加工中心底座工作台的制作方法
【专利摘要】本发明涉及加工中心底座工作台。X轴进给传动装置安装在底座的X轴安装平台上，X轴进给传动装置中的X轴丝杆螺母副水平横向布置，通过X轴转动支撑结构可转动地安装在X轴安装平台上，X轴丝杆螺母副中的X轴丝杆与X轴进给驱动部件连接，X轴丝杆螺母副两边设置有与其平行的X轴线性滑轨；Y轴进给传动装置安装在底座的Y轴安装平台上，Y轴进给传动装置中的Y轴丝杆螺母副水平纵向布置，通过Y轴转动支撑结构可转动地安装在Y轴安装平台上，Y轴丝杆螺母副中的Y轴丝杆一端与Y轴进给驱动部件连接， Y轴丝杆螺母副两边设置有与其平行的Y轴线性滑轨。本发明结构设计合理，调节方便灵活，传动稳定性好，传动精度高。
【专利说明】加工中心底座工作台
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种加工中心底座工作台，属于机械加工设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]加工中心是典型的集高新技术于一体的机械加工设备，它的发展代表了一个国家的设计制造水平。加工中心综合加工能力强，工件一次装夹定位后能完成较多的加工步骤，加工中心适用于形状较复杂，精度要求高的单件加工活中小批量多品种加工。它也是判断企业技术能力和工艺水平的一个重要标志。如今，加工中心已成为现代机床发展的主流方向，广泛应用于机械制造中。
[0003]四轴联动立式加工中心是一种先进的加工设备，其与传统的立式加工中心相比，床身长度大大缩减，由此带来了底座刚度提高、浇铸材料减少、占地面积减少、加工难度降低等优点。
[0004]底座工作台是加工中心的主要组成部分，其设计合理与否对四轴联动立式加工中心的加工性能和加工精度有至关重要的影响，现有技术中的底座工作台通常存在传动稳定性不佳的问题，影响四轴联动立式加工中心的加工性能和加工精度。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种加工中心底座工作台，其结构设计合理，调节方便灵活，传动稳定性好，传动精度高，有利于提高四轴联动立式加工中心的加工性能和加工精度。
[0006]按照本发明提供的技术方案:加工中心底座工作台，其特征在于:包括底座、X轴进给传动装置和Y轴进给传动装置；所述底座的后部顶面上设有X轴安装平台，底座的前部顶面上设有Y轴安装平台，X轴安装平台高于Y轴安装平台；所述X轴进给传动装置安装在X轴安装平台上，X轴进给传动装置包括X轴丝杆螺母副、X轴线性滑轨和X轴进给驱动部件，所述X轴丝杆螺母副水平横向布置，通过X轴转动支撑结构可转动地安装在X轴安装平台上，X轴丝杆螺母副包括X轴丝杆和X轴螺母，X轴丝杆与X轴进给驱动部件连接，X轴丝杆螺母副两边设置有与其平行的X轴线性滑轨；所述Y轴进给传动装置安装在Y轴安装平台上，Y轴进给传动装置包括Y轴丝杆螺母副、Y轴线性滑轨和Y轴进给驱动部件，所述Y轴丝杆螺母副水平纵向布置，通过Y轴转动支撑结构可转动地安装在Y轴安装平台上，Y轴丝杆螺母副包括Y轴丝杆和Y轴螺母，Y轴丝杆一端与Y轴进给驱动部件连接，Y轴丝杆螺母副两边设置有与其平行的Y轴线性滑轨。
