一种用于磨床的立柱的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于磨床的立柱，包括：第一支撑组件、第二支撑组件、顶板和底板，第一支撑组件、第二支撑组件、顶板和底板首尾连接成一体，顶板安装在第一支撑组件和第二支撑组件的顶端部，底板安装在第一支撑组件和第二支撑组件的底端部。与现有技术相比，该用于磨床的立柱，整体呈龙门型，采用两组支撑组件稳固支撑，并增加各种加强件，使整个立柱的刚性和稳定性提高，减小立柱因受磨床热导致的变形，保证磨床的加工精度，延长整个磨床的使用寿命；通过对立柱结构改进，两个磨头装置可同时内存外挂式安装在立柱上，适用多种类型工件加工，减少工件装夹次数，提高磨床的磨削效率，节约占地面积，增大磨床的使用空间，因此其应用前景十分广阔。
【专利说明】—种用于磨床的立柱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及磨床部件，具体说，是涉及一种用于磨床的立柱，属于数控加工领域。
【背景技术】
[0002]现有技术中存在龙门平面磨床、龙门铣床和龙门刨床等数控机床。在百度百科中对龙门平面磨床的解释为“龙门平面磨床主要用砂轮周边磨削加工大型短宽工件的平面，龙门平面磨床采用龙门式布局，由床身、双立柱、横梁组成封闭的刚性框架结构”(在百度百科网址具体为 http://baike.baidu.com/view/3747260.htm ? fr = aladdin);百度百科中对龙门刨床的解释为“龙门刨床主要用于刨削大型工件，也可在工作台上装夹多个零件同时加工，是工业的母机，龙门刨床的工作台带着工件通过门式框架作直线往复运动，空行程度大于工作行程速度，龙门刨床具有门式框架和卧式长床身的刨床”(在百度百科网址具体为http://baike.baidu.com/view/1421291, htm);百度百科中对龙门统床的解释为“龙门铣床简称龙门铣，是具有门式框架和卧式长床身的铣床。龙门铣床由门式框架、床身工作台和电气控制系统构成，门式框架由立柱和顶梁构成，中间还有横梁”(在百度百科网址具体为http://baike.baidu.com/view/71061, htm)。从上述百度百科的定义可知,在数控机床领域中，龙门机床一般表示的为机床的外形，而龙门是指门式框架。
[0003]磨削技术及磨床在机械制造业中占有极其重要的位置，磨削技术发展很快，在机械加工中起着非常重要作用。随着高精度、高硬度机械零件数量的增加，以及精密铸造和精密锻造工艺的发展，磨床的性能、品种和产量都在不断的提高和增长。磨床是各类金属切削基础中品种最多的一类，主要类型有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、无心磨床、工具磨床等。当今平磨的发展趋势是转向成形、台阶、切入、快速抖动、三维空间曲线表面磨削加工，而数控是磨床发展的一个重要方面，数控能更好地实现机床工作的自动化、高效化。
[0004]数控磨床可用于磨削内、外圆柱面、圆锥面、平面、螺旋面、花键、齿轮、导轨、刀具及各种成形面等。按照磨床的工艺用途分有数控外圆磨床、数控内圆磨床、数控平面磨床、数控工具磨床、数控坐标磨床、磨削加工中心等。
[0005]数控磨床一般包括基础单元、辅助单元和数控系统，数控系统控制基础单元和辅助单元。基础单元包括底座、磨头装置、工作台、床身、拖板、立柱等，其设计制造技术是保证磨床质量的根本；辅助单元包括快速装夹装置、切削液供给系统、安全防护处理等。
