立式加工中心主軸箱的驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)
描述本實(shí)用新型屬于機(jī)床加工機(jī)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(dòng)導(dǎo)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(dòng)時(shí)摩擦力較大，驅(qū)動(dòng)耗能多而且柜面磨損嚴(yán)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(dòng)電機(jī)的重量均很大，主軸箱自由 端將承受很大的作用力，嚴(yán)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(dǎo)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(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，加工精度 不能夠保證，同時(shí)還導(dǎo)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(dǎo)致不同進(jìn)給速度下主軸箱兩端受力不穩(wěn)定，特別是低速重切削時(shí)，主軸振動(dòng)非常明 顯，嚴(yán)重影響加工精度。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種新型立式加工中心主軸箱的驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，其能夠?qū)崿F(xiàn)減 小軌面磨損，使驅(qū)動(dòng)阻力在不同進(jìn)給速度下基本穩(wěn)定，進(jìn)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(shí)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(dòng)導(dǎo) 軌結(jié)構(gòu)，包括立柱、主軸箱、主軸箱驅(qū)動(dòng)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(shè)置有主軸箱裝配基座，主軸箱裝配基座的中心位置設(shè)置主軸箱驅(qū)動(dòng)連接部，所 述主軸箱驅(qū)動(dòng)連接部與所述主軸箱驅(qū)動(dòng)組件配合連接，在立柱與主軸箱配合端面的兩個(gè)垂 向邊緣處分別設(shè)置垂向延伸的凸臺(tái)，在所述凸臺(tái)上分別固定設(shè)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(shè)置垂向延伸的凹槽，裝配時(shí)所述兩凹槽分別與所述 立柱上的兩凸臺(tái)對應(yīng)，所述凹槽的寬度不小于所述凸臺(tái)的寬度，在所述的兩凹槽內(nèi)對稱固 定設(shè)置導(dǎo)向滑塊，所述導(dǎo)向滑塊與對應(yīng)的線型軌道配合。進(jìn)一步，所述線型軌道呈工字型。進(jìn)一步，所述導(dǎo)向滑塊的數(shù)目為四個(gè)，分別固定設(shè)置在所述凹槽的上、下兩端位置 處。進(jìn)一步，所述導(dǎo)向滑塊的數(shù)目為六個(gè)，分別固定設(shè)置在所述凹槽的上、下兩端位置 處以及每一個(gè)凹槽的垂向中心位置處。本實(shí)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(dòng)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(dǎo)向滑塊受到基本一致的摩擦力，進(jìn)而保證不同進(jìn)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(jìn)給加工時(shí)的振動(dòng)幅度及頻率，提高機(jī)床整機(jī)的加工精度。選用的六個(gè)導(dǎo)向滑塊相對于四個(gè)導(dǎo)向滑塊的裝配結(jié)構(gòu)而言能夠提高線 型軌道及導(dǎo)向滑塊的壽命，減少成本。因?yàn)樵谒膫€(gè)導(dǎo)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(gè)導(dǎo)向滑塊的裝配結(jié)構(gòu)下更明顯：四個(gè)導(dǎo)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(dǎo)向滑塊受到的拉力與下端位置導(dǎo)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(dòng)電機(jī)的重力平衡，拉力以及壓力的大小與總體重力相當(dāng)，六個(gè) 導(dǎo)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(dǎo)向滑塊能夠平衡導(dǎo)向 滑塊受到的拉力或壓力，即減小導(dǎo)向滑塊與線型軌道的作用力，減小摩擦，延長導(dǎo)向滑塊與 線型軌道的壽命。進(jìn)行加工時(shí)，四個(gè)導(dǎo)向滑塊的裝配結(jié)構(gòu)下，位于上、下端的導(dǎo)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(gè)導(dǎo)向滑塊的裝配結(jié)構(gòu)下，中間的兩導(dǎo)向滑塊 能夠平衡上、下端的導(dǎo)向滑塊受到的作用力，減小它們在靜態(tài)與動(dòng)態(tài)下的差量幅度，減小懸 臂梁結(jié)構(gòu)對導(dǎo)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(dòng)情況，提高主軸的 加工精度。附圖說明圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)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(dòng)組件、4線型軌道、5導(dǎo)向滑塊、6主軸箱驅(qū)動(dòng) 連接部、7主軸、8主軸箱裝配基座。實(shí)施為便于理解本實(shí)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(jìn)一步說明。