CN110587326A - 一种滑鞍及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滑鞍及其制造方法，包括底座及设置于其上方两侧的侧板；工作台丝杠安装座，所述工作台丝杠安装座位于底座和侧板形成的凹槽内；线轨安装座，所述线轨安装座设置于侧板上方，用以安装工作台线轨；多组滑块安装座，所述滑块安装座成对设置于底座下表面两侧；滑鞍丝杠安装座，所述滑鞍丝杠安装座设置于底座下表面；其特征在于，所述底座包括上盖板和底板，所述底板与上盖板之间设置有纵腹板和横筋板。本发明相比传统铸造生产的方式可缩短生产周期，降低生产成本，提高产品品质。
Description
技术领域
本发明涉及了用于加工中心的一种滑鞍及其制造方法。
背景技术
数控机床是高端装备制造业的“工作母机”和基础装备，在航空航天、汽车、战略新兴产业及国防军工领域具有广泛的应用。数控机床的技术水平和保有量，已经成为一个国家制造业水平、工业现代化程度和国家综合竞争力的重要指标。与此同时，床身、立柱等结构件(以下简称床身)作为机床的关键零部件，其结构设计与制造方法比较单一，材料冶金、力学性能、应力变形、减震性能、尺寸精度等因素对机床加工精度及其精度保持性的影响规律研究较少，已经成为制约我国高档数控机床发展的瓶颈。从世界范围看，材料成形机床及大型金切机床均已普遍采用焊接结构床身，美、日、德等工业发达国家机床焊接件占装备总重量的比重已经达到了70％-80％，对于高档数控机床(立式加工中心、龙门铣床)，其加工精度和精度保持性要求较高，为加快研制周期、减低制造成本和适应个性化订制的市场需求，国外也开始采用焊接结构床身，并获得成功应用。
我国目前的数控机床床身主要采用铸铁件，铸造滑鞍内部筋板结构复杂，模具设计制造及造型与制芯存在一定的技术难度，且铸件熔化与浇注过程中因原料成分及工艺的差别，导致铸件成分的均匀性很难保证，浇注完成后需投入大量的人力物力清砂与铸件检验等工序，因此，数控机床采用铸造生产开发周期长、生产工艺繁琐、铸件品质难以保证，无法保证机床生产制造和使用性能要求。此外，面对日益严重的环境问题，各地铸造厂在执行环保政策过程中，导致铸造生产的停滞，严重影响机床制造业的生产。
焊接工艺是通过加热或加压或二者并用，用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间结合而形成永久性的连接工艺的过程，焊接过程单位长度消耗金属量低(20mm单V坡口单位长度焊接金属消耗量：90g/m)，且焊接制造无需复杂模具，可根据所设计的机床灵活调整装卡具，且所使用的原材料为市场供应的成熟产品，成本较低，材质具有良好的保证。
同时随着焊接设备、技术和仿真技术的发展，技术人员能够设计出适合于航空航天制造用的立式加工中心焊接部件的焊接工艺，采用产能利用率高、环境污染率相对较小焊接工艺进行机床设计制造已成为发展趋势。
发明内容
本发明公开了一种滑鞍及其制造方法，主要目的是解决铸造滑鞍生产周期长、生产工艺繁琐，品质难以保证的问题。
本发明的主要目的可以通过以下技术方案得以实现：
一种滑鞍，包括底座及设置于其上方两侧的侧板；工作台丝杠安装座，所述工作台丝杠安装座位于底座和侧板形成的凹槽内；线轨安装座，所述线轨安装座设置于侧板上方，用以安装工作台线轨；滑块安装座，所述滑块安装座成对设置于底座下表面两侧；滑鞍丝杠安装座，所述滑鞍丝杠安装座设置于底座下表面；其特征在于，所述底座包括上盖板和底板，所述底板与上盖板之间设置有纵腹板和横筋板。
进一步的，所述侧板包括外侧壁板和内侧壁板，所述外侧壁板位于滑鞍外部两侧，所述内侧壁板与上盖板构成凹槽，所述外侧壁板和内侧壁板之间设置有线轨筋板，所述线轨筋板设置在底座上，并与外侧壁板和内侧壁板固定连接，用以加强线轨安装座的承载能力，防止其变形。
