[实用新型]一种高速加工机床大跨距高刚性横梁结构

说明书

技术领域

本实用新型属于高速加工机床零部件领域，特别是涉及一种高速加工机床大跨距高刚性横梁结构。

背景技术

高速加工机床是伴随现代工程材料技术、微电子技术的进步而发展起来的高效、高性能加工机床，它具有切削速度高，进给速度快，加速度大等基本特征。高切削速度方面可以通过使用电主轴来代替传统的机械结构主轴来实现，那么如何提高机床的进给速度和加速度便成为制约高速加工机床发展的一大难题。

传统机床，采用铸造结构横梁，内部加强筋厚度为20-30mm。由于铸造工艺性限制，内部筋腔必须均匀布置，这使得为了在某些应力集中部位增加筋腔密度而不得不将横梁整体筋腔数量增加，使横梁重量不必要的增大，由自重所引起的挠度变形显著，8m长横梁形变量在0.06-0.08mm之间；并且由于铸铁的弹性模量和抗拉强度等材料特性的限制使其成为高速机床性能提升的瓶颈。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高速加工机床大跨距高刚性横梁结构，以解决现有技术中铸造结构横梁限制高速机床性能的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种高速加工机床大跨距高刚性横梁结构，包括槽钢及通长直筋，所述的横梁结构为焊接形成的整体箱型结构，其中心部分由槽钢相对焊接而成，沿槽钢纵向焊接有通长直筋，所述的槽钢垂直方向通过筋板在横梁上形成腔体。

所述的槽钢垂直方向通过筋板在横梁上形成腔体。

有益效果

本实用新型的横梁重量为相同规格的铸造横梁的2/3。挠度变形量为铸造横梁的1/2。不仅增加了整机的动、静刚度而且还大大降低运动部件的重量和传动系统的惯量，降低机床驱动系统规格，缩减机床成本。

使用本实用新型还可以缩短产品的生产制造周期，为企业带来更大的经济效益，并且避免了横梁铸造过程中带来的环境污染和资源浪费等一系列相关问题，达到节能环保的要求。

采用焊接结构的横梁在提高高速加工机床动、静刚度，减小移动部件惯量，提高机床和刀具使用寿命，增加整机加工精度和可靠性等方面具有铸造横梁所不具备的许多优点，并且在增加企业经济效益，节省资源，保护环境等方面也有着自己强大的优势，因此在高速加工中心上全面推行焊接结构横梁势在必行。

附图说明

图1是本实用新型的侧视图；

图2是本实用新型的正视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图1、图2所示，本实用新型包括槽钢1及通长直筋2，所述的横梁结构为焊接形成的整体箱型结构，其中心部分由槽钢1相对焊接而成，沿槽钢纵向焊接有通长直筋2，所述的槽钢垂直方向通过筋板3在横梁上形成腔体。所述的槽钢1垂直方向通过筋板3在横梁上形成腔体。

本实用新型选择用弹性模量大的钢材作为横梁焊接的基本材料，采用整体箱型结构，中心部分由厚度为12mm两组槽钢相对焊接而成，沿槽钢纵向焊接8条通长直筋，厚度为16mm，此种设计方法在满足横梁刚性的前提下，使横梁型腔尽量简化，减小焊接的难度及变形量。垂直槽钢方向通过筋板将横梁分隔成若干小的腔体，经过有限元分析发现横梁连接部分的应力较为集中，因此我们将该处的腔体空间减小，而横梁的中间部分，需要抵抗因横梁自重和滑鞍滑枕的重量所带来的弯曲变形，因此将此处腔体间隔加大增加横梁的抗弯能力，并可减少由横梁自重引起的中间位置挠度形变。