[0007]作为本发明的进一步改进，所述底座的下部设有镂空腔，所述镂空腔内设有纵横交错布置的加强筋板；所述底座下部设有若干道由底座前侧面纵向贯穿至底座后侧面的贯通孔，所有的贯通孔高度相同且在底座长度方向上均布；所述Y轴安装平台下的底座内部设有由底座一端横向贯穿至底座另一端的贯通长槽；所述Y轴安装平台两侧的底座顶面设有下凹的锥台形凹陷，所述锥台形凹陷的底部与贯通长槽贯穿连通。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述X轴进给驱动部件采用X轴进给伺服电机，所述X轴进给伺服电机通过X轴电机座安装在底座后部顶面一端，X轴进给伺服电机的输出轴通过联轴器与X轴丝杆一端连接。
[0009]作为本发明的进一步改进，所述Y轴进给驱动部件包括Y轴进给伺服电机、主动轮和从动轮，Y轴进给伺服电机的输出端安装主动轮，所述从动轮安装在Y轴丝杆一端，从动轮与主动轮之间通过同步带连接传动。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述X轴转动支撑结构包括X轴头端支撑组件和X轴尾端支撑组件；所述X轴头端支撑组件包括X轴电机座和X轴轴承盖板，所述X轴电机座为连体电机座，其包括一体设置的电机安装板和轴承座，所述轴承座外壁上设有两个180°对称布置的翼形支撑连接块，所述电机安装板一体连接在两个翼形支撑连接块的末端，电机安装板的板平面与轴承座的轴向中心垂直，所述翼形支撑连接块支撑在底座上的托座上，所述X轴进给伺服电机安装在电机安装板的顶部，所述X轴丝杆头端轴颈通过轴承件支撑安装在轴承座内，轴承件通过X轴轴承盖板封装；所述X轴尾端支撑组件为预紧式支撑组件。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述Y轴转动支撑结构包括Y轴头端支撑组件和Y轴尾端支撑组件；所述Y轴头端支撑组件包括Y轴前轴承座和Y轴轴承盖板，所述Y轴前轴承座外壁上设有两个180°对称布置的加长翼形支撑块，所述加长翼形支撑连接块支撑在底座上的托座上，所述Y轴丝杆头端轴颈通过轴承件支撑安装在Y轴前轴承座内，轴承件通过Y轴轴承盖板封装；所述Y轴尾端支撑组件为预紧式支撑组件。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述预紧式支撑组件包括预紧轴承座、轴承座衬套和轴承座预紧螺母，所述预紧轴承座外壁上设有两个180°对称布置的翼形支撑块，所述翼形支撑块支撑在底座上的托座上，所述轴承座衬套以可轴向移动但不能转动的形式安装在预紧轴承座内，轴承座衬套后端外周壁设有外螺纹；所述X轴丝杆或Y轴丝杆的尾端轴颈通过轴承件支撑安装在轴承座衬套内，所述轴承座预紧螺母螺装在轴承座衬套上，轴承座预紧螺母旋紧时预紧轴承座衬套内的轴承件。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述轴承座衬套外壁设有键槽，键槽内装有导向键，所述预紧轴承座内孔壁上设有轴向导槽，所述导向键置于轴向导槽内。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述轴承件包括两个并排布置的滚动轴承，在两个滚动轴承的两侧分别装有间隔环，内侧的间隔环顶在丝杆的轴颈台阶上，外侧的间隔环通过锁紧螺母锁紧固定。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述滚动轴承采用角接触球轴承。
[0016]本发明与现有技术相比，具有如下优点:本发明结构设计合理，调节方便灵活，传动稳定性好，传动精度高，有利于提高四轴联动立式加工中心的加工性能和加工精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例的立体结构示意图。
