一种立式加工中心的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种立式加工中心，包括机床立柱、主轴箱、底座和鞍座，所述机床立柱包括柱体、跨接部和连接部，所述跨接部设置在柱体下端，所述柱体侧面设置有滑轨，所述连接部设置在跨接部下端，所述主轴箱设置在机床立柱的侧面，所述主轴箱与机床立柱连接，所述主轴箱包括套筒、主轴、电机和箱体，所述箱体包括侧板、底板、上盖板和固定板，所述套筒设置在主轴箱上，该立式加工中心主轴箱受力均匀，保证整体的稳定性，其可以加宽立柱与底座结合面跨距，增加立柱与底座的接触面，使立柱与底座的结合更加牢固，机床在加工工件时能有效的降低机床震动，提高工件加工精度，且机床立柱具有耐摩擦、抗震能力强和寿命长的优点。
【专利说明】
一种立式加工中心
技术领域
[0001] 本发明涉及一种立式加工中心。
【背景技术】
[0002] 数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备，两者的加工工艺 基本相同，结构也有些相似。数控铣床有分为不带刀库和带刀库两大类。其中带刀库的数控 铣床又称为加工中心。
[0003] 立式加工中心是指主轴为垂直状态的加工中心，其结构形式多为固定立柱，工作 台为长方形，无分度回转功能，适合加工盘、套、板类零件，它一般具有三个直线运动坐标 轴，并可在工作台上安装一个沿水平轴旋转的回转台，用以加工螺旋线类零件。
[0004] 立式加工中心装卡方便，便于操作，易于观察加工情况，调试程序容易，应用广泛。 但受立柱高度及换刀装置的限制，不能加工太高的零件，在加工型腔或下凹的型面时，切肩 不易排出，严重时会损坏刀具，破坏已加工表面，影响加工的顺利进行。依据立式加工中心 的床身结构可分为C型及龙门型。
[0005] 现有的立式加工中心存在直连式主轴箱整体受力不均匀，大大影响整体可靠性和 稳定性，加工工件的时机床的震动大，影响加工精度，且机床立柱在长时间使用容易摩擦损 坏、抗震能力低，容易产生裂痕和寿命短。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是提供一种轴箱整体受力均匀，保证整体可靠性和稳定 性，机床在加工工件的时候能有效的减少机床的震动，提高工件的加工精度的立式加工中 心，以及机床立柱具有耐摩擦、抗震能力强和寿命长的优点。
[0007] 为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
[0008] -种立式加工中心，包括机床立柱、主轴箱、底座和鞍座，所述机床立柱包括柱体、 跨接部和连接部，所述跨接部设置在柱体下端，所述柱体侧面设置有滑轨，所述连接部设置 在跨接部下端，所述主轴箱设置在机床立柱的侧面，所述主轴箱与机床立柱连接，所述主轴 箱包括套筒、主轴、电机和箱体，所述箱体包括侧板、底板、上盖板和固定板，所述套筒设置 在主轴箱上。
[0009] 进一步的，所述机床立柱由以下重量份数配比的材料制成:包括钕粉5-10份、纪粉 10-15份、氧化铈20-30份、氧化镧8-15份、氧化钆10-15份、碳酸钙40-50份、二氧化硅35-45 份、氧化铁100-200份、氧化锌25-30份、二氧化钛20-40份、碳化钨10-20份、氧化锰20-35份、 二氧化硫5-8份、氧化磷3-5份、淬火油50-80份、金属精炼剂5-7份和氧化铜35-65份。
[0010] 进一步的，所述连接部通过螺栓与底座固定连接，提高连接的牢固性。
[0011] 进一步的，所述跨接部与柱体固定连接，保证结构的稳定性。
[0012] 进一步的，所述主轴与电机转动连接，方便主轴转动。
[0013] 进一步的，所述侧板与底板固定连接，提高主轴箱的稳定性。
[0014] 进一步的，所述主轴箱上设置有斜筋板，提高结构的牢固性。
[0015] 进一步的，所述套筒与上盖板一体成型，提高结构的整体性。
