一种机床复合立柱装置的制作方法

本技术涉及机床的，尤其是涉及一种机床复合立柱装置。

背景技术：

1、机床立柱是机床重要的结构件，起着机床上下运动及支撑作用，机床立柱材质常见的为ht250，这种材质强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好，铸造性能较优，需进行人工时效处理，除此之外经常用到的还有ht200、ht300、球墨铸铁、和/或树脂混凝土，根据不同工作要求而定，同时立柱是连接床身与主轴以及刀库的重要部件，其承载能力直接影响工件的加工质量。

2、授权公告号为cn201833181u的中国专利公开了一种数控机床复合立柱装置，包括复合立柱、顶梁、床身，复合立柱以紧固件分别与顶梁与床身固定连接，复合立柱的导轨连接有横梁与立柱滑鞍，复合立柱通过立柱横梁丝杆驱动装置活动连接横梁、通过立柱滑鞍丝杆驱动装置活动连接立柱滑鞍；立柱滑鞍设有横向移动导轨与滑鞍横向丝杆驱动装置，滑鞍横向丝杆驱动装置活动连接有横向滑鞍；立柱横梁丝杆驱动装置、立柱滑鞍丝杆驱动装置、滑鞍横向丝杆驱动装置都连接电气数控装置。

3、上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述数控机床在复合立柱处设置2根平行丝杆组成复合立柱装置，可以分别传动横梁与立柱滑鞍上下运动，而立柱滑鞍内可以装设多种卧式主轴装置；也就是说，上述机床的卧式主轴装置与复合立柱装置之间为单面驱动结构、其承载能力较差，在长期使用后，由于主轴加工进给对复合立柱装置的反复影响，复合立柱在导轨处的单侧受力加剧，进而引起复合立柱向导轨一侧倾斜变形，不仅会影响主轴的移动稳定性，还会导致工件加工精度降低。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种机床复合立柱装置，其通过在立柱本体上设置双/多面驱动结构，解决了现有装置由单面驱动结构导致的立柱本体承载能力差、单侧受力不稳定、容易单侧倾斜变形的问题，具有保证主轴的移动稳定性和机床的加工质量的效果。

2、本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种机床复合立柱装置，包括立柱本体、设置于所述立柱本体上的a个第一立柱面和b个第二立柱面、设置于所述第一立柱面上的c个升降驱动机构和d个立轨、以及设置于这些升降驱动机构的移动端并滑动连接于这些立轨上的主轴托板；其中，a≥2，b≥0，c≥1，d≥1；所述a个第一立柱面和b个第二立柱面围合形成所述立柱本体的周壁，其中两个第一立柱面上的升降驱动机构的移动端之间的连线形成斜线，所述斜线不与所述其中两个第一立柱面平行和/或相切。

4、通过采用上述技术方案，立柱本体用于安装在机床的床身或其附属驱动结构上，主轴托板用于安装主轴及其附属驱动结构，加工时，在立轨的导向限位作用下，通过至少两个升降驱动机构驱使主轴托板往复升降，以将主轴加工进给对复合立柱装置施加的力、分散到这些升降驱动机构和这些导轨上，由此形成的双/多面驱动结构，能有效提高这些第一立柱面处的结构刚度和承载能力，从而大幅延长立柱本体的变形时间和使用寿命，最终能保证主轴的移动稳定性和机床的加工质量。

5、本实用新型进一步设置为：所述a个第一立柱面和b个第二立柱面分别设置为平面和/或曲面，且相邻两个第一立柱面之间、相邻两个第二立柱面之间、和/或所述第一立柱面和第二立柱面之间过渡连接。

6、通过采用上述技术方案，立柱本体上的面和面之间的邻接方式可以是第一立柱面顺序地相邻连接、也可以是n个第一立柱面和m个第二立柱面交替地相邻连接（n≥1，m≥1）、还可以是第一立柱面和第二立柱面无规律地布置，本实用新型对此不做限制，但为了调整立柱本体的应力分布，面和面之间的邻接部设置为过渡连接的倒角或圆角结构，即过渡连接可以是平滑过渡连接或圆滑过渡连接，能进一步提高立柱本体的承载能力；另外，曲面非限定例如可为弧形凹面、弧形凸面或波浪形面等。

7、本实用新型进一步设置为：所述其中两个第一立柱面分别设置为平面，这两个平面之间形成30~150°夹角。

8、通过采用上述技术方案，有利于提高立柱本体的承载能力。

9、本实用新型进一步设置为：所述其中两个第一立柱面分别设置为曲面，这两个曲面分别靠近升降驱动机构移动端的切平面之间形成30~150°夹角。

10、通过采用上述技术方案，有利于提高立柱本体的承载能力。

11、本实用新型进一步设置为：所述其中两个第一立柱面分别设置为平面和曲面，所述平面和所述曲面靠近升降驱动机构移动端的切平面之间形成30~150°夹角。

12、通过采用上述技术方案，有利于提高立柱本体的承载能力。

13、本实用新型进一步设置为：所述b≥1，所述第一立柱面相对所述升降驱动机构的移动方向平行布置，所述第二立柱面相对所述升降驱动机构的移动方向倾斜布置，以使所述立柱本体的横截面自上而下逐渐增大。

14、通过采用上述技术方案，有利于提高立柱本体的承载能力。

15、本实用新型进一步设置为：所述升降驱动机构包括设置于所述第一立柱面上的驱动电机、转动连接于所述第一立柱面上并设置于所述驱动电机的输出轴上的丝杆轴、以及螺纹连接于所述丝杆轴上并设置于所述主轴托板上的传动螺母。

