一种机床机架及机床的制作方法
【专利摘要】为克服现有技术中机床机架制造过程中环境污染大、能耗大、工人劳动强度高、各结构件装配精度难以调节的问题，本实用新型提供了一种机床机架，包括基板、垫脚、横梁和支撑梁；所述垫脚固定于基板上；所述横梁固定于所述垫脚上，用于安装机床的X向运动组件；所述支撑梁固定于所述基板上，支撑梁位于所述横梁下方，用于安装机床的Y向运动组件；所述基板、横梁和支撑梁为花岗岩件；所述垫脚为铸铁件。同时，本实用新型还提供了一种机床。本实用新型提供的机床机架根据受力和精度调节需要，分别采用铸铁件和花岗岩件，一方面可减少铸铁件污染大能耗高的问题，另一方面可克服花岗岩件难以调节装配精度的问题。
【专利说明】
一种机床机架及机床
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种机床机架以及采用该机床机架的机床。
【背景技术】
[0002]我国机床制造业既面临着提升机械制造业水平的需求而引发的良机，也遭遇到激烈的市场竞争压力。从技术层面上来讲，加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关键。装备制造业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。数控机床已然成为机床行业的主流，在保持快速增长的同时，产业升级和结构调整开展也取得成效，依靠自主创新，使技术产品向高端升级步伐加快。在未来3-5年，我国数控机床行业的旺盛需求仍将保持高速增长，将迎来更大的市场空间，市场增长率将达到12%，这将带动我国国产数控机床及其数控系统和相关功能部件的发展，也无疑为国内数控系统生产厂商不断发展自己的技术，扩大市场提供了极好的机遇。
[0003]由于加工中心能集中地、自动地完成多种工序，避免了人为的操作误差、减少了工件装夹、测量和机床的调整时间及工件周转、搬运和存放时间，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的经济效益。特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。
[0004]目前，现有的机床机架或多或少的存在制造过程中环境污染大、能耗大、工人劳动强度高或者机床机架各结构件装配精度难以调节的问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中的机床机架制造过程中环境污染大、能耗大、工人劳动强度高、各结构件装配精度难以调节的问题，提供一种机床机架。
[0006]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
[0007]提供一种机床机架，包括基板、垫脚、横梁和支撑梁;所述垫脚固定于基板上;所述横梁固定于所述垫脚上，用于安装机床的X向运动组件;所述支撑梁固定于所述基板上，支撑梁位于所述横梁下方，用于安装机床的Y向运动组件;所述基板、横梁和支撑梁为花岗岩件;所述垫脚为铸铁件。
[0008]花岗岩加工技术成熟、简便，通过研磨、抛光很容易得到很高的表面粗糙度和平行度、垂直度，无需制模、热处理等高耗能工艺，在花岗岩加工过程中无高能耗、高排放，不会对生态环境造成污染。另外，随着机械制造业的发展，精密和超精密加工技术已成为衡量一个国家高科技水平的重要标志，花岗岩经过亿万年的天然时效处理，能长期保持稳定的精度。
[0009]本实用新型提供的机床机架中，起承载作用且在装配过程中无需进行过多调整的基板、横梁和支撑梁为花岗岩件，可减少污染，降低能耗，且花岗岩材质的基板、横梁和支撑梁可长时间保持稳定的精度。
[0010]同时，由于花岗岩的抗冲击性较差，而且难以做出形状复杂的结构件，目前机床行业应用最多的铸铁件原材料来源广泛、价格低廉、工艺成熟，可以实现形状复杂的构件，经过时效处理和机加工可以达到机架要求的精度，在机床导轨安装的过程中可以用刮研的方式调整位置精度。
[0011]本实用新型提供的机床机架中，起承载作用、同时可调节横梁水平度的垫脚为铸铁件，利于快速有效的调整横梁的位置精度。
