立式加工机床的制作方法

本实用新型涉及一种机床，特别涉及一种立式加工机床。

背景技术：

立式加工机床一直是金属切削行业最重要的设备之一，它功能齐全，适应性广，成本低廉，性能可靠，可作为铣床或者钻床使用，应用在磨具加工，零件加工，石墨加工等多个行业。

立式钻铣床也有其优势不足的一面，立柱重心过高，主轴箱悬臂太长，导致Z轴的刚性很低，高速加工的精度差，无法进行雕铣和高光加工，限制其更加全面的能力。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中的Z轴刚性很低、高速加工的精度差等缺陷，提供一种立式加工机床。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种立式加工机床，其包括有一Z轴运动部分、一床身，所述Z轴运动部分包括有：

两个立柱，两个所述立柱分别连接于所述床身的顶面的两端；

两个电机连接板，每个所述电机连接板的两侧均分别连接于两个所述立柱，两个所述电机连接板与两个所述立柱之间形成一内腔；

一主轴箱，所述主轴箱内穿于所述内腔，所述主轴箱的左右两侧分别滑设于两个所述立柱；

一主轴，所述主轴嵌设于所述主轴箱的下端；

所述主轴箱与所述电机连接板之间设有一Z轴直线电机。

在本方案中，采用两个所述立柱的结构，极大增加稳定性；所述Z轴运 动部分呈对称结构且重心位于床身的中心，使得所述Z轴运动部分的刚性极佳和强度极高，能极大减小所述Z轴运动部分在高速运动带来的形变和抖动，提高运动速度、加工精度和表面光洁度。

另外，所述Z轴运动部分采用两个所述Z轴直线电机用于驱动，所述Z轴直线电机是非接触式结构，运动速度高，响应性好，能实现高的定位精度，同时又实现了所述主轴箱的重心驱动，使得所述Z轴运动部分刚性好，伺服响应快，能实现高的定位精度和重复定位精度，并实现高速、高精度和高表面光洁度加工。

较佳地，所述主轴箱的两侧均设有两个第一导轨，两个所述立柱均设有两个第一滑块，所述第一滑块滑设于所述第一导轨。

在本方案中，采用上述结构，结构简单，四个所述滑块对称安装在所述主轴箱，刚性好，同时还可以极大减小所述主轴箱因升温带来的热变形，提高加工精度。

较佳地，所述Z轴直线电机包括有Z轴直线电机初级、Z轴直线电机次级，所述Z轴直线电机初级设置于所述电机连接板，所述Z轴直线电机次级设置于所述主轴箱。

在本方案中，采用上述结构，所述Z轴直线电机初级产生的大量热量不会传递到主轴箱上，对加工精度的影响极大地减小。

较佳地，所述Z轴直线电机初级与所述Z轴直线电机次级之间的间距为0.5-1mm。

较佳地，所述立式加工机床包括有一Y轴运动部分，所述Y轴运动部分包括有一滑台，所述滑台滑设于所述床身的顶面，且所述滑台的底面与所述床身的顶面之间设有Y轴直线电机。

在本方案中，采用上述结构，使用所述Y轴直线电机用于驱动，使得所述Y轴运动部分定位精度高，响应快，可实现高速高加速运动。

另外，采用非接触式结构，使得所述Y轴运动部分磨损少，能使立式加工机床长期运行稳定，精度保持性好。

较佳地，所述立式加工机床包括有一X轴运动部分，所述X轴运动部分包括有一工作台，所述工作台滑设于所述滑台的顶面，且所述工作台的底面与所述滑台的顶面之间设有X轴直线电机。

