一種改良結(jié)構(gòu)的立式加工中心主軸箱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開的一種改良結(jié)構(gòu)的立式加工中心主軸箱，包括箱體，其箱體包括一體化的箱體頭部、箱體中間部和箱體尾部，所述箱體頭部的寬度方向呈上寬下窄的梯形狀，箱體中間部的寬度與所述箱體頭部的最小寬度相等，箱體尾部的寬度等于所述箱體中間部的寬度，所述箱體尾部設(shè)置有一主軸孔和冷卻腔，冷卻腔內(nèi)通入循環(huán)的冷卻水對主軸進(jìn)行冷卻。本實用新型改變傳統(tǒng)的主軸箱笨重，體積寬大問題，并在整體重量大幅度減輕的前提下，剛度提高明顯，同時降低了z軸的傳動慣量，提高動態(tài)特性。為防止冷卻水外流，需裝防水結(jié)構(gòu)。自帶的簡易主軸冷卻結(jié)構(gòu)，可以降低主軸溫升，提高加工精度，不需要加裝油冷機(jī)，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】—種改良結(jié)構(gòu)的立式加工中心主軸箱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及立式加工中心【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種改良結(jié)構(gòu)的立式加工中心主軸箱。

【背景技術(shù)】
[0002]高速立式加工中心在機(jī)械制造和加工領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，特別是在汽配、五金、石墨、模具和3C零件等領(lǐng)域的零部件配套加工中扮演著十分重要的角色。然而，加工中心的Z軸高速進(jìn)給則是該產(chǎn)品制造中的難點(diǎn)和核心，傳統(tǒng)的主軸箱結(jié)構(gòu)笨重，慣量大，滿足不了高速度、高穩(wěn)定性的傳動和高精密加工，小型化的要求，為此，國內(nèi)外制造廠家都在不斷的研究和改進(jìn)主軸箱結(jié)構(gòu)，旨在提高主軸箱的剛性及輕量化，提高快速進(jìn)給，提高加工效率，進(jìn)一步滿足市場的需求。
[0003]如圖1所示的傳統(tǒng)主軸箱結(jié)構(gòu)存在箱體笨重，筋板厚而多，剛性差，體型過大，沒有主軸冷卻結(jié)構(gòu)，不能實現(xiàn)高精度定位和高速進(jìn)給，位移，降低主軸發(fā)熱等問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有傳動主軸箱結(jié)構(gòu)所存在的上述諸多不足而提供一種改良結(jié)構(gòu)的立式加工中心主軸箱。
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種改良結(jié)構(gòu)的立式加工中心主軸箱，包括箱體，其特征在于，所述箱體包括一體化的箱體頭部、箱體中間部和箱體尾部，所述箱體頭部的寬度方向呈上寬下窄的梯形狀，所述箱體頭部的上表面兩側(cè)設(shè)置各設(shè)置有一個線軌安裝面，每一導(dǎo)軌安裝面的內(nèi)側(cè)設(shè)置有一條與導(dǎo)軌安裝面的軸線平行的上加強(qiáng)筋；在所述箱體頭部的內(nèi)部間隔設(shè)置有平行的上中間豎向加強(qiáng)筋、上左、右豎向加強(qiáng)筋，上中間豎向加強(qiáng)筋與上左、右豎向加強(qiáng)筋之間、上左豎向加強(qiáng)筋與箱體頭部的左上側(cè)壁之間、上右豎向加強(qiáng)筋與箱體頭部的右上側(cè)壁之間均設(shè)置有空腔；
[0007]所述箱體中間部的寬度與所述箱體頭部的最小寬度相等，所述箱體中間部的左中間側(cè)壁與所述上左豎向加強(qiáng)筋位于同一平面上并相互連接，箱體中間部的右中間側(cè)壁與所述上右豎向加強(qiáng)筋位于同一平面上并相互連接；在所述箱體中間部內(nèi)設(shè)置有與箱體中間部的左、右中間側(cè)壁上端連接的上中間橫向加強(qiáng)筋、與箱體中間部的左、右中間側(cè)壁下端連接的下中間橫向加強(qiáng)筋、與上、下中間橫向加強(qiáng)筋的中心連接中間豎向加強(qiáng)筋、連接左中間側(cè)壁的上端和右中間側(cè)壁的下端的中間第一斜加強(qiáng)筋、連接左中間側(cè)壁的下端和右中間側(cè)壁的上端的中間第二斜加強(qiáng)筋，中間第一斜加強(qiáng)筋、中間第二斜加強(qiáng)筋以及中間豎向加強(qiáng)筋交匯；所述中間第一斜加強(qiáng)筋與所述左上側(cè)壁位于同一平面上且相互連接，所述中間第二斜加強(qiáng)筋與所述右上側(cè)壁位于同一平面上且相互連接，所述中間豎向加強(qiáng)筋與所述上中間豎向加強(qiáng)筋位于同一平面上且相互連接，所述左、右中間側(cè)壁、上中間橫向加強(qiáng)筋、下中間橫向加強(qiáng)筋、中間第一斜加強(qiáng)筋、中間第二斜加強(qiáng)筋以及中間豎向加強(qiáng)筋中間均設(shè)置有鏤空；