[0016] 进一步的，所述固定板上设置有滑块，方便主轴箱的运动。
[0017] 进一步的，所述固定板分别与侧板、底板、上盖板固定连接，保证主轴箱的稳定性。
[0018] -种机床立柱的制备方法，包括以下步骤：
[0019] 1)将钕粉5-10份、钇粉10-15份、氧化铈20-30份、氧化镧8-15份、氧化钆10-15份、 碳酸钙40-50份、二氧化硅35-45份、氧化铁100-200份、氧化锌25-30份、二氧化钛20-40份、 碳化钨10-20份、氧化锰20-35份、二氧化硫5-8份、氧化磷3-5份和氧化铜35-65份加入到熔 炉中熔炼，保持温度为1800-1850 °C，制得金属熔液，备用；
[0020] 2)取金属精炼剂5-7份添加到步骤1)制得的金属熔液中，并进行精炼30-50分钟， 而后可在650~830°C进行退火处理，退火后自然冷却，备用；
[0021] 3)将制得的金属熔液倒入模具中，制得金属锭，待其自然冷却后进行渗碳处理，一 次加热淬火，低温回火，保持淬火温度840-860°C，备用；
[0022] 4)将步骤3)金属锭再次放入电弧炉中，温度为1900 °C -2000 °C下高温熔化，然后进 行两次电磁搅拌，每次保持2-3分钟，然后浇铸到模具中，得到立柱毛坯，备用；
[0023] 5)将淬火油50-80份加热至60-80 °C放入步骤4)所得立柱毛坯进行淬火处理1-2小 时，备用；
[0024] 6)将步骤5)所得毛坯件加热至900°C，然后使用锻造机锻造5分钟，退火20-30分 钟，退火温度为400°C-450°C，并重复锻造三次，备用；
[0025] 7)将步骤4)加工所得立柱毛坯进行自然时效处理，保持时间4-6昼夜，即得。
[0026] 本发明的有益效果为:设置的机床立柱，可以加宽立柱与底座结合面跨距，增加立 柱与底座的接触面，使立柱与底座的结合更加牢固、紧密，因而机床在加工工件的时候能有 效的减少机床的震动，提高工件的加工精度;设置的斜筋板，将主轴箱与固定板连接，使得 主轴箱整体可靠性和稳定性更高;设置的滑块使得主轴箱运动的更为方便。设置的套筒与 上盖板一体成型，提高了主轴箱的整体性，主轴箱整体受力均匀，保证机床的可靠性和稳定 性，此外，机床立柱采用本发明的材料，能够提高机床立柱的耐磨性，且能够抗震防开裂以 及延长使用寿命。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明一种立式加工中心的结构图。
[0028] 图2为本发明一种立式加工中心的机床立柱的结构图。
[0029] 图3为本发明一种立式加工中心的箱体的示意图。
【具体实施方式】
[0030] 实施例1
[0031] 如图1-图3所示，一种立式加工中心，包括机床立柱1、主轴箱2、底座3和鞍座16,所 述机床立柱1包括柱体4、跨接部5和连接部6,所述跨接部5设置在柱体4下端，所述柱体4侧 面设置有滑轨7,所述连接部6设置在跨接部5下端，所述主轴箱2设置在机床立柱1的侧面， 所述主轴箱2与机床立柱1连接，所述主轴箱2包括套筒8、主轴9、电机10和箱体11，所述箱体 11包括侧板12、底板13、上盖板14和固定板15，所述套筒8设置在主轴箱2上。
[0032] 所述机床立柱由以下重量份数配比的材料制成:包括钕粉10份、钇粉10份、氧化铈 20份、氧化镧8份、氧化钆10份、碳酸钙40份、二氧化硅35份、氧化铁100份、氧化锌25份、二氧 化钛20份、碳化钨10份、氧化锰20份、二氧化硫5份、氧化磷3份、淬火油50份、金属精炼剂5份 和氧化铜35份。
[0033] 所述连接部6通过螺栓17与底座3固定连接，提高连接的牢固性。
[0034]所述跨接部5与柱体4固定连接，保证结构的稳定性。
[0035]所述主轴9与电机10转动连接，方便主轴9转动。
[0036]所述侧板12与底板13固定连接，提高主轴箱2的稳定性。