[0012]本实用新型根据受力和精度调节需要，对于不同部件的使用需求，分别采用铸铁件和花岗岩件，一方面可减少铸铁件污染大能耗高的问题，另一方面可克服花岗岩件难以调节装配精度的问题。
[0013]进一步的，所述横梁的前侧面上具有沿水平方向设置的X向靠面。
[0014]进一步的，所述支撑梁的上表面具有沿前后方向设置的Y向靠面。
[0015]进一步的，所述机床机架包括两个所述垫脚，所述两个垫脚相对设置;所述横梁包括水平设置的水平部和从水平部两端向下延伸的两个支撑部;两个支撑部分别对应固定于两个垫脚上。
[0016]进一步的，所述机床机架还包括支撑台；所述支撑台固定于基板下方以支撑所述基板;所述支撑台为花岗岩件。
[0017]同时，本实用新型还提供了一种机床，包括机床机架、X向运动组件、Y向运动组件、Z向运动组件、电机和工作台；所述机床机架为如前所述的机床机架;所述X向运动组件设置于横梁上并可水平运动;所述Y向运动组件设置于支撑梁上并可前后运动;所述Z向运动组件设置于X向运动组件上并可上下运动;所述电机设置于所述Z向运动组件上并可随Z向运动组件上下运动;所述工作台设置于所述Y向运动组件上并可随Y向运动组件前后运动。
[0018]进一步的，所述横梁的前侧面上具有沿水平方向设置的X向靠面;所述X向靠面包括上X向靠面和下X向靠面;所述X向运动组件包括上X向导轨、下X向导轨、第一滑块和X向移动板;所述上X向导轨向下抵靠于所述上X向靠面上;所述下X向导轨向上抵靠于所述下X向靠面上;所述上X向导轨与下X向导轨均沿水平方向设置;所述上X向导轨和下X向导轨上均设置有所述第一滑块;位于上X向导轨的第一滑块可沿上X向导轨滑动，位于下X向导轨的第一滑块可沿下X向导轨滑动;所述位于上X向导轨的第一滑块和位于下X向导轨的第一滑块均与所述X向移动板固定连接。
[0019]进一步的，所述Z向运动组件包括两条Z向导轨、第二滑块和Z向移动板;所述两条Z向导轨均沿上下方向设置于X向移动板上;所述两条Z向导轨上均设置有所述第二滑块，所述第二滑块可沿Z向导轨上下滑动;所述Z向移动板与分别位于两条Z向导轨上的第二滑块均固定连接;所述电机固定于所述Z向移动板上。
[0020]进一步的，所述支撑梁的上表面具有沿前后方向设置的Y向靠面;所述Y向靠面包括左Y向靠面和右Y向靠面;所述Y向运动组件包括左Y向导轨、右Y向导轨和第三滑块;所述左Y向导轨向右抵靠于所述左Y向靠面上;所述右Y向导轨向左抵靠于所述右Y向靠面上;所述左Y向导轨与右Y向导轨均沿前后方向设置;所述左Y向导轨和右Y向导轨上均设置有所述第三滑块;位于左Y向导轨的第右滑块可沿左Y向导轨滑动，位于右Y向导轨的第三滑块可沿右Y向导轨滑动;所述位于左Y向导轨的第三滑块和位于右Y向导轨的第三滑块均与所述工作台固定连接。
[0021]进一步的，所述上X向导轨上方以及下X向导轨下方的横梁前侧面上均设置有推拔;所述上X向导轨上方的推拔向下挤压上X向导轨，使上X向导轨向下抵靠于上X向靠面上；所述下X向导轨下方的推拔向上挤压下X向导轨，使下X向导轨向上抵靠于下X向靠面上;所述左Y向导轨左侧以及右Y向导轨右侧的支撑梁上表面上均设置有推拔;所述左Y向导轨左侧的推拔向右挤压左Y向导轨，使左Y向导轨向右抵靠于左Y向靠面上;所述右Y向导轨右侧的推拔向左挤压右Y向导轨，使右Y向导轨向左抵靠于由Y向靠面上。
[0022]进一步的，所述工作台为铸铁件。
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型优选实施方式提供的机床的立体图；
[0024]图2是本实用新型优选实施方式提供的机床机架中，横梁的立体图。
[0025]说明书附图中的附图标记如下:
[0026]1、支撑台；2、基板;3、垫脚;4、横梁;41、上X向靠面;42、下X向靠面;51、上X向导轨；52、下X向导轨;6、第一滑块;7、X向移动板;8、Z向导轨;9、第二滑块；10、Z向移动板；11、电机;12、支撑梁；121、左Y向靠面;131、左Y向导轨；132、右Y向导轨；14、第三滑块;15、工作台；16、推拔。