[0006]立柱作为基础件，磨头装置通过拖板安装在立柱上，因此立柱的安全和稳定直接影响磨床的加工精度，但是现有的磨床中立柱存在以下几大缺陷:1、现有的磨床中立柱多为单柱结构，立柱中只有一个支撑柱支撑，立柱只通过单个支撑柱与磨床本体连接，该类型立柱容易产生热变形使机床的静态几何精度发生变化，从而影响磨床的加工精度。2、现有的立柱通常为一个立柱对应一个磨头装置，或者是多个立柱之间通过横梁安装多个磨头装置，例如中国专利CN2009203118616提供的一种数控定梁式龙门磨床，该磨床上设有两个磨头，两个磨头通过拖板在横梁上滑动，横梁架在两个立柱之间，这样两个磨头的移动距离为两立柱之间的间隔长度，当工件的长度或宽度比两立柱之间的距离长时，这样工件就无法用该类型磨床上加工了，且该立柱过多，不利于加工大面积工件，占用磨床工作台面积，导致整个磨床占用生产场地大。3、磨头装置通过拖板安装在立柱上，特别是在单立柱时，拖板与磨头装置在立柱上为整体外挂式，磨头装置的纵向移动是通过滑动导轨约束，在拖板上设置导轨，依靠大手轮手摇减速机驱动丝杠螺母从而使拖板和磨头装置整体升降，磨头装置的横向移动是通过磨头装置与拖板之间采用V形导轨加厢条配合滑动，这种磨头装置与立柱的安装方式中承受力最大的是拖板上的导轨，拖板上的导轨加工难度大，其误差无法检测，这样会导致整个磨床的刚性差，抗稳定性差，整个工作台导轨在工作前后大约有0.005?0.007mm的不平，同时磨头的同心度与主轴间的间隙窜动导致工件加工有波形纹，磨头下垂，砂轮利用率低，并且该种类型的安装方式会占用整个磨床的空间，使整个磨床的工作面积缩小。因此，亟需一种刚性高、稳定高同时适合安装不同类型的磨头的立柱，从而提高整个磨床的刚性和稳定性。
实用新型内容
[0007]针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于磨床的立柱，通过改变立柱的整体结构，使立柱的刚性和稳定性提高，从而提高整个磨床刚性和稳定性。
[0008]为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0009]一种用于磨床的立柱，包括:第一支撑组件、第二支撑组件、顶板和底板，第一支撑组件、第二支撑组件、顶板和底板首尾连接成一体，顶板安装在第一支撑组件和第二支撑组件的顶端部，底板安装在第一支撑组件和第二支撑组件的底端部，第一支撑组件、第二支撑组件和底板同时与磨床连接。
[0010]优选地，整个立柱呈龙门型，通过第一支撑组件、第二支撑组件和底板安装在磨床上，增大受力面积，提高立柱的刚性和稳定性。
[0011]优选地，第一支撑组件进一步包括第一侧板、两第一连接板和第一支撑板，第一侧板、两第一连接板和第一支撑板依次在竖直方向连接围绕形成一空心腔，第一支撑板的顶端部和底端部分别与顶板和底板连接。
[0012]更优选地，第一支撑板进一步包括至少一个连接口，连接口自第一支撑板上去除材料形成，连接口分布在第一支撑板上，连接口连通空心腔。
[0013]优选地，第二支撑组件进一步包括第二支撑板和固定板，第二支撑板同一侧的顶端部和底端部分别与顶板和底板连接，第二支撑板的另一侧底端部与固定板连接，通过固定板将该立柱定位在磨床上。
[0014]更优选地，该固定板进一步设有至少一个定位孔，通过定位孔将整个立柱定位在磨床上。
[0015]本实用新型的另一目的是提供一种用于磨床的立柱，立柱不易发生变形或折断现象，立柱的稳定性和刚性提高，发明人对上述任一结构的立柱做了改进，在整个立柱上设置加强件，增强立柱的稳定性和刚性，使整个立柱不易发生变形现象，从而进一步提高整个磨床的磨床刚性和磨床稳定性。
