[发明专利]龙门式多轴加工中心的复合材料框架结构及加工中心

说明书

本发明提供了一种龙门式多轴加工中心的复合材料框架结构及加工中心,包括支撑柱组件、横梁部件、滑鞍部件以及滑枕部件，所述支撑柱组件上设置有沿X向的第一导引组件，所述横梁部件可移动的安装在第一导引组件上，所述横梁部件上设置有沿Y向的第二导引组件，所述滑鞍部件可移动的安装在第二导引组件上，所述滑枕部件上设置有沿Z向的第三导引组件，所述滑枕部件安装在滑鞍部件上并能够通过第三导引组件沿Z向移动，本发明中横梁部件、滑鞍部件、滑枕部件都采用复合材料框架结构，相比同等刚性的钢结构质量减少了60％，从而降低了机床对厂房地基的要求，使机床进给速度增加了1.5倍，提升了加工效率，降低了机床能耗及安装维护费用。

技术领域

本发明涉及龙门加工中心领域，具体地，涉及一种龙门式多轴加工中心的复合材料框架结构及加工中心，更为具体地，涉及用于汽车工业、船舶工业、风电、模具、艺术品等行业的模具加工中心框架结构。

背景技术

高速龙门加工中心属于数控机床中的一种，其优点在于可以灵活地从各个方向加工完成体积较大的工件，这一类加工中心至少有三个平动轴，为了更灵活的进行加工，还会增加一个或两个旋转轴。而三个平动轴的移动速度快慢会对加工效率起到决定性的作用。

已知的龙门加工中心一般采用钢结构来制作整体移动部件，这往往导致移动部件质量过大，为了承载移动部件，龙门加工中心的床身立柱也会做的比较粗壮，使整体设备质量很难得到控制。同时，过大的移动部件质量大大限制了此类加工中心的加工速度，要达到足够高的加工速度就要使用驱动力更大的电机进行驱动，一般此类加工中心平动轴可以达到的最高加工速度在60m/min左右，难以进一步提升。

为了进一步提升加工中心的加工速度，市场上出现了采用各种轻质材料制作的移动部件，例如铝合金材料及各种复合材料。结构形式也有各种各样，例如碳纤维制作的杆状结构，铝合金制作的方框结构。但在使用过程中发现，此类结构刚性往往难以保证，受力容易变形甚至损坏，仅仅适用于低加工力或者无加工力的场合，例如激光切割加工中心、3D打印加工中心或者非金属材料加工中心上，无法应用于金属切削等高加工力的场合。

综上所述，目前高速桥式龙门加工中心为保证结构刚性，就难以提升加工速度；提高加工速度便会牺牲结构刚性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种龙门式多轴加工中心的复合材料框架结构及加工中心。

根据本发明提供的一种龙门式多轴加工中心的复合材料框架结构,其特征在于，包括支撑柱组件、横梁部件、滑鞍部件以及滑枕部件；

所述支撑柱组件上设置有沿X向的第一导引组件，所述横梁部件可移动的安装在第一导引组件上，所述横梁部件上设置有沿Y向的第二导引组件，所述滑鞍部件可移动的安装在第二导引组件上，所述滑枕部件上设置有沿Z向的第三导引组件，所述滑枕部件安装在滑鞍部件上并能够通过第三导引组件能够沿Z向移动，其中，所述横梁部件、滑鞍部件以及滑枕部件都采用复合材料框架结构。

优选地，所述支撑柱组件包括相互间隔布置的第一立柱、第二立柱；

所述第一导引组件包括相互平行布置的第一X向导轨、第二X向导轨，所述第一X向导轨、第二X向导轨分别安装在所述第一立柱、第二立柱上；

所述第二导引组件包括相互平行且间隔布置的第一Y向导轨、第二Y向导轨，所述第三导引组件包括相互平行且间隔布置的第一Z向导轨、第二Z向导轨。

优选地，还包括第一驱动部件以及第二驱动部件，所述第一驱动部件、第二驱动部件分别设置在横梁部件的两端且能够同步驱使横梁部件的两端在第一导引组件上运动。

优选地，所述横梁部件包括第一金属框组件以及安装在第一金属框组件上的第一碳纤维夹芯复合板；

所述滑鞍部件包括第二金属框组件以及安装在第二金属框组件上的第二碳纤维夹芯复合板；