CN201009087Y - 侧掛式卧式数控加工中心机床结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种侧掛式卧式数控加工中心机床结构，包括有筐型基座，平台型支架在筐型基座的侧面沿上下方向滑动连接，平台型支架台面上叠置有滑板滑动连接，滑板上叠置有主轴滑座滑动连接，主轴滑座上安装有切削刀具、单轴切削刀具或多头多轴刀塔及切削刀具，可实现三维运动切削加工。本实用新型将传统卧式数控加工中心机床的叠架式结构，改变为侧掛式筐架结构，以缩短支撑面与着力点的距离，既简化了整机结构，减轻机床重量，并提高了整机的刚性及三轴精度的可靠性，降低了制造成本；同时，本实用新型可以安装多头多轴旋转刀塔，可以涵盖了较为广泛的加工面，较单轴传统卧式加工中心的加工效率，提高太多。
Description
技术领域
本实用新型属于一种数控机床，具体是一种卧式数控加工中心机床。
背景技术
传统的卧式加工中心机床，是由底座(7)、鞍座(8)、龙门式立柱(9)和主轴头(10)等部件组成。其装配关系是：主轴头(10)嵌入在龙门式立柱筐内，龙门式立柱(9)连同主轴头(10)一起叠加在鞍座(8)上，再将主轴头(10)、龙门式立柱(9)和鞍座(8)叠架在底座(7)的上平面，所有零部件成直线叠架，属一种叠架式结构。
这种机床在制造与使用中存在以下弊病：
a加工工艺及装配复杂由于结构的问题，鞍座和龙门立柱，同时要保证X、Y、Z方向的位置精度，特别是门龙立柱还要具备三维位置精度，铸件的制造和机械加工和组装相当困难，很难满足设计要求。
b由于是叠架式结构，所以整机的支撑面(底座上平面)与着力点(主轴中心)的距离很大，力臂较长。为了主轴头的稳定，必须要有很强的支撑架与龙门立柱相连接。当主轴着力时，使龙门立柱与主轴头后仰，造成立柱的弹性和塑性变形。并且随着零部件的叠架，整机的形位公差和接合面间隙也随之增大，对组装技术要求很高。故很难满足整机刚性和精度要求。
c为弥补整机刚性和精度要求及主轴头的稳定性，就必须要加宽加厚铸件的壁厚和加强筋，使整机臃肿、庞大。增加了机械加工成本和铸件材料成本及机床组装的精度要求，使销售价格居高不下。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种侧掛式卧式加工中心机床结构，本实用新型从机器的整体结构入手，将传统卧式数控加工中心机床的叠架式结构，以新的设计思考，改变为侧掛式筐架结构，以缩短支撑面与着力点的距离，既简化了整机结构，减轻机床重量，并提高了整机的刚性及三轴精度的可靠性，降低了制造成本；同时，本实用新型可以安装多头多轴旋转刀塔，可以涵盖了较为广泛的加工面，较单轴传统卧式加工中心的加工效率，提高太多。这种机床结构是与传统的加工中心最大的差异及改进。
本实用新型的技术方案如下：
侧掛式卧式数控加工中心机床结构，其特征在于包括有筐型基座(1)，平台型支架(2)在筐型基座(1)的侧面沿上下方向(Y轴)滑动连接，在平台型支架(2)台面上叠置有滑板(3)滑动连接，滑板(3)上叠置有主轴滑座(4)滑动连接，主轴滑座(4)上安装有切削刀具、单轴切削刀具或多头多轴刀塔(5)切削刀具。
所述的平台型支架(2)有一个平台与支架连为一体，平台型支架(2)是以侧掛方式，在筐型基座(1)的侧面，作垂直上下方向滑动连接；平台型支架(2)的台面上承载有滑板(3)、主轴滑座(4)和切削刀具等部件，随平台型支架(2)在筐型基座(1)侧面沿上下方向(Y轴)的滑动连接，连带着一起上下运动。
所述的滑板(3)係装置在平台型支架(2)的平台上，以与筐型基座(1)侧面的平行方向，在平台型支架(2)平台上的左右方向(X轴)滑动连接。
所述的主轴滑座(4)装配在滑板(3)的平面上，以与筐型基座(1)侧面的垂直方向，在滑板(3)上前后方向(Z轴)滑动连接，.
