一种高刚性矩形框架整体横梁结构的制作方法

本发明涉及龙门式加工中心，具体来说涉及一种高刚性矩形框架整体横梁结构。

背景技术：

1、龙门加工中心，为门式结构框架的大型加工中心机，由双立柱和横梁构成支撑主轴的部件，而双立柱和横梁一体浇筑成型的框架为整体横梁结构。

2、根据专利号cn110860914a，公开(公告)日：2020-03-06，公开的一种龙门式加工中心的横梁机构，包括横梁箱以及设置在横梁箱内的主轴组件，横梁箱的顶面和底面上设有y轴导轨副；主轴组件包括相对设置的上连接板和下连接板、上固定板和下固定板、y轴进给机构和主轴箱，主轴箱两侧设有z轴导轨副，主轴箱内设置主轴电机、连轴器和主轴，上连接板和下连接板上设置y轴滑块，上固定板和下固定板为直角弯板，一端固定z轴滑块，另一端分别与上连接板和下连接板分别固定。与现有技术相比，本发明提供的横梁机构，通过上连接板和下连接板以及上固定板和下固定板直接将主轴组件连接起来，降低了主轴箱占用空间，具有良好的结构工艺性，整体结构刚度强，适合模块化设计和批量生产。

3、根据文献号1674-957x(2022)13-0049-03，公开的龙门加工中心横梁力学分析及导轨变形补偿，横梁的x方向和z方向的变形量基本保持恒定并且随着滑座、横梁和滑枕位置的变化而产生的变化很小，横梁y方向的变形量与滑座的行程有较大的关系，而与横梁和滑枕位置的变化关系较小。当滑座位置在横梁中间位置时，则其横梁变形量和y方向变形量最大，向两端逐渐减小，其最大位移可达到0.08092539mm，并通过对滑枕变形分析得，滑枕行程越大，则其变形量也越大。可以考虑修改滑枕伸出的结构，或者增加其他辅助支撑的结构来提高横梁、滑枕的刚度。

4、包括上述专利的现有技术中，横梁上设置有主轴以及配套滑板，以通过滑板承载主轴沿横梁实现y轴和z轴的移动，但横梁横跨工作台长度较长，导致滑板承载主轴移动至横梁中间位置时横梁会出现形变，并随着横梁的加长，形变的程度也会随之增加，导致针对y轴长度较大的机床，其切削精度会急剧降低。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高刚性矩形框架整体横梁结构，旨在解决主轴和配套滑板的重力会导致y轴长度较大的机床变形，影响精度的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高刚性矩形框架整体横梁结构，包括由两根立柱、横梁组成的一体式框架和设置于滑板套上的主轴，还包括应力连接机构，其包括：