在本方案中，采用上述结构，使用所述X轴直线电机用于驱动，使得所述X轴运动部分定位精度高，响应快，可实现高速高加速运动。

另外，采用非接触式结构，使得所述X轴运动部分磨损少，能使立式加工机床长期运行稳定，精度保持性好。

较佳地，所述床身的顶面设有两个第二导轨，所述滑台的底面设有两个第二滑块，所述第二滑块滑设于所述第二导轨；

所述滑台的顶面设有两个第三导轨，所述工作台的底面设有两个第三滑块，所述第三滑块滑设于所述第三导轨。

在本方案中，采用上述结构，结构简单，生产成本低，滑动过程中稳定性高且阻力小，能耗低。

较佳地，所述Y轴直线电机包括有Y轴直线电机初级、Y轴直线电机次级，所述Y轴直线电机初级设置于所述滑台的底面，所述Y轴直线电机次级设置于所述床身的顶面；

所述X轴直线电机包括有X轴直线电机初级、X轴直线电机次级，所述X轴直线电机初级设置于所述工作台的底面，所述X轴直线电机次级设置于所述滑台的顶面。

较佳地，所述X轴直线电机初级设置于两个所述第三滑块的中间，所述X轴直线电机次级设置于两个所述第三导轨的中间；

所述Y轴直线电机初级设置于两个所述第二滑块的中间，所述Y轴直线电机次级设置于两个所述第二导轨的中间。

在本方案中，采用对称结构，极大增加所述X轴运动部分和所述Y轴运动部分在运动过程中的稳定性，提高加工精度。

较佳地，所述Y轴直线电机初级与所述Y轴直线电机次级之间的间距为0.5-1mm，所述X轴直线电机初级与所述X轴直线电机次级之间的间距 为0.5-1mm。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

(1)本实用新型采用两个立柱结构，极大增加稳定性；所述Z轴运动部分呈对称结构且重心位于床身的中心，使得所述Z轴运动部分的刚性极佳和强度极高，能极大减小所述Z轴运动部分在高速运动带来的形变和抖动，提高运动速度、加工精度和表面光洁度。

(2)本实用新型Z轴运动部分采用两个Z轴直线电机驱动，Z轴直线电机是非接触式结构，运动速度高，响应性好，能实现高的定位精度。同时又实现了主轴箱的重心驱动，使得Z轴运动部分刚性好，伺服响应快，能实现高的定位精度和重复定位精度，并实现高速、高精度和高表面光洁度加工。

(3)本实用新型Z轴运动部分采用四个滑块对称安装分布，结构简单且刚性好，同时还可以极大减小主轴箱因升温带来的热变形，提高加工精度。

(4)本实用新型X轴运动部分和Y轴运动部分都使用直线电机驱动，非接触式结构，使得磨损少，可实现长期工作精度保持性好，响应快，定位精度高，可实现高速高加速运动。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的立式加工机床的立体结构示意图。

图2为本实用新型较佳实施例的立式加工机床的主视结构示意图。

图3为本实用新型较佳实施例的立式加工机床的左视结构示意图。

图4为本实用新型较佳实施例的立式加工机床的俯视结构示意图。

附图标记说明：

床身 1

X轴运动部分 3，工作台 31，X轴直线电机初级 32

X轴直线电机次级 33，第三滑块 34，第三导轨 35

Y轴运动部分 2，滑台 21，Y轴直线电机初级 22

Y轴直线电机次级 23，第二滑块 24，第二导轨 25

Z轴运动部分 4，立柱 41，电机连接板 42，主轴箱 43，主轴 44

Z轴直线电机初级 45，Z轴直线电机次级 46

第一滑块 47，第一导轨 48

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。

如图1、图2和图3所示，本实用新型的立式加工机床，其包括有床身1、Y轴运动部分2，Y轴运动部分2包括有滑台21，滑台21的底面滑设于床身1的顶面。较佳地，床身1的顶面设有两个第二导轨25，滑台21的底面设有两个第二滑块24，第二滑块24滑设于第二导轨25。结构简单，生产成本低，滑动过程中稳定性高且阻力小，能耗低。

滑台21的底面与床身1的顶面之间设有Y轴直线电机，使用Y轴直线电机用于驱动，使得Y轴运动部分2定位精度高，响应快，可实现高速高加速运动。同时，采用非接触式结构，使得Y轴运动部分2磨损少，能使立式加工机床长期运行稳定，精度保持性好。该Y轴直线电机包括有Y轴直线电机初级22、Y轴直线电机次级23，Y轴直线电机初级22设置于滑台21 的底面，Y轴直线电机次级23设置于床身1的顶面。