[0018]图2为本发明实施例的结构主视图。
[0019]图3为图2的俯视图。
[0020]图4为图3中的A-A向全剖视图。
[0021]图5为图3中的D-D半全剖视图。
[0022]图6为图1中底座的结构主视图。
[0023]图7为图6的俯视图。
[0024]图8为图6的仰视图。
[0025]图9为图6的左视图。
[0026]图10为图1中底座的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0028]如图所示:实施例中的加工中心底座工作台主要由底座1、X轴进给传动装置和Y轴进给传动装置组成；所述底座I的后部顶面上设有X轴安装平台la，底座I的前部顶面上设有Y轴安装平台lb，X轴安装平台Ia高于Y轴安装平台Ib ;所述X轴进给传动装置安装在X轴安装平台Ia上，X轴进给传动装置包括X轴丝杆螺母副5、X轴线性滑轨4和X轴进给驱动部件，所述X轴丝杆螺母副5水平横向布置，通过X轴转动支撑结构可转动地安装在X轴安装平台Ia上，X轴丝杆螺母副5包括X轴丝杆和X轴螺母，X轴丝杆与X轴进给驱动部件连接，X轴丝杆螺母副5两边设置有与其平行的X轴线性滑轨4 ;所述Y轴进给传动装置安装在Y轴安装平台Ib上，Y轴进给传动装置包括Y轴丝杆螺母副12、Y轴线性滑轨13和Y轴进给驱动部件，所述Y轴丝杆螺母副12水平纵向布置，通过Y轴转动支撑结构可转动地安装在Y轴安装平台Ib上，Y轴丝杆螺母副12包括Y轴丝杆和Y轴螺母，Y轴丝杆一端与Y轴进给驱动部件连接，Y轴丝杆螺母副12两边设置有与其平行的Y轴线性滑轨13。
[0029]如图1~图4所示，本发明实施例中，所述X轴进给驱动部件采用X轴进给伺服电机2，所述X轴进给伺服电机2通过X轴电机座3安装在底座I后部顶面一端，X轴进给伺服电机2的输出轴通过联轴器与X轴丝杆一端连接。
[0030]本发明实施例中，所述X轴进给传动装置中的X轴转动支撑结构如图1~图4所示，其主要包括X轴头端支撑组件和X轴尾端支撑组件；所述X轴头端支撑组件包括X轴电机座3和X轴轴承盖板15，所述X轴电机座3为连体电机座3，其包括一体设置的电机安装板3a和轴承座3c，所述轴承座3c外壁上设有两个180°对称布置的翼形支撑连接块3b，所述电机安装板3a —体连接在两个翼形支撑连接块3b的末端，电机安装板3a的板平面与轴承座3c的轴向中心垂直，所述翼形支撑连接块3b支撑在底座I上的托座上，所述X轴进给伺服电机2安装在电机安装板3a的顶部，所述X轴丝杆头端轴颈通过轴承件支撑安装在轴承座3c内，轴承件通过X轴轴承盖板15封装；所述X轴尾端支撑组件为预紧式支撑组件，其结构如图9所示，其主要是由预紧轴承座6、轴承座衬套7和轴承座预紧螺母18组成，所述预紧轴承座6外壁上设有两个180°对称布置的翼形支撑块6a，所述翼形支撑块6a支撑在底座I上的托座上，所述轴承座衬套7安装在预紧轴承座6内，所述轴承座衬套7外壁设有键槽，键槽内装有导向键，所述预紧轴承座6内孔壁上设有轴向导槽，所述导向键置于轴向导槽内，轴承座衬套7后端外周壁设有外螺纹；所述X轴丝杆的尾端轴颈通过轴承件支撑安装在轴承座衬套7内，所述轴承座预紧螺母18螺装在轴承座衬套7上，轴承座预紧螺母18旋紧时预紧轴承座6衬套内的轴承件。
[0031]如图1~图5所示，本发明实施例中，所述Y轴进给传动装置中的Y轴进给驱动部件主要由Y轴进给伺服电机8、主动轮9和从动轮10组成，Y轴进给伺服电机8的输出端安装主动轮9，所述从动轮10安装在Y轴丝杆一端，从动轮10与主动轮9之间通过同步带连接传动。
