CN101543961A - 龙门机床立柱横梁复合导轨结构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械制造业的龙门机床装置领域，尤其是数控龙门机床立柱横梁复合导轨结构。其具有横梁与左立柱、右立柱，左立柱通过左导轨装置与横梁滑动配合，右立柱通过右导轨装置与横梁滑动配合，左导轨装置具有基准导轨装置，该基准导轨装置为若干基准导向装置与左导轨组成，基准导向装置与左导轨滑动配合，基准导向装置固定设置在横梁的一端，左导轨固定设置在左立柱一侧，右导轨装置具有调节导轨装置，该调节导轨装置为若干调节装置与右导轨组成，调节装置与右导轨滑动配合，调节装置固定设置在横梁的另一端，右导轨设置在右立柱的一侧。本发明的有益好处是提高了导轨精度和承载力，减小了损耗，延长了导轨的使用寿命，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于机械制造业的龙门机床装置领域，尤其是数控龙门机床立柱横梁复合导轨结构。
技术背景
我国许多重要行业，如发电设备(水电、风电、核电)、航空、航天、船舶、汽车制造业都需要高精、大型动梁数控龙门装备。大型动梁数控龙门加工机床是现代装备制造业的急需设备，随着我国经济的不断成长，国家越来越重视重型数控龙门镗铣床项目相关行业的发展。目前机械制造业广泛应用的龙门式数控机床。动横梁移动的导轨——立柱导轨，为动梁数控龙门式机床的关键部件，导轨是两个相对运动部件接合面组成的滑动副，由机床的支承部件和执行部件匹配而成，导轨是机床的心脏，是机床的重要部件之一，它在很大程度上决定机床的刚度、精度和精度保持性，是保证机床加工精度的最重要因素之一。
现代数控机床使用的导轨主要有3种，它们是滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。
1、滑动导轨分为矩形滑动导轨和圆形滑动导轨，矩形导轨优点是结构简单，制造、检验和修理方便；导轨面较宽，承载力较大，刚度高，故应用广泛。但导轨间隙需用压板或镶条调整，且磨损后需重新调整，接触刚度低。为保证导轨正常工作，导轨滑动表面之间应保持适当的间隙。间隙过小，会增加摩擦阻力；间隙过大，会降低导向精度。导轨的间隙依靠刮研来保证，要费很大的劳动量，而且导轨经过长期使用后，会因磨损而增大间隙。圆形导轨制造方便，外圆采用磨削，内孔研磨可达精密的配合，但磨损后不能调整间隙。为防止转动，可在圆柱表面开键槽或加工出平面，但不能承受大的扭矩，宜用于承受轴向载荷的场合。
2、直线滚动导轨的特点是摩擦阻力小，运动轻便灵活；磨损小，能长期保持精度，动、静摩擦系数差别小，低速时不易出现″爬行″现象，故运动均匀平稳。滚动导轨的缺点是，导轨面和滚动体是点接触或线接触，抗震性差，接触应力大，故对导轨的表面硬度要求高；对导轨的形状精度和滚动体的尺寸精度要求高。
3、静压导轨优点是导轨运动速度的变化对油膜厚度的影响很小；载荷的变化对油膜厚度的影响很小；液体摩檫，摩檫系数仅为0.005左右，油膜抗振性好。缺点：导轨自身结构比较复杂；需要增加一套供油***；对润滑油的清洁程度要求很高，成本高，维修困难。
发明目的
本发明针对上述技术中滑动导轨中矩形间隙大精度不高，圆形导轨无法承受大扭矩，滚动导轨抗震性差接触面应力大，静压导轨成本高的不足之处，提供一种导轨面宽，承载力大，刚度高并且能调节间隙的龙门机床立柱横梁复合导轨结构。
实现本发明的技术方案如下：
龙门机床立柱横梁复合导轨结构，其具有横梁与左立柱、右立柱，左立柱与右立柱设定在横梁的两端，左立柱与右立柱均具有丝杠，左立柱通过左导轨装置与横梁滑动配合，右立柱通过右导轨装置与横梁滑动配合，左导轨装置具有基准导轨装置，该基准导轨装置为若干基准导向装置与左导轨组成，基准导向装置与左导轨滑动配合，基准导向装置固定设置在横梁的一端，左导轨固定设置在左立柱一侧，右导轨装置具有调节导轨装置，该调节导轨装置为若干调节装置与右导轨组成，调节装置与右导轨滑动配合，调节装置固定设置在横梁的另一端，右导轨设置在右立柱的一侧。
所述的调节装置由可调内侧镶条模块固定设置在内侧镶条底板上组成，内侧镶条底板嵌入设置在横梁上，可调内侧镶条模块两侧设置有滑动耐磨装置，可调内侧镶条模块与右导轨滑动配合。