[0037] 所述主轴箱2上设置有斜筋板18,提高结构的牢固性。
[0038] 所述套筒8与上盖板14 一体成型，提高结构的整体性。
[0039] 所述固定板15上设置有滑块19,方便主轴箱2的运动。
[0040] 所述固定板15分别与侧板12、底板13、上盖板14固定连接，保证主轴箱2的稳定性。 [0041 ] -种机床立柱的制备方法，包括以下步骤：
[0042] 1)将钕粉10份、钇粉10份、氧化铈20份、氧化镧8份、氧化钆10份、碳酸钙40份、二氧 化娃35份、氧化铁100份、氧化锌25份、二氧化钛20份、碳化妈10份、氧化猛20份、二氧化硫5 份、氧化磷3份和氧化铜35份加入到熔炉中熔炼，保持温度为1800-1850°C，制得金属熔液， 备用；
[0043] 2)取金属精炼剂5份添加到步骤1)制得的金属熔液中，并进行精炼30-50分钟，而 后可在650~830°C进行退火处理，退火后自然冷却，备用；
[0044] 3)将制得的金属熔液倒入模具中，制得金属锭，待其自然冷却后进行渗碳处理，一 次加热淬火，低温回火，保持淬火温度840-860°C，备用；
[0045] 4)将步骤3)金属锭再次放入电弧炉中，温度为1900 °C -2000 °C下高温熔化，然后进 行两次电磁搅拌，每次保持2-3分钟，然后浇铸到模具中，得到立柱毛坯，备用；
[0046] 5)将淬火油50份加热至60-80°C放入步骤4)所得立柱毛坯进行淬火处理1-2小时， 备用；
[0047] 6)将步骤5)所得毛坯件加热至900°C，然后使用锻造机锻造5分钟，退火20-30分 钟，退火温度为400°C-450°C，并重复锻造三次，备用；
[0048] 7)将步骤4)加工所得立柱毛坯进行自然时效处理，保持时间4-6昼夜，即得。
[0049] 实施例2
[0050] 如图1-图3所示，一种立式加工中心，包括机床立柱1、主轴箱2、底座3和鞍座16,所 述机床立柱1包括柱体4、跨接部5和连接部6,所述跨接部5设置在柱体4下端，所述柱体4侧 面设置有滑轨7,所述连接部6设置在跨接部5下端，所述主轴箱2设置在机床立柱1的侧面， 所述主轴箱2与机床立柱1连接，所述主轴箱2包括套筒8、主轴9、电机10和箱体11，所述箱体 11包括侧板12、底板13、上盖板14和固定板15，所述套筒8设置在主轴箱2上。
[0051] 所述机床立柱由以下重量份数配比的材料制成:包括钕粉5份、钇粉15份、氧化铈 30份、氧化镧15份、氧化钆15份、碳酸钙50份、二氧化硅45份、氧化铁200份、氧化锌30份、二 氧化钛40份、碳化钨20份、氧化锰35份、二氧化硫8份、氧化磷5份、淬火油80份、金属精炼剂7 份和氧化铜65份。
[0052] 所述连接部6通过螺栓17与底座3固定连接，提高连接的牢固性。
[0053] 所述跨接部5与柱体4固定连接，保证结构的稳定性。
[0054]所述主轴9与电机10转动连接，方便主轴9转动。
[0055]所述侧板12与底板13固定连接，提高主轴箱2的稳定性。
[0056]所述主轴箱2上设置有斜筋板18,提高结构的牢固性。
[0057]所述套筒8与上盖板14 一体成型，提高结构的整体性。
[0058]所述固定板15上设置有滑块19,方便主轴箱2的运动。
[0059]所述固定板15分别与侧板12、底板13、上盖板14固定连接，保证主轴箱2的稳定性。 [0060] 一种机床立柱的制备方法，包括以下步骤：
[00611 1)将钕粉5份、钇粉15份、氧化铈30份、氧化镧15份、氧化钆15份、碳酸钙50份、二氧 化娃45份、氧化铁200份、氧化锌25-30份、二氧化钛40份、碳化妈20份、氧化猛35份、二氧化 硫8份、氧化磷5份和氧化铜65份加入到熔炉中熔炼，保持温度为1800-1850°C，制得金属熔 液，备用；
[0062] 2)取金属精炼剂7份添加到步骤1)制得的金属熔液中，并进行精炼30-50分钟，而 后可在650~830°C进行退火处理，退火后自然冷却，备用；