[0032]本发明实施例中，所述Y轴进给传动装置中的X轴转动支撑结构如图1~图5所示，其主要包括Y轴头端支撑组件和Y轴尾端支撑组件；所述Y轴头端支撑组件包括Y轴前轴承座11和Y轴轴承盖板19，所述Y轴前轴承座11外壁上设有两个180°对称布置的加长翼形支撑块11a，所述加长翼形支撑块Ila支撑在底座I上的托座上，所述Y轴丝杆头端轴颈通过轴承件支撑安装在Y轴前轴承座11内，轴承件通过Y轴轴承盖板19封装；所述Y轴尾端支撑组件也为预紧式支撑组件，其结构与X轴转动支撑结构中的X轴尾端支撑组件结构相同，故此处不再赘述。
[0033]本发明实施例中，所述各转动支撑结构中用到的轴承件均是主要由两个并排布置的滚动轴承16组成，在两个滚动轴承16的两侧分别装有间隔环17，内侧的间隔环17顶在丝杆的轴颈台阶上，外侧的间隔环17通过锁紧螺母14锁紧固定。所述滚动轴承16优选采用角接触球轴承。
[0034]本发明实施例中，所述底座I的结构如图6~图10所示，底座I的下部设有镂空腔lc，所述镂空腔Ic内设有纵横交错布置的加强筋板Id ;所述底座I下部设有若干道由底座I前侧面纵向贯穿至底座I后侧面的贯通孔le，所有的贯通孔Ie高度相同且在底座I长度方向上均布；所述Y轴安装平台Ib下的底座I内部设有由底座I 一端横向贯穿至底座I另一端的贯通长槽If ;所述Y轴安装平台Ib两侧的底座I顶面设有下凹的锥台形凹陷lg，所述锥台形凹陷Ig的底部与贯通长槽If贯穿连通。
【权利要求】
1.加工中心底座工作台，其特征在于:包括底座(1)、X轴进给传动装置和Y轴进给传动装置；所述底座(1)的后部顶面上设有X轴安装平台(la)，底座(1)的前部顶面上设有Y轴安装平台(lb)，X轴安装平台(la)高于Y轴安装平台(lb);所述X轴进给传动装置安装在X轴安装平台(la)上，X轴进给传动装置包括X轴丝杆螺母副(5)、X轴线性滑轨(4)和X轴进给驱动部件，所述X轴丝杆螺母副(5)水平横向布置，通过X轴转动支撑结构可转动地安装在X轴安装平台(la)上，X轴丝杆螺母副(5)包括X轴丝杆和X轴螺母，X轴丝杆与X轴进给驱动部件连接，X轴丝杆螺母副(5)两边设置有与其平行的X轴线性滑轨(4);所述Y轴进给传动装置安装在Y轴安装平台(lb)上，Y轴进给传动装置包括Y轴丝杆螺母副(12),Y轴线性滑轨(13)和Y轴进给驱动部件，所述Y轴丝杆螺母副(12)水平纵向布置，通过Y轴转动支撑结构可转动地安装在Y轴安装平台(lb)上，Y轴丝杆螺母副(12)包括Y轴丝杆和Y轴螺母，Y轴丝杆一端与Y轴进给驱动部件连接，Y轴丝杆螺母副(12)两边设置有与其平行的Y轴线性滑轨(13)。
2.如权利要求1所述的加工中心底座工作台，其特征在于:所述X轴进给驱动部件采用X轴进给伺服电机(2 )，所述X轴进给伺服电机(2 )通过X轴电机座(3 )安装在底座(1)后部顶面一端，X轴进给伺服电机(2)的输出轴通过联轴器与X轴丝杆一端连接。
3.如权利要求1所述的加工中心底座工作台，其特征在于:所述Y轴进给驱动部件包括Y轴进给伺服电机(8)、主动轮(9)和从动轮(10)，Y轴进给伺服电机(8)的输出端安装主动轮(9 )，所述从动轮(10 )安装在Y轴丝杆一端，从动轮(10 )与主动轮(9 )之间通过同步带连接传动。
