一种高刚性的机床直线运动轴传动组件布置结构的制作方法

本技术属于数控机床领域，具体涉及一种高刚性的机床直线运动轴传动组件布置结构。

背景技术：

1、数控机床直线运动轴的传动组件通常由实现导向与支撑功能的导轨，和实现进给功能的驱动组件组成，导轨和驱动组件的空间布置结构直接影响直线运动轴的直线度和运动平稳性，对于大行程的精密机床更是如此。

2、现有技术主要有两类：一是将导轨、驱动组件布置于横梁前侧面，这种布置结构x轴运动组件的支撑力完全作用于横梁的前侧面，导致x轴运动组件存在向前倾覆现象，结构刚性低，运动稳定性差；二是一种前侧面和顶面双面支撑的布置结构，有的是将驱动组件布置在横梁前侧面两根导轨之间，还有的则是布置在横梁顶面两根导轨之间，但这些布置结构都存在x轴驱动力远离运动组件重心轴线和z轴导轨支撑刚性不一致的弊端，从而降低了x轴的运动平稳性和z轴的直线度。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高刚性的机床直线运动轴传动组件布置结构，以提高机床直线轴的直线度和运动平稳性。

2、本实用新型采用以下技术方案：

3、一种高刚性的机床直线运动轴传动组件布置结构，由横梁，x轴前侧面导轨，x轴顶面导轨，x轴驱动组件，x轴运动组件，z轴导轨组成，x轴运动组件由x轴运动滑座和z轴运动组件组成；x轴前侧面导轨，x轴顶面导轨和x轴驱动组件分别平行设置在横梁外侧面的不同空间位置处；x轴运动滑座与x轴前侧面导轨和x轴顶面导轨的滑块连接，并由x轴驱动组件驱动沿x轴前侧面导轨和x轴顶面导轨实现直线运动；z轴导轨设置在x轴运动滑座上；z轴运动组件与z轴导轨的滑块连接，并沿z轴导轨实现直线运动。

4、具体的，横梁为该结构的基础安装平台，前侧面的两根导轨与顶面导轨平行设置，两根前侧面导轨安装于横梁的前侧面，顶面导轨安装于横梁的顶面。

5、进一步的，x轴顶面导轨与x轴前侧面导轨不位于同一平面内，两组导轨的布置呈现空间立体形态。

6、进一步的，x轴前侧面导轨由两根至四根导轨组成。

7、具体的，x轴驱动组件安装于横梁的前侧面，并平行设置于x轴前侧面导轨侧上方的空间位置处。

8、进一步的，x轴驱动组件由丝杠组成、直线电机组成、齿轮齿条组成、气缸组成、油缸组成。

9、具体的，横梁腔体内部设置有支撑x轴前侧面导轨和x轴顶面导轨的加强筋。

10、进一步的，这些导轨加强筋位于横梁腔体的内部，以保证对导轨的高刚性支撑。

11、与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

12、该结构的x轴运动滑座作为z轴运动的支撑平台，一方面x轴运动滑座上部的加强筋和x轴顶面导轨，保证了z轴上半段行程的支撑刚性；另一方面x轴运动滑座滑下部布置了由两到四根导轨组成的x轴前侧面导轨，保证了z轴下半段行程的支撑刚性。这样z轴在全行程运动过程中，都能获得稳定的高刚性支撑，从而提高z轴的直线度。

13、进一步的，该结构的x轴运动组件具有更好的抗振性能。因为该结构的x轴驱动组件布置在横梁前侧面的靠上位置，在z轴全行程移动时运动组件重心变化的过程中，x轴驱动力距离运动组件重心轴线的综合距离最小，更好地利用了重心驱动原理，提高x轴运动过程的平稳性。

14、进一步的，横梁上前侧面导轨和顶面导轨的支撑加强筋均位于横梁封闭箱体的腔体内部，加强筋的支撑刚性高，保证了对x轴运动组件的高刚性支撑，提高了x轴的直线度。

15、综上所述，本实用新型方案合理，结构简单，容易实现。

16、下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种高刚性的机床直线运动轴传动组件布置结构，其特征在于，由横梁（1），x轴前侧面导轨（2），x轴顶面导轨（3），x轴驱动组件（4），x轴运动组件（7），z轴导轨（8）组成；x轴运动组件（7）由x轴运动滑座（5）和z轴运动组件（6）组成；x轴前侧面导轨（2）、x轴顶面导轨（3）和x轴驱动组件（4）分别平行设置在横梁（1）外侧面的不同空间位置处；x轴运动滑座（5）与x轴前侧面导轨（2）和x轴顶面导轨（3）的滑块连接，并由x轴驱动组件（4）驱动沿x轴前侧面导轨（2）和x轴顶面导轨（3）实现直线运动；z轴导轨（8）设置在x轴运动滑座（5）上；z轴运动组件（6）与z轴导轨（8）的滑块连接，并沿z轴导轨（8）实现直线运动。

2.根据权利要求1所述的一种高刚性的机床直线运动轴传动组件布置结构，其特征在于，x轴前侧面导轨（2）与x轴顶面导轨（3）平行设置，x轴前侧面导轨（2）安装于横梁（1）的前侧面，x轴顶面导轨（3）安装于横梁（1）顶面，x轴顶面导轨（3）与x轴前侧面导轨（2）不位于同一平面内，整体布局呈现空间立体状态。

3.根据权利要求1所述的一种高刚性的机床直线运动轴传动组件布置结构，其特征在于，x轴驱动组件（4）安装在横梁（1）前侧面，与x轴前侧面导轨（2）平行设置，并位于x轴前侧面导轨（2）侧上方的空间位置处。

4.根据权利要求1所述的一种高刚性的机床直线运动轴传动组件布置结构，其特征在于，x轴驱动组件（4）由丝杠、直线电机、齿轮齿条、气缸、油缸组成。

5.根据权利要求1所述的一种高刚性的机床直线运动轴传动组件布置结构，其特征在于，横梁（1）腔体的内部设置有支撑x轴前侧面导轨（2）和x轴顶面导轨（3）的加强筋。

6.根据权利要求1所述的一种高刚性的机床直线运动轴传动组件布置结构，其特征在于，x轴前侧面导轨（2）由两根至四根导轨组成。

技术总结
本技术属于数控机床装备领域，特别涉及一种高刚性的机床直线运动轴传动组件布置结构，包括横梁，X轴前侧面导轨，X轴顶面导轨，X轴驱动组件，X轴运动组件，Z轴导轨组成；X轴运动组件由X轴运动滑座和Z轴运动组件组成；本技术方案合理，结构简单，容易实现，通过Z轴全行程的高支撑刚性，以及更好地利用了重心驱动原理保证了X轴的运动平稳性，提高了直线轴的运动性能。

技术研发人员：蔚飞,胡宇川,冉宝山,薛军朋,赵飞涛,王小平,高彦辉
受保护的技术使用者：西安精雕精密机械工程有限公司
技术研发日：20231220
技术公布日：2024/2/1