本實用新型屬于激光加工設備領域，更具體地說，涉及一種激光切割機橫梁部件。

背景技術(shù)：

激光切割機的切割原理是將從激光器發(fā)射出的激光，經(jīng)光路系統(tǒng)，聚焦成高功率密度的激光束，激光束照射到工件表面，使工件達到熔點或沸點，同時與光束同軸的高壓氣體將熔化或氣化金屬吹走，隨著光束與工件相對位置的移動，最終使材料形成切縫，從而達到切割的目的。激光切割加工是用不可見的光束代替了傳統(tǒng)的機械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割圖案限制，自動排版節(jié)省材料，切口平滑，加工成本低等特點。

激光切割加工采用最多的是龍門式結(jié)構(gòu)，尤其在鈑金切割方面采用更多。由于激光切割的速度快，尤其是加工薄板的小孔時，需要切割頭運動具有高達的1.5g以上的加速度，這對橫梁的質(zhì)量有很高的要求。最初的激光切割機中的橫梁是采用鋼板折彎焊接而成，運動梁不僅重量重，而且焊接變形也較大，加之焊接應力要在一定時間內(nèi)才能釋放，導致激光切割機在性能等方面沒有體現(xiàn)出應有的優(yōu)勢。隨著技術(shù)不斷的發(fā)展，激光切割機行業(yè)內(nèi)逐步用鑄造鋁或者焊接鋁來加工運動梁，改用鋁件生產(chǎn)運動梁，雖然重量減輕，使激光切割機在性能上得到了提高，但是焊接鋁和鑄造鋁只能單件生產(chǎn)，成本過高，而且加工周期比較長，在批量生產(chǎn)過程中沒有明顯的優(yōu)勢，不利于激光切割機的批量生產(chǎn)。

因此，現(xiàn)在出現(xiàn)了新型的橫梁結(jié)構(gòu)形式，即采用鋁合金一次性擠壓成型，比如中國專利申請?zhí)枮椋?01510147747.4，公開日為：2015年7月8日的專利文獻，公開了一種激光切割機用擠壓鋁橫梁及生產(chǎn)工藝，主要是將擠壓鋁技術(shù)運用到激光切割機橫梁生產(chǎn)上，由于擠壓鋁可以無限延伸，所以在擠壓完成后，根據(jù)機床不同的長度需求進行切斷；由于擠壓鋁在加工過程中誤差比較小，一般誤差不大于0.5mm，后續(xù)再加工的加工量比較小，節(jié)約加工時間；由于擠壓鋁內(nèi)應力比較小，使用在機床上不會導致機床在長時間使用過程中精度發(fā)生變化；由于擠壓過程中鋁的利用率比較高，因此節(jié)約材料，節(jié)約成本。

又如，中國專利申請?zhí)枮椋?01620334702.8，公開日為：2016年10月12日的專利文獻，公開了一種高速激光切割機橫梁，其包括：鋁合金擠壓成型的橫梁本體，所述橫梁本體中部設有若干通孔，所述若干通孔形成網(wǎng)格狀。該方案的高速激光切割機橫梁，其采用鋁合金擠壓成型，具有自重輕，慣性小，剛性強，滿足高速激光切割機具備運動慣量小，運行速度高和加工精度高等特點的要求，生產(chǎn)周期較短，成本也相對較低。

上述兩種方案共有的特點是橫梁采用了鋁合金一次擠壓成型，相比傳統(tǒng)的焊接或鑄造方式，其具有自重輕，慣性小，剛性強等優(yōu)點，是近兩年快速發(fā)展的一種技術(shù)。橫梁擠壓成型，最主要的在于橫梁的截面形狀，如何根據(jù)其安裝需求、強度和重量等綜合因素合理設計，是關(guān)鍵之處，上述兩種方案的橫梁截面形狀較為復雜，相比普通的擠壓成型制造相對困難，而且由于激光切割機的橫梁上還需要安裝導軌、齒條等部件，擠壓后的橫梁毛坯還需要經(jīng)過進步加工才能達到安裝要求，上述方案對于橫梁毛坯的加工相對較難，加工周期相對較長，不易保證加工精度，因此，有待進一步改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

