状态下主轴箱2的振动情况，提高主轴的加工精度。
[0019]采用线型轨道4与导向滑块5的配合形式下，主轴箱2采铸件结构:首先根据具体型号确定导向滑块5的具体位置，木模图绘出制作木模，木模制作完成后检验合格后转交铸造。铸造过程要充分考虑其材质、硬度要求。铸造完成后，检验合格转交机械加工，在加工过程中要注意相关的尺寸精度和形位精度。加工完成检验合格后进行装配，装配过程中要注意各个导向滑块5充分接触所述主轴箱装配基座8的左端面，避免装配固定不牢固以及有过大间隙。同时，校正主轴7与线型轨道4运行轨迹的平行度在0.0lmm内，最后进行测试实验。极限测试中的结果表明:六导向滑块5的主轴箱2装配结构，在切削时主轴箱2的变形量在2微米以内，而采用四导向滑块5的装配结构，在同样的极限测试条件下其变化量在10微米内。在大进给量的加工过程中，六导向滑块5的主轴箱2装配结构下(进给量达到6_左右)的加工效率比四导向滑块5的主轴箱2装配结构下(进给量达到2_左右)的加工效率提高近3倍。
[0020]除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
【权利要求】
1.立式加工中心主轴箱的驱动导轨结构，包括立柱、主轴箱、主轴箱驱动组件、主轴，主轴安装在主轴箱的自由端，在主轴箱的另一端设置有主轴箱装配基座，主轴箱装配基座的中心位置设置主轴箱驱动连接部，所述主轴箱驱动连接部与所述主轴箱驱动组件配合连接，其特征是:在立柱上其与主轴箱配合端面的两个垂向边缘处分别设置垂向延伸的凸台，在所述凸台上分别固定设置一条线型轨道；在所述主轴箱装配基座端面的两垂向边缘分别设置垂向延伸的凹槽；装配时所述两凹槽分别与所述立柱上的两凸台对应，所述凹槽的宽度不小于所述凸台的宽度；在所述的两凹槽内对称固定设置导向滑块，所述导向滑块与对应的线型轨道配合。
2.根据权利要求1所述的立式加工中心主轴箱的驱动导轨结构，其特征是:所述线型轨道呈工字型。
3.根据权利要求1或2所述的立式加工中心主轴箱的驱动导轨结构，其特征是:所述导向滑块的数目为四个，分别固定设置在所述凹槽的上、下两端位置处。
4.根据权利要求1或2所述的立式加工中心主轴箱的驱动导轨结构，其特征是:所述导向滑块的数目为六个，分别固定设置在所述凹槽的上、下两端位置处以及每一个凹槽的垂向中心位置处。
【文档编号】B23Q1/01GK204148871SQ201420623321
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】梁红军 申请人:临清市顺佳机械设备有限公司