[0008]所述箱體尾部的寬度等于所述箱體中間部的寬度，所述箱體尾部設(shè)置有一主軸孔；所述箱體尾部的左下側(cè)壁與所述左中間側(cè)壁位于同一平面上且相互連接，箱體尾部的右下側(cè)壁與所述右中間側(cè)壁位于同一平面上且相互連接；所述左、右下側(cè)壁的下端與所述主軸孔的孔壁半圓分界處連接，在所述主軸孔的上半周孔壁的中間位置設(shè)置有一下中間豎向加強(qiáng)筋，所述下中間豎向加強(qiáng)筋與所述中間豎向加強(qiáng)筋位于同一平面上且相互連接；所述下中間橫向加強(qiáng)筋、左下側(cè)壁、下中間豎向加強(qiáng)筋以及主軸孔的孔壁之間設(shè)置有第一冷卻腔，所述下中間橫向加強(qiáng)筋、右下側(cè)壁、下中間豎向加強(qiáng)筋以及主軸孔的孔壁之間設(shè)置有第二冷卻腔，在所述下中間豎向加強(qiáng)筋上開設(shè)有一連通第一冷卻腔與第二冷卻腔的徑向通流孔；在所述左下側(cè)壁上安裝有一進(jìn)水管，在所述右下側(cè)壁上安裝有出水管。
[0009]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，在所述左、右中間側(cè)壁上分別開設(shè)有散熱孔。
[0010]在本實用新型的一個優(yōu)選實施中，在所述左下側(cè)壁上開設(shè)有一進(jìn)水孔，在所述進(jìn)水孔內(nèi)通過密封板和密封墊安裝有進(jìn)水管接頭，所述進(jìn)水管與所述進(jìn)水管接頭連接；在所述右下側(cè)壁上開設(shè)有一出水孔，在所述出水孔內(nèi)通過密封板和密封墊安裝有出水管接頭，所述出水管與所述出水管接頭連接。
[0011]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，在所述主軸孔的下半周孔壁上周向均布有若干兼作冷卻翹片的下外加強(qiáng)筋。
[0012]由于采用了如上的設(shè)計方案，本實用新型改變傳統(tǒng)的主軸箱笨重，體積寬大問題，主軸箱體整體尺寸縮小，內(nèi)部筋板合理變細(xì)，X型及井型筋板布置，雙層箱體造型，增強(qiáng)抗彎抗扭性能，X型筋板連接尾部，符合自然力流；頭部無累贅鑄鐵，使重心后移，靠近線軌。在整體重量大幅度減輕的前提下，剛度提高明顯，同時降低了 Z軸的傳動慣量，提高動態(tài)特性。為防止冷卻水外流，需裝防水結(jié)構(gòu)。自帶的簡易主軸冷卻結(jié)構(gòu)，可以降低主軸溫升，提高加工精度，不需要加裝油冷機(jī)，降低生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有立式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實用新型改良結(jié)構(gòu)的立式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本實用新型改良結(jié)構(gòu)的立式加工中心主軸箱與立柱之間的連接示意圖。

【具體實施方式】
[0016]參見圖2，圖中給出的改良結(jié)構(gòu)的立式加工中心主軸箱，包括箱體，其箱體包括一體化的箱體頭部100、箱體中間部200和箱體尾部300。
[0017]箱體頭部100的寬度方向呈上寬下窄的梯形狀，箱體頭部100的上表面兩側(cè)設(shè)置各設(shè)置有一個線軌安裝面101、102，每一導(dǎo)軌安裝面101、102的內(nèi)側(cè)設(shè)置有一條與導(dǎo)軌安裝面101、102的軸線平行的上加強(qiáng)筋103、104 ;在箱體頭部100的內(nèi)部間隔設(shè)置有平行的上中間豎向加強(qiáng)筋105、上左、右豎向加強(qiáng)筋106、107，上中間豎向加強(qiáng)筋105與上左、右豎向加強(qiáng)筋106、107之間、上左豎向加強(qiáng)筋106與箱體頭部100的左上側(cè)壁108之間、上右豎向加強(qiáng)筋107與箱體頭部100的右上側(cè)壁109之間均設(shè)置有空腔110、111、112、113。
