描述

本實用新型屬于機床加工機械的描述，具體涉及的為一種立式加工中心主軸箱的驅(qū)動導軌結(jié)構(gòu)。

背景

目前，立式加工中心的主軸箱與立柱通過硬軌結(jié)構(gòu)配合，硬軌結(jié)構(gòu)配合的接觸面 為面接觸形式，相對移動時摩擦力較大，驅(qū)動耗能多而且柜面磨損嚴重，需經(jīng)常更換，增加 生產(chǎn)成本。主軸箱安裝在立柱上，形成懸臂結(jié)構(gòu)，且主軸安裝在主軸箱的自由端，該自由端 背離主軸箱與立柱的連接端，主軸箱以及主軸的伺服驅(qū)動電機的重量均很大，主軸箱自由 端將承受很大的作用力，嚴重影響了懸臂連接結(jié)構(gòu)下立柱與主軸箱的配合可靠性，導致加 工過程中主軸箱受到的作用力不穩(wěn)定，主軸工作不穩(wěn)定，加工過程中會產(chǎn)生振動，加工精度 不能夠保證，同時還導致硬軌軌面磨損不均，增大了磨損更換頻次。懸臂結(jié)構(gòu)以及面接觸 軌道，導致不同進給速度下主軸箱兩端受力不穩(wěn)定，特別是低速重切削時，主軸振動非常明 顯，嚴重影響加工精度。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供了一種新型立式加工中心主軸箱的驅(qū)動導軌結(jié)構(gòu)，其能夠?qū)崿F(xiàn)減 小軌面磨損，使驅(qū)動阻力在不同進給速度下基本穩(wěn)定，進而能明顯較小主軸箱受力不穩(wěn)定 狀況，提升主軸工作穩(wěn)定性。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：立式加工中心主軸箱的驅(qū)動導 軌結(jié)構(gòu)，包括立柱、主軸箱、主軸箱驅(qū)動組件、主軸，主軸安裝在主軸箱的自由端，在主軸箱 的另一端設置有主軸箱裝配基座，主軸箱裝配基座的中心位置設置主軸箱驅(qū)動連接部，所 述主軸箱驅(qū)動連接部與所述主軸箱驅(qū)動組件配合連接，在立柱與主軸箱配合端面的兩個垂 向邊緣處分別設置垂向延伸的凸臺，在所述凸臺上分別固定設置一條線型軌道，在所述主 軸箱裝配基座端面的兩垂向邊緣分別設置垂向延伸的凹槽，裝配時所述兩凹槽分別與所述 立柱上的兩凸臺對應，所述凹槽的寬度不小于所述凸臺的寬度，在所述的兩凹槽內(nèi)對稱固 定設置導向滑塊，所述導向滑塊與對應的線型軌道配合。

進一步，所述線型軌道呈工字型。

進一步，所述導向滑塊的數(shù)目為四個，分別固定設置在所述凹槽的上、下兩端位置 處。

進一步，所述導向滑塊的數(shù)目為六個，分別固定設置在所述凹槽的上、下兩端位置 處以及每一個凹槽的垂向中心位置處。

本實用新型的有益效果是：其通過采用線型軌道來替代硬軌連接，改善了主軸箱 相對立柱的移動形式，不僅減小磨擦作用力，而且在懸臂結(jié)構(gòu)狀態(tài)下能夠確保固定在主軸 箱裝配基座之上、下端位置的導向滑塊受到基本一致的摩擦力，進而保證不同進給速度下 主軸箱受到阻力的大小基本穩(wěn)定，明顯減小主軸箱進給加工時的振動幅度及頻率，提高機床整機的加工精度。選用的六個導向滑塊相對于四個導向滑塊的裝配結(jié)構(gòu)而言能夠提高線 型軌道及導向滑塊的壽命，減少成本。因為在四個導向滑塊的裝配結(jié)構(gòu)下，受到懸臂梁結(jié)構(gòu) 影響較六個導向滑塊的裝配結(jié)構(gòu)下更明顯：四個導向滑塊的裝配結(jié)構(gòu)下主軸箱裝配端受到 兩側(cè)作用力，即上端位置導向滑塊受到的拉力與下端位置導向滑塊受到的壓力，它們與主 軸箱自身重力以及伺服驅(qū)動電機的重力平衡，拉力以及壓力的大小與總體重力相當，六個 導向滑塊的裝配結(jié)構(gòu)下主軸箱裝配端受到三側(cè)作用力，位于中間的導向滑塊能夠平衡導向 滑塊受到的拉力或壓力，即減小導向滑塊與線型軌道的作用力，減小摩擦，延長導向滑塊與 線型軌道的壽命。進行加工時，四個導向滑塊的裝配結(jié)構(gòu)下，位于上、下端的導向滑塊受到 的作用力相對它們靜態(tài)下的差量幅度大，六個導向滑塊的裝配結(jié)構(gòu)下，中間的兩導向滑塊 能夠平衡上、下端的導向滑塊受到的作用力，減小它們在靜態(tài)與動態(tài)下的差量幅度，減小懸 臂梁結(jié)構(gòu)對導向滑塊受力均衡性的影響，減小加工狀態(tài)下主軸箱的振動情況，提高主軸的 加工精度。

附圖說明

圖1為本實用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1立柱、2主軸箱、3主軸箱驅(qū)動組件、4線型軌道、5導向滑塊、6主軸箱驅(qū)動 連接部、7主軸、8主軸箱裝配基座。

實施

為便于理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對其中所涉及的技術(shù)內(nèi)容作進

一步說明。

在對本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“左”、“右”、“前”、“后”“上”、“下”、 “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描 述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以 特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