3、翻转板，其转动连接于立柱上；

4、两个相互铰接的滑动支撑条，所述滑动支撑条滑动连接于所述一体式框架上，并抵接贴合所述翻转板的第一端，铰接点朝向横梁中心点；

5、两个所述翻转板的第二端之间设置有连载板，以使所述翻转板和所述滑动支撑条保持张紧，以支撑主轴。

6、作为优选的，还包括抵压组件，其包括抵接于两个所述滑动支撑条之间的伸缩杆，其三者抱箍成等腰三角形，铰接点与所述等腰三角形顶点重合。

7、作为优选的，所述伸缩杆包括相互螺纹连接的螺纹套和螺纹杆，所述螺纹套受驱旋转沿所述螺纹杆延伸抵接两个所述滑动支撑条，以形成等腰三角形。

8、作为优选的，所述连载板活动连接于所述一体式框架底部，所述连载板受驱靠近所述一体式框架，以推抵所述翻转板翻转张紧。

9、作为优选的，所述螺纹套上滑动连接有锁止柱，所述锁止柱随所述螺纹套旋转与所述滑动支撑条过盈配合，并使所述滑动支撑条抵接横梁。

10、作为优选的，所述螺纹套上开设有贯穿槽，所述贯穿槽内滑动连接有卡接板，所述卡接板受驱滑入所述螺纹杆上开设的卡槽内以锁止。

11、作为优选的，所述连载板被装配于以下两个工位受力：

12、第一工位：横梁受滑板套重力下坠变形，以使两立柱相互远离牵拉所述连载板；

13、第二工位：横梁受主轴切削推抵力变形，以使两立柱相互靠近推抵所述连载板。

14、作为优选的，所述一体式框架内开设有空腔，所述空腔内对称设置有组合支板，其两者抱箍成滑动腔，所述翻转板和所述滑动支撑条设置于所述滑动腔内。

15、作为优选的，所述组合支板包括依次相互连接的第二三角支架、第一三角支架和第三三角支架，其三者按预定规格开设有大小不一的三角框。

16、作为优选的，所述第二三角支架斜边中心设置有与底边平行的第二阻截板，所述第二阻截板和所述第二三角支架直角之间设置有第二斜隔板；

17、所述第一三角支架斜边三分之一处设置有与底边平行的第一阻截板，所述第一阻截板和所述第一三角支架直角之间设置有第一斜隔板；

18、所述第三三角支架斜边中心处和直角之间设置有第四斜隔板。

19、在上述技术方案中，本发明提供的一种高刚性矩形框架整体横梁结构，具备以下有益效果：将立柱和横梁一体铸造成一体式框架，并在一体式框架内添加翻转板和滑动支撑条，以将翻转板和滑动支撑条相互贴合保持其张紧力，以传递横梁变形时的应力，并且张紧的滑动支撑条也会抵接一体式框架，增加横梁中心点的刚性，减少变形幅度以增加主轴切削时的精度。

技术特征：

1.一种高刚性矩形框架整体横梁结构，包括由两根立柱、横梁组成的一体式框架(1)和设置于滑板套(5)上的主轴(51)，其特征在于，还包括应力连接机构(3)，其包括：

2.根据权利要求1所述的一种高刚性矩形框架整体横梁结构，其特征在于，还包括抵压组件(4)，其包括抵接于两个所述滑动支撑条(32)之间的伸缩杆，其三者抱箍成等腰三角形，铰接点与所述等腰三角形顶点重合。

3.根据权利要求2所述的一种高刚性矩形框架整体横梁结构，其特征在于，所述伸缩杆包括相互螺纹连接的螺纹套(41)和螺纹杆(42)，所述螺纹套(41)受驱旋转沿所述螺纹杆(42)延伸抵接两个所述滑动支撑条(32)，以形成等腰三角形。

4.根据权利要求1所述的一种高刚性矩形框架整体横梁结构，其特征在于，所述连载板(12)活动连接于所述一体式框架(1)底部，所述连载板(12)受驱靠近所述一体式框架(1)，以推抵所述翻转板(31)翻转张紧。

5.根据权利要求3所述的一种高刚性矩形框架整体横梁结构，其特征在于，所述螺纹套(41)上滑动连接有锁止柱(45)，所述锁止柱(45)随所述螺纹套(41)旋转与所述滑动支撑条(32)过盈配合，并使所述滑动支撑条(32)抵接横梁。

6.根据权利要求5所述的一种高刚性矩形框架整体横梁结构，其特征在于，所述螺纹套(41)上开设有贯穿槽(412)，所述贯穿槽(412)内滑动连接有卡接板(43)，所述卡接板(43)受驱滑入所述螺纹杆(42)上开设的卡槽(422)内以锁止。

7.根据权利要求4所述的一种高刚性矩形框架整体横梁结构，其特征在于，所述连载板(12)被装配于以下两个工位受力：

8.根据权利要求1所述的一种高刚性矩形框架整体横梁结构，其特征在于，所述一体式框架(1)内开设有空腔(11)，所述空腔(11)内对称设置有组合支板(10)，其两者抱箍成滑动腔，所述翻转板(31)和所述滑动支撑条(32)设置于所述滑动腔内。

9.根据权利要求8所述的一种高刚性矩形框架整体横梁结构，其特征在于，所述组合支板(10)包括依次相互连接的第二三角支架(101)、第一三角支架(100)和第三三角支架(103)，其三者按预定规格开设有大小不一的三角框。

10.根据权利要求9所述的一种高刚性矩形框架整体横梁结构，其特征在于，所述第二三角支架(101)斜边中心设置有与底边平行的第二阻截板(1011)，所述第二阻截板(1011)和所述第二三角支架(101)直角之间设置有第二斜隔板(1012)；

技术总结
本发明公开了一种高刚性矩形框架整体横梁结构，包括由两根立柱、横梁组成的一体式框架和设置于滑板套上的主轴，还包括应力连接机构，其包括：翻转板，其转动连接于立柱上；两个相互铰接的滑动支撑条，所述滑动支撑条滑动连接于所述一体式框架上，并抵接贴合所述翻转板的第一端，铰接点朝向横梁中心点。本发明提供的高刚性矩形框架整体横梁结构，将立柱和横梁一体铸造成一体式框架，并在一体式框架内添加翻转板和滑动支撑条，以将翻转板和滑动支撑条相互贴合保持其张紧力，以传递横梁变形时的应力，并且张紧的滑动支撑条也会抵接一体式框架，增加横梁中心点的刚性，减少变形幅度以增加主轴切削时的精度。

技术研发人员：刘士孔,刘星明,刘轩烨,赛志尚,童恭成
受保护的技术使用者：意特利（滁州）智能数控科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10