【具体实施方式】
[0027]为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0028]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0029]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0030]图1示出了本实用新型优选实施方式提供的机床的立体图。
[0031 ]具体的，该机床包括机床机架、X向运动组件、Y向运动组件、Z向运动组件、电机11和工作台15。
[0032 ]其中，机床机架包括支撑台1、基板2、两个垫脚3、横梁4和支撑梁12。
[0033]支撑台I位于机床机架最底端，起到支撑整个机床机架的作用。支撑台I需要具有优异的尺寸稳定性，以保证整个机床机架的稳定。本实施方式中，支撑台I为花岗岩件。支撑台I的具体形状可以为常规的，例如支撑台I可以包括两个长方体条状的支撑体。
[0034]基板2固定于支撑台I上，用于承载和安装垫脚3、支撑梁12等。与支撑台I类似的，基板2需具有优异的尺寸稳定性。本实施方式中，基板2为花岗岩件。基板2具体形状可以采用长方体板状。
[0035]垫脚3固定于基板2上，用于承载和安装横梁4。由于横梁4用于安装X向运动组件和Z向运动组件，因此，横梁4在安装过程中需调试其精度。对此，垫脚3采用铸铁件，以便调整横梁4的安装精度。为节省垫脚3在基板2上所占用的空间，根据横梁4的结构，垫脚3具有两个，分别位于长方体板状基板2的同一侧的两个角落。垫脚3的形状优选采用“凸”型，可以理解的，垫脚3还可以采用其他类似形状，只需可实现其功能即可。
[0036]如图2所示，本实施方式中横梁4大体呈“Π”型结构，具体包括水平设置的水平部和从水平部两端向下延伸的两个支撑部;两个支撑部分别对应固定于两个垫脚3上。
[0037]横梁4的前侧面上具有沿水平方向设置的X向靠面。所述X向靠面包括上X向靠面41和下X向靠面42。
[0038]横梁4装配于垫脚3上之后，在使用过程中，需保持优异的尺寸稳定性，对此，本实施方式中，横梁4采用花岗岩件。
[0039]X向运动组件设置于横梁4上并可水平运动。具体的，X向运动组件包括上X向导轨51、下X向导轨52、第一滑块6和X向移动板7。
[0040]如图2所示，上X向导轨51向下抵靠于所述上X向靠面41上，下X向导轨52向上抵靠于所述下X向靠面42上。上X向导轨51与下X向导轨52均沿水平方向设置，可以知晓的，此时，上X向导轨51与下X向导轨52相互平行。
[0041]上X向导轨51向下抵靠于所述上X向靠面41上以及下X向导轨52向上抵靠于所述下X向靠面42上的方式可以采用现有的各种，为保证装配稳定性和精度，优选情况下，本实施方式中，上X向导轨51上方以及下X向导轨52下方的横梁4前侧面上均设置有推拔16。上X向导轨51上方的推拔16向下挤压上X向导轨51，使上X向导轨51向下抵靠于上X向靠面41上。下X向导轨52下方的推拔16向上挤压下X向导轨52，使下X向导轨52向上抵靠于下X向靠面42上。
[0042]由于上述上X向导轨51和下X向导轨52均为条状，为更精细的调节安装精度，优选上X向导轨51上方以及下X向导轨52下方的横梁4前侧面上均设置有多个沿水平方向依次设置的推拔16。多个推拔16在上X向导轨51和下X向导轨52不同位置对其施加作用力。
[0043]同时，上X向导轨51和下X向导轨52上均设置有上述第一滑块6。位于上X向导轨51的第一滑块6可沿上X向导轨51滑动，位于下X向导轨52的第一滑块6可沿下X向导轨52滑动。上X向导轨51和下X向导轨52上的第一滑块6数量均可以为一个或多个，优选情况下，上X向导轨51和下X向导轨52上的第一滑块6数量相同。本实施方式中，上X向导轨51和下X向导轨52上的第一滑块6数量均为两个。
[0044]回见图1，X向移动板7同时与位于上X向导轨51的两个第一滑块6和位于下X向导轨52的两个第一滑块6固定连接。
[0045]此时，X向移动板7可随四个第一滑块6沿上X向导轨51和下X向导轨52水平滑动。