[0016]优选地，加强件包括横筋、支撑筋和加强筋，横筋设置在顶板和底板上，支撑筋设置在第一侧板上，加强筋设置在第一支撑板上，从而增强整个立柱的增强的刚性和稳定性。
[0017]更优选地，横筋的长度与顶板的长度一致，顶板和底板长度一致，顶板和底板的两侧垂直设置横筋，横筋的两端部连接第一支撑组件的第一支撑板和第二支撑组件的第二支撑板，防止顶板和底板发生变形或折断现象。
[0018]更优选地，顶板和底板的横截面呈工字型。
[0019]更优选地，支撑筋分布在第一侧板上靠近空心腔的板面上，使整个第一侧板增强刚性和稳定性。
[0020]更优选地，支撑筋呈十字形。
[0021]更优选地，加强筋分布在第一支撑板的靠近第一连接板的一侧，使整个第一支撑板增强刚性和稳定性。
[0022]更优选地，加强筋呈之字形。
[0023]本实用新型的另一目的是提供一种用于磨床的立柱，该立柱同时安装两个磨头装置，两个磨头装置内存外挂式安装在立柱上，节约占地面积，提高整个磨床的磨削效率，发明人对上述任一结构的立柱做出了改进，具体为:立柱进一步包括一第一磨头安装组件和一第二磨头安装组件，第一磨头安装组件和第二磨头安装组件设置在第一支撑件组件和第二支撑组件上，磨床上的第一磨头装置和第二磨头装置同时分别通过第一磨头安装组件和第二磨头安装组件安装在立柱上。优选地，第一磨头装置通过第一磨头安装组件内存式安装在第一支撑组件、第二支撑组件、顶板和底板首尾连接成一体形成容纳腔内，沿第一支撑组件和第二支撑组件纵向移动，磨床上的第二磨头装置通过第二磨头安装组件外挂在第二支撑组件上。
[0024]优选地，第一磨头安装组件设置在第一支撑组件和第二支撑组件的同一侧，第一磨头装置安装组件包括两主导轨和两辅导轨，两主导轨和两辅导轨分别分布在第一支撑板和第二支撑板上，第一支撑板上去除材料形成一主导轨和一辅导轨，第二支撑板上去除材料形成另一主导轨和另一辅导轨，每一辅导轨设置在对应的主导轨上，第一磨头装置通过两主导轨和两辅导轨沿着第一支撑组件和第二支撑组件在纵向移动。
[0025]更优选地，两主导轨在第一支撑板和第二支撑板上对称分布。
[0026]更优选地，两辅导轨在第一支撑板和第二支撑板上对称分布。
[0027]更优选地，主导轨和辅导轨在第一支撑板上的横截面呈阶梯状，另一主导轨和另一辅导轨在第二支撑板上的横截面呈阶梯状。
[0028]更优选地，两主导轨之间的间距小于两辅导轨之间的间距。
[0029]更优选地，两主导轨和两辅导轨的长度与第一支撑板和第二支撑板的长度一致。
[0030]优选地，第二磨头安装组件包括一间隔支撑板和两侧导轨，间隔支撑板自第二支撑板的侧面延伸形成，两侧导轨对称设置在间隔支撑板的两侧，第二磨头装置通过两侧导轨外挂式安装在第二支撑组件上，通过两侧导轨沿着第二支撑组件纵向移动。
[0031]更优选地，间隔支撑板的长度小于第二支撑板的长度，间隔支撑板的顶部与第二支撑板的顶部平齐。
[0032]更优选地，间隔支撑板进一步包括一支撑壁，该支撑壁为内凹形，从而为第二磨头装置形成存放空间。
[0033]更优选地，两侧导轨长度与间隔支撑板的长度一致。
[0034]更优选地，两侧导轨的横截面为矩形。
[0035]与现有技术相比，本实用新型提供的用于磨床的立柱，整体呈龙门型，其采用两组支撑组件稳固支撑，并在立柱上增加各种加强件，使整个立柱的刚性和稳定性提高，减小立柱因受磨床热变形导致的变形，保证磨床的加工精度，延长整个磨床的使用寿命；通过对立柱结构改进，两个磨头装置可同时内存外挂式安装在立柱上，适用多种类型工件加工，减少工件装夹次数，提高整个磨床的磨削效率，同时节约占地面积，增大磨床的使用空间，因此其应用前景十分广阔。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1为本实用新型提供的用于磨床的立柱的一种优选实施方式的立体图；