进一步的，所述外侧壁板下部对应滑块安装座的位置设置有安装孔，用以配合安装滑块安装座。
进一步的，所述外侧壁板上设置有加强板，所述加强板设置于安装孔顶面和线轨安装座下底面之间，用以增强安装孔部位对线轨安装座的支撑，所述加强板两端下部设置有支撑板，用以支撑加强板。
进一步的，所述纵腹板设置于底板中部纵向方向上，用以支撑上盖板，所述纵腹板两侧相对设置有多组横筋板，所述横筋板与底板和纵腹板固定连接，用以增强底座的承载能力。
进一步的，所述底板上设置有应力释放孔，所述应力释放孔设置于纵腹板和横筋板连接位置的下方，用以释放焊接应力及服役过程中的应力，并降低滑鞍的自身重量。
进一步的，所述底座上设置有切削液收集管，所述切削液收集管贯穿上盖板和底板，且避让开纵腹板及横筋板。
进一步的，所述固定连接方式为焊接。
一种滑鞍的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
S1、将底板、纵腹板、横筋板、外侧壁板、内侧壁板和线轨筋板完成焊接；
S2、装配上盖板，将其与内侧壁板点固后完成焊接；
S3、装配工作台丝杠安装座和线轨筋板，点固后完成焊接；
S4、装配线轨安装座，完成焊接。
进一步的，所述S1包括：
S101、以底板为基准板，将纵腹板和横筋板点固；
S102、将两块内侧壁板分别与底板、横筋板点固；
S103、将纵腹板和底板、横筋板完成焊接；
S104、将内侧壁板和底板、横筋板完成焊接；.
S105、将线轨筋板与内侧壁板装配，并与内侧壁板和底板点固；
S106、将外侧壁板装配，并与线轨筋板和底板点固；
S107、将线轨筋板与内侧壁板、外侧壁板和底板完成焊接。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明提供了一种滑鞍及其制造方法，采用焊接方式生产滑鞍，此种方法用料简单，操作步骤简练，采用规则结构筋板，可以有效缩短滑鞍的生产周期，降低生产成本，提高产品品质，同时在滑鞍底板上采用了应力释放孔的设计，可以降低焊接生产中的焊接应力及产品服役过程中的应力，同时降低滑鞍的自身重量，大大提高了产品使用寿命。
附图说明
附图1是加工中心的整体结构示意图；
附图2是本发明中滑鞍的整体结构示意图；
附图3是本发明中滑鞍的正视图；
附图4是本发明附图3中滑鞍的A-A向剖面示意图；
附图5是本发明附图3中滑鞍的B-B向剖面示意图；
附图6为本发明中滑鞍的仰视图；
以下是附图标记，通过以下的附图标记可以清楚的理解本发明。
其中：100、床身；200、滑鞍；300、工作台；400、主轴箱；500、立柱；1、线轨安装座；2、工作台丝杠安装座；21、丝杠筋板；3、侧板；31、外侧壁板；32、内侧壁板；33、线轨筋板；34、安装孔；4、底座；41、上盖板；42、底板；43、纵腹板；44、凸板；45、横筋板；46、应力释放孔；47、切削液收集管；48、挡板；5、固定板；6、滑块安装座；7、滑鞍丝杠安装座；8、加强板；9、支撑板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图具体描述根据本发明实施例的一种滑鞍及其制造方法。
如图1所示，加工中心包括床身100，滑鞍200，工作台300，主轴箱400，立柱500，所述滑鞍200通过滑轨可滑动的设置在床身200上；滑鞍200上部通过滑轨设置有工作台300，所述工作台300可沿滑鞍纵向滑动。
