正交三軸工具機的製作方法
2023-04-26 11:42:36 4
專利名稱：正交三軸工具機的製作方法
技術領域：
本發明屬於工具機領域，具體涉及一種正交三軸工具機，特別是指應用在水刀加工中心上的正交三軸工具機。
背景技術：
懸臂式正交三軸工具機結構簡單，上下料方便，被廣泛應用在加工負載輕微的高壓水射流切割領域。懸臂式正交三軸工具機一般都包括床身、XYZ三軸運動組件和加工頭組件， 加工頭組件安裝在CTZ三軸運動組件上，並能夠沿CTZ三個方向精確的移動，以實現加工需求。XYZ三軸運動組件中有一橫梁，用於支撐在其上面行走的懸臂，橫梁的兩端通過兩個立柱與床身固定。橫梁上設置有X嚮導軌，一懸臂套裝在橫梁上，懸臂上設置有Y嚮導軌，懸臂上同時安裝一 Z向運動機構，Z向運動機構上設置有豎直方向導軌。懸臂沿橫梁上的X嚮導軌移動(即X向)，加工頭組件沿著懸臂上的Y嚮導軌移動(即Y向)，同時在懸臂上沿豎直方向導軌上下移動(S卩Z向)。XYZ三軸運動組件中橫梁的加工和成型需要確保橫梁兩側的導軌平行和平直，由於其平行度和平直度誤差可能會被懸臂式結構放大，該要求直接影響整個工具機的運動精度和零件的加工精度，而加工精度正是影響工具機的應用範圍的主要因素。要獲得上述要求的橫梁目前依靠精密的加工工具機(比如導軌磨床)和精細的工藝流程(比如鏟刮工藝)可以逐一獲得，然而卻需要付出很高的成本和加工周期。特別是如果需要加工的橫梁比較長的情況下更是如此，常見到的較大型工具機的很大部分加工成本主要就在這。作為一個很典型的工具機案例是高壓噴射磨料水射流切割(簡稱為水刀)工具機，切割行程通常有一米多長度以上，加工頭又需要在XYZ軸上行走定位，如果要獲得平行和光滑平直的橫梁就需要很高的加工成本，從而也直接導致整個正交三軸工具機的製造成本高昂。
發明內容
本發明針對上述現有技術的不足，提供了一種精度高及製造成本低廉的正交三軸工具機。本發明是通過如下技術方案實現的
一種正交三軸工具機，包括床身、XYZ三軸運動組件和加工頭組件，所述XYZ三軸運動組件包括相互正交的X軸橫梁、Y軸懸臂和Z軸滑移架，X軸橫梁的兩端固定安裝在床身上，加工頭組件固定安裝在Z軸滑移架上；
其特徵在於，所述X軸橫梁的側面設置有第一凹槽，凸出於第一凹槽的安置腔處固定有一 X嚮導軌，X嚮導軌處於水平線上；X軸橫梁上設有第一水平滑移座，所述第一水平滑移座與第一傳動裝置連接；所述Y軸懸臂側面設置有第二凹槽，凸出於第二凹槽的安置腔處固定有一 Y嚮導軌，Y嚮導軌與X嚮導軌垂直；Y軸懸臂與第一水平滑移座固定連接；Y軸懸臂上設有第二水平滑移座，所述第二水平滑移座與第二傳動裝置連接；Z軸滑移架與第二水平滑移座固定連接；第一凹槽與X嚮導軌連接處的空隙內、第二凹槽與Y嚮導軌連接處的空隙內、第一水平滑移座與第一傳動裝置連接處的空隙內、第二水平滑移座與第二傳動裝置連接處的空隙內、Y軸懸臂與第一水平滑移座連接處的空隙內或Z軸滑移架與第二水平滑移座連接處的空隙內至少其中一處填充有成型塑料金屬。進一步的，第一水平滑移座通過第一滑移座導軌滑塊與X嚮導軌配合進行滑移， 第二水平滑移座通過第二滑移座導軌滑塊與Y嚮導軌配合進行滑移，第一水平滑移座與第一滑移座導軌滑塊連接處的空隙內、第二水平滑移座與第二滑移座導軌滑塊連接處的空隙內至少其中一處填充有成型塑料金屬。