[0046]上述Z向运动组件包括两条Z向导轨8、第二滑块9和Z向移动板10。
[0047]两条Z向导轨8均沿上下方向设置于X向移动板7上。同时，两条Z向导轨8上均设置有所述第二滑块9，第二滑块9可沿Z向导轨8上下滑动。Z向移动板10与分别位于两条Z向导轨8上的第二滑块9均固定连接。
[0048]此时，Z向移动板10可随第二滑块9 一起沿Z向导轨8上下运动。
[0049]所述电机11固定于所述Z向移动板10上。
[0050]在此结构下，电机11可随Z向移动板10沿上下方向运动至不同高度，并可随Z向移动板10、第二滑块9、Z向导轨8和X向移动板7沿水平方向运动至水平方向不同位置，因此，SP可实现电机11在竖直平面内不同位置的运动。
[0051]支撑梁12固定于基板2上。本实施方式中，支撑梁12用于承载Y向运动组件和工作台15，同样的，支撑梁12需具有优异的尺寸稳定性，因此，本实施方式中，支撑梁12采用花岗岩件。
[0052]支撑梁12延伸至两个垫脚3之间。
[0053]支撑梁12的上表面具有沿前后方向设置的Y向靠面。Y向靠面包括左Y向靠面121和右Y向靠面。
[0054]上述Y向运动组件设置于该支撑梁12上，具体的，Y向运动组件包括左Y向导轨131、右Y向导轨132和第三滑块14。左Y向导轨131向右抵靠于所述左Y向靠面121上。右Y向导轨132向左抵靠于所述右Y向靠面上。所述左Y向导轨131与右Y向导轨132均沿前后方向设置。可以理解的，左Y向导轨131与右Y向导轨132相互平行。
[0055]与X向运动组件类似，左Y向导轨131向右抵靠于所述左Y向靠面121上及右Y向导轨132向左抵靠于所述右Y向靠面上的方式可以采用现有的各种，为保证装配稳定性和精度，优选情况下，本实施方式中，左Y向导轨131左侧以及右Y向导轨132右侧的支撑梁12上表面上均设置有推拔16。所述左Y向导轨131左侧的推拔16向右挤压左Y向导轨131，使左Y向导轨131向右抵靠于左Y向靠面121上。所述右Y向导轨132右侧的推拔16向左挤压右Y向导轨132，使右Y向导轨132向左抵靠于由Y向靠面上。
[0056]由于上述左Y向导轨131和右Y向导轨132均为条状，为更精细的调节安装精度，优选左Y向导轨131左侧以及右Y向导轨132右侧的支撑梁12表面上均设置有多个沿前后方向依次设置的推拔16。多个推拔16在左Y向导轨131和右Y向导轨132不同位置对其施加作用力。
[0057]上述左Y向导轨131、右Y向导轨132均沿前后方向延伸至两个垫脚3之间。
[0058]所述左Y向导轨131和右Y向导轨132上均设置有所述第三滑块14;位于左Y向导轨131的第右滑块可沿左Y向导轨131滑动，位于右Y向导轨132的第三滑块14可沿右Y向导轨132滑动;所述位于左Y向导轨131的第三滑块14和位于右Y向导轨132的第三滑块14均与所述工作台15固定连接。
[0059]此时，工作台15可随第三滑块14前后运动至两个垫脚3之间。
[0060]工作台15用于承载和固定待加工件，并可将待加工件沿前后方向移动至不同位置。为避免在加工过程中工作台15不断受到冲击而发生损伤，优选情况下，本实施方式中，工作台15为花岗岩件。
[0061]通过上述X向运动组件、Y向运动组件和Z向运动组件的配合即可实现电机11和固定于工作台15上的待加工件在三维空间内的相对运动。
[0062]上述上X向导轨51、下X向导轨52、第一滑块6、X向移动板7、Z向导轨8、第二滑块9、Z向移动板10、左Y向导轨131、右Y向导轨132、第三滑块14、Y向移动板均可采用常规的材质和结构，例如通常均为铸铁件，以便简化加工工艺。