如圖1和圖2所示，

立式加工中心主軸箱的驅(qū)動導軌結(jié)構(gòu)，包括立柱1、主軸箱2、主軸箱驅(qū)動組件3、 主軸7等。主軸7安裝在主軸箱2的右端（為自由端），在主軸箱2的左端（裝配端）設 置有主軸箱裝配基座8,主軸箱裝配基座8的中心位置設置主軸箱驅(qū)動連接部6,所述主軸 箱驅(qū)動連接部6與所述主軸箱驅(qū)動組件3配合連接。上述技術(shù)內(nèi)容為現(xiàn)有技術(shù)，在本實用 新型中只需要作出適應性修改即可，因此不能夠?qū)Ρ緦嵱眯滦偷谋Ｗo及公開充分性形成影 響。如圖2,在立柱1上其與主軸箱2配合端面（即立柱1的右端面）的兩個垂向邊緣（前 邊緣與后邊緣）處分別設置垂向延伸的凸臺，在所述凸臺上分別固定設置一條線型軌道4。 在所述主軸箱裝配基座8端面（為左端面）的兩垂向邊緣分別設置垂向延伸的凹槽。裝 配時所述兩凹槽分別與所述立柱1上的兩凸臺對應，所述凹槽的寬度不小于所述凸臺的寬 度。在所述的兩凹槽內(nèi)對稱固定設置導向滑塊5,所述導向滑塊5與對應的線型軌道4配 合。所述線型軌道4 一般呈工字型，導向滑塊5與線型軌道4卡合，增強連接的可靠性。

其通過采用線型軌道4來替代硬軌連接，改善了主軸箱2相對立柱1的配合形式，不僅減小磨擦作用力，而且在懸臂結(jié)構(gòu)狀態(tài)下能夠確保固定在主軸箱裝配基座8之上、下 端位置的導向滑塊5受到基本一致的摩擦力，進而保證不同進給速度下主軸箱2受到阻力 的大小基本穩(wěn)定，明顯減小主軸箱2進給加工時的振動幅度及頻率，提高機床整機的加工精度。

所述導向滑塊5的數(shù)目可以為四個，此時四個導向滑塊5分別固定設置在所述凹 槽的上、下兩端位置處（即所述主軸箱裝配基座8左端面的四角位置）。為提高配合效果同 時減小懸臂梁結(jié)構(gòu)的影響，所述導向滑塊5的數(shù)目可為六個，此時導向滑塊5分別固定設置 在所述凹槽的上、下兩端位置處以及每個凹槽的垂向中心位置處，如圖1。

 選用的六個導向滑塊5的裝配結(jié)構(gòu)相對于四個導向滑塊5的裝配結(jié)構(gòu)而言能夠提 高線型軌道及導向滑塊的壽命，減少成本。因為在四個導向滑塊5的裝配結(jié)構(gòu)下，受到懸臂 梁結(jié)構(gòu)影響較六個導向滑塊5的裝配結(jié)構(gòu)下更明顯：即四個導向滑塊5的裝配結(jié)構(gòu)下主軸 箱2左端受到上、下兩側(cè)作用力，即上端位置導向滑塊5受到的拉力與下端位置導向滑塊受 到的壓力，它們與主軸箱自身重力以及伺服驅(qū)動電機的重力平衡。此時拉力以及壓力的大 小與總體重力相當。六個導向滑塊5的裝配結(jié)構(gòu)下主軸箱2左端受到三側(cè)作用力，位于中間 的導向滑塊5能夠平衡導向滑塊5受到的拉力或壓力，即減小導向滑塊5與線型軌道4的 作用力，減小摩擦，延長導向滑塊5與線型軌道4的壽命。進行加工時，四個導向滑塊5的 裝配結(jié)構(gòu)下，位于上、下端的導向滑塊5受到的作用力相對它們靜態(tài)下的差量幅度大，六個 導向滑塊5的裝配結(jié)構(gòu)下，中間的兩導向滑塊5能夠平衡上、下端的導向滑塊5受到的作用 力，減小它們在靜態(tài)與動態(tài)下的差量幅度，減小懸臂梁結(jié)構(gòu)對導向滑塊5受力均衡性的影 響，減小加工狀態(tài)下主軸箱2的振動情況，提高主軸的加工精度。

采用線型軌道4與導向滑塊5的配合形式下，主軸箱2采鑄件結(jié)構(gòu)：首先根據(jù)具體 型號確定導向滑塊5的具體位置，木模圖繪出制作木模，木模制作完成后檢驗合格后轉(zhuǎn)交 鑄造。鑄造過程要充分考慮其材質(zhì)、硬度要求。鑄造完成后，檢驗合格轉(zhuǎn)交機械加工，在加 工過程中要注意相關(guān)的尺寸精度和形位精度。加工完成檢驗合格后進行裝配，裝配過程中 要注意各個導向滑塊5充分接觸所述主軸箱裝配基座8的左端面，避免裝配固定不牢固以 及有過大間隙。同時，校正主軸7與線型軌道4運行軌跡的平行度在0. 01mm內(nèi)，最后進行 測試實驗。極限測試中的結(jié)果表明：六導向滑塊5的主軸箱2裝配結(jié)構(gòu)，在切削時主軸箱 2的變形量在2微米以內(nèi)，而采用四導向滑塊5的裝配結(jié)構(gòu)，在同樣的極限測試條件下其變 化量在10微米內(nèi)。在大進給量的加工過程中，六導向滑塊5的主軸箱2裝配結(jié)構(gòu)下（進給 量達到6_左右）的加工效率比四導向滑塊5的主軸箱2裝配結(jié)構(gòu)下（進給量達到2_左 右）的加工效率提高近3倍。

 除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。