16、通过采用上述技术方案，丝杆传动具有启动力矩小、自锁好的优点，能带动主轴托板定点移动，实现加工中心的平稳转移，最终能保证主轴的移动稳定性和机床的加工质量。

17、本实用新型进一步设置为：所述驱动电机设置为伺服电机。

18、通过采用上述技术方案，伺服电机具有位置精度准确、高速性能好、抗过载能力强、低速运行平稳、加减速动态响应时间短、发热和噪音明显降低的优点，能符合升降驱动机构的工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求，最终能保证主轴的移动稳定性和机床的加工质量。

19、本实用新型进一步设置为：所述丝杆轴设置为滚珠丝杆、双向丝杆或往复丝杆。

20、通过采用上述技术方案，滚珠丝杆、双向丝杆或往复丝杆分别具有一条螺纹槽、两条旋向相反且对称布置的螺纹槽、两条旋向相反且交叉布置的螺纹槽，分别能在旋向不变的情况下和立轨的导向限位作用下，实现单传动螺母单向直线运动、双传动螺母相向/反向运动、单传动螺母往复直线运动；其中，当丝杆轴设置为双向丝杆，丝杆轴的两段螺纹槽上分别螺纹连接传动螺母、并分别对应两个主轴托板。

21、本实用新型进一步设置为：这些升降驱动机构和这些立轨沿着所述主轴托板的长度方向交错地排列布置。

22、通过采用上述技术方案，有利于提高立柱本体的承载能力。

23、综上所述，本实用新型的有益技术效果为：通过在立柱本体上设置双/多面驱动结构，解决了现有装置由单面驱动结构导致的立柱本体承载能力差、单侧受力不稳定、容易单侧倾斜变形的问题，具有保证主轴的移动稳定性和机床的加工质量的效果。

技术特征：

1.一种机床复合立柱装置，其特征在于：包括立柱本体(1)、设置于所述立柱本体(1)上的a个第一立柱面(11)和b个第二立柱面(12)、设置于所述第一立柱面(11)上的c个升降驱动机构(2)和d个立轨(3)、以及设置于这些升降驱动机构(2)的移动端并滑动连接于这些立轨(3)上的主轴托板(4)；其中，a≥2，b≥0，c≥1，d≥1；所述a个第一立柱面(11)和b个第二立柱面(12)围合形成所述立柱本体(1)的周壁，其中两个第一立柱面(11)上的升降驱动机构(2)移动端之间的连线形成斜线(13)，所述斜线(13)不与所述其中两个第一立柱面(11)平行和/或相切。

2.根据权利要求1所述的一种机床复合立柱装置，其特征在于：所述a个第一立柱面(11)和b个第二立柱面(12)分别设置为平面和/或曲面，且相邻两个第一立柱面(11)之间、相邻两个第二立柱面(12)之间、和/或所述第一立柱面(11)和第二立柱面(12)之间过渡连接。

3.根据权利要求2所述的一种机床复合立柱装置，其特征在于：所述其中两个第一立柱面(11)分别设置为平面，这两个平面之间形成30~150°夹角。

4.根据权利要求2所述的一种机床复合立柱装置，其特征在于：所述其中两个第一立柱面(11)分别设置为曲面，这两个曲面分别靠近升降驱动机构(2)移动端的切平面之间形成30~150°夹角。

5.根据权利要求2所述的一种机床复合立柱装置，其特征在于：所述其中两个第一立柱面(11)分别设置为平面和曲面，所述平面和所述曲面靠近升降驱动机构(2)移动端的切平面之间形成30~150°夹角。

6.根据权利要求1所述的一种机床复合立柱装置，其特征在于：所述b≥1，所述第一立柱面(11)相对所述升降驱动机构(2)的移动方向平行布置，所述第二立柱面(12)相对所述升降驱动机构(2)的移动方向倾斜布置，以使所述立柱本体(1)的横截面自上而下逐渐增大。

7.根据权利要求1所述的一种机床复合立柱装置，其特征在于：所述升降驱动机构(2)包括设置于所述第一立柱面(11)上的驱动电机(21)、转动连接于所述第一立柱面(11)上并设置于所述驱动电机(21)的输出轴上的丝杆轴(22)、以及螺纹连接于所述丝杆轴(22)上并设置于所述主轴托板(4)上的传动螺母(23)。

8.根据权利要求7所述的一种机床复合立柱装置，其特征在于：所述驱动电机(21)设置为伺服电机。

9.根据权利要求7所述的一种机床复合立柱装置，其特征在于：所述丝杆轴(22)设置为滚珠丝杆、双向丝杆或往复丝杆。

10.根据权利要求1所述的一种机床复合立柱装置，其特征在于：这些升降驱动机构(2)和这些立轨(3)沿着所述主轴托板(4)的长度方向交错地排列布置。

技术总结本技术涉及一种机床复合立柱装置，其包括立柱本体、设置于所述立柱本体上的a个第一立柱面和b个第二立柱面、设置于所述第一立柱面上的c个升降驱动机构和d个立轨、以及设置于这些升降驱动机构的移动端并滑动连接于这些立轨上的主轴托板；其中，a≥2，b≥0，c≥1，d≥1；所述a个第一立柱面和b个第二立柱面围合形成所述立柱本体的周壁，其中两个第一立柱面上的升降驱动机构的移动端之间的连线形成斜线，所述斜线不与所述其中两个第一立柱面平行和/或相切。本技术通过在立柱本体上设置双/多面驱动结构，解决了现有装置由单面驱动结构导致的立柱本体承载能力差、单侧受力不稳定、容易单侧倾斜变形的问题，具有保证主轴的移动稳定性和机床的加工质量的效果。技术研发人员：魏伟,朱永锦受保护的技术使用者：浙江能伟科技有限公司技术研发日：20240408技术公布日：2024/12/12