所述的滑动连接是通过滑轨-滑块-丝杆构成的连接，以马达来驱动，构成滑动连接。
本实用新型结构说明：
侧掛式卧式数控加工中心，以缩短切削着力点与支撑面距离，为设计宗旨。
1：平台型支架(2)上的平台，它承载着滑板(3)，主轴滑座(4)和切削刀具(5)。切削刀具(5)是固定在主轴滑座(4)上。主轴滑座(4)的底平面是水平面安装在滑板(3)的平面上。滑板(3)是安装在平台型支架(2)的平台上。这种结构使切削刀具(5)与平台型支架(2)的平台，间距很短。切削刀具(5)着力时，与平台型支架(2)的力臂较短。因此，传统卧式数控加工中心，叠架式结构的设计所造成的问题，例如：主轴头后仰、形位公差、机械结构之间的结合面间隙增大、机械结构厚度、强度必须加大，重量加重、组装精度的要求更高、难度更高、制造成本等，大为改进。
2：平台型支架(2)的垂直侧面与筐型基座(1)的侧面、以沿两侧面垂直上下方向的滑轨为导向滑动连接，组成平台型支架(2)以侧掛的方式于筐型基座(1)的结构
3：滑板(3)是安装在平台型支架(2)的平台面上，以与筐型基座(1)侧面平行方向，沿平台型支架(2)的平台面作左右方向(X轴)滑动连接。
4：主轴滑座(4)的底平面是平放安装在滑板(3)平面上，以与筐型基座(1)侧面的垂直方向，沿滑板(3)上平面作滑动连接。
5：切削刀具(5)係切削加工时的工具，固定在主轴滑座(4)水平面上，随主轴滑座(4)运动。
6：多头多轴刀塔(6)是另一种切削刀具(5)的设计，在选择多头多轴刀塔(6)的应用时，它也是安装在主轴滑座(4)的水平面上，多头多轴刀塔(6)的基本结构是由多头组成的旋转体，每一个头可配置多根切削刀具。每一个头具备多工位同时加工功能。可以控制用任何一个头来进行加工，具备四轴联动卧式加工中心的全功能。由于是多头多轴刀塔(6)，可以涵盖了较为广泛的加工面，较单轴传统卧式加工中心的加工效率，提高太多。
本实用新型的动作原理：
本实用新型筐型基座(1)、平台型支架(2)、滑板(3)、和主轴滑座(4)之间的滑动连接机构，均由伺服电机提供驱动力，所有传动系统均由CNC数控系统控制，当操作程序需Y向运动时，CNC控制系统输出移动平台型支架(2)上下运动的伺服电机启动指令，电机运转，并通过滚珠丝杆、滑轨和滑块带动平台型支架(2)上下运动，实施程序功能。当操作程序需X向运动时，CNC控制系统输出移动滑板(3)左右运动的伺服电机启动指令，电机运转，并通过滚珠丝杆、滑轨和滑块带动滑板(3)左右运动，实施X向程序。当操作程序需Z向运动时，CNC控制系统输出移动主轴滑座(4)前后运动的伺服电机启动指令，电机运转，并通过滚珠丝杆、滑轨和滑块带动主轴滑座(4)前后运动，实施Z向切削程序功能。若使用可转位旋转刀塔，在得到CNC系统选位的指令后，多轴多头刀塔抬起油缸上升，托起刀塔旋转，旋到指定的位置后，油缸带动刀塔下落，主轴伺服电机启动，进入切削程序。
本实用新开型从机器的零部件结构入手，平台型支架与筐型基座之间采用侧掛式结构，在保证机械性能的情况下，简化机床结构的复杂性、加工工艺及组装工艺，从而降低制造成本的目标。
附图说明
图1为传统的卧式加工中心机床结构图。
图2为本实用新型结构示意图。
图3为本实用新型结构(安装多头多轴刀塔)示意图。
具体实施方案
参见图2，侧掛式卧式数控加工中心机床结构，是以筐型基座1、平台型支架2、滑板3和主轴滑座4以及伺服电机及控制系统等组成，平台型支架2和筐型基座1侧面沿垂直上下方向(Y轴)滑动连接，平台型支架2顶部叠置有滑板3沿左右方向(X轴，与筐型基座1侧面的平行方向)滑动连接，滑板3上有主轴滑座4前后方向(Z轴，和筐型基座1侧面的垂直方向)滑动连接，主轴滑座4上安装有切削工具5。
参见图3，其主轴滑座4上安装有多头多轴刀塔6，多头多轴刀塔6有多个头，每个头可以安装1-6个切削工具。
上述所称的滑动连接是指通过滑轨-丝杆-滑块构成的滑动连，通过伺服电机驱动，和已有机床中常用的滑动连接与驱动方式相同。
Claims (5)
1.侧掛式卧式数控加工中心机床结构，其特征在于包括有筐型基座(1)，平台型支架(2)在筐型基座(1)的侧面沿上下方向(Y轴)滑动连接，在平台型支架(2)台面上叠置有滑板(3)滑动连接，滑板(3)上叠置有主轴滑座(4)滑动连接，主轴滑座(4)上安装有切削刀具(5)、单轴切削刀具或多头多轴刀塔(6)切削刀具。
2.根据权利要求1所述的侧掛式卧式加工中心机床结构，其特征在于所述的平台型支架(2)有一个平台与支架连为一体，平台型支架(2)是以侧掛方式，在筐型基座(1)的侧面，作垂直上下方向滑动连接；平台型支架(2)的台面上承载有滑板(3)、主轴滑座(4)和切削刀具等部件，随平台型支架(2)在筐型基座(1)侧面沿上下方向(Y轴)的滑动连接，连带着一起上下运动。
3.根据权利要求1所述的侧掛式卧式加工中心机床结构，其特征在于所述的滑板(3)係装置在平台型支架(2)的平台上，以与筐型基座(1)侧面的平行方向，在平台型支架(2)平台上的左右方向(X轴)滑动连接。
4.根据权利要求1所述的侧掛式卧式加工中心机床结构，其特征在于所述的主轴滑座(4)装配在滑板(3)的平面上，以与筐型基座(1)侧面的垂直方向，在滑板(3)上前后方向(Z轴)滑动连接，
5.根据权利要求1、2、3或4之一所述的侧掛式卧式加工中心机床结构，其特征在于所述的滑动连接是通过滑轨-滑块-丝杆构成的连接，以马达来驱动，构成滑动连接。
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