所述的基准导向装置为横梁基准导向模块，该基准导向模块嵌入设置在横梁上，基准导向模块两侧设置有滑动耐磨装置，基准导向模块与左导轨滑动配合。
所述的左导轨装置还具有若干左滑动镶条，右导轨装置还具有若干右滑动镶条，左滑动镶条固定设置在横梁上与左立柱另一侧滑动配合，右滑动镶条固定设置在横梁上与右立柱的另一侧滑动配合。
所述的滑动耐磨装置由滑行滚针轴承与塑面软带组成。
所述的左滑动镶条与右滑动镶条均由外侧镶条固定设置在外侧镶条底板上组成，左滑动镶条侧面通过左外压板固定在横梁上，右滑动镶条侧面通过右外压板固定在横梁上，左滑动镶条与右滑动镶条端部均通过镶条固定板固定在横梁上。
所述的可调内侧镶条模块两端设置有固定板，固定板固定设置在横梁上。
所述的左立柱与横梁之间、右立柱与横梁之间均固定设置有内压板。
所述的左立柱、右立柱与横梁的滑动结合面设置有塑面软带，塑面软带固定设置在横梁上。
所述的塑面软带为聚四氟乙烯软带。
采用了上述方案，龙门机床立柱横梁复合导轨结构，其具有横梁与左立柱、右立柱，左立柱与右立柱设定在横梁的两端，左立柱与右立柱均具有丝杠，左立柱通过左导轨装置与横梁滑动配合，右立柱通过右导轨装置与横梁滑动配合，这样的结构保证了导轨面宽，承载力大，刚度高，左立柱与横梁之间设置有基准导向装置，右立柱与横梁之间设置有调节装置，在实际使用过程中可以及时调整立柱与横梁之间的间隙，保证精度，基准导向装置与调节装置上设置有滑行滚针轴承，改变原来的滑动摩擦为滚动与滑动相结合的摩擦方式，减少摩擦里，保证导轨的精度长期稳定，保证了机床的加工精度，在立柱与横梁的滑动接触面设置有耐磨的聚四氟乙烯软带，这样动、静摩擦系数差别较小，低速时不易出现爬行现象，能均匀平稳的运动，减少了电机功率损耗，提高加工能力，左导轨与右导轨为淬硬的钢导轨的耐磨性比普通灰铸铁高5～10倍。提高导轨的耐磨性，使其在较长的时间内保持一定的导向精度，就能延长设备的使用寿命，本发明的有益好处是提高了导轨精度和承载力，减小了损耗，延长了导轨的使用寿命，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A—A向视图；
图3为图1的B部放大示意图；
图4为图1的C部放大示意图；
图5为图2的D部放大示意图；
图6为图2的E部放大示意图；
图7为图1的P向视图；
图8为图1的K向视图；
图中，1、左立柱，2、右立柱，3、横梁，4、内压板，5、左外压板，6、基准导向模块，7、可调内侧镶条模块，8、内侧镶条底板，9、外侧镶条，10、外侧镶条底板，11、丝杠，12、右外压板，13、固定板，14、滑行滚针轴承，15、塑面软带，16、左导轨，17、右导轨。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，龙门机床立柱横梁复合导轨结构，其具有横梁3与左立柱1、右立柱2，左立柱1与右立柱2设定在横梁3的两端，左立柱1与右立柱2均具有丝杠11，左立柱1通过左导轨装置与横梁3滑动配合，右立柱2通过右导轨装置与横梁3滑动配合，左立柱1与横梁3之间、右立柱2与横梁3之间均固定设置有内压板4，左导轨装置具有基准导轨装置，该基准导轨装置为四组基准导向装置与左导轨16组成，基准导向装置与左导轨16滑动配合，基准导向装置固定设置在横梁3的一端，左导轨16固定设置在左立柱1一侧，基准导向装置为横梁基准导向模块6，该基准导向模块6嵌入设置在横梁3上，基准导向模块6两侧设置有滑动耐磨装置，基准导向模块6与左导轨16滑动配合，右导轨装置具有调节导轨装置，该调节导轨装置为四组调节装置与右导轨17组成，调节装置与右导轨17滑动配合，调节装置固定设置在横梁3的另一端，右导轨17设置在右立柱的一侧，调节装置由可调内侧镶条模块7固定设置在内侧镶条底板8上组成，内侧镶条底板8嵌入设置在横梁3上，可调内侧镶条模块7两侧设置有滑动耐磨装置，滑动耐磨装置由滑行滚针轴承14与塑面软带15组成，可调内侧镶条模块7与右导轨17滑动配合，可调内侧镶条模块7两端设置有固定板13，固定板13固定设置在横梁3上，左导轨装置还具有两组左滑动镶条，右导轨装置还具有两组右滑动镶条，左滑动镶条固定设置在横梁3上与左立柱1另一侧滑动配合，右滑动镶条固定设置在横梁3上与右立柱2的另一侧滑动配合，左滑动镶条与右滑动镶条均由外侧镶条9固定设置在外侧镶条底板10上组成，左滑动镶条侧面通过左外压板5固定在横梁上，右滑动镶条侧面通过右外压板12固定在横梁上，左滑动镶条与右滑动镶条端部均通过镶条固定板13固定在横梁上，左立柱1、右立柱2与横梁3的滑动结合面设置有塑面软带15，塑面软带15用胶水固定设置在横梁3上，塑面软带15为聚四氟乙烯塑面软带，压板4、左外压板5、右外压板12配合处均粘结有聚四氟乙烯塑面软带，修磨压板固定结合面或滑动结合面，保证横梁与立柱结合面的间隙，左、右导轨淬硬的钢导轨。