[0018]箱體中間部200的寬度與箱體頭部100的最小寬度相等，箱體中間部200的左中間側(cè)壁201與上左豎向加強(qiáng)筋106位于同一平面上并相互連接，右中間側(cè)壁202與上右豎向加強(qiáng)筋105位于同一平面上并相互連接。在箱體中間部200內(nèi)設(shè)置有與箱體中間部200的左、右中間側(cè)壁201、202上端連接的上中間橫向加強(qiáng)筋203、與箱體中間部200的左、右中間側(cè)壁201、202下端連接的下中間橫向加強(qiáng)筋204、與上、下中間橫向加強(qiáng)筋203、204的中心連接中間豎向加強(qiáng)筋205、連接左中間側(cè)壁201的上端和右中間側(cè)壁202的下端的中間斜加強(qiáng)筋206、連接左中間側(cè)壁201的下端和右中間側(cè)壁202的上端的中間斜加強(qiáng)筋207，中間斜加強(qiáng)筋206、207以及中間豎向加強(qiáng)筋205交匯。中間斜加強(qiáng)筋206與左上側(cè)壁108位于同一平面上且相互連接，中間斜加強(qiáng)筋207與右上側(cè)壁109位于同一平面上且相互連接，中間豎向加強(qiáng)筋205與上中間豎向加強(qiáng)筋105位于同一平面上且相互連接，左、右中間側(cè)壁201、202、上中間橫向加強(qiáng)筋203、下中間橫向加強(qiáng)筋204、中間斜加強(qiáng)筋206、207以及中間豎向加強(qiáng)筋205中間均設(shè)置有鏤空208、209、210、211、212、213。
[0019]在左、右中間側(cè)壁201、202上分別開設(shè)有散熱孔214、215。
[0020]箱體尾部300的寬度等于箱體中間部200的寬度，在箱體尾部300內(nèi)設(shè)置有一主軸孔301 ;箱體尾部300的左下側(cè)壁302與左中間側(cè)壁201位于同一平面上且相互連接，右下側(cè)壁303與右中間側(cè)壁202位于同一平面上且相互連接；左、右下側(cè)壁302、303的下端與主軸孔301的孔壁半圓分界處連接，在主軸孔301的上半周孔壁的中間位置設(shè)置有一下中間豎向加強(qiáng)筋304，下中間豎向加強(qiáng)筋304與中間豎向加強(qiáng)筋105位于同一平面上且相互連接；下中間橫向加強(qiáng)筋204、左下側(cè)壁302、下中間豎向加強(qiáng)筋304以及主軸孔301的孔壁之間設(shè)置有冷卻腔305，下中間橫向加強(qiáng)筋204、右下側(cè)壁303、下中間豎向加強(qiáng)筋304以及主軸孔301的孔壁之間設(shè)置有冷卻腔306，在下中間豎向加強(qiáng)筋304上開設(shè)有一連通冷卻腔305、306的徑向通流孔307。
[0021]在左下側(cè)壁302上開設(shè)有一進(jìn)水孔308，在進(jìn)水孔308內(nèi)通過密封板309和密封墊310安裝有進(jìn)水管接頭311，進(jìn)水管312與進(jìn)水管接頭311連接。
[0022]在右下側(cè)壁303上開設(shè)有一出水孔313，在出水孔313內(nèi)通過密封板314和密封墊315安裝有出水管接頭316，出水管317與出水管接頭316連接。
[0023]在主軸孔301的下半周孔壁上周向均布有若干兼作冷卻翹片的下外加強(qiáng)筋318。
[0024]參見圖3，在立柱400通過一對線軌滑塊410、420安裝在箱體頭部100的上表面的線軌安裝面101、102上。
[0025]本實施例的改良結(jié)構(gòu)的立式加工中心主軸箱采用輕量化，高比剛度的理論指導(dǎo)，舍棄傳統(tǒng)的大體型主軸箱結(jié)構(gòu)，內(nèi)部X型及井型筋板布置，頭部沒有多余鑄鐵，重心后移，筋板厚度適中，增加主軸冷卻結(jié)構(gòu)。這樣就降低主軸箱重量，降低生產(chǎn)成本，保證了箱體剛性，降低主軸發(fā)熱，提高高速位移，進(jìn)給。Z軸運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，動能損耗低，效率高。提高了 Z軸位移及進(jìn)給速度，定位精度和響應(yīng)速度，機(jī)床動態(tài)剛性，主軸箱結(jié)構(gòu)簡化，體型變小，降低裝配勞動強(qiáng)度，自帶主軸冷卻，可以不加裝油冷機(jī)，降低了生產(chǎn)成本。