较佳地，Y轴直线电机初级22设置于两个第二滑块24的中间，Y轴直线电机次级23设置于两个第二导轨25的中间。极大增加在运动过程中的稳定性，提高加工精度。Y轴直线电机初级22与Y轴直线电机次级23之间的间距为0.5-1mm。使得更好地驱动运动。

如图2所示，该立式加工机床包括有X轴运动部分3，X轴运动部分3包括有工作台31，工作台31滑设于滑台21的顶面。较佳地，滑台21的顶面设有两个第三导轨35，工作台31的底面设有两个第三滑块34，第三滑块34滑设于第三导轨35。结构简单，生产成本低，滑动过程中稳定性高且阻力小，能耗低。

工作台31的底面与滑台21的顶面之间设有X轴直线电机。使用X轴直线电机用于驱动，使得X轴运动部分3定位精度高，响应快，可实现高速高加速运动。同时采用非接触式结构，使得X轴运动部分3磨损少，能使立式加工机床长期运行稳定，精度保持性好。提高加工精度。该X轴直线电机包括有X轴直线电机初级32、X轴直线电机次级33，X轴直线电机初级32设置于工作台31的底面，X轴直线电机次级33设置于滑台21的顶面。

较佳地，X轴直线电机初级32设置于两个第三滑块34的中间，X轴直线电机次级33设置于两个第三导轨35的中间。极大增加X轴运动部分3在运动过程中的稳定性，提高加工精度。X轴直线电机初级32与X轴直线电机次级33之间的间距为0.5-1mm。使得更好地驱动运动。

如图2和图4所示，该立式加工机床还包括有Z轴运动部分4，Z轴运动部分4包括有两个立柱41、两个电机连接板42、主轴箱43、主轴44，两个立柱41分别连接于床身1的顶面的两端，采用两个立柱41的支撑结构，极大增加Z轴运动部分4稳定性。每个电机连接板42的两侧均分别连接于两个立柱41，两个电机连接板42与两个立柱41之间形成内腔(图中未示出)，主轴箱43内穿于该内腔，主轴箱43的左右两侧分别滑设于两个立柱41。Z轴运动部分4呈对称结构且重心位于床身1的中心，使得Z轴运动部分4的 刚性极佳和强度极高，能极大减小Z轴运动部分4在高速运动带来的形变和抖动，提高运动速度、加工精度和表面光洁度。

较佳地，主轴箱43的两侧设有两个第一导轨48，两个立柱41均设有两个第一滑块47，第一滑块47滑设于第一导轨48。本领域技术人员应该知道，导轨与滑块之间的位置是可以互换，结构简单，四个第一导轨48对称安装在主轴箱43，使得刚性好，同时还可以极大减小主轴箱43因升温带来的热变形，提高加工精度。

主轴箱43与电机连接板42之间设有Z轴直线电机。采用两个Z轴直线电机用于驱动，Z轴直线电机是非接触式结构，运动速度高，响应性好，能实现高的定位精度。同时又实现了主轴箱43的重心驱动，使得Z轴运动部分4刚性好，伺服响应快，能实现高的定位精度和重复定位精度，并实现高速、高精度和高表面光洁度加工。该Z轴直线电机包括有Z轴直线电机初级45、Z轴直线电机次级46，Z轴直线电机初级45设置于电机连接板42，Z轴直线电机次级46设置于主轴箱43。Z轴直线电机初级45产生的大量热量不会传递到主轴箱43上，对加工精度的影响极大地减小。较佳地，Z轴直线电机初级45与Z轴直线电机次级46之间的间距为0.5-1mm，使得更好地驱动运动。

主轴44嵌设于主轴箱43的下端，配合高性能的主轴44，不仅擅长传统的钻铣攻牙切削功能，还能进行雕铣和高光加工。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。