一种新型高速激光切割机横梁的制作方法

本公开涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种新型高速激光切割机横梁。

背景技术：

随着激光机的发展和普及，用户对切割机的使用效率要求越来越高。众所周知，机床在相同配置情况下，如果运动部件的质量越轻，结构越稳，刚性越好，那么运动部分可获得的加速度就会越高，动态响应性能就会越好，而运动部件的核心在于横梁。因此，研发一种质量轻，高刚性的横梁结构，是保证机床动态性能的关键，动态性能提高了，工作速度提高了，整个机床的工作效率就提升了。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开提出了一种新型高速激光切割机横梁，可以完美地解决上述技术问题，给用户简单实用的操作体验。

为了达到上述目的，本公开所采用的技术方案为：

根据本公开实施例的一方面，提出了一种新型高速激光切割机横梁，其特征在于，包括：横梁主体以及安装底座；

所述横梁主体的截面为梯形形状，其内部中空，并在中空部设置有至少一个斜筋；

所述安装底座设置在所述横梁主体的长度方向的两个端面处，并通过三角形固定结构与横梁主体加固。

进一步地，所述横梁主体上表面重心轴线上设置有驱动安装面。

进一步地，在所述横梁主体上表面宽度方向的一侧，沿着长度方向还设置有上导轨安装面。

进一步地，在所述横梁主体斜侧边上，还设置有齿条安装面。

进一步地，在所述横梁主体斜侧边下部靠近底面位置，还设置有侧导轨安装面。

进一步地，所述安装底座上还设置有减速机安装面。

进一步地，至少一个所述斜筋与所述横梁主体的两侧面呈等间距分布或不等间距分布。

进一步地，所述激光切割机横梁采用高强度铝合金材质，其整体抗拉强度达到至少350MP，硬度达到至少110HBW。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开的激光切割机横梁重量轻，刚性好，结构简单紧凑，能够最大限度的降低其上安装的附件对于其运动特性的影响，并且能够降低整体的重心，保证激光切割机横梁整体运动的稳定性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种新型高速激光切割机横梁的立体结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种新型高速激光切割机横梁的剖面结构示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种新型高速激光切割机横梁的截面结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本公开进行详细描述。但这些实施方式并不限制本公开，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本公开的保护范围内。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。在所有的图中，相同的部件采用相同的标号，后续不再赘述。

如图1-2所示，是根据一示例性实施例示出的一种新型高速激光切割机横梁100，包括：横梁主体101以及安装底座102；所述横梁主体101的截面为梯形形状，其内部中空，并在中空部设置有至少一个斜筋1011；所述安装底座102设置在所述横梁主体101的长度方向的两个端面处，并通过三角形固定结构103与横梁主体101加固。横梁主体101、安装底座102和三角形固定结构103为整体一体铸造成型，确保了高速激光切割机横梁100整体刚性。

在本公开的实施例中，采用中空结构减轻了切割机横梁100的自重，在横梁主体101和安装底座102之间还设置有用于加固的三角形固定结构103，增强了整体的结构强度。

进一步地，所述横梁主体101上表面重心轴线上设置有驱动安装面1012。

如图1所示，横梁主体101为截面呈梯形的立体结构，在其上表面设置有驱动安装面1012。将驱动安装面1012设计在切割机横梁100的重心轴线上，尽可能降低加速时的弹性变形，获得良好的动态响应性能。同时，简化切割机横梁100的整体结构，方便切割机横梁100上的拖链槽等附件设计，使整体结构更简洁紧凑，同时可降低这些辅助件对切割机横梁100加减速性能的影响。同时，有效利用本体，降低重量。

进一步地，在所述横梁主体101上表面宽度方向的一侧，沿着长度方向还设置有上导轨安装面1013。

进一步地，在所述横梁主体101斜侧边上，还设置有齿条安装面1014。

进一步地，在所述横梁主体101斜侧边下部靠近底面位置，还设置有侧导轨安装面1015。

如图1和3所示，横梁主体101上表面宽度方向的一侧设置有贯穿横梁主体101长度方向的上导轨安装面1013。在横梁主体101斜侧边上，还设置有齿条安装面1014。齿条安装面1014可以根据需求设置在斜侧边的靠近中间位置，或者靠近上端或下端的位置，对此本公开不做限定。在斜侧边的下部靠近底面的位置，还设置有侧导轨安装面1015。如图3所示，导轨和齿条的安装位置的分布，上导轨安装面1013在上顶部，侧导轨安装面1015在侧面靠底部位置，这样分布优点是最大限度的拉开两导轨的距离，可以保证激光切割机横梁100上的溜板的受力更好。另外，一般市面上的切割机的横梁设计齿条安装面往往和上导轨在同一面或是接近在同一面上，本公开的激光切割机横梁100设计将齿条安装面1014位置设计在上导轨和侧导轨之间，远低于上导轨面，此设计的特点是为了降低整个激光切割机横梁100上运动部件的高度。齿条的设计降低，其上连接的减速机和电机等安装位置也会跟着降低，相应的上面的附属钣金等配件相应都会跟着降低，直接可使整个运动部分的重心降低，进一步保证激光切割机横梁100整体运动的稳定性。

同时，从图3中可以看出，横梁主体101的整体截面设计为梯型形状，内部设计有斜筋1011，刚好将梯形一分为二，形成两个类似三角形的形状，众所周知，三角形是最基础稳定的结构状态，不管哪个方向受力，它都是比较稳定的。进一步经有限元分析优化设计，数次迭代各斜筋1011板壁厚，独特的斜筋1011布局设计，大大提高了运动方向的结构刚度，并大幅降低重量，获得良好动态性能，保证激光切割机横梁100在高速运动状态时的稳定性。

进一步地，所述安装底座102上还设置有减速机安装面1021。

如图1所示，在所述横梁主体101的长度方向的两个端面处设置有安装底座102，该安装底座102面积大于两个端面处的底面面积，给横梁主体101以稳定的支撑。同时，安装底座102上还设置有减速机安装面1021，减速机通过降速增大扭矩，带动激光切割机横梁100运动。

进一步地，至少一个所述斜筋1011与所述横梁主体101的两侧面呈等间距分布或不等间距分布。

如图2所示，斜筋1011设置为与横梁主体101的两侧面平行，可以选择与两侧面呈等间距分布，图2中所示为多个斜筋1011与两侧面呈等间距分布的情况，当然，还可以根据实际的应用情况，在需要额外支撑的部分设置多几个斜筋1011，而成为不等间距的分布。同样，斜筋1011也可以根据实际的使用情况设置不同的数量，例如1个，2个等，本公开对此不做限定。

进一步地，所述激光切割机横梁100采用高强度铝合金材质整体铸造而成，并通过热处理工艺使其整体抗拉强度达到至少350MP，硬度达到至少110HBW。

为了降低激光切割机横梁100的重量，不仅要设计新的结构，同样在材料的选择上也要进行考量。激光切割机横梁100如何能让它轻，并且强度要满足使用要求，这就需要它的材料特殊。因此，本公开的激光切割机横梁100的材料采用高强度铝合金整体铸造而成，并通过热处理方式调整材料性能参数，保证横梁的整体抗拉强度达到至少350MP，硬度达到至少110HBW，从而很好的保证了激光切割机横梁100的运动刚性。

本公开的激光切割机横梁重量轻，刚性好，结构简单紧凑，能够最大限度的降低其上安装的附件对于其运动特性的影响，并且能够降低整体的重心，保证激光切割机横梁整体运动的稳定性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由本申请的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。