1、要解決的問題

針對現(xiàn)有激光切割機上橫梁采用鋁合金一次擠壓成型出的橫梁毛坯，結(jié)構(gòu)相對復雜，后期加工困難，周期長，精度不易保證的問題，本實用新型提供一種激光切割機橫梁部件，優(yōu)化擠壓橫梁的截面形狀，在不影響整體強度前提下，簡化形狀，節(jié)省材料，拉升后形狀穩(wěn)定，不易變形，更主要是橫梁毛坯后期加工簡單，易保證較高加工精度，保證導軌、齒條等零件的安裝精度。

2、技術(shù)方案

為解決上述問題，本實用新型采用如下的技術(shù)方案。

一種激光切割機橫梁部件，包括采用鋁合金擠壓成型的橫梁，橫梁呈管狀；所述的橫梁的內(nèi)部設置呈十字形縱橫交錯的橫向筋板和縱向筋板，與橫向筋板相連的橫梁兩側(cè)壁的中間分別向內(nèi)凹陷形成第一U型部和第二U型部，橫梁的上側(cè)壁中間設有矩形凹槽。

進一步地，所述的第一U型部底部的中間開設有側(cè)面導軌槽；所述橫梁上側(cè)壁上位于矩形凹槽的兩側(cè)各設有一個臺階面，分別為齒條安裝面和頂部導軌安裝面，它們位于同一水平面上。

進一步地，所述橫梁的底壁上沿長度方向在縱向筋板的兩側(cè)開設有腰型孔。

進一步地，所述的橫向筋板和縱向筋板的厚度均為5mm，橫梁底壁厚度為7mm，第二U型部所在側(cè)的橫梁壁厚為5mm，第一U型部的底部厚度為20mm，矩形凹槽的底部厚度為7mm。

進一步地，所述的橫梁的材料為6063鋁合金。

進一步地，所述橫梁的兩端各連接一個連接座，連接座包括底板、外側(cè)板、內(nèi)側(cè)板、后立板和前立板；所述前立板、內(nèi)側(cè)板、后立板和外側(cè)板首尾依次連接后固定在底板上，外側(cè)板與橫梁的端面焊接連接，內(nèi)側(cè)板與橫梁靠內(nèi)側(cè)焊接連接，前立板與橫梁的前側(cè)壁焊接齊平。

進一步地，所述的前立板和后立板之間設置中立板，中立板與橫梁的后側(cè)壁焊接齊平。

進一步地，所述的底板上靠近后立板的位置設有電機孔，電機孔的四周銑加工有電機安裝面，電機安裝面上設有螺紋孔。

進一步地，所述的底板上位于電機孔的一側(cè)設有齒輪孔。

進一步地，所述底板的底面上開設有滑塊槽。

3、有益效果

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果為：

(1)本實用新型激光切割機橫梁部件，對采用鋁合金擠壓成型的橫梁的截面形狀進行優(yōu)化設計，呈管狀的橫梁內(nèi)設置呈十字形縱橫交錯的橫向筋板和縱向筋板，橫向筋板連接前后側(cè)壁，縱向筋板連接上下側(cè)壁，對橫梁起加強筋的作用，且與橫向筋板相連的橫梁兩側(cè)壁的中間分別向內(nèi)凹陷形成第一U型部和第二U型部，前后側(cè)壁相對對稱設計，使橫梁這個截面形狀相對對稱，增加結(jié)構(gòu)強度，第一U型部內(nèi)可用于安裝導軌，凹陷式的結(jié)構(gòu)形式，可對導軌進行保護，同是導軌突出橫梁的側(cè)面不多，激光頭滑座安裝到導軌上相對緊湊；相比現(xiàn)有的橫梁截面形狀，在不影響整體強度前提下，簡化形狀，節(jié)省材料，擠壓后形狀穩(wěn)定，不易變形，更主要是橫梁毛坯后期加工簡單，易保證較高加工精度，保證導軌、齒條等零件的安裝精度；