[0063] 3)将制得的金属熔液倒入模具中，制得金属锭，待其自然冷却后进行渗碳处理，一 次加热淬火，低温回火，保持淬火温度840-860°C，备用；
[0064] 4)将步骤3)金属锭再次放入电弧炉中，温度为1900 °C -2000 °C下高温熔化，然后进 行两次电磁搅拌，每次保持2-3分钟，然后浇铸到模具中，得到立柱毛坯，备用；
[0065] 5)将淬火油80份加热至60-80°C放入步骤4)所得立柱毛坯进行淬火处理1-2小时， 备用；
[0066] 6)将步骤5)所得毛坯件加热至900°C，然后使用锻造机锻造5分钟，退火20-30分 钟，退火温度为400°C-450°C，并重复锻造三次，备用；
[0067] 7)将步骤4)加工所得立柱毛坯进行自然时效处理，保持时间4-6昼夜，即得。
[0068] 实施例3
[0069] 如图1-图3所示，一种立式加工中心，包括机床立柱1、主轴箱2、底座3和鞍座16，所 述机床立柱1包括柱体4、跨接部5和连接部6,所述跨接部5设置在柱体4下端，所述柱体4侧 面设置有滑轨7,所述连接部6设置在跨接部5下端，所述主轴箱2设置在机床立柱1的侧面， 所述主轴箱2与机床立柱1连接，所述主轴箱2包括套筒8、主轴9、电机10和箱体11，所述箱体 11包括侧板12、底板13、上盖板14和固定板15，所述套筒8设置在主轴箱2上。
[0070]所述机床立柱由以下重量份数配比的材料制成:包括钕粉7份、钇粉13份、氧化铈 25份、氧化镧12份、氧化钆13份、碳酸钙45份、二氧化硅40份、氧化铁150份、氧化锌28份、二 氧化钛30份、碳化钨15份、氧化锰27份、二氧化硫6份、氧化磷4份、淬火油65份、金属精炼剂6 份和氧化铜50份。
[0071 ]所述连接部6通过螺栓17与底座3固定连接，提高连接的牢固性。
[0072]所述跨接部5与柱体4固定连接，保证结构的稳定性。
[0073]所述主轴9与电机10转动连接，方便主轴9转动。
[0074]所述侧板12与底板13固定连接，提高主轴箱2的稳定性。
[0075]所述主轴箱2上设置有斜筋板18,提高结构的牢固性。
[0076] 所述套筒8与上盖板14 一体成型，提高结构的整体性。
[0077] 所述固定板15上设置有滑块19,方便主轴箱2的运动。
[0078]所述固定板15分别与侧板12、底板13、上盖板14固定连接，保证主轴箱2的稳定性。
[0079] -种机床立柱的制备方法，包括以下步骤：
[0080] 1)将钕粉7份、钇粉13份、氧化铈25份、氧化镧12份、氧化钆13份、碳酸钙45份、二氧 化硅40份、氧化铁150份、氧化锌28份、二氧化钛30份、碳化钨15份、氧化锰27份、二氧化硫6 份、氧化磷4份和氧化铜50份加入到熔炉中熔炼，保持温度为1800-1850°C，制得金属熔液， 备用；
[0081] 2)取金属精炼剂6份添加到步骤1)制得的金属熔液中，并进行精炼30-50分钟，而 后可在650~830°C进行退火处理，退火后自然冷却，备用；
[0082] 3)将制得的金属熔液倒入模具中，制得金属锭，待其自然冷却后进行渗碳处理，一 次加热淬火，低温回火，保持淬火温度840-860°C，备用；
[0083] 4)将步骤3)金属锭再次放入电弧炉中，温度为1900 °C -2000 °C下高温熔化，然后进 行两次电磁搅拌，每次保持2-3分钟，然后浇铸到模具中，得到立柱毛坯，备用；
[0084] 5)将淬火油65份加热至60-80°C放入步骤4)所得立柱毛坯进行淬火处理1-2小时， 备用；
[0085] 6)将步骤5)所得毛坯件加热至900°C，然后使用锻造机锻造5分钟，退火20-30分 钟，退火温度为400°C-450°C，并重复锻造三次，备用；
[0086] 7)将步骤4)加工所得立柱毛坯进行自然时效处理，保持时间4-6昼夜，即得。
[0087] 实验例：
