[发明专利]一种卧式机床的零悬垂滑座结构

说明书

本发明涉及一种卧式机床的零悬垂滑座结构，旨在通过优化X轴导轨的布局形式，实现X轴运动部件的质心支撑，消除由于X轴运动部件悬垂而对立柱产生的倾覆力矩。由L型立柱、滑座、X轴立面导轨、X轴平面导轨、X轴滑块、X驱动装置、主轴箱以及Y轴滑动装置组成，L型立柱固定于机床床身上，由竖直端和水平端组成，竖直端的内侧面安装有两根X轴立面导轨，水平端的上顶面安装有X轴平面导轨；滑座分别通过其后侧面和顶部的X轴滑块作用于X轴立面导轨和X轴平面导轨上，在X轴驱动装置作用下可沿X轴水平移动；主轴箱通过Y轴滑动装置安装于滑座上，一方面可随滑座一起沿X轴水平移动，另一方面可沿Y轴上下移动。

技术领域

本发明属于机械加工领域，特别涉及一种卧式机床的零悬垂滑座结构。

背景技术

随着我国装备制造业的发展，精密卧式加工中心越来越受到市场的青睐。卧式加工中心领域主要有两种比较典型的结构，一种是动柱式结构，一种是框架式结构，即箱中箱结构。

动柱式卧式加工中心为防止立柱在切削力作用下产生位移和变形，立柱质量一般都较大，而较重的立柱无法实现较高的速度和加速度，使机床整体动态特性不佳。立柱阶梯结构设计的新理念，降低了立柱重量，增强了抵抗Z向切削力的能力，但带来的问题是主轴不能太长，否则Y轴移动到下方会与立柱发生干涉，并且对工作台的高度也有一定要求，无法达到较高的刚性。

箱中箱式卧式加工中心采用立柱固定、滑座带动主轴箱移动的结构形式，提高了立柱的静、动刚度，减轻了运动部件的重量，具有热变形小、刚性高、动态特性好等优势，能够满足数控机床的高速、高精度加工要求，因此成为卧式机床的主流结构。

如图1所示，现有的箱中箱式卧式机床，滑座的驱动支撑结构均设置于滑座后侧面，相当于X轴运动部件悬臂安装于立柱上，其重力会对立柱产生倾覆力矩，使立柱产生变形，另外，主轴箱在滑座上上下移动，刀具的切削力也会对立柱产生倾覆力矩，而且该倾覆力矩为变量，使立柱的变形量不可控，影响了机床精度和动态性能的提升。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种卧式机床的零悬垂滑座结构，消除由于X轴运动部件悬垂而对立柱产生的倾覆力矩，减小立柱变形量，提升立柱的静、动刚度。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种卧式机床的零悬垂滑座结构，由L型立柱、滑座、X轴立面导轨、X轴平面导轨、X轴滑块、X驱动装置、主轴箱以及Y轴滑动装置组成，L型立柱固定于机床床身上，由竖直端和水平端组成，竖直端的内侧面安装有两根X轴立面导轨，水平端的上顶面安装有X轴平面导轨；滑座分别通过其后侧面和顶部的X轴滑块作用于X轴立面导轨和X轴平面导轨上，在X轴驱动装置作用下可沿X轴水平移动；主轴箱通过Y轴滑动装置安装于滑座上，一方面可随滑座一起沿X轴水平移动，另一方面可沿Y轴上下移动。

上述一种卧式机床的零悬垂滑座结构，所述滑座、X轴滑块、主轴箱以及Y轴滑动装置组成X轴运动部件，X轴平面导轨位于X轴运动部件质心的正下方。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用L型立柱设计，通过优化X轴导轨的布局形式，实现了X轴运动部件的质心支撑，消除了由于X轴运动部件悬垂而对立柱产生的倾覆力矩，大大减小了立柱的变形量，提升了立柱的静、动刚度，以及X轴的动态特性。

附图说明

图1是现有卧式机床滑座支撑结构示意图。

图2是本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图2所示，本发明的一种卧式机床的零悬垂滑座结构，由L型立柱1、滑座2、X轴立面导轨3、X轴平面导轨4、X轴滑块5、X驱动装置6、主轴箱7以及Y轴滑动装置8组成，其中L型立柱1、X轴立面导轨3、X轴平面导轨4、X驱动装置6构成固定部，滑座2、X轴滑块5、主轴箱7和Y轴滑动装置8则构成X轴运动部件。