【權(quán)利要求】
1.一種改良結(jié)構(gòu)的立式加工中心主軸箱,包括箱體,其特征在于,所述箱體包括一體化的箱體頭部、箱體中間部和箱體尾部，所述箱體頭部的寬度方向呈上寬下窄的梯形狀，所述箱體頭部的上表面兩側(cè)設(shè)置各設(shè)置有一個線軌安裝面，每一導(dǎo)軌安裝面的內(nèi)側(cè)設(shè)置有一條與導(dǎo)軌安裝面的軸線平行的上加強(qiáng)筋；在所述箱體頭部的內(nèi)部間隔設(shè)置有平行的上中間豎向加強(qiáng)筋、上左、右豎向加強(qiáng)筋，上中間豎向加強(qiáng)筋與上左、右豎向加強(qiáng)筋之間、上左豎向加強(qiáng)筋與箱體頭部的左上側(cè)壁之間、上右豎向加強(qiáng)筋與箱體頭部的右上側(cè)壁之間均設(shè)置有空腔； 所述箱體中間部的寬度與所述箱體頭部的最小寬度相等，所述箱體中間部的左中間側(cè)壁與所述上左豎向加強(qiáng)筋位于同一平面上并相互連接，箱體中間部的右中間側(cè)壁與所述上右豎向加強(qiáng)筋位于同一平面上并相互連接；在所述箱體中間部內(nèi)設(shè)置有與箱體中間部的左、右中間側(cè)壁上端連接的上中間橫向加強(qiáng)筋、與箱體中間部的左、右中間側(cè)壁下端連接的下中間橫向加強(qiáng)筋、與上、下中間橫向加強(qiáng)筋的中心連接中間豎向加強(qiáng)筋、連接左中間側(cè)壁的上端和右中間側(cè)壁的下端的中間第一斜加強(qiáng)筋、連接左中間側(cè)壁的下端和右中間側(cè)壁的上端的中間第二斜加強(qiáng)筋，中間第一斜加強(qiáng)筋、中間第二斜加強(qiáng)筋以及中間豎向加強(qiáng)筋交匯；所述中間第一斜加強(qiáng)筋與所述左上側(cè)壁位于同一平面上且相互連接，所述中間第二斜加強(qiáng)筋與所述右上側(cè)壁位于同一平面上且相互連接，所述中間豎向加強(qiáng)筋與所述上中間豎向加強(qiáng)筋位于同一平面上且相互連接，所述左、右中間側(cè)壁、上中間橫向加強(qiáng)筋、下中間橫向加強(qiáng)筋、中間第一斜加強(qiáng)筋、中間第二斜加強(qiáng)筋以及中間豎向加強(qiáng)筋中間均設(shè)置有鏤空； 所述箱體尾部的寬度等于所述箱體中間部的寬度，所述箱體尾部設(shè)置有一主軸孔；所述箱體尾部的左下側(cè)壁與所述左中間側(cè)壁位于同一平面上且相互連接，箱體尾部的右下側(cè)壁與所述右中間側(cè)壁位于同一平面上且相互連接；所述左、右下側(cè)壁的下端與所述主軸孔的孔壁半圓分界處連接，在所述主軸孔的上半周孔壁的中間位置設(shè)置有一下中間豎向加強(qiáng)筋，所述下中間豎向加強(qiáng)筋與所述中間豎向加強(qiáng)筋位于同一平面上且相互連接；所述下中間橫向加強(qiáng)筋、左下側(cè)壁、下中間豎向加強(qiáng)筋以及主軸孔的孔壁之間設(shè)置有第一冷卻腔，所述下中間橫向加強(qiáng)筋、右下側(cè)壁、下中間豎向加強(qiáng)筋以及主軸孔的孔壁之間設(shè)置有第二冷卻腔，在所述下中間豎向加強(qiáng)筋上開設(shè)有一連通第一冷卻腔與第二冷卻腔的徑向通流孔；在所述左下側(cè)壁上安裝有一進(jìn)水管，在所述右下側(cè)壁上安裝有出水管。
2.如權(quán)利要求1所述的改良結(jié)構(gòu)的立式加工中心主軸箱，其特征在于，在所述左、右中間側(cè)壁上分別開設(shè)有散熱孔。
3.如權(quán)利要求1所述的改良結(jié)構(gòu)的立式加工中心主軸箱，其特征在于，在所述左下側(cè)壁上開設(shè)有一進(jìn)水孔，在所述進(jìn)水孔內(nèi)通過密封板和密封墊安裝有進(jìn)水管接頭，所述進(jìn)水管與所述進(jìn)水管接頭連接；在所述右下側(cè)壁上開設(shè)有一出水孔，在所述出水孔內(nèi)通過密封板和密封墊安裝有出水管接頭，所述出水管與所述出水管接頭連接。
4.如權(quán)利要求1所述的改良結(jié)構(gòu)的立式加工中心主軸箱，其特征在于，在所述主軸孔的下半周孔壁上周向均布有若干兼作冷卻翹片的下外加強(qiáng)筋。
【文檔編號】B23B19/00GK203992432SQ201420366433
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】李冬, 顧立柱, 沈誠, 閆金鵬, 楊芳榮 申請人:上海斌盛電子機(jī)械有限公司