立式加工工具機的製作方法
2023-06-01 02:40:41 2
本實用新型涉及一種工具機，特別涉及一種立式加工工具機。
背景技術：
立式加工工具機一直是金屬切削行業最重要的設備之一，它功能齊全，適應性廣，成本低廉，性能可靠，可作為銑床或者鑽床使用，應用在磨具加工，零件加工，石墨加工等多個行業。
立式鑽銑床也有其優勢不足的一面，立柱重心過高，主軸箱懸臂太長，導致Z軸的剛性很低，高速加工的精度差，無法進行雕銑和高光加工，限制其更加全面的能力。
技術實現要素：
本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術中的Z軸剛性很低、高速加工的精度差等缺陷，提供一種立式加工工具機。
本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題：
一種立式加工工具機，其包括有一Z軸運動部分、一床身，所述Z軸運動部分包括有：
兩個立柱，兩個所述立柱分別連接於所述床身的頂面的兩端；
兩個電機連接板，每個所述電機連接板的兩側均分別連接於兩個所述立柱，兩個所述電機連接板與兩個所述立柱之間形成一內腔；
一主軸箱，所述主軸箱內穿於所述內腔，所述主軸箱的左右兩側分別滑設於兩個所述立柱；
一主軸，所述主軸嵌設於所述主軸箱的下端；
所述主軸箱與所述電機連接板之間設有一Z軸直線電機。
在本方案中，採用兩個所述立柱的結構，極大增加穩定性；所述Z軸運 動部分呈對稱結構且重心位於床身的中心，使得所述Z軸運動部分的剛性極佳和強度極高，能極大減小所述Z軸運動部分在高速運動帶來的形變和抖動，提高運動速度、加工精度和表面光潔度。
另外，所述Z軸運動部分採用兩個所述Z軸直線電機用於驅動，所述Z軸直線電機是非接觸式結構，運動速度高，響應性好，能實現高的定位精度，同時又實現了所述主軸箱的重心驅動，使得所述Z軸運動部分剛性好，伺服響應快，能實現高的定位精度和重複定位精度，並實現高速、高精度和高表面光潔度加工。
較佳地，所述主軸箱的兩側均設有兩個第一導軌，兩個所述立柱均設有兩個第一滑塊，所述第一滑塊滑設於所述第一導軌。
在本方案中，採用上述結構，結構簡單，四個所述滑塊對稱安裝在所述主軸箱，剛性好，同時還可以極大減小所述主軸箱因升溫帶來的熱變形，提高加工精度。
較佳地，所述Z軸直線電機包括有Z軸直線電機初級、Z軸直線電機次級，所述Z軸直線電機初級設置於所述電機連接板，所述Z軸直線電機次級設置於所述主軸箱。
在本方案中，採用上述結構，所述Z軸直線電機初級產生的大量熱量不會傳遞到主軸箱上，對加工精度的影響極大地減小。
較佳地，所述Z軸直線電機初級與所述Z軸直線電機次級之間的間距為0.5-1mm。
較佳地，所述立式加工工具機包括有一Y軸運動部分，所述Y軸運動部分包括有一滑臺，所述滑臺滑設於所述床身的頂面，且所述滑臺的底面與所述床身的頂面之間設有Y軸直線電機。
在本方案中，採用上述結構，使用所述Y軸直線電機用於驅動，使得所述Y軸運動部分定位精度高，響應快，可實現高速高加速運動。
另外，採用非接觸式結構，使得所述Y軸運動部分磨損少，能使立式加工工具機長期運行穩定，精度保持性好。
較佳地，所述立式加工工具機包括有一X軸運動部分，所述X軸運動部分包括有一工作檯，所述工作檯滑設於所述滑臺的頂面，且所述工作檯的底面與所述滑臺的頂面之間設有X軸直線電機。
在本方案中，採用上述結構，使用所述X軸直線電機用於驅動，使得所述X軸運動部分定位精度高，響應快，可實現高速高加速運動。
另外，採用非接觸式結構，使得所述X軸運動部分磨損少，能使立式加工工具機長期運行穩定，精度保持性好。
較佳地，所述床身的頂面設有兩個第二導軌，所述滑臺的底面設有兩個第二滑塊，所述第二滑塊滑設於所述第二導軌；
所述滑臺的頂面設有兩個第三導軌，所述工作檯的底面設有兩個第三滑塊，所述第三滑塊滑設於所述第三導軌。
