專利名稱：一種用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機床制造領(lǐng)域，尤其涉及一種用于數(shù)控重型臥式車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身。
背景技術(shù)：
機床通常由動力源、傳動系統(tǒng)、支撐件、工作部件、控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)和其它裝置組成。數(shù)控重型臥式車床是實現(xiàn)大、重型盤類和軸類復(fù)雜精密零件高效加工的關(guān)鍵設(shè)備之一。所述車床的床身是聯(lián)接各功能部件和實現(xiàn)各種運動的基礎(chǔ)載體，并承受切削加工過程中產(chǎn)生的所有動載荷和各部件及工件自重產(chǎn)生的靜載荷。所述機床加工的零件一般自重即達幾十噸，并且機床集粗、精加工于一體，粗加工由于較大的切削量產(chǎn)生非常大的切削力，而精加工時對機床變形較為敏感；另外，長期使用會不可避免的導(dǎo)致導(dǎo)軌等滑動工作面磨損，影響機床的加工精度。目前，國內(nèi)外數(shù)控重型臥式車床的床身一般采用如下述幾種典型結(jié)構(gòu)一、開式整體鑄鐵兩導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)床身此類床身由于采用兩導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，因切削力的作用線會跨過導(dǎo)軌落于床身外面，所以會產(chǎn)生較大的傾覆力矩，引起機床較大的扭轉(zhuǎn)變形。由于床身采用開式截面結(jié)構(gòu)，為單過渡壁或單過渡壁加肋，設(shè)置垂直加強肋或人字肋，所以抗彎剛度和抗扭剛度都相對較差。另外，采用整體鑄鐵導(dǎo)軌，一方面導(dǎo)軌加工技術(shù)難度高，另一方面導(dǎo)軌磨損后修復(fù)困難。由于結(jié)構(gòu)限制，在加工大工件時刀架懸空較多，床鞍缺少必要的支撐，因此極易引起切削振顫， 影響工件表面質(zhì)量。二、開式整體鑄鐵三導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)床身此類床身采用三導(dǎo)軌，基本克服了上述兩導(dǎo)軌床身切削力落于床身外側(cè)的弊端。 同時，由于采用三導(dǎo)軌，而主軸中心線大大后移，床鞍使用前、中導(dǎo)軌，懸伸小，對切削振顫有較好的改善，但還未從根本上進行抑制。另外，床身亦多采用開式截面結(jié)構(gòu)，為單過渡壁或單過渡壁加強肋，設(shè)置垂直加強肋或人字肋，所以抗彎剛度和抗扭剛度都沒有顯著改善。 同樣，采用整體鑄鐵導(dǎo)軌，一方面要求導(dǎo)軌加工技術(shù)比兩導(dǎo)軌難度更高，另一方面導(dǎo)軌磨損后修復(fù)困難。再者，一般尾座用導(dǎo)軌為平導(dǎo)軌，導(dǎo)向性也不好。綜上所知，對數(shù)控重型臥式車床床身的強度、動靜力剛度、精度保持性、抗振性、熱變形、導(dǎo)軌耐磨性、排屑性能等提出了更高的要求。由于設(shè)備制造技術(shù)復(fù)雜，加工周期長，投資巨大，所加工對象為大、重型復(fù)雜或異型精密零件，因此要求床身必須具備優(yōu)良的靜、動剛度以減小其變形，提高加工精度。要求機床具備優(yōu)良的精度保持性以保證較高的產(chǎn)品合格率，提高各零件互換性、通用性并使同類機床整個系列在加工能力變化時，具有高效的標準化組合。具備優(yōu)良的排屑性能以減輕操作者勞動強度，并且易于維護保養(yǎng)以便有效延長機床使用壽命，使之創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益，已成為機床制造中首要綜合性問題。