進一步的，所述第一傳動裝置包括X向絲槓、X向螺母、X向絲槓螺母座，X向絲杆設置於X軸橫梁的下方，並與X嚮導軌平行；X向螺母套設在X向絲杆上，並通過X向絲杆螺母座安裝在第一水平滑移座上；所述第二傳動裝置包括Y向絲槓、Y向螺母、Y向絲槓螺母座，Y向絲杆設置於Y軸懸臂的下方，並與Y嚮導軌平行；Y向螺母套設在Y向絲杆上，並通過Y向絲杆螺母座安裝在第二水平滑移座上；第一水平滑移座與X向絲杆螺母座之間的間隙內、第二水平滑移座與Y向絲杆螺母座之間的間隙內至少其中一處填充有成型塑料金
jM O進一步的，所述X軸橫梁和/或Y軸懸臂為中空結構，正交三軸工具機的控制裝置、 以及第一水平滑移座和/或第二水平滑移座的驅動裝置均設置於所述中空結構的中空腔內。進一步的，所述第一凹槽為兩個，兩個第一凹槽分布在X軸橫梁的軸兩側；所述第二凹槽為兩個，兩個第二凹槽分布在Y軸懸臂的軸兩側。進一步的，所述Z軸滑移架包括Z軸箱體和Z嚮導軌組件；Z軸箱體的側面開有一通孔，該通孔用於將Z軸滑移架套裝在Y軸懸臂上，該通孔的軸線與Y軸懸臂的軸線重合或在豎直基準面上平行；Z嚮導軌組件包括多根豎直導軌、頂板和/或底板，多根豎直導軌分別穿過固定安裝在Z軸箱體上的多對導軌軸承座，與Z軸箱體活動連接，每根豎直導軌的至少一端與頂板或底板固定連接；多根豎直導軌的運動方向互相平行，且均與豎直基準面平行；所有豎直導軌和所有導軌軸承座均對稱分布在豎直基準面的兩側；Z軸箱體的重心和整個Z軸滑移架的重心均位於豎直基準面上；所述豎直基準面是指經過所述通孔的軸線的豎直面。進一步的，所述Z軸滑移架上固定安裝有Z向傳動裝置和Z向驅動裝置，Z向驅動裝置通過Z向傳動裝置驅動Z軸箱體沿豎直方向運動；所述Z向傳動裝置採用絲槓傳動組件，Z向絲槓的一端豎直固定安裝在Z軸箱體上，Z向絲槓螺母通過軸承安裝在Z嚮導軌組件的頂板或底板上。進一步的，Z軸箱體與設置在Y軸懸臂上的第二水平滑移座為一體結構。本發明所述的正交三軸工具機採用的X軸橫梁和Y軸懸臂能夠簡單、重複、模板化的製造，同時在校準後，採用成型塑料金屬填充第一凹槽與X嚮導軌連接處的空隙或者第一水平滑移座與第一傳動裝置連接處的空隙，能夠準確保證X嚮導軌的平行度和平直度；採用成型塑料金屬填充第二凹槽與Y嚮導軌連接處的空隙內或者第二水平滑移座與第二傳動裝置連接處的空隙，能夠準確保證Y嚮導軌的平行度和平直度；採用成型塑料金屬填充 Y軸懸臂與第一水平滑移座連接處的空隙，能夠準確保證X嚮導軌和Y嚮導軌的垂直度；採用成型塑料金屬填充Z軸滑移架與第二水平滑移座連接處的空隙，能夠準確保證Y嚮導軌與Z向豎直導軌的垂直度；從而保證工具機的加工精度。與傳統的採用精密加工橫梁特別是精密加工長軸橫梁的工具機相比，本發明極大的降低了工具機的製造成本，縮短了工期，降低了製造工人的勞動強度和技能要求，特別適合應用在精密、輕載和長軸場合。本發明所述的成型塑料金屬(Metallplastic)為一種樹脂，該樹脂在填充時處於流質狀態，固化後收縮變形小且具備較高的抗壓強度和剛度，因而可以用來固定經過基準水平矯正的導軌並承受導軌在工作狀態下的載荷，例如德國DIAMANT公司(http://diamant-polymer. de)生產的DWH牌號的成型塑料金屬。