调整横梁3上可调内侧镶条模块7与右导轨17的间隙，保证横梁3基准导向模块6与立柱1的左导轨16的间隙，使基准导向模块6与左立柱1左导轨16的间隙及可调镶条模块7与右导轨17的间隙为零，用螺钉把镶条固定板13固定在横梁上下两个端面上。再调整左立柱1的横梁3之间的左滑动镶条的间隙、右立柱2的横梁之间的右滑动镶条的间隙，并用螺钉把镶条固定板13固定在横梁3的上下两个端面上。
本发明导轨面较宽，承载力较大，刚度高，动、静摩擦系数差别小，低速时不易出现″爬行″现象，故运动均匀平稳，改变原滑动摩擦为滑动和滚动相互结合的摩擦方式，减少摩擦力，保证导轨的精度长期稳定，保证了机床的加工精度，减少电机的功率损耗，提高加工能力，淬硬的钢导轨的耐磨性比普通灰铸铁高5～10倍。提高导轨的耐磨性，使其在较长的时间内保持一定的导向精度，就能延长设备的使用寿命。
龙门机床立柱横梁复合导轨结构，动态响应速度快，无爬行，能够保证机床性能可靠；在提高整个机床的动态性能的同时，也将提高零件的加工精度，这正是应用此结构的龙门式数控机床成功进入到国家重点行业的关键之所在。
Claims (10)
1、龙门机床立柱横梁复合导轨结构，其具有横梁与左立柱、右立柱，左立柱与右立柱设定在横梁的两端，左立柱与右立柱均具有丝杠，其特征在于：左立柱通过左导轨装置与横梁滑动配合，右立柱通过右导轨装置与横梁滑动配合，左导轨装置具有基准导轨装置，该基准导轨装置为若干基准导向装置与左导轨组成，基准导向装置与左导轨滑动配合，基准导向装置固定设置在横梁的一端，左导轨固定设置在左立柱一侧，右导轨装置具有调节导轨装置，该调节导轨装置为若干调节装置与右导轨组成，调节装置与右导轨滑动配合，调节装置固定设置在横梁的另一端，右导轨设置在右立柱的一侧。
2、根据权利要求1所述的龙门机床立柱横梁复合导轨结构，其特征在于：所述的调节装置由可调内侧镶条模块固定设置在内侧镶条底板上组成，内侧镶条底板嵌入设置在横梁上，可调内侧镶条模块两侧设置有滑动耐磨装置，可调内侧镶条模块与右导轨滑动配合。
3、根据权利要求1所述的龙门机床立柱横梁复合导轨结构，其特征在于：所述的基准导向装置为横梁基准导向模块，该基准导向模块嵌入设置在横梁上，基准导向模块两侧设置有滑动耐磨装置，基准导向模块与左导轨滑动配合。
4、根据权利要求1所述的龙门机床立柱横梁复合导轨结构，其特征在于：所述的左导轨装置还具有若干左滑动镶条，右导轨装置还具有若干右滑动镶条，左滑动镶条固定设置在横梁上与左立柱另一侧滑动配合，右滑动镶条固定设置在横梁上与右立柱的另一侧滑动配合。
5、根据权利要求2或者3任意一项所述的龙门机床立柱横梁复合导轨结构，其特征在于：所述的滑动耐磨装置由滑行滚针轴承与塑面软带组成。
6、根据权利要求4所述的龙门机床立柱横梁复合导轨结构，其特征在于：所述的左滑动镶条与右滑动镶条均由外侧镶条固定设置在外侧镶条底板上组成，左滑动镶条侧面通过左外压板固定在横梁上，右滑动镶条侧面通过右外压板固定在横梁上，左滑动镶条与右滑动镶条端部均通过镶条固定板固定在横梁上。
7、根据权利要求2所述的龙门机床立柱横梁复合导轨结构，其特征在于：所述的可调内侧镶条模块两端设置有固定板，固定板固定设置在横梁上。
8、根据权利要求1所述的龙门机床立柱横梁复合导轨结构，其特征在于：所述的左立柱与横梁之间、右立柱与横梁之间均固定设置有内压板。
9、根据权利要求1所述的龙门机床立柱横梁复合导轨结构，其特征在于：所述的左立柱、右立柱与横梁的滑动结合面设置有塑面软带，塑面软带固定设置在横梁上。
10、根据权利要求5所述的龙门机床立柱横梁复合导轨结构，其特征在于：所述的塑面软带为聚四氟乙烯软带。
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