發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身，具有較高的動靜力剛度、適宜懸伸重?zé)o振顫切削，具有較高精度保持性、優(yōu)良的導(dǎo)軌耐磨性、易制造、易維護保養(yǎng)及優(yōu)良排屑性能等優(yōu)點。為了克服背景技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身，其中包括床身本體、工作臺主鋼導(dǎo)軌和輔助鋼導(dǎo)軌。其工作臺主鋼導(dǎo)軌由前主鋼導(dǎo)軌、中間主鋼導(dǎo)軌和后主鋼導(dǎo)軌組成，其特征在于 所述前主鋼導(dǎo)軌為鑲裝平面鋼的導(dǎo)軌，所述中間主鋼導(dǎo)軌為鑲裝平面鋼的導(dǎo)軌，所述后主鋼導(dǎo)軌為鑲裝凸面鋼的導(dǎo)軌，所述床身采用閉式截面加強肋結(jié)構(gòu)。優(yōu)先地，所述用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身包括機床尾座和床鞍，所述中間主鋼導(dǎo)軌為機床尾座和床鞍共用導(dǎo)軌。優(yōu)先地，所述后主鋼導(dǎo)軌為高低相鄰起伏的山型鋼導(dǎo)軌。優(yōu)先地，所述床身本體為雙封閉三角形截面與封閉矩形截面的組合結(jié)構(gòu)。優(yōu)先地，所述的床身本體還包括床身主體中間主導(dǎo)軌，所述的床身本體中間主導(dǎo)軌支撐為單貫通過渡壁、雙拱形加強肋和豎直加強肋的組合結(jié)構(gòu)。優(yōu)先地，所述的床身本體還包括床身主體后主導(dǎo)軌，所述的床身本體后主導(dǎo)軌支撐為雙封閉過渡壁結(jié)構(gòu)。優(yōu)先地，所述的床身本體還包括床身主體前主導(dǎo)軌，所述床身本體中前主導(dǎo)軌與中間主導(dǎo)軌之間、中間主導(dǎo)軌與后主導(dǎo)軌之間均由多個封閉三角形箱形加強肋連接，其三角形箱形加強肋的夾角為60°。優(yōu)先地，所述床身本體中前主導(dǎo)軌與床身底部的中間部位連接組成排屑面，所述排屑面和所述床身之間的夾角為32°。本實用新型解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，解決了傳統(tǒng)數(shù)控重型臥式車床床身的動靜力剛度不足、懸伸重切削振顫、精度保持性欠佳、導(dǎo)軌耐磨性差、制造技術(shù)難度大、維護保養(yǎng)不方便及排屑困難等問題，從而大大提高的機床的加工精度和加工效率，延長了機床使用壽命。

圖1為本實用新型用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身一優(yōu)選實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身的俯視圖；圖3為圖2沿著F-F方向的剖視示意圖；圖4為圖2沿著G-G方向的剖視示意圖；圖5為圖3沿著A-A方向的剖視示意圖；圖6為圖3沿著C-C方向的剖視示意圖；圖7為圖3沿著E-E方向的剖視示意圖。圖中1-床頭箱安裝底座；2-床身本體；3-前主鋼導(dǎo)軌；4-中間主鋼導(dǎo)軌； 5 -后主鋼導(dǎo)軌；6 -輔助鋼導(dǎo)軌；7 -接水盤；8 -對接調(diào)整裝置；9 -水平輔助調(diào)整裝置； 10-排屑面；11-雙拱形加強肋；12-雙封閉過渡壁；13、14_三角形截面；15-矩形截
4面；16 -單貫通過渡壁；17、19 -三角形箱形加強肋；18 -豎直加強肋。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。如圖1、圖2和圖5所示，一種用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身2，所述用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身為閉式截面加強肋結(jié)構(gòu)，其包括床頭箱安裝底座1、床身本體2、前主鋼導(dǎo)軌3、中間主鋼導(dǎo)軌4、后主鋼導(dǎo)軌5、輔助鋼導(dǎo)軌6、接水盤7、對接調(diào)整裝置 8和水平輔助調(diào)整裝置9。