本發明所述的正交三軸工具機還採用了跨騎式的Z軸結構，即將Z軸滑移架套裝在 Y軸懸臂上，並通過第二水平滑移座與Y軸懸臂連接，來實現沿Y軸方向的平移。該跨騎式的Z軸結構對Y軸懸臂無扭矩，能夠提高工具機的加工精度。同時這種跨騎式的結構可以減少工作檯的無效空間，外形美觀，行程較大。
圖1為本發明所述的正交三軸工具機的結構示意圖； 圖2為本發明X軸橫梁的結構示意圖3帶有水平橫向滑移座和絲槓傳動組件的X軸橫梁結構示意圖； 圖4為圖3的A-A剖視圖； 圖5為圖4的Pl部放大圖6為帶有齒輪齒條傳動組件的X軸橫梁結構示意圖； 圖7為X軸橫梁和專用夾具安裝狀態結構示意圖； 圖8為圖7軸側局部剖視圖； 圖9為圖8的P2部剖視放大圖； 圖10為圖8 B-B向剖視圖； 圖11為X軸橫梁與Y軸懸臂組合安裝後的結構圖； 圖12為Z軸滑移架的立體結構圖； 圖13為Z軸滑移架的主視圖； 圖14為圖13的A-A剖面圖15為X軸橫梁、Y軸懸臂和Z軸滑移架組合安裝後的結構圖； 圖中各標號的含義如下1、床身，2、加工頭組件，4、專用夾具，5、基準組件，11、X軸橫梁，21、Y軸懸臂，31、Z軸滑移架，12、X嚮導軌，13、第一水平滑移座，14、絲杆傳動組件， 15、凹槽，121、導軌緊固件，131、成型塑料金屬，132、滑移座固定板，133、第一滑移座導軌滑塊，141、絲杆，142、絲杆馬達，143、馬達安裝板，144、絲杆螺母座，145、絲杆螺母，146、傳動齒輪，147、齒條，41、夾具側夾板，151、注塑孔，411、導軌滑塊安裝孔，412、導軌安裝孔，413、 注塑孔，471、導軌滑塊緊固件，32、Z軸箱體，321、通孔，322、導軌軸承座，22、Y嚮導軌，23、 第二水平滑移座，33、豎直導軌，34、頂板，35、底板，36、伺服電機，361、皮帶，362、皮帶輪， 371、絲杆，372、絲杆螺母，373、絲杆螺母軸承，374、絲杆固定座。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步詳細的說明。如圖1所示，本發明提供了一種正交三軸工具機，包括床身1、加工頭組件2和CTZ三軸運動組件；加工頭組件2由XHH軸運動組件帶動，做XYZ三個方向的運動，從而完成加工任務。所述加工頭組件2可以根據加工需求的不同而做不同的設計，本發明不對加工頭組件2進行限制和說明。本發明所述的XYZ三軸運動組件包括相互正交的X軸橫梁11、Y軸懸臂21和Z軸滑移架31 ；X軸橫梁11的兩端通過兩個立柱固定安裝在床身1上，Y軸懸臂21可滑移的安裝在X軸橫梁11上，Z軸滑移架31可滑移的安裝在Y軸懸臂21上，加工頭組件2固定安裝在Z軸滑移架31上。如圖2-5所示，本發明中X軸橫梁11的軸向側面固定連接有凹槽15，凹槽15用於支撐X嚮導軌12，凹槽15可由槽鋼構建而成，所述凹槽15與X軸橫梁11的軸線平行。 凸出於凹槽15的安置腔處固定有一 X嚮導軌12，X嚮導軌12處於水平線上。