[0037]图2为本实用新型提供的用于磨床的立柱的一种优选实施方式的侧视图；
[0038]图3为本实用新型提供的用于磨床的立柱的一种优选实施方式的示意图。
【具体实施方式】
[0039]下面结合实施方式及附图对本实用新型作进一步详细、完整地说明。
[0040]图1至图3，为本实用新型提供的用于磨床的一种优选实施方式。如图1至图3所示，立柱包括第一支撑组件10、第二支撑组件20、顶板30和底板40，第一支撑组件10、第二支撑组件20、顶板30和底板40首尾连接成一体形成一容纳腔，顶板30安装在第一支撑组件10和第二支撑组件20的顶端部，底板40安装在第一支撑组件10和第二支撑组件20的底端部。整个立柱结构呈龙门型，可采用铸造方式制造，第一支撑组件10和第二支撑组件20稳固支撑，使整个立柱不易因磨床受热产生变形。
[0041]第一支撑组件10进一步包括第一侧板11、两第一连接板12和第一支撑板13，两第一连接板12对立设置，两第一连接板12连接第一侧板11和第一支撑板13，第一侧板11、两第一连接板12和第一支撑板13在竖直方向连接围绕形成一空心腔101，第一支撑板13的顶端部和底端部分别与顶板30和底板40连接。第一支撑板13进一步包括至少一个连接口 131，连接口 131自第一支撑板13上去除材料形成，连接口 131分布在第一支撑板13上，连接口 131连通空心腔101。
[0042]第二支撑组件20进一步包括第二支撑板21和固定板22，第二支撑板21同一侧的顶端部和底端部分别与顶板30和底板40连接，第二支撑板21的另一侧底端部与固定板22连接，通过固定板22将该立柱定位在磨床上。该固定板22进一步设有至少一个定位孔221，通过定位孔221将整个立柱定位在磨床上。
[0043]为了进一步提高立柱的稳定性和刚性，防止立柱发生变形或折断现象，发明人对上述任一结构的立柱做了改进，在整个立柱上设置加强件50，增强立柱的稳定性和刚性，使整个立柱不易发生变形现象，从而进一步提高整个磨床的刚性和磨床稳定性。
[0044]加强件50进一步包括横筋51、支撑筋52和加强筋53，横筋51设置在顶板30和底板40上，横筋51分布在顶板30和底板40的两侧，防止顶板30和/或底板40发生变形或折断现象；支撑筋52设置在第一侧板11上，支撑筋52分布在第一侧板11上形成空心腔101的板面上，防止第一侧板11因形成空心腔101刚性缩小；加强筋53设置在第一支撑板13上，加强筋53分布在第一支撑板13的靠近第一连接板12的一侧，增强第一支撑板13的刚性和稳定性，从而增强整个立柱的刚性和稳定性。
[0045]横筋51的长度与顶板30的长度一致，顶板30和底板40长度一致，顶板30和底板40的两侧垂直设置横筋51，这样顶板30和底板40的横截面同为工字形，横筋51的两端部连接第一支撑组件10的第一支撑板13和第二支撑组件20的第二支撑板21。
[0046]图3为本实用新型提供的用于磨床的立柱的一种优选实施方式的示意图。如图3所示，为了提高整个磨床的磨削效率，磨床上设置两个磨头装置1、2安装在立柱上，两个磨头装置1、2内存外挂式安装在立柱上，节约占地面积，发明人对上述任一结构的立柱做出了改进，具体为:立柱进一步包括一第一磨头安装组件60和一第二磨头安装组件70，第一磨头安装组件60和第二磨头安装组件70设置在第一支撑件组件10和第二支撑组件20上，第一磨头装置I通过第一磨头安装组件60内存式安装在第一支撑组件10、第二支撑组件20、顶板30和底板40首尾连接成一体形成容纳腔内，第二磨头装置2通过第二磨头安装组件20外挂安装在立柱的第二支撑组件20上。两磨头装置1、2可同为同类型的磨头装置，如立磨头装置或者卧磨头装置，也可为不同类型的磨头装置，优选第一磨头装置I为卧磨头装置，第二磨头装置2为立磨头装置。