本實施例中床頭箱安裝底座1與床身本體2通過螺栓連接；前主鋼導(dǎo)軌3為鑲裝平面鋼的導(dǎo)軌，其與床身本體2通過螺釘連接；中間主鋼導(dǎo)軌4為鑲裝平面鋼的導(dǎo)軌，其與床身本體2通過螺釘連接，銷釘定位；后主鋼導(dǎo)軌5為鑲裝凸面鋼的導(dǎo)軌，其與床身本體2通過螺釘、雙頭螺栓連接，灌膠定位；輔助鋼導(dǎo)軌6與床身本體2通過螺釘連接；接水盤7與床身本體2通過螺釘連接；對接調(diào)整裝置8位于床頭箱安裝底座1端面與床身本體2端面之間，分布于床身前側(cè)、頂部、后側(cè)，對床頭箱安裝底座1與床身本體2的縱、 橫、豎三個方向連接的幾何精度進行調(diào)整。如圖1所示，本實施例中床身本體2鑲裝了前主鋼導(dǎo)軌3、中間主鋼導(dǎo)軌4、后主鋼導(dǎo)軌5，所有鑲裝的鋼導(dǎo)軌可分離單獨磨削加工并進行淬火處理。與傳統(tǒng)的鑄鐵導(dǎo)軌整體加工相比降低了床身本體加工難度，同時大大提高了導(dǎo)軌的耐磨性和可維護性。如圖5所示，本實施例中后主鋼導(dǎo)軌5采用山型導(dǎo)軌(亦稱“平-山”鋼導(dǎo)軌)，具備優(yōu)良的導(dǎo)向作用，因此可大大提高尾座移動對軸線的平行度，從而提高加工精度。如圖5所示，本實施例中輔助鋼導(dǎo)軌6可對溜板箱、床鞍起良好的輔助支撐作用， 從而大大抑制了懸伸加工時的重切削振顫，提高了零件加工的表面質(zhì)量。如圖1和圖5所示，本實施例中床身本體2采用鑲裝鋼導(dǎo)軌組合，構(gòu)成 “平-平-平-‘山-平’ ”結(jié)構(gòu)，機床尾座應(yīng)用后主鋼導(dǎo)軌5和部分中間主鋼導(dǎo)軌4，床鞍和刀架應(yīng)用前主鋼導(dǎo)軌3與部分中間主鋼導(dǎo)軌4及輔助鋼導(dǎo)軌6，可使主軸中心線大大后移， 主切削力始終落于床身截面內(nèi)，有效降低了傾覆力矩對機床造成的影響，并大大抑制了懸伸加工時的重切削振顫，提高了零件加工的表面質(zhì)量。如圖5所示，本實施例中床身本體2在中間主鋼導(dǎo)軌4連續(xù)不間斷壁上設(shè)置了水平輔助調(diào)整裝置9，可對床身的中間主導(dǎo)軌水平進行調(diào)整，克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)僅能調(diào)整前、后主導(dǎo)軌水平的缺陷。如圖6所示，所述床身本體2采用了雙封閉的三角形截面13、14與封閉矩形截面 15組合的截面結(jié)構(gòu)，大大提高床身的抗彎剛度和抗扭剛度，減小加工過程中床身的變形，從而使機床具備優(yōu)良的工作精度和精度保持性。如圖4、圖5和圖7所示，本實施例中床身本體2的中間主鋼導(dǎo)軌4支撐采用了單貫通過渡壁16、雙拱形加強肋11和豎直加強肋18組合作用的截面結(jié)構(gòu)，可增強中間主鋼導(dǎo)軌4的剛性，從而有效抵抗加工時的動靜力變形，提高加工精度。如圖5所示，本實施例中床身本體2的后主鋼導(dǎo)軌5支撐采用了雙封閉過渡壁12 結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)軌懸伸處增加了一支撐壁，可有效抑制導(dǎo)軌彎曲變形，較之傳統(tǒng)單臂結(jié)構(gòu)(相當(dāng)于懸臂梁)，大大提高了導(dǎo)軌局部剛度5 6倍，從而很好的保證機床幾何精度，提高工件加工精度。如圖3、圖4所示，本實施例中床身本體2的前主鋼導(dǎo)軌3與中間主鋼導(dǎo)軌4之間、 中間主鋼導(dǎo)軌4與后主鋼導(dǎo)軌5之間均采用了一系列封閉三角形箱形加強肋17、19連接， 其夾角為60°，此結(jié)構(gòu)可顯著提高機床的抗扭剛度。如圖5所示，本實施例中床身本體2中前主導(dǎo)軌與床身底部的中間部位連接組成排屑面10，排屑面10和床身2之間的夾角為32°，該排屑面10利于碎屑的排出，降低了操