在本方案中，採用上述結構，結構簡單，生產成本低，滑動過程中穩定性高且阻力小，能耗低。
較佳地，所述Y軸直線電機包括有Y軸直線電機初級、Y軸直線電機次級，所述Y軸直線電機初級設置於所述滑臺的底面，所述Y軸直線電機次級設置於所述床身的頂面；
所述X軸直線電機包括有X軸直線電機初級、X軸直線電機次級，所述X軸直線電機初級設置於所述工作檯的底面，所述X軸直線電機次級設置於所述滑臺的頂面。
較佳地，所述X軸直線電機初級設置於兩個所述第三滑塊的中間，所述X軸直線電機次級設置於兩個所述第三導軌的中間；
所述Y軸直線電機初級設置於兩個所述第二滑塊的中間，所述Y軸直線電機次級設置於兩個所述第二導軌的中間。
在本方案中，採用對稱結構，極大增加所述X軸運動部分和所述Y軸運動部分在運動過程中的穩定性，提高加工精度。
較佳地，所述Y軸直線電機初級與所述Y軸直線電機次級之間的間距為0.5-1mm，所述X軸直線電機初級與所述X軸直線電機次級之間的間距 為0.5-1mm。
在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本實用新型各較佳實例。
本實用新型的積極進步效果在於：
(1)本實用新型採用兩個立柱結構，極大增加穩定性；所述Z軸運動部分呈對稱結構且重心位於床身的中心，使得所述Z軸運動部分的剛性極佳和強度極高，能極大減小所述Z軸運動部分在高速運動帶來的形變和抖動，提高運動速度、加工精度和表面光潔度。
(2)本實用新型Z軸運動部分採用兩個Z軸直線電機驅動，Z軸直線電機是非接觸式結構，運動速度高，響應性好，能實現高的定位精度。同時又實現了主軸箱的重心驅動，使得Z軸運動部分剛性好，伺服響應快，能實現高的定位精度和重複定位精度，並實現高速、高精度和高表面光潔度加工。
(3)本實用新型Z軸運動部分採用四個滑塊對稱安裝分布，結構簡單且剛性好，同時還可以極大減小主軸箱因升溫帶來的熱變形，提高加工精度。
(4)本實用新型X軸運動部分和Y軸運動部分都使用直線電機驅動，非接觸式結構，使得磨損少，可實現長期工作精度保持性好，響應快，定位精度高，可實現高速高加速運動。
附圖說明
圖1為本實用新型較佳實施例的立式加工工具機的立體結構示意圖。
圖2為本實用新型較佳實施例的立式加工工具機的主視結構示意圖。
圖3為本實用新型較佳實施例的立式加工工具機的左視結構示意圖。
圖4為本實用新型較佳實施例的立式加工工具機的俯視結構示意圖。
附圖標記說明：
床身 1
X軸運動部分 3，工作檯 31，X軸直線電機初級 32
X軸直線電機次級 33，第三滑塊 34，第三導軌 35
Y軸運動部分 2，滑臺 21，Y軸直線電機初級 22
Y軸直線電機次級 23，第二滑塊 24，第二導軌 25
Z軸運動部分 4，立柱 41，電機連接板 42，主軸箱 43，主軸 44
Z軸直線電機初級 45，Z軸直線電機次級 46
第一滑塊 47，第一導軌 48
具體實施方式
下面通過實施例的方式並結合附圖來更清楚完整地說明本實用新型，但並不因此將本實用新型限制在所述的實施例範圍之中。
在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型的立式加工工具機，其包括有床身1、Y軸運動部分2，Y軸運動部分2包括有滑臺21，滑臺21的底面滑設於床身1的頂面。較佳地，床身1的頂面設有兩個第二導軌25，滑臺21的底面設有兩個第二滑塊24，第二滑塊24滑設於第二導軌25。結構簡單，生產成本低，滑動過程中穩定性高且阻力小，能耗低。
滑臺21的底面與床身1的頂面之間設有Y軸直線電機，使用Y軸直線電機用於驅動，使得Y軸運動部分2定位精度高，響應快，可實現高速高加速運動。同時，採用非接觸式結構，使得Y軸運動部分2磨損少，能使立式加工工具機長期運行穩定，精度保持性好。該Y軸直線電機包括有Y軸直線電機初級22、Y軸直線電機次級23，Y軸直線電機初級22設置於滑臺21 的底面，Y軸直線電機次級23設置於床身1的頂面。