凹槽15可以由在X軸橫梁11上採用焊接或與鉚接上C型或L型槽鋼等方法構建，或還可以與X軸橫梁11固定組合後形成具有容納導軌的安置腔的一般直條鋼構建而成，當然凹槽15也可以直接在X軸橫梁11上加工出來等等；該凹槽15處於X軸橫梁11的軸線平行位置的設置此處並不需要很精確，保持一般程度的平行即可。所述凹槽15為兩個，兩個凹槽15分布在X 軸橫梁11的軸兩側，兩個凹槽15上均布有X嚮導軌12。當然本發明如果僅僅是一側分布凹槽15，則加工後的X軸橫梁在使用狀態時，凹槽15及其容納的導軌最好處於X軸橫梁11 的頂側，但本發明不受此限。本發明在凹槽15和X嚮導軌12之間的空隙內填充入成型塑料金屬131，使X嚮導軌12與凹槽15成為剛性連接的一體結構。本發明首先採用專用夾具把X嚮導軌12校直後，再填充成型塑料金屬131，以協助完成X嚮導軌的定位和承載，使其不易彎曲和變形，從而保證了其平行度和平直度。X軸橫梁11上設有第一水平滑移座13，第一水平滑移座13通過其第一滑移座導軌滑塊133和X嚮導軌12配合進行滑移，一般也採用滾動導軌副結構形式配合，第一水平滑移座13和第一滑移座導軌滑塊133的連接其空隙也可以在校準後填充有成型塑料金屬 131以協助固定，保證第一水平滑移座13和第一滑移座導軌滑塊133的平行度。Y軸懸臂 21通過第一水平滑移座13套裝在X軸橫梁11上。所述X軸橫梁11為完全或部分中空結構，其可以為一中空鋼管，也可為其他材料的中空管，也可以從非中空材料加工而成。正交三軸工具機的控制裝置可以置於X軸橫梁11 的中空腔內。X軸橫梁11上固定安裝有X向傳動裝置，本實施例中的X向傳動裝置採用絲杆傳動組件14，絲杆傳動組件14固定在X軸橫梁11上並使絲杆141處於X軸橫梁11下面，絲杆141和X嚮導軌12平行。第一水平滑移座13上固定有一絲杆螺母座144，套設在絲杆141上的絲杆螺母145安裝在絲杆螺母座144上。水平滑移座13與絲杆螺母座144 的連接空隙也可以在校準後填充有成型塑料金屬131以協助固定，以保證絲槓141與X嚮導軌12的平行度。X向驅動裝置設置於X軸橫梁的中空腔內，X向驅動裝置通過X軸傳動裝置驅動水平滑移座13帶動Y軸懸臂沿著所述X嚮導軌12滑移。本實施例中的X向驅動裝置為絲杆馬達142。如此設計進一步解決了與X軸橫梁11配套的絲杆傳動組件14中絲杆141和X嚮導軌12配合保證平直度和平行度的問題。當然X向傳動裝置不局限於絲杆傳動，例如還可以是齒輪齒條傳動機構等。X向驅動裝置也不局限於絲杆馬達，也可以採用伺服電機、步進電機等其他方式驅動。圖6給出了本發明另一實施例帶有傳動齒輪146和齒條147傳動組件的X軸橫梁結構示意圖，相應的第一水平滑移座13的結構及其驅動馬達的布置做相應的調整不再細述。如圖7-10所示，本發明的實施例給出了採用專用夾具製造X軸橫梁11的方法，在 X軸橫梁11的側面固定連接上與軸線平行的凹槽15，將絲杆傳動組件14安裝在X軸橫梁 11上並使絲杆141處於X軸橫梁11的下面，將絲杆馬達142及其馬達安裝板143置於X軸橫梁11的中空腔內。