(2)本實用新型激光切割機橫梁部件，第一U型部底部的中間開設有側(cè)面導軌槽，用于安裝導軌，該側(cè)面導軌槽可采用銑削加工而成，加工方便，易得到較高的加工精度；且橫梁上側(cè)面位于矩形凹槽的兩側(cè)各設有一個臺階面，分別為齒條安裝面和頂部導軌安裝面，它們位于同一水平面上，也可通過銑削加工成型，矩形凹槽的設計可減少銑削量；

(3)本實用新型激光切割機橫梁部件，橫梁的底壁上沿長度方向在縱向筋板的兩側(cè)開設有腰型孔，在不影響橫梁結(jié)構(gòu)強度的前提下，可有效降低其自身重量；

(4)現(xiàn)有的激光切割機橫梁采用鋁合金擠壓成型，其最小壁厚一般不低于8mm，而本實用新型激光切割機橫梁部件，通過對橫梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化，橫向筋板和縱向筋板的厚度可減小到5mm，橫梁底壁厚度達到7mm，第二U型部所在側(cè)的橫梁壁厚達到5mm，第一U型部的底部厚度為20mm，主要為滿足側(cè)面導軌槽銑削深度要求，矩形凹槽的底部厚度達到7mm，整體厚度相對得到減小，進一步減輕橫梁的重量；

(5)本實用新型激光切割機橫梁部件，采用6063鋁合金作為基材進行擠壓，最終成品強度高、力學性能好，材料缺陷??；

(6)本實用新型激光切割機橫梁部件，橫梁兩端各連接一個連接座，對橫梁起支撐滑動作用，連接座由多塊板材拼焊而成相對密閉結(jié)構(gòu)，連接強度高，且在連接座的底板上開設電機孔和齒輪孔，電機孔用于后續(xù)安裝驅(qū)動電機，作為橫梁的動力元件，齒輪孔用于安裝潤滑齒輪，對傳動齒條加注潤滑油，保證電機驅(qū)動齒輪與齒條的傳動順暢性；

(7)本實用新型激光切割機橫梁部件，連接座的底板的底面上開設滑塊槽，用于安裝滑塊，從而支撐橫梁在軌道上滑動；

(8)本實用新型激光切割機橫梁部件，結(jié)構(gòu)簡單，設計合理，易于制造。

附圖說明

圖1為本實用新型激光切割機橫梁部件的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型激光切割機橫梁部件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型激光切割機橫梁部件的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1中A-A的橫梁截面剖視圖。

圖中：1、橫梁；101、橫向筋板；102、縱向筋板；103、第一U型部；104、側(cè)面導軌槽；105、矩形凹槽；106、齒條安裝面；107、頂部導軌安裝面；108、第二U型部；109、腰型孔；2、連接座；201、底板；202、外側(cè)板；203、內(nèi)側(cè)板；204、后立板；205、前立板；206、電機孔；207、齒輪孔；208、滑塊槽。

具體實施方式

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“長度”、“上”、“下”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。下面結(jié)合具體實施例和附圖對本實用新型進一步進行描述。