[0063]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种机床机架，其特征在于，包括基板(2)、垫脚(3)、横梁(4)和支撑梁(12); 所述垫脚(3)固定于基板(2)上； 所述横梁(4)固定于所述垫脚(3)上，用于安装机床的X向运动组件； 所述支撑梁(12)固定于所述基板(2)上，支撑梁(12)位于所述横梁(4)下方，用于安装机床的Y向运动组件； 所述基板(2)、横梁(4)和支撑梁(12)为花岗岩件;所述垫脚(3)为铸铁件。2.根据权利要求1所述的机床机架，其特征在于，所述横梁(4)的前侧面上具有沿水平方向设置的X向靠面。3.根据权利要求1所述的机床机架，其特征在于，所述支撑梁(12)的上表面具有沿前后方向设置的Y向靠面。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的机床机架，其特征在于，所述机床机架包括两个所述垫脚(3)，所述两个垫脚(3)相对设置； 所述横梁(4)包括水平设置的水平部和从水平部两端向下延伸的两个支撑部;两个支撑部分别对应固定于两个垫脚(3)上。5.根据权利要求1-3中任意一项所述的机床机架，其特征在于，所述机床机架还包括支撑台(I); 所述支撑台(I)固定于基板(2)下方以支撑所述基板(2);所述支撑台(I)为花岗岩件。6.一种机床，其特征在于，包括机床机架、X向运动组件、Y向运动组件、Z向运动组件、电机(11)和工作台(15); 所述机床机架为如权利要求1 -5中任意一项所述的机床机架； 所述X向运动组件设置于横梁(4)上并可水平运动； 所述Y向运动组件设置于支撑梁(12)上并可前后运动； 所述Z向运动组件设置于X向运动组件上并可上下运动； 所述电机(11)设置于所述Z向运动组件上并可随Z向运动组件上下运动； 所述工作台(15)设置于所述Y向运动组件上并可随Y向运动组件前后运动。7.根据权利要求6所述的机床，其特征在于，所述横梁(4)的前侧面上具有沿水平方向设置的X向靠面;所述X向靠面包括上X向靠面(41)和下X向靠面(42); 所述X向运动组件包括上X向导轨(51)、下X向导轨(52)、第一滑块(6)和X向移动板(7);所述上X向导轨(51)向下抵靠于所述上X向靠面(41)上;所述下X向导轨(52)向上抵靠于所述下X向靠面(42)上;所述上X向导轨(51)与下X向导轨(52)均沿水平方向设置； 所述上X向导轨(51)和下X向导轨(52)上均设置有所述第一滑块(6);位于上X向导轨(51)的第一滑块(6)可沿上X向导轨(51)滑动，位于下X向导轨(52)的第一滑块(6)可沿下X向导轨(52)滑动； 所述位于上X向导轨(51)的第一滑块(6)和位于下X向导轨(52)的第一滑块(6)均与所述X向移动板(7)固定连接。8.根据权利要求7所述的机床，其特征在于，所述Z向运动组件包括两条Z向导轨(8)、第二滑块(9)和Z向移动板(10); 所述两条Z向导轨(8)均沿上下方向设置于X向移动板(7)上； 所述两条Z向导轨(8)上均设置有所述第二滑块(9)，所述第二滑块(9)可沿Z向导轨(8)上下滑动； 所述Z向移动板(10)与分别位于两条Z向导轨(8)上的第二滑块(9)均固定连接； 所述电机(11)固定于所述Z向移动板(10)上。9.根据权利要求6所述的机床，其特征在于，所述支撑梁(12)的上表面具有沿前后方向设置的Y向靠面;所述Y向靠面包括左Y向靠面(121)和右Y向靠面； 所述Y向运动组件包括左Y向导轨(131)、右Y向导轨(132)和第三滑块(14); 所述左Y向导轨(131)向右抵靠于所述左Y向靠面(121)上;所述右Y向导轨(132)向左抵靠于所述右Y向靠面上;所述左Y向导轨(131)与右Y向导轨(132)均沿前后方向设置； 所述左Y向导轨(131)和右Y向导轨(132)上均设置有所述第三滑块(14);位于左Y向导轨(131)的第右滑块可沿左Y向导轨(131)滑动，位于右Y向导轨(132)的第三滑块(14)可沿右Y向导轨(I 32)滑动； 所述位于左Y向导轨(131)的第三滑块(14)和位于右Y向导轨(I 32)的第三滑块(14)均与所述工作台(15)固定连接。10.根据权利要求6-9中任意一项所述的机床，其特征在于，所述工作台(15)为铸铁件。
【文档编号】B23Q1/01GK205551996SQ201620248316
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】乐桂荣, 敬华伟, 樊秀兰
【申请人】比亚迪股份有限公司