將帶有凹槽15的X軸橫梁11放在一個專用夾具4中並使其軸線與水平基準線平行，該專用夾具4對應X軸橫梁11的凹槽15處的夾具側夾板41上分布有經過基準水平矯正的數對夾具導軌滑塊47也即導軌夾塊，夾具導軌滑塊47和夾具側夾板41 之間有導軌滑塊緊固件471，夾具側夾板41上設有導軌滑塊安裝孔411和導軌安裝孔412。 專用夾具4設有的夾具底座44上還固定有經過基準水平矯正的數臺處於同一個水平線上的絲杆基準安裝座46。由等高墊筒43協助定位，使夾具導軌滑塊47的用來插入X嚮導軌 12的行腔和凹槽15的安置腔對齊，並使絲杆141處於數臺絲杆基準安裝座46上。之後， 將X嚮導軌12插入到夾具導軌滑塊47的行腔和凹槽15的安置腔中，將成型塑料金屬131 通過注塑孔151填充入槽鋼15和導軌12之間的空隙內，以協助固定，將X嚮導軌12通過緊固件121固定在凹槽15上也即固定在X軸橫梁11上，並使X嚮導軌12與水平基準線平行。最後，卸除專用夾具4即獲得本發明所述的X軸橫梁11。採用上述方法製作的X軸橫梁11，能確保X軸橫梁11上的X嚮導軌12的平直度和平行度，並可以模板化製造，方便重複的進行加工，製造成本大大的降低。本發明中Y軸懸臂21與X軸橫梁11的結構和製造方法完全相同，本實施例中不再贅述。Y軸懸臂21與X軸橫梁11組合安裝後的結構圖如圖11所示，Y軸懸臂21上安裝的Y嚮導軌22與X嚮導軌12垂直；Y軸懸臂21通過第一水平滑移座13安裝在X嚮導軌 12上，Y軸懸臂21上還安裝有第二水平滑移座23。本發明在Y軸懸臂21與第一水平滑移座13經垂直校準後，在其連接處的空隙內填充成型塑料金屬131，以協助完成定位和承載， 保證X嚮導軌和Y嚮導軌的垂直度。優選的，本發明將Z軸滑移架31設計為跨騎式的結構，其通過第二水平滑移座23 套裝在Y軸懸臂21上，其對Y軸懸臂21無扭矩，可以提高工具機的加工精度。如圖12-14所示，所述Z軸滑移架包括Z軸箱體32和豎直導軌組件，Z軸箱體32 呈長方體狀，該Z軸箱體32側面上開有一通孔321，該通孔321用於將Z軸滑移架31套裝在Y軸懸臂21上，通孔321的軸線與Y軸懸臂21的軸線重合或在豎直基準面上平行。本發明將過通孔321軸線的水平面定義為水平基準面，將過通孔321軸線的豎直面定義為豎直基準面。豎直導軌組件包括頂板34、底板35和四根豎直導軌33，Z軸箱體32上固定安裝有四對導軌軸承座322，四根豎直導軌33分別穿過Z軸箱體32上的四對導軌軸承座322， 與Z軸箱體32活動連接，四根豎直導軌33的兩端均與頂板34和底板35剛性連接，所述的頂板34和底板35，可以只取其一，即取頂板34或底板35，此時豎直導軌33隻有一端與頂板34或底板35剛性連接。四根豎直導軌33和四對導軌軸承座322均對稱分布在豎直基準面的兩側，四根豎直導軌33的運動方向互相平行，且均與豎直基準面平行，從而可以保證其始終沿著Z軸方向運動。為了保證Z軸滑移架31對Y軸懸臂21無扭矩，所述Z軸箱體32的重心位於豎直基準面上，整個Z軸滑移架31的重心也位於豎直基準面上。豎直導軌33可以採用中空結構，中空部分可供管路及電纜通過，同時起到保護作用。Z軸箱體32通過第二水平滑移座23套裝在Y軸懸臂21上，第二水平滑移座23通過第二滑移座導軌滑塊和Y嚮導軌22配合進行滑移。