[0088] 选取普通的机床立柱和特制的机床立柱与本发明的机床立柱相比较，并根据耐磨 效果、抗震效果和使用寿命作为对比依据，分析三组机床立柱的情况，并得出最好的机床立 柱。
[0089] 以普通的机床立柱为对照组一、特制的机床立柱为对照组二和本发明的机床立柱 为对照组三，具体数据如下表所示：
[0090]
[0091] 对比三组材料，得到本发明的机床立柱效果最好，与两组对照组相比具有耐磨性 好、抗震能力强和使用寿命长的优点。
[0092] 使用方法:工作时，主轴9在套筒8内高速转动过程中产生振动力，由于套筒8的存 在将转动力均匀分解到箱体11，封闭的箱体11受力均匀，能保证主轴9与箱体11整体可靠而 稳定地连续工作，其可以加宽机床立柱1与底座3结合面跨距，增加机床立柱1与底座3的接 触面，使机床立柱1与底座3的结合更加牢固、紧密，机床在加工工件的时候能有效的减少机 床的震动，从而提高工件的加工精度。
[0093] 本发明的有益效果为:设置的机床立柱，可以加宽立柱与底座结合面跨距，增加立 柱与底座的接触面，使立柱与底座的结合更加牢固、紧密，因而机床在加工工件的时候能有 效的减少机床的震动，提高工件的加工精度;设置的斜筋板，将主轴箱与固定板连接，使得 主轴箱整体可靠性和稳定性更高;设置的滑块使得主轴箱运动的更为方便。设置的套筒与 上盖板一体成型，提高了主轴箱的整体性，主轴箱整体受力均匀，保证机床的可靠性和稳定 性，此外，机床立柱采用本发明的材料，能够提高机床立柱的耐磨性，且能够抗震防开裂以 及延长使用寿命。
[0094] 以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种立式加工中心，其特征在于:包括机床立柱、主轴箱、底座和鞍座，所述机床立柱 包括柱体、跨接部和连接部，所述跨接部设置在柱体下端，所述柱体侧面设置有滑轨，所述 连接部设置在跨接部下端，所述主轴箱设置在机床立柱的侧面，所述主轴箱与机床立柱连 接，所述主轴箱包括套筒、主轴、电机和箱体，所述箱体包括侧板、底板、上盖板和固定板，所 述套筒设置在主轴箱上。2. 根据权利要求1所述立式加工中心，其特征在于:所述机床立柱由以下重量份数配比 的材料制成:包括钕粉5-10份、钇粉10-15份、氧化铈20-30份、氧化镧8-15份、氧化钆10-15 份、碳酸钙40-50份、二氧化硅35-45份、氧化铁100-200份、氧化锌25-30份、二氧化钛20-40 份、碳化钨10-20份、氧化锰20-35份、二氧化硫5-8份、氧化磷3-5份、淬火油50-80份、金属精 炼剂5-7份和氧化铜35-65份。3. 根据权利要求2所述立式加工中心，其特征在于:所述连接部通过螺栓与底座固定连 接。4. 根据权利要求3所述立式加工中心，其特征在于:所述跨接部与柱体固定连接。5. 根据权利要求4所述立式加工中心，其特征在于:所述主轴与电机转动连接。6. 根据权利要求5所述立式加工中心，其特征在于:所述侧板与底板固定连接。7. 根据权利要求6所述立式加工中心，其特征在于:所述主轴箱上设置有斜筋板。8. 根据权利要求7所述立式加工中心，其特征在于:所述套筒与上盖板一体成型。9. 根据权利要求8所述立式加工中心，其特征在于:所述固定板上设置有滑块。10. 根据权利要求9所述立式加工中心，所述固定板分别与侧板、底板、上盖板固定连 接。
【文档编号】B23P15/00GK106078239SQ201610689411
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月19日 公开号201610689411.5, CN 106078239 A, CN 106078239A, CN 201610689411, CN-A-106078239, CN106078239 A, CN106078239A, CN201610689411, CN201610689411.5
【发明人】吴杰锋, 肖双民, 王凯, 张卫卫, 胡泽睿
【申请人】宁波金凯机床股份有限公司