在對本實(shí)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(shí)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(shí)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(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，包括立柱1、主軸箱2、主軸箱驅(qū)動(dòng)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(shè) 置有主軸箱裝配基座8,主軸箱裝配基座8的中心位置設(shè)置主軸箱驅(qū)動(dòng)連接部6,所述主軸 箱驅(qū)動(dòng)連接部6與所述主軸箱驅(qū)動(dòng)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(shí)用 新型中只需要作出適應(yīng)性修改即可，因此不能夠?qū)Ρ緦?shí)用新型的保護(hù)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(gè)垂向邊緣（前 邊緣與后邊緣）處分別設(shè)置垂向延伸的凸臺(tái)，在所述凸臺(tái)上分別固定設(shè)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(shè)置垂向延伸的凹槽。裝 配時(shí)所述兩凹槽分別與所述立柱1上的兩凸臺(tái)對應(yīng)，所述凹槽的寬度不小于所述凸臺(tái)的寬 度。在所述的兩凹槽內(nèi)對稱固定設(shè)置導(dǎo)向滑塊5,所述導(dǎo)向滑塊5與對應(yīng)的線型軌道4配 合。所述線型軌道4 一般呈工字型，導(dǎo)向滑塊5與線型軌道4卡合，增強(qiáng)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(dǎo)向滑塊5受到基本一致的摩擦力，進(jìn)而保證不同進(jìn)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(jìn)給加工時(shí)的振動(dòng)幅度及頻率，提高機(jī)床整機(jī)的加工精度。所述導(dǎo)向滑塊5的數(shù)目可以為四個(gè)，此時(shí)四個(gè)導(dǎo)向滑塊5分別固定設(shè)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(shí)減小懸臂梁結(jié)構(gòu)的影響，所述導(dǎo)向滑塊5的數(shù)目可為六個(gè)，此時(shí)導(dǎo)向滑塊5分別固定設(shè)置 在所述凹槽的上、下兩端位置處以及每個(gè)凹槽的垂向中心位置處，如圖1。選用的六個(gè)導(dǎo)向滑塊5的裝配結(jié)構(gòu)相對于四個(gè)導(dǎo)向滑塊5的裝配結(jié)構(gòu)而言能夠提 高線型軌道及導(dǎo)向滑塊的壽命，減少成本。因?yàn)樵谒膫€(gè)導(dǎo)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(gè)導(dǎo)向滑塊5的裝配結(jié)構(gòu)下更明顯：即四個(gè)導(dǎo)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(dǎo)向滑塊5受到的拉力與下端位置導(dǎo)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(dòng)電機(jī)的重力平衡。此時(shí)拉力以及壓力的大 小與總體重力相當(dāng)。六個(gè)導(dǎo)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(dǎo)向滑塊5能夠平衡導(dǎo)向滑塊5受到的拉力或壓力，即減小導(dǎo)向滑塊5與線型軌道4的 作用力，減小摩擦，延長導(dǎo)向滑塊5與線型軌道4的壽命。進(jìn)行加工時(shí)，四個(gè)導(dǎo)向滑塊5的 裝配結(jié)構(gòu)下，位于上、下端的導(dǎo)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(gè) 導(dǎo)向滑塊5的裝配結(jié)構(gòu)下，中間的兩導(dǎo)向滑塊5能夠平衡上、下端的導(dǎo)向滑塊5受到的作用 力，減小它們在靜態(tài)與動(dòng)態(tài)下的差量幅度，減小懸臂梁結(jié)構(gòu)對導(dǎo)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(dòng)情況，提高主軸的加工精度。采用線型軌道4與導(dǎo)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(dǎo)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(yàn)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(yàn)合格轉(zhuǎn)交機(jī)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(yàn)合格后進(jìn)行裝配，裝配過程中 要注意各個(gè)導(dǎo)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(shí)，校正主軸7與線型軌道4運(yùn)行軌跡的平行度在0. 01mm內(nèi)，最后進(jìn)行 測試實(shí)驗(yàn)。極限測試中的結(jié)果表明：六導(dǎo)向滑塊5的主軸箱2裝配結(jié)構(gòu)，在切削時(shí)主軸箱 2的變形量在2微米以內(nèi)，而采用四導(dǎo)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(jìn)給量的加工過程中，六導(dǎo)向滑塊5的主軸箱2裝配結(jié)構(gòu)下（進(jìn)給 量達(dá)到6_左右）的加工效率比四導(dǎo)向滑塊5的主軸箱2裝配結(jié)構(gòu)下（進(jìn)給量達(dá)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)。本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！
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