實施例1

如圖1、圖2、圖3所示，本實施例提供一種激光切割機橫梁部件，包括采用鋁合金擠壓成型的橫梁1，橫梁1的兩端各連接一個連接座2。其中，橫梁1呈管狀，其截面形狀如圖4所示，橫梁1的內(nèi)部設置呈十字形縱橫交錯的橫向筋板101和縱向筋板102，與橫向筋板101相連的橫梁1前后兩側(cè)壁的中間分別向內(nèi)凹陷形成第一U型部103和第二U型部108，橫梁1的上側(cè)壁中間設有矩形凹槽105。該橫梁1相比傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式進行了優(yōu)化設計，橫梁1只有呈十字形縱橫設置的橫向筋板101和縱向筋板102，將橫梁1的四個側(cè)壁連接成一個整體，對橫梁1起加強筋的作用；而橫梁1前后兩側(cè)壁的第一U型部和第二U型部結(jié)構(gòu)設計，使整個橫梁1的截面形狀相對對稱，增加結(jié)構(gòu)強度。橫梁1的截面形狀整體簡單、工整，相比現(xiàn)有的橫梁結(jié)構(gòu)，簡化了形狀，節(jié)省材料，擠壓后形狀穩(wěn)定，不易變形，更主要是橫梁1擠壓毛坯后期加工簡單，易保證較高加工精度，保證導軌、齒條等零件的安裝精度。

進一步地，本實施例中第一U型部103底部的中間開設有側(cè)面導軌槽104，用于安裝導軌，該側(cè)面導軌槽104可采用銑削加工而成，加工方便，易得到較高的加工精度；橫梁1上側(cè)壁上位于矩形凹槽105的兩側(cè)各設有一個臺階面，分別為齒條安裝面106和頂部導軌安裝面107，它們位于同一水平面上，也可通過銑削加工成型，矩形凹槽105的設計可減少銑削量。在凹陷的第一U型部103中安裝導軌，可對導軌進行保護，同時導軌突出橫梁1的側(cè)面不多，使用時激光頭滑座安裝到導軌上相對緊湊，減小設備體積。另外，在橫梁1的底壁上沿長度方向在縱向筋板102的兩側(cè)開設有多個腰型孔109，在不影響橫梁1結(jié)構(gòu)強度的前提下，可有效降低其自身重量。

值得說明的是，現(xiàn)有的激光切割機橫梁采用鋁合金擠壓成型，其最小壁厚一般不低于8mm，而本實施例的橫梁1中，橫向筋板101和縱向筋板102的厚度均為5mm，橫梁1底壁厚度為7mm，第二U型部108所在側(cè)的橫梁1壁厚為5mm，第一U型部103的底部厚度為20mm，矩形凹槽105的底部厚度為7mm，整體厚度相對得到減小，進一步減輕橫梁的重量。且橫梁1的材料為6063鋁合金作為基材進行擠壓，最終成品強度高、力學性能好，材料缺陷小。

本實施例中，連接座2用于對橫梁1起支撐滑動作用，它包括底板201、外側(cè)板202、內(nèi)側(cè)板203、后立板204和前立板205；其中，前立板205、內(nèi)側(cè)板203、后立板204和外側(cè)板202首尾依次連接后固定在底板201上，外側(cè)板202與橫梁1的端面焊接連接，內(nèi)側(cè)板203與橫梁1靠內(nèi)側(cè)焊接連接，前立板205與橫梁1的前側(cè)壁焊接齊平；前立板205和后立板204之間設置中立板，中立板與橫梁1的后側(cè)壁焊接齊平。由此可見，連接座2由多塊板材拼焊而成相對密閉結(jié)構(gòu)，連接強度高。

另外，底板201上靠近后立板204的位置設有電機孔206，電機孔206的四周銑加工有電機安裝面，電機安裝面上設有螺紋孔，該電機孔206用于后續(xù)安裝驅(qū)動電機，作為橫梁的動力元件；底板201上位于電機孔206的一側(cè)還設有齒輪孔207，用于安裝潤滑齒輪，對傳動齒條加注潤滑油，保證電機驅(qū)動齒輪與齒條的傳動順暢性。同時，底板201的底面上開設有滑塊槽208，用于安裝滑塊，從而支撐橫梁1在軌道上滑動。

以上示意性的對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應屬于本實用新型的保護范圍。