4.如权利要求1所述的加工中心底座工作台，其特征在于:所述X轴转动支撑结构包括X轴头端支撑组件和X轴尾端支撑组件；所述X轴头端支撑组件包括X轴电机座(3)和X轴轴承盖板(15)，所述X轴电机座(3)为连体电机座(3)，其包括一体设置的电机安装板(3a)和轴承座(3c)，所述轴承座(3c)外壁上设有两个180°对称布置的翼形支撑连接块(3b),所述电机安装板(3a) 一体连接在两个翼形支撑连接块(3b)的末端，电机安装板(3a)的板平面与轴承座(3c )的轴向中心垂直，所述翼形支撑连接块(3b )支撑在底座(1)上的托座上，所述X轴进给伺服电机(2 )安装在电机安装板(3a)的顶部，所述X轴丝杆头端轴颈通过轴承件支撑安装在轴承座(3c)内，轴承件通过X轴轴承盖板(15)封装；所述X轴尾端支撑组件为预紧式支撑组件。
5.如权利要求1所述的加工中心底座工作台，其特征在于:所述Y轴转动支撑结构包括Y轴头端支撑组件和Y轴尾端支撑组件；所述Y轴头端支撑组件包括Y轴前轴承座(11)和Y轴轴承盖板(19)，所述Y轴前轴承座(11)外壁上设有两个180°对称布置的加长翼形支撑块(11a)，所述加长翼形支撑连接块(3b)支撑在底座(1)上的托座上，所述Y轴丝杆头端轴颈通过轴承件支撑安装在Y轴前轴承座(11)内，轴承件通过Y轴轴承盖板(19)封装；所述Y轴尾端支撑组件为预紧式支撑组件。
6.如权利要求4或5所述的加工中心底座工作台，其特征在于:所述预紧式支撑组件包括预紧轴承座(6)、轴承座衬套(7)和轴承座预紧螺母(18)，所述预紧轴承座(6)外壁上设有两个180°对称布置的翼形支撑块(6a)，所述翼形支撑块(6a)支撑在底座(1)上的托座上，所述轴承座衬套(7)以可轴向移动但不能转动的形式安装在预紧轴承座(6)内，轴承座衬套(7)后端外周壁设有外螺纹；所述X轴丝杆或Y轴丝杆的尾端轴颈通过轴承件支撑安装在轴承座衬套(7 )内，所述轴承座预紧螺母(18 )螺装在轴承座衬套(7 )上，轴承座预紧螺母(18)旋紧时预紧轴承座(6)衬套内的轴承件。
7.如权利要求6所述的加工中心底座工作台，其特征在于:所述轴承座衬套(7)外壁设有键槽，键槽内装有导向键，所述预紧轴承座(6)内孔壁上设有轴向导槽，所述导向键置于轴向导槽内。
8.如权利要求6所述的加工中心底座工作台，其特征在于:所述轴承件包括两个并排布置的滚动轴承(16)，在两个滚动轴承(16)的两侧分别装有间隔环(17)，内侧的间隔环(17)顶在丝杆的轴颈台阶上，外侧的间隔环(17)通过锁紧螺母(14)锁紧固定。
9.如权利要求8所述的加工中心底座工作台，其特征在于:所述滚动轴承(16)采用角接触球轴承。
10.如权利要求1所述的加工中心底座工作台，其特征在于:所述底座(1)的下部设有镂空腔(1C)，所述镂空腔(lc)内设有纵横交错布置的加强筋板(Id);所述底座(1)下部设有若干道由底座(1)前侧面纵向贯穿至底座(1)后侧面的贯通孔(le)，所有的贯通孔(le)高度相同且在底座(1)长度方向上均布；所述Y轴安装平台(lb)下的底座(1)内部设有由底座(1) 一端横向贯穿至底座(1)另一端的贯通长槽(If);所述Y轴安装平台(lb)两侧的底座(1)顶面设有下凹的锥台形凹陷(lg)，所述锥台形凹陷(lg)的底部与贯通长槽(If)贯穿连通。
【文档编号】B23Q1/26GK104493512SQ201410799903
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月19日 优先权日:2014年12月19日
【发明者】吕国栋, 包为能 申请人:无锡大龙马数控机床制造有限责任公司