作者勞動強度。本實用新型床身在重型臥式車床中的應(yīng)用也可推廣至其他機床的床身，床身導(dǎo)軌組合構(gòu)成“平-平-平-‘山-平’”結(jié)構(gòu)，也可根據(jù)零件或刀具需求，改變?yōu)槿?“‘山-平’-平-平-平_”等組合結(jié)構(gòu)。以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求1.一種用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身，包括床身本體、工作臺主鋼導(dǎo)軌和輔助鋼導(dǎo)軌，所述工作臺主鋼導(dǎo)軌包括前主鋼導(dǎo)軌、中間主鋼導(dǎo)軌和后主鋼導(dǎo)軌，其特征在于 所述前主鋼導(dǎo)軌為鑲裝平面鋼的導(dǎo)軌，所述中間主鋼導(dǎo)軌為鑲裝平面鋼的導(dǎo)軌，所述后主鋼導(dǎo)軌為鑲裝凸面鋼的導(dǎo)軌，所述床身為閉式截面加強肋結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身，其特征在于所述用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身包括機床尾座和床鞍，所述中間主鋼導(dǎo)軌為機床尾座和床鞍共用導(dǎo)軌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身，其特征在于所述后主鋼導(dǎo)軌為高低相鄰起伏的山型鋼導(dǎo)軌。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身，其特征在于所述床身本體為雙封閉三角形截面與封閉矩形截面的組合結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身，其特征在于所述的床身本體還包括床身主體中間主導(dǎo)軌，所述的床身本體中間主導(dǎo)軌支撐為單貫通過渡壁、 雙拱形加強肋和豎直加強肋的組合結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身，其特征在于所述的床身本體還包括床身主體后主導(dǎo)軌，所述的床身本體后主導(dǎo)軌支撐為雙封閉過渡壁結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身，其特征在于所述的床身本體還包括床身主體前主導(dǎo)軌，所述床身本體中前主導(dǎo)軌與中間主導(dǎo)軌之間、中間主導(dǎo)軌與后主導(dǎo)軌之間均由多個封閉三角形箱形加強肋連接，其三角形箱形加強肋的夾角為 60°。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身，其特征在于所述床身本體中前主導(dǎo)軌與床身底部的中間部位連接組成排屑面，所述排屑面和所述床身之間的夾角為32°。
專利摘要本實用新型公開了一種用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身，用于車床的閉式四導(dǎo)軌鑲鋼結(jié)構(gòu)床身包括床身本體、前主鋼導(dǎo)軌、中間主鋼導(dǎo)軌、后主鋼導(dǎo)軌和輔助鋼導(dǎo)軌等。通過對前主鋼導(dǎo)軌、中間主鋼導(dǎo)軌和后主鋼導(dǎo)軌采用螺釘、螺栓、灌膠定位等連接技術(shù)鑲裝到床身本體導(dǎo)軌面，并合理設(shè)計床身截面加強肋結(jié)構(gòu)，從而解決了傳統(tǒng)數(shù)控重型臥式車床床身存在的剛性不足或是剛性過高而造成的加工難度大、導(dǎo)軌磨損難修復(fù)等生產(chǎn)工藝問題。提高了工件加工精度，降低了制造維護成本，降低了操作者勞動強度，提高了生產(chǎn)效率，延長了機床使用壽命。
文檔編號B23B17/00GK202137385SQ20112015202
公開日2012年2月8日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者史錦瓊, 唐志剛, 韓東義 申請人:紐威數(shù)控裝備(蘇州)有限公司