也可採用滾動導軌副結構形式配合。 Z軸箱體32與第二水平滑移座23也可以為一體結構。第二水平滑移座23和第二滑移座導軌滑塊的連接其空隙也可以在校準後填充有成型塑料金屬131以協助固定，保證第二水平滑移座23和其第二滑移座導軌滑塊的平行度。Z軸滑移架31上固定安裝有Z向傳動裝置和Z向驅動裝置，Z向驅動裝置通過Z 向傳動裝置驅動ζ軸箱體32沿豎直方向運動；所述Z向傳動裝置為絲槓傳動裝置，絲槓371 的一端通過絲槓固定座374豎直固定安裝在Z軸箱體32上，絲槓螺母372通過絲杆螺母軸承373安裝在豎直導軌組件的頂板35或底板36上。所述Z向驅動裝置為伺服電機36，伺服電機36通過皮帶361和皮帶輪362帶動絲槓螺母372繞絲槓軸線轉動。當然本發明中 Z向傳動裝置不局限於絲槓傳動裝置，例如還可以是齒輪齒條傳動裝置等。Z向驅動裝置也不局限於伺服電機，也可以採用手動、步進電機、馬達等其他方式驅動。X軸橫梁11、Y軸懸臂21和Z軸滑移架31組合安裝後的結構圖如圖15所示，Z軸滑移架31套裝在Y軸懸臂21上，並與第二水平滑移座23為一體結構，可沿Y嚮導軌22滑移。本發明在Z軸滑移架31與第二水平滑移座23垂直校準後，在其連接處的空隙內填充成型塑料金屬131，以協助完成定位和承載，保證Y嚮導軌與Z向豎直導軌的垂直度。本發明中X軸橫梁11、Υ軸懸臂21和Z軸滑移架31的外部均安裝有保護裝置，以減少環境因素的影響。本發明不僅局限於上述具體實施方式
，本領域一般技術人員根據本發明公開的內容，可以採用其它多種具體實施方式
實施本發明，因此，凡是採用本發明的設計結構和思路，做一些簡單的變化或更改的設計，都落入本發明保護的範圍。
權利要求
1.一種正交三軸工具機，包括床身、XYZ三軸運動組件和加工頭組件，所述XYZ三軸運動組件包括相互正交的X軸橫梁、Y軸懸臂和Z軸滑移架，X軸橫梁的兩端固定安裝在床身上， 加工頭組件固定安裝在Z軸滑移架上；其特徵在於，所述X軸橫梁的側面設置有第一凹槽，凸出於第一凹槽的安置腔處固定有一 X嚮導軌，X嚮導軌處於水平線上；X軸橫梁上設有第一水平滑移座，所述第一水平滑移座與第一傳動裝置連接；所述Y軸懸臂側面設置有第二凹槽，凸出於第二凹槽的安置腔處固定有一 Y嚮導軌，Y嚮導軌與X嚮導軌垂直；Y軸懸臂與第一水平滑移座固定連接；Y軸懸臂上設有第二水平滑移座，所述第二水平滑移座與第二傳動裝置連接；Z軸滑移架與第二水平滑移座固定連接；第一凹槽與X嚮導軌連接處的空隙內、第二凹槽與Y嚮導軌連接處的空隙內、第一水平滑移座與第一傳動裝置連接處的空隙內、第二水平滑移座與第二傳動裝置連接處的空隙內、Y軸懸臂與第一水平滑移座連接處的空隙內或Z軸滑移架與第二水平滑移座連接處的空隙內至少其中一處填充有成型塑料金屬。
2.根據權利要求1所述的正交三軸工具機，其特徵在於，所述第一水平滑移座通過第一滑移座導軌滑塊與X嚮導軌配合進行滑移，所述第二水平滑移座通過第二滑移座導軌滑塊與Y嚮導軌配合進行滑移，第一水平滑移座與第一滑移座導軌滑塊連接處的空隙內、第二水平滑移座與第二滑移座導軌滑塊連接處的空隙內至少其中一處填充有成型塑料金屬。