如图2-4所示，本发明具体的实施例描述了一种滑鞍，该滑鞍主要包括底座4及设置于其上方两侧的侧板3；工作台丝杠安装座2，所述工作台丝杠安装座2位于底座4和侧板3形成的凹槽内；线轨安装座1，所述线轨安装座1设置于侧板3上方，用以安装工作台线轨；滑块安装座6，所述滑块安装座6成对设置于底座4下表面两侧；滑鞍丝杠安装座7，所述滑鞍丝杠安装座7设置于底座4下表面；所述底座4包括上盖板41和底板42，所述底板42与上盖板41之间设置有纵腹板43和横筋板45。
如图4-6所示，所述侧板3包括外侧壁板31和内侧壁板32，所述外侧壁板31和内侧壁板32之间设置有多个垂直于外侧壁板31、内侧壁板32和底板42的线轨筋板33，用以加强线轨安装座1的承载能力，防止其变形，所述线轨筋板33与底板42、外侧壁板31和内侧壁板32固定连接，所述固定连接方式为焊接。
所述外侧壁板31下部对应滑块安装座6的位置设置有安装孔34，用以配合安装滑块安装座6，所述安装孔34内部两侧设置有线轨筋板33。
所述外侧壁板31上设置有加强板8，用以增强安装孔34部位对线轨安装座1的支撑，所述加强板8设置于安装孔34顶面和线轨安装座1下底面之间，且其在长度方向上横贯所有安装孔34，所述加强板8两端下部设置有支撑板9，用以支撑加强板8。
所述上盖板41两端设置有挡板48，用以防止切削液流出；所述纵腹板43设置于底板42中部纵向方向上，用以支撑上盖板41，所述纵腹板43两侧相对设置有多组横筋板45，所述横筋板45与底板42和纵腹板43固定连接，所述固定连接方式为焊接，用以增强底座4的承载能力。
所述底板42两侧对应滑块安装座6的位置设置有对应的凸板44，所述凸板44与所述底板42一体下料。
所述底板42上设置有多个应力释放孔46，所述应力释放孔46设置于纵腹板43和横筋板45连接位置的下方，用以释放焊接应力及服役过程中的应力，并降低滑鞍200的自身重量。
所述底座4上设置有若干个切削液收集管47，所述切削液收集管47贯穿上盖板41和底板42，且避让开纵腹板43及横筋板45。
所述两组工作台丝杠安装座2通过固定板5相对的设置在两个内侧壁板32上，所述工作台丝杠安装座2纵向之间设置有丝杠筋板21，用以提升其承载能力。
本发明具体的实施例还描述了一种滑鞍的制造方法，所述制造方法包括：
S1、按照滑鞍下料图切割Q235钢板下料，并根据焊缝设计要求加工坡口；
S101、以底板42为基准板，将纵腹板43和横筋板45按照设计位置垂直点固；
S102、将两块内侧壁板32分别与底板42、横筋板45点固；
S103、使用手工MAG焊以焊接电流200A、电压22V、速度300mm/min的工艺参数将纵腹板43和底板42、横筋板45焊接完成；
S104、使用机器人以焊接电流200A、电压22V、速度300mm/min的工艺参数将内侧壁板32和底板42、横筋板45焊接完成；
S105、将线轨筋板33按设计要求装配，并与内侧壁板32和底板42点固；
S106、将外侧壁板31装配，并与线轨筋板33和底板42点固；
S107、使用手工MAG焊以焊接电流200A、电压22V、速度300mm/min的工艺参数将线轨筋板33与内侧壁板32、外侧壁板31和底板42完成焊接；
S2、装配上盖板41，将其与内侧壁板32点固后，使用机器人以焊接电流200A、电压22V、速度300mm/min的工艺参数完成焊接；
S3、按照设计要求装配工作台丝杠安装座2和线轨筋板33，点固后完成焊接；
S4、将线轨安装座1以外的其余板使用机器人自动化焊接结合手工焊完成焊接；
S5、S4完成后，根据滑鞍变形情况装配线轨安装座1，使用机器人以电流240A、电压25V、速度400mm/min、摆频1HZ、摆幅3mm的脉冲焊接工艺参数完成焊接。