較佳地，Y軸直線電機初級22設置於兩個第二滑塊24的中間，Y軸直線電機次級23設置於兩個第二導軌25的中間。極大增加在運動過程中的穩定性，提高加工精度。Y軸直線電機初級22與Y軸直線電機次級23之間的間距為0.5-1mm。使得更好地驅動運動。
如圖2所示，該立式加工工具機包括有X軸運動部分3，X軸運動部分3包括有工作檯31，工作檯31滑設於滑臺21的頂面。較佳地，滑臺21的頂面設有兩個第三導軌35，工作檯31的底面設有兩個第三滑塊34，第三滑塊34滑設於第三導軌35。結構簡單，生產成本低，滑動過程中穩定性高且阻力小，能耗低。
工作檯31的底面與滑臺21的頂面之間設有X軸直線電機。使用X軸直線電機用於驅動，使得X軸運動部分3定位精度高，響應快，可實現高速高加速運動。同時採用非接觸式結構，使得X軸運動部分3磨損少，能使立式加工工具機長期運行穩定，精度保持性好。提高加工精度。該X軸直線電機包括有X軸直線電機初級32、X軸直線電機次級33，X軸直線電機初級32設置於工作檯31的底面，X軸直線電機次級33設置於滑臺21的頂面。
較佳地，X軸直線電機初級32設置於兩個第三滑塊34的中間，X軸直線電機次級33設置於兩個第三導軌35的中間。極大增加X軸運動部分3在運動過程中的穩定性，提高加工精度。X軸直線電機初級32與X軸直線電機次級33之間的間距為0.5-1mm。使得更好地驅動運動。
如圖2和圖4所示，該立式加工工具機還包括有Z軸運動部分4，Z軸運動部分4包括有兩個立柱41、兩個電機連接板42、主軸箱43、主軸44，兩個立柱41分別連接於床身1的頂面的兩端，採用兩個立柱41的支撐結構，極大增加Z軸運動部分4穩定性。每個電機連接板42的兩側均分別連接於兩個立柱41，兩個電機連接板42與兩個立柱41之間形成內腔(圖中未示出)，主軸箱43內穿於該內腔，主軸箱43的左右兩側分別滑設於兩個立柱41。Z軸運動部分4呈對稱結構且重心位於床身1的中心，使得Z軸運動部分4的 剛性極佳和強度極高，能極大減小Z軸運動部分4在高速運動帶來的形變和抖動，提高運動速度、加工精度和表面光潔度。
較佳地，主軸箱43的兩側設有兩個第一導軌48，兩個立柱41均設有兩個第一滑塊47，第一滑塊47滑設於第一導軌48。本領域技術人員應該知道，導軌與滑塊之間的位置是可以互換，結構簡單，四個第一導軌48對稱安裝在主軸箱43，使得剛性好，同時還可以極大減小主軸箱43因升溫帶來的熱變形，提高加工精度。
主軸箱43與電機連接板42之間設有Z軸直線電機。採用兩個Z軸直線電機用於驅動，Z軸直線電機是非接觸式結構，運動速度高，響應性好，能實現高的定位精度。同時又實現了主軸箱43的重心驅動，使得Z軸運動部分4剛性好，伺服響應快，能實現高的定位精度和重複定位精度，並實現高速、高精度和高表面光潔度加工。該Z軸直線電機包括有Z軸直線電機初級45、Z軸直線電機次級46，Z軸直線電機初級45設置於電機連接板42，Z軸直線電機次級46設置於主軸箱43。Z軸直線電機初級45產生的大量熱量不會傳遞到主軸箱43上，對加工精度的影響極大地減小。較佳地，Z軸直線電機初級45與Z軸直線電機次級46之間的間距為0.5-1mm，使得更好地驅動運動。
主軸44嵌設於主軸箱43的下端，配合高性能的主軸44，不僅擅長傳統的鑽銑攻牙切削功能，還能進行雕銑和高光加工。
雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式，但是本領域的技術人員應當理解，這僅是舉例說明，本實用新型的保護範圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護範圍。