CN103659286B - 一种模块化立式加工中心床身结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机床设计领域，涉及一种立式加工中心床身结构，特别涉及一种具有模块化特点的立式加工中心床身结构。本发明所采用的技术方案是：设计一种模块化立式加工中心床身结构，包括床身基体、硬轨子模块和线轨子模块。床身基体、硬轨子模块和线轨子模块上都设置有统一的定位连接接口，接口采用侧边和底部基准面定位、顶丝顶紧和螺钉连接，并间隔打入销钉起到重复定位及加强固定的作用，通过拆卸、安装顶丝、螺钉和销钉来实现硬轨子模块和线轨子模块在床身基体上的互换重组，进而设计、制造出硬轨床身和线轨床身。本发明避免了重复设计、制造床身相同结构的缺陷，缩短了机床的设计周期，降低了制造成本，大大提高了生产效率，最终实现了机床的快速设计、制造与维修。

Description

一种模块化立式加工中心床身结构
技术领域
本发明属于数控机床设计、制造领域，涉及一种立式加工中心床身结构，特别涉及一种具有模块化特点的立式加工中心床身结构。
背景技术
立式加工中心的床身位于机床最下方，起主要支撑作用。立式加工中心的Y向进给运动是通过执行部件沿着床身导轨运动来实现。立式加工中心导轨分为硬轨和线轨两种，硬轨刚性好,但加工速度较低，适合低速重切削；线轨精度高，但刚性较差，适合高速轻切削。目前床身上的硬轨是和床身加工为一体的铸造件，即床身上铸造出导轨的形状，再通过粗加工、表面淬火、磨削后加工成的导轨；床身上的线轨本身是标准件——线轨滑块副，分为线轨和滑块，首先床身上铸造出线轨安装接口的形状，再加工成安装面，然后安装上线轨滑块副。两种床身结构只是在硬轨和线轨安装处结构不同，其余部分结构相同，但是为了满足不同的加工要求，仍然需要设计和生产出硬轨和线轨两种床身结构，这就导致了机床设计周期长，制造成本高、灵活性差等缺陷。
发明内容
本发明的内容就是针对上述已有技术中存在的问题和缺陷，设计一种基于模块化立式加工中心床身结构。这种床身结构只需要设计一个统一的床身基体、硬轨子模块和线轨子模块，通过在统一的床身基体上更换硬轨子模块和线轨子模块即可快速制造出硬轨床身和线轨床身，有效缩短了机床的设计和制造周期，大大降低制造成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于模块化床身结构包括一个床身基体、硬轨子模块和线轨子模块。
所述床身基体是指组成硬轨床身和线轨床身的共用件，其特征在于既能起到支承整台机床的作用，又能同时安装硬轨子模块和线轨子模块，所以床身基体上设置了安装硬轨子模块和线轨子模块的定位连接接口。
所述硬轨子模块是指与机床分离的硬轨，其特征在于既能支承和引导滑鞍执行Y向运动，又能定位连接到床身基体上，所以硬轨子模块上一方面保留了传统硬轨形状，另一方面设置了与床身基体定位连接的接口。
所述线轨子模块是线轨滑块副和线轨滑块副连接板的装配体，其中线轨滑块副是标准件，具有支承和引导滑鞍执行Y向运动的作用；线轨滑块副连接板是连接线轨滑块副和床身的中间桥梁，其特征在于既能安装线轨滑块副，又能定位连接到床身基体上，所以在线轨滑块副 连接板上设置了与线轨滑块副定位连接的接口和与床身基体定位连接的接口。
不论硬轨子模块还是线轨子模块，其中涉及到的接口定位方式均采取一侧边基准面和底部基准面定位，在另一侧边用顶丝顶紧；底面连接方式采取螺钉连接,并间隔打入销钉起到重复定位及加强固定的作用。
最终通过拆卸、安装顶丝、螺钉和销钉来实现导轨模块在床身基体上的互换重组。
本发明的有益效果是：有效避免了重复设计和制造床身相同结构的缺陷，缩短了机床的设计和制造周期，降低了制造成本，模块拆装方便，有利于机床生产厂商根据市场要求进行导轨模块的更换和重组，对实现机床快速设计、制造和维修具有重要意义。同时模块具有标准化和统一化的特点，便于实现批量生产，大大提高了生产效率。
附图说明
附图1是本发明床身基体的结构示意图；
附图2是本发明硬轨子模块的结构示意图；
附图3是本发明线轨滑块副接板的结构示意图；
附图4是本发明线轨子模块的结构示意图；
附图5是本发明模块重组后硬轨床身的结构示意图；
附图6是本发明模块重组后线轨床身的结构示意图；
图中件号说明：
1.床身基体，2.硬轨子模块，3.线轨子模块，4.线轨滑块副连接板，5.线轨滑块副，6.楔形压块，7.导轨模块的顶丝安装台，8.床身安装导轨模块的侧边基准面，9.床身安装导轨模块的底部基准面，10.硬轨侧边基准面，11.硬轨底部基准面,12.线轨滑块副连接板上用于安装线轨的侧边基准面一,13.线轨滑块副连接板上用于在床身基体上定位的侧边基准面二14.线轨滑块副连接板上用于安装线轨的底部基准面一，15.线轨滑块副连接板上用于在床身基体上定位的底部基准面二，16.楔形压块安装槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
床身基体上安装的两条导轨是对称关系，故以其中一条导轨的安装为例进行说明。
如附图1所示，床身基体1上设置了导轨模块的顶丝安装台7、床身安装导轨模块的侧边基准面8、床身安装导轨模块的底部基准面9，并在导轨模块的顶丝安装台7上配打安装顶丝的螺纹孔。为了便于加工与装配，两个安装基准面的相交处加工出退刀槽。
如附图2所示，硬轨子模块2上，设置了硬轨侧边基准面10、硬轨底部基准面11，并在硬轨子模块2上配打两排沉头孔用于与基体连接。
如附图3所示，线轨滑块副连接板4上设置了线轨滑块副连接板上用于安装线轨的侧边基准面一12、线轨滑块副连接板上用于在床身基体上定位的侧边基准面二13、线轨滑块副连接板上用于安装线轨的底部基准面一14、线轨滑块副连接板上用于在床身基体上定位的底部基准面二15，并在线轨滑块副连接板4上配打两排沉头孔用于与基体连接。其中12和14是安装标准件线轨滑块副的基准面，其结构由线轨滑块副5决定，同时线轨滑块副5需要安装楔形压块6调整线轨的直线度，故线轨滑块副连接板4上设置了楔形压块安装槽16。
如附图4所示，将线轨滑块副5以线轨滑块副连接板上用于安装线轨的侧边基准面一12和线轨滑块副接板上用于安装线轨的底部基准面一14为安装基准，安装固定在线轨滑块副连接板4上，并在楔形压块安装槽16中安装楔形压块6调整线轨滑块副5的直线度，组成线轨子模块3。
如附图5所示，硬轨子模块2以床身基体1上的床身安装导轨模块的侧边基准面8、床身安装导轨模块的底部基准面9为安装基准，基准面找正对齐后，在导轨模块的顶丝安装台7上安装顶丝使硬轨侧边基准面10贴紧床身安装导轨模块的侧边基准面8，然后在床身基体1上配打螺纹孔，在硬轨子模块2上按顺序拧紧螺钉，将硬轨底部基准面11压紧至床身安装导轨模块的底部基准面9，最后间隔打入销钉，组成硬轨床身。
如附图6所示，线轨子模块3以床身基体1上的床身安装导轨模块的侧边基准面8、床身安装导轨模块的底部基准面9为安装基准，基准面找正对齐后，在导轨模块的顶丝安装台7上安装顶丝，使线轨滑块副连接板上用于在床身基体上定位的侧边基准面二13贴紧床身安装导轨模块的侧边基准面8，在线轨子模块3上按顺序拧紧螺钉，将线轨滑块副连接板上用于在床身基体上定位的底部基准面二15压紧至床身安装导轨模块的底部基准面9，最后间隔打入销钉，组成线轨床身。

