[发明专利]机床的一致性刚性构造布置

权利要求书

1.一种用于机床的刚性设计，所述机床具有垂直的X轴、Y轴和Z轴，所述机床设计包括：

固定的X轴机架构件；

由所述X轴机架构件支承的垂直的固定X轴壁部，所述X轴壁部用于支承其上的工件以使所述工件沿X轴方向移动；

不可移动的固定的分叉式Y轴柱，所述Y轴柱具有中心开口；

被安装在所述Y轴柱的所述中心开口中的鞍座；

主轴，所述主轴被安装在所述鞍座上以便沿所述主轴的纵向方向且与所述X轴壁部的纵向面垂直地进行Z轴运动；和

刚性结构化构件，所述构件将所述X轴机架构件的顶部和底部分别连接至所述固定Y轴柱的顶部和底部，由此所述X轴机架构件、所述Y轴柱和所述刚性结构化构件形成了力闭环设计。

2.根据权利要求1所述的机床设计，进一步包括：

被安装在所述鞍座上的Z轴滑动件；

在所述鞍座上支承所述Z轴滑动件的滑动件轴承；和

用于接收所述滑动件轴承的轴承轨道，其中所述滑动件轴承被安装在所述滑动件上且所述轴承轨道被安装在所述鞍座上。

3.根据权利要求2所述的机床设计，进一步包括：

用于将所述鞍座安装到所述Y轴柱上的鞍座轴承，其中所述鞍座轴承位于沿Z轴方向测得的所述鞍座的大约中间的位置处，由此所述Z轴滑动件的载荷路径在所述滑动件的整个行程范围内保持相对恒定。

4.根据权利要求2所述的机床设计，进一步包括：

用于使所述鞍座沿Y轴移动的驱动元件，由此所述驱动元件位于沿Z轴方向测得的所述鞍座的大约中间的位置处。

5.根据权利要求4所述的机床设计，进一步包括：

被联接至所述主轴的作业工具，所述作业工具建立起工作区域；和

Y轴驱动螺钉和被联接至所述Y轴驱动螺钉的Y轴马达，所述Y轴马达包括用于使所述鞍座沿Y轴移动的所述驱动元件，所述驱动元件位于所述柱的与所述工作区域相对的侧部上。

6.根据权利要求5所述的机床设计，进一步包括：

位于所述鞍座的任一侧上的驱动螺母，其中所述驱动螺钉被联接至所述驱动螺母且所述驱动螺钉位于所述Y轴柱的所述中心开口的任一侧上。

7.根据权利要求6所述的机床设计，进一步包括用于将所述鞍座安装到所述Y轴柱上的鞍座轴承，由此所述鞍座轴承位于沿Z轴方向测得的所述鞍座的大约中间的位置处。

8.根据权利要求6所述的机床，其中所述滑动件和所述鞍座的质心位于与所述驱动螺钉大约成一直线的位置处，由此将由于Y轴方向的加速力而导致在所述鞍座中产生的扭转力矩保持在最低限度。

9.根据权利要求1所述的机床设计，进一步包括用于将所述鞍座安装到所述Y轴柱上的鞍座轴承，由此所述鞍座轴承位于沿Z轴方向测得的所述鞍座的大约中间的位置处。

10.根据权利要求2所述的机床，其中从所述滑动件的末端至所述滑动件轴承测得的所述滑动件的外伸量并不随着所述滑动件在所述鞍座上从完全伸出位置移至完全缩回位置而产生变化。