3.根據權利要求1所述的正交三軸工具機，其特徵在於，所述第一傳動裝置包括X向絲槓、X向螺母、X向絲槓螺母座，X向絲杆設置於X軸橫梁的下方，並與X嚮導軌平行；X向螺母套設在X向絲杆上，並通過X向絲杆螺母座安裝在第一水平滑移座上；所述第二傳動裝置包括Y向絲槓、Y向螺母、Y向絲槓螺母座，Y向絲杆設置於Y軸懸臂的下方，並與Y嚮導軌平行；Y向螺母套設在Y向絲杆上，並通過Y向絲杆螺母座安裝在第二水平滑移座上；第一水平滑移座與X向絲杆螺母座之間的間隙內、第二水平滑移座與Y向絲杆螺母座之間的間隙內至少其中一處填充有成型塑料金屬。
4.根據權利要求1所述的正交三軸工具機，其特徵在於，所述X軸橫梁和/或Y軸懸臂為中空結構，正交三軸工具機的控制裝置、以及第一水平滑移座和/或第二水平滑移座的驅動裝置均設置於所述中空結構的中空腔內。
5.根據權利要求1所述的正交三軸工具機，其特徵在於，所述第一凹槽為兩個，兩個第一凹槽分布在X軸橫梁的軸兩側；所述第二凹槽為兩個，兩個第二凹槽分布在Y軸懸臂的軸兩側。
6.根據權利要求1-5任一所述的正交三軸工具機，其特徵在於，所述Z軸滑移架包括Z軸箱體和Z嚮導軌組件；Z軸箱體的側面開有一通孔，該通孔用於將Z軸滑移架套裝在Y軸懸臂上，該通孔的軸線與Y軸懸臂的軸線重合或在豎直基準面上平行；Z嚮導軌組件包括多根豎直導軌、頂板和/或底板，多根豎直導軌分別穿過固定安裝在Z軸箱體上的多對導軌軸承座，與Z軸箱體活動連接，每根豎直導軌的至少一端與頂板或底板固定連接；多根豎直導軌的運動方向互相平行，且均與豎直基準面平行；所有豎直導軌和所有導軌軸承座均對稱分布在豎直基準面的兩側；Z軸箱體的重心和整個Z軸滑移架的重心均位於豎直基準面上； 所述豎直基準面是指經過所述通孔的軸線的豎直面。
7.根據權利要求6所述的正交三軸工具機，其特徵在於，所述Z軸滑移架上固定安裝有Z向傳動裝置和Z向驅動裝置，Z向驅動裝置通過Z向傳動裝置驅動Z軸箱體沿豎直方向運動；所述Z向傳動裝置採用絲槓傳動組件，Z向絲槓的一端豎直固定安裝在Z軸箱體上，Z向絲槓螺母通過軸承安裝在Z嚮導軌組件的頂板或底板上。
8.根據權利要求6所述的正交三軸工具機，其特徵在於，Z軸箱體與設置在Y軸懸臂上的第二水平滑移座為一體結構。
全文摘要
本發明提供了一種正交三軸工具機，包括床身、XYZ三軸運動組件和加工頭組件，XYZ三軸運動組件包括正交的X軸橫梁、Y軸懸臂和Z軸滑移架，X軸橫梁上設置有第一凹槽、X嚮導軌、第一水平滑移座和第一傳動裝置，Y軸懸臂上設置有第二凹槽、Y嚮導軌、第二水平滑移座和第二傳動裝置，在第一凹槽與X嚮導軌、第二凹槽與Y嚮導軌、第一水平滑移座與第一傳動裝置、第二水平滑移座與第二傳動裝置、Y軸懸臂與第一水平滑移座或Z軸滑移架與第二水平滑移座連接處的空隙內至少其中一處填充有成型塑料金屬。本發明能夠準確保證X、Y嚮導軌的平行度和平直度，X、Y嚮導軌的垂直度和Y、Z嚮導軌的垂直度，保證工具機的加工精度，極大降低工具機的製造成本。
文檔編號B24C9/00GK102398224SQ20111040265
公開日2012年4月4日 申請日期2011年12月7日 優先權日2011年12月7日
發明者張仕進, 曾繼躍 申請人:浙江宇宙智能設備有限公司