Claims (4)

1.一种模块化立式加工中心床身结构，包括床身基体（1）、硬轨子模块（2）和线轨子模块（3）；床身基体（1）上设置了安装硬轨子模块（2）和线轨子模块（3）的定位连接接口，该接口的定位方式采取侧边和底部基准面定位，连接方式采取顶丝、螺钉及销钉连接；硬轨子模块（2）以床身基体（1）上的床身安装导轨模块的侧边基准面（8）、床身安装导轨模块的底部基准面（9）为安装基准，基准面找正对齐后，在导轨模块的顶丝安装台（7）上安装顶丝使硬轨侧边基准面（10）贴紧床身安装导轨模块的侧边基准面（8），然后在床身基体（1）上配打螺纹孔，在硬轨子模块（2）上按顺序拧紧螺钉，将硬轨底部基准面（11）压紧至床身安装导轨模块的底部基准面（9），最后间隔打入销钉，组成硬轨床身；线轨子模块（3）以床身基体（1）上的床身安装导轨模块的侧边基准面（8）、床身安装导轨模块的底部基准面（9）为安装基准，基准面找正对齐后，在导轨模块的顶丝安装台（7）上安装顶丝，使线轨滑块副连接板上用于在床身基体上定位的侧边基准面二（13）贴紧床身安装导轨模块的侧边基准面（8），在线轨子模块（3）上按顺序拧紧螺钉，将线轨滑块副连接板上用于在床身基体上定位的底部基准面二（15）压紧至床身安装导轨模块的底部基准面（9），最后间隔打入销钉，组成线轨床身；通过硬轨子模块（2）和线轨子模块（3）在床身基体（1）上的接口实现硬轨子模块（2）和线轨子模块（3）在床身基体（1）上的互换重组，进而达到快速设计、制造和维修硬轨床身和线轨床身的目的。
2.根据权利要求1所述的模块化立式加工中心床身结构，其特征是：床身基体（1）上设置了导轨模块的顶丝安装台（7）、床身安装导轨模块的侧边基准面（8）、床身安装导轨模块的底部基准面（9），导轨模块的顶丝安装台（7）上配打安装顶丝的螺纹孔；为了便于加工与装配，两个安装基准面的相交处加工出退刀槽。
3.根据权利要求1所述的模块化立式加工中心床身结构，其特征是：硬轨子模块（2）上，设置了硬轨侧边基准面（10）、硬轨底部基准面（11），并在硬轨子模块（2）上配打两排沉头孔用于与基体连接。
4.根据权利要求1所述的模块化立式加工中心床身结构，其特征是：线轨滑块副连接板（4）上设置了线轨滑块副连接板上用于安装线轨的侧边基准面一（12）、线轨滑块副连接板上用于在床身基体上定位的侧边基准面二（13）、线轨滑块副连接板上用于安装线轨的底部基准面一（14）、线轨滑块副连接板上用于在床身基体上定位的底部基准面二（15）、楔形压块安装槽（16），并在线轨滑块副连接板（4）上配打两排沉头孔用于与基体连接；将线轨滑块副（5）以线轨滑块副连接板上用于安装线轨的侧边基准面一（12）和线轨滑块副连接板上用于安装线轨的底部基准面一（14）为安装基准，安装固定在线轨滑块副连接板（4）上，并在楔形压块安装槽（16）中安装楔形压块（6）调整线轨滑块副（5）的直线度，组成线轨子模块（3）。
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