[0047]第一磨头安装组件60设置在第一支撑组件10和第二支撑组件20的同一侧，第一磨头安装组件60包括两主导轨61和两辅导轨62，两主导轨61和两辅导轨62分别分布在第一支撑板13和第二支撑板21上，一主导轨61和一辅导轨62自第一支撑板13上去除材料形成，另一主导轨61和另一辅导轨62自第二支撑板21上去除材料形成，每一辅导轨62设置在对应的主导轨61上，第一磨头装置I通过两主导轨61和两辅导轨62沿着第一支撑组件10和第二支撑组件20在纵向移动。
[0048]两主导轨61和两辅导轨62各自在第一支撑板13和第二支撑板21上对称分布，两主导轨61和两辅导轨62设置在第一支撑板13和第二支撑板21靠近顶板30的侧面。主导轨61和辅导轨62在第一支撑板13上的横截面呈阶梯状，另一主导轨61和另一辅导轨62在第二支撑板21上的横截面呈阶梯状，两主导轨61之间的间距小于两辅导轨62之间的间距。两主导轨61和两辅导轨62的长度与第一支撑板13和第二支撑板21的长度一致，这样第一磨头装置I依靠磨床上相应的升降机构通过两主导轨61和两辅导轨62沿着第一支撑组件10和第二支撑组件20的总高度纵向移动。
[0049]第二磨头安装组件70包括一间隔支撑板71和两侧导轨72，间隔支撑板71自第二支撑板21的侧面延伸形成，两侧导轨72对称设置在间隔支撑板71的两侧，第二磨头装置2通过两侧导轨72外挂式安装在第二支撑组件20上，通过两侧导轨72沿着第二支撑组件20纵向移动。
[0050]间隔支撑板71的长度小于第二支撑板21的长度，间隔支撑板71的顶部与第二支撑板21的顶部平齐。间隔支撑板71进一步包括一支撑壁711，该支撑壁711为内凹形，从而为第二磨头装置2形成存放空间。两侧导72的横截面积为矩形，两侧导轨72长度与间隔支撑板71的长度一致，第二磨头装置2通过两侧导轨72外挂式安装在第二支撑组件20上，依靠磨床上相应的升降机构沿着第二支撑组件20纵向移动。
[0051]第一磨头装置I和第二磨头装置2分别通过第一磨头安装组件60和第二磨头安装组件70各自相对独立安装在立柱上，磨床上相对应的升降机构控制第一磨头装置I和第二磨头装置2在立柱上的纵向移动。
[0052]最后有必要在此说明的是:以上实施例只用于对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于磨床的立柱，其特征在于，包括:第一支撑组件、第二支撑组件、顶板和底板，第一支撑组件、第二支撑组件、顶板和底板首尾连接成一体，顶板安装在第一支撑组件和第二支撑组件的顶端部，底板安装在第一支撑组件和第二支撑组件的底端部。
2.根据权利要求1所述的用于磨床的立柱，其特征在于:整个立柱呈龙门型，通过第一支撑组件、第二支撑组件和底板安装在磨床上。
3.根据权利要求1所述的用于磨床的立柱，其特征在于:第一支撑组件进一步包括第一侧板、两第一连接板和第一支撑板，第一侧板、两第一连接板和第一支撑板依次在竖直方向连接围绕形成一空心腔，第一支撑板的顶端部和底端部分别与顶板和底板连接。
4.根据权利要求3所述的用于磨床的立柱，其特征在于:第一支撑板进一步包括至少一个连接口，连接口自第一支撑板上去除材料形成，连接口分布在第一支撑板上，连接口连通空心腔。