以上具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护范围内。
Claims (10)
1.一种滑鞍，包括底座(4)及设置于其上方两侧的侧板(3)；工作台丝杠安装座(2)，所述工作台丝杠安装座(2)位于底座(4)和侧板(3)形成的凹槽内；线轨安装座(1)，所述线轨安装座(1)设置于侧板(3)上方，用以安装工作台线轨；滑块安装座(6)，所述滑块安装座(6)成对设置于底座(4)下表面两侧；滑鞍丝杠安装座(7)，所述滑鞍丝杠安装座(7)设置于底座(4)下表面；其特征在于，所述底座(4)包括上盖板(41)和底板(42)，所述底板(42)与上盖板(41)之间设置有纵腹板(43)和横筋板(45)。
2.如权利要求1所述的一种滑鞍，其特征在于，所述侧板(3)包括外侧壁板(31)和内侧壁板(32)，所述外侧壁板(31)位于滑鞍(200)外部两侧，所述内侧壁板(32)与上盖板(41)构成凹槽，所述外侧壁板(31)和内侧壁板(32)之间设置有线轨筋板(33)，所述线轨筋板(33)设置在底座(4)上，并与外侧壁板(31)和内侧壁板(32)固定连接。
3.如权利要求2所述的一种滑鞍，其特征在于，所述外侧壁板(31)下部对应滑块安装座(6)的位置设置有安装孔(34)，用以配合安装滑块安装座(6)。
4.如权利要求2或3所述的一种滑鞍，其特征在于，所述外侧壁板(31)上设置有加强板(8)，所述加强板(8)设置于安装孔(34)顶面和线轨安装座(1)下底面之间，所述加强板(8)两端下部设置有支撑板(9)，用以支撑加强板(8)。
5.如权利要求1所述的一种滑鞍，其特征在于，所述纵腹板(43)设置于底板(42)中部纵向方向上，用以支撑上盖板(41)，所述纵腹板(43)两侧相对设置有横筋板(45)，所述横筋板(45)与底板(42)和纵腹板(43)固定连接。
6.如权利要求1所述的一种滑鞍，其特征在于，所述底板(42)上设置有多个应力释放孔(46)，所述应力释放孔(46)设置于纵腹板(43)和横筋板(45)连接位置的下方。
7.如权利要求1所述的一种滑鞍，其特征在于，所述底座(4)上设置有切削液收集管(47)，所述切削液收集管(47)贯穿上盖板(41)和底板(42)，且避让开纵腹板(43)及横筋板(45)。
8.如权利要求2或5所述的一种滑鞍，其特征在于，所述固定连接方式为焊接。
9.一种滑鞍的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
S1、将底板(42)、纵腹板(43)、横筋板(45)、外侧壁板(31)、内侧壁板(32)和线轨筋板(33)完成焊接；
S2、装配上盖板(41)，将其与内侧壁板(32)点固后完成焊接；
S3、装配工作台丝杠安装座(2)和线轨筋板(33)，点固后完成焊接；
S4、装配线轨安装座(1)，完成焊接。
10.如权利要求9所述的一种滑鞍的制造方法，其特征在于，所述S1包括：
S101、以底板(42)为基准板，将纵腹板(43)和横筋板(45)点固；
S102、将两块内侧壁板(32)分别与底板(42)、横筋板(45)点固；
S103、将纵腹板(43)和底板(42)、横筋板(45)完成焊接；
S104、将内侧壁板(32)和底板(42)、横筋板(45)完成焊接；.
S105、将线轨筋板(33)与内侧壁板(32)装配，并与内侧壁板(32)和底板(42)点固；
S106、将外侧壁板(31)装配，并与线轨筋板(33)和底板(42)点固；
S107、将线轨筋板(33)与内侧壁板(32)、外侧壁板(31)和底板(42)完成焊接。
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