[实用新型]正交三轴机床

说明书

技术领域

本实用新型属于机床领域，具体涉及一种正交三轴机床，特别是指应用在水刀加工中心上的正交三轴机床。

背景技术

悬臂式正交三轴机床结构简单，上下料方便，被广泛应用在加工负载轻微的高压水射流切割领域。悬臂式正交三轴机床一般都包括床身、XYZ三轴运动组件和加工头组件，加工头组件安装在XYZ三轴运动组件上，并能够沿XYZ三个方向精确的移动，以实现加工需求。XYZ三轴运动组件中有一横梁，用于支撑在其上面行走的悬臂，横梁的两端通过两个立柱与床身固定。横梁上设置有X向导轨，一悬臂套装在横梁上，悬臂上设置有Y向导轨，悬臂上同时安装一Z向运动机构，Z向运动机构上设置有竖直方向导轨。悬臂沿横梁上的X向导轨移动（即X向），加工头组件沿着悬臂上的Y向导轨移动（即Y向），同时在悬臂上沿竖直方向导轨上下移动（即Z向）。

XYZ三轴运动组件中横梁的加工和成型需要确保横梁两侧的导轨平行和平直，由于其平行度和平直度误差可能会被悬臂式结构放大，该要求直接影响整个机床的运动精度和零件的加工精度，而加工精度正是影响机床的应用范围的主要因素。要获得上述要求的横梁目前依靠精密的加工机床（比如导轨磨床）和精细的工艺流程（比如铲刮工艺）可以逐一获得，然而却需要付出很高的成本和加工周期。特别是如果需要加工的横梁比较长的情况下更是如此，常见到的较大型机床的很大部分加工成本主要就在这。作为一个很典型的机床案例是高压喷射磨料水射流切割（简称为水刀）机床，切割行程通常有一米多长度以上，加工头又需要在XYZ轴上行走定位，如果要获得平行和光滑平直的横梁就需要很高的加工成本，从而也直接导致整个正交三轴机床的制造成本高昂。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种精度高及制造成本低廉的正交三轴机床。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种正交三轴机床，包括床身、XYZ三轴运动组件和加工头组件，所述XYZ三轴运动组件包括相互正交的X轴横梁、Y轴悬臂和Z轴滑移架，X轴横梁的两端固定安装在床身上，加工头组件固定安装在Z轴滑移架上；

其特征在于，所述X轴横梁的侧面设置有第一凹槽，凸出于第一凹槽的安置腔处固定有一X向导轨，X向导轨处于水平线上；X轴横梁上设有第一水平滑移座，所述第一水平滑移座与第一传动装置连接；所述Y轴悬臂侧面设置有第二凹槽，凸出于第二凹槽的安置腔处固定有一Y向导轨，Y向导轨与X向导轨垂直；Y轴悬臂与第一水平滑移座固定连接； Y轴悬臂上设有第二水平滑移座，所述第二水平滑移座与第二传动装置连接； Z轴滑移架与第二水平滑移座固定连接； 

第一凹槽与X向导轨连接处的空隙内、第二凹槽与Y向导轨连接处的空隙内、第一水平滑移座与第一传动装置连接处的空隙内、第二水平滑移座与第二传动装置连接处的空隙内、Y轴悬臂与第一水平滑移座连接处的空隙内或Z轴滑移架与第二水平滑移座连接处的空隙内至少其中一处填充有成型塑料金属。

进一步的，第一水平滑移座通过第一滑移座导轨滑块与X向导轨配合进行滑移，第二水平滑移座通过第二滑移座导轨滑块与Y向导轨配合进行滑移，第一水平滑移座与第一滑移座导轨滑块连接处的空隙内、第二水平滑移座与第二滑移座导轨滑块连接处的空隙内至少其中一处填充有成型塑料金属。

进一步的，所述第一传动装置包括X向丝杠、X向螺母、X向丝杠螺母座，X向丝杆设置于X轴横梁的下方，并与X向导轨平行；X向螺母套设在X向丝杆上，并通过X向丝杆螺母座安装在第一水平滑移座上；所述第二传动装置包括Y向丝杠、Y向螺母、Y向丝杠螺母座，Y向丝杆设置于Y轴悬臂的下方，并与Y向导轨平行；Y向螺母套设在Y向丝杆上，并通过Y向丝杆螺母座安装在第二水平滑移座上；第一水平滑移座与X向丝杆螺母座之间的间隙内、第二水平滑移座与Y向丝杆螺母座之间的间隙内至少其中一处填充有成型塑料金属。

进一步的，所述X轴横梁和/或Y轴悬臂为中空结构，正交三轴机床的控制装置、以及第一水平滑移座和/或第二水平滑移座的驱动装置均设置于所述中空结构的中空腔内。

进一步的，所述第一凹槽为两个，两个第一凹槽分布在X轴横梁的轴两侧；所述第二凹槽为两个，两个第二凹槽分布在Y轴悬臂的轴两侧。