5.根据权利要求3所述的用于磨床的立柱，其特征在于:第二支撑组件进一步包括第二支撑板和固定板，第二支撑板同一侧的顶端部和底端部分别与顶板和底板连接，第二支撑板的另一侧底端部与固定板连接，通过固定板将该立柱定位在磨床上。
6.根据权利要求5所述的用于磨床的立柱，其特征在于:固定板进一步设有至少一个定位孔，通过定位孔将整个立柱定位在磨床上。
7.根据权利要求5所述的用于磨床的立柱，其特征在于:立柱进一步包括加强件，加强件包括横筋、支撑筋和加强筋，横筋设置在顶板和底板上，支撑筋设置在第一侧板上，加强筋设置在第一支撑板上。
8.根据权利要求7所述的用于磨床的立柱，其特征在于:横筋的长度与顶板的长度一致，顶板和底板长度一致，顶板和底板的两侧垂直设置横筋，横筋的两端部连接第一支撑组件的第一支撑板和第二支撑组件的第二支撑板。
9.根据权利要求8所述的用于磨床的立柱，其特征在于:顶板和底板的横截面呈工字型。
10.根据权利要求7所述的用于磨床的立柱，其特征在于:支撑筋呈十字形，支撑筋分布在第一侧板形成空心腔的板面上。
11.根据权利要求7所述的用于磨床的立柱，其特征在于:加强筋呈之字形，加强筋分布在第一支撑板的靠近第一连接板的一侧。
12.根据权利要求1至11任一所述的用于磨床的立柱，其特征在于:立柱进一步包括一第一磨头安装组件和一第二磨头安装组件，第一磨头安装组件和第二磨头安装组件设置在第一支撑件组件和第二支撑组件上，第一磨头装置通过第一磨头安装组件内存式安装在第一支撑组件、第二支撑组件、顶板和底板首尾连接成一体形成容纳腔内，磨床上的第二磨头装置通过第二磨头安装组件外挂在第二支撑组件上。
13.根据权利要求12所述的用于磨床的立柱，其特征在于:第一磨头安装组件设置在第一支撑组件和第二支撑组件的同一侧，第一磨头安装组件包括两主导轨和两辅导轨，两主导轨和两辅导轨分别分布在第一支撑板和第二支撑板上，第一支撑板上去除材料形成一主导轨和一辅导轨，第二支撑板上去除材料形成另一主导轨和另一辅导轨，每一辅导轨设置在对应的主导轨上，第一磨头装置通过两主导轨和两辅导轨沿着第一支撑组件和第二支撑组件在纵向移动。
14.根据权利要求13所述的用于磨床的立柱，其特征在于:一主导轨和一辅导轨在第一支撑板上的横截面呈阶梯状，另一主导轨和另一辅导轨在第二支撑板上的横截面呈阶梯状。
15.根据权利要求13所述的用于磨床的立柱，其特征在于:两主导轨之间的间距小于两辅导轨之间的间距。
16.根据权利要求13所述的用于磨床的立柱，其特征在于:两主导轨和两辅导轨的长度与第一支撑板和第二支撑板的长度一致。
17.根据权利要求12所述的用于磨床的立柱，其特征在于:第二磨头安装组件包括一间隔支撑板和两侧导轨，间隔支撑板自第二支撑板的侧面延伸形成，两侧导轨对称设置在间隔支撑板的两侧，第二磨头装置通过两侧导轨外挂式安装在第二支撑组件上，通过两侧导轨沿着第二支撑组件纵向移动。
18.根据权利要求17所述的用于磨床的立柱，其特征在于:两侧导轨长度与间隔支撑板的长度一致，间隔支撑板的长度小于第二支撑板的长度，间隔支撑板的顶部与第二支撑板的顶部平齐。
19.根据权利要求17所述的用于磨床的立柱，其特征在于:间隔支撑板进一步包括一支撑壁，支撑壁为内凹形。
20.根据权利要求17所述的用于磨床的立柱，其特征在于:两侧导轨的横截面为矩形。
【文档编号】B24B41/04GK204075998SQ201420258492
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】郭怀仲 申请人:湘潭三峰数控机床有限公司