專利名稱：一種新型基于模塊化設(shè)計(jì)的立式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)、制造領(lǐng)域，涉及一種立式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu)，特別涉及一種具有模塊化特點(diǎn)的立式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
立式加工中心的主軸箱安裝在立柱上，上面有主軸孔用來固定主軸，底面用來配合立柱導(dǎo)軌，實(shí)現(xiàn)工件沿著機(jī)床Z方向運(yùn)動(dòng)。立式加工中心導(dǎo)軌分為硬軌和線軌兩種，硬軌剛性好，但加工速度較低，適合低速重切削；線軌精度高，但剛性較差，適合高速輕切削。目前主軸箱根據(jù)立柱導(dǎo)軌類型分為硬軌主軸箱和線軌主軸箱，硬軌主軸箱的底面是與立柱硬軌面配合的，并安裝鑲條調(diào)整主軸箱與立柱之間的配合間隙；線軌主軸箱的底面是與安裝在立柱上的滑塊配合的，并安裝滑塊壓塊將滑塊與定位面壓緊。兩種主軸箱只是在與立柱配合的底部結(jié)構(gòu)不同，其余部分結(jié)構(gòu)相同，但是為了滿足不同的加工要求，仍然需要設(shè)計(jì)·和生產(chǎn)出硬軌和線軌兩種主軸箱結(jié)構(gòu)，這就導(dǎo)致了機(jī)床設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，制造成本高、靈活性差等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的內(nèi)容就是針對(duì)上述已有技術(shù)中存在的問題和缺陷，設(shè)計(jì)一種新型立式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu)。這種新型主軸箱結(jié)構(gòu)只需要設(shè)計(jì)一個(gè)統(tǒng)一的主軸箱基體、硬軌配合板子模塊和線軌配合板子模塊，通過在統(tǒng)一的主軸箱基體上更換硬軌配合板子模塊和線軌配合板子模塊即可快速制造出硬軌主軸箱和線軌主軸箱，有效縮短了機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造周期，大大降低制造成本。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是新型主軸箱結(jié)構(gòu)包括一個(gè)主軸箱基體、硬軌配合板子模塊和線軌配合板子模塊。所述主軸箱基體是指組成硬軌主軸箱和線軌主軸箱的共用件，其特征在于既能起到固定主軸的作用，又能同時(shí)安裝硬軌配合板子模塊和線軌配合板子模塊，所以主軸箱基體上設(shè)置有安裝硬軌配合板子模塊和線軌配合板子模塊的定位連接接口。所述硬軌配合板子模塊是指與硬軌配合的分離結(jié)構(gòu)，其特征在于既能配合立柱硬軌實(shí)現(xiàn)主軸沿著機(jī)床Z方向運(yùn)動(dòng)，又能定位連接到主軸箱基體上，所以硬軌配合板子模塊一方面保留了傳統(tǒng)硬軌主軸箱與立柱硬軌配合的結(jié)構(gòu)，另一方面設(shè)置了與主軸箱基體定位連接的接口。其中硬軌配合板子模塊包括左硬軌配合板和右硬軌配合板。所述線軌配合板子模塊是指與滑塊配合的分離結(jié)構(gòu)，其特征在于既能配合立柱線軌滑塊副中的滑塊實(shí)現(xiàn)主軸沿著機(jī)床Z方向運(yùn)動(dòng)，又能定位連接到主軸箱基體上，所以線軌配合板子模塊一方面保留了傳統(tǒng)線軌主軸箱與滑塊配合的結(jié)構(gòu)，另一方面設(shè)置了與主軸箱基體定位連接的接口。其中線軌配合板子模塊包括左線軌配合板和右線軌配合板，因?yàn)樽缶€軌配合板與滑塊配合時(shí)需要安裝滑塊壓塊將滑塊與定位面壓緊，故左線軌配合板上又設(shè)置了滑塊壓塊安裝槽。
不論硬軌配合板子模塊還是線軌配合板子模塊，其中涉及到的接口定位方式均采用一側(cè)邊基準(zhǔn)面和底部基準(zhǔn)面定位，在另一側(cè)邊用頂絲頂緊；底面連接方式采取螺釘連接，并間隔打入銷釘起到重復(fù)定位及加強(qiáng)固定的作用。最終通過拆卸、安裝頂絲、螺釘和銷釘來實(shí)現(xiàn)硬軌配合板子模塊和線軌配合板子模塊在主軸箱基體上的互換重組。本發(fā)明的有益效果是有效避免了重復(fù)設(shè)計(jì)和制造主軸箱相同結(jié)構(gòu)的缺陷，縮短了機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造周期，降低了制造成本，模塊拆裝方便，有利于機(jī)床生產(chǎn)廠商根據(jù)市場(chǎng)要求進(jìn)行導(dǎo)軌配合板模塊的更換和重組，對(duì)實(shí)現(xiàn)機(jī)床快速設(shè)計(jì)、制造和維修具有重要意義。同時(shí)模塊具有標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化的特點(diǎn)，便于實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率。


附圖I是本說明主軸箱基體的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2是本說明左硬軌配合板的結(jié)構(gòu)示意 附圖3是本說明右硬軌配合板的結(jié)構(gòu)示意 附圖4是本說明左線軌配合板的結(jié)構(gòu)示意 附圖5是本說明右線軌配合板的結(jié)構(gòu)示意 附圖6是本說明模塊重組后硬軌主軸箱的結(jié)構(gòu)示意 附圖7是本說明模塊重組后線軌主軸箱的結(jié)構(gòu)示意圖中件號(hào)說明
I.主軸箱基體，2.左硬軌配合板，3.右硬軌配合板，4.左線軌配合板，5.右線軌配合板，6.滑塊壓塊，7.左導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)，8.右導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)，9.主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面，10.主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面，11.主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面，12，主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面，13.左硬軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面，14.左硬軌配合板底部基準(zhǔn)面，15.右硬軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面，16.右硬軌配合板底部基準(zhǔn)面，17.左線軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面，18.左線軌配合板底部基準(zhǔn)面，19.滑塊側(cè)邊定位面，20.滑塊壓塊安裝槽，21.右線軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面，22.右線軌配合板底部基準(zhǔn)面.
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如附圖I所示，主軸箱基體I設(shè)置了左導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)7、右導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)8、主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面9、主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面10、主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面11、主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面12，并在主軸箱基體I上配打安裝導(dǎo)軌配合板的定位沉頭孔，以及在左導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)7和右導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)8上配打安裝頂絲的螺紋孔。為了便于加工與裝配，兩個(gè)安裝基準(zhǔn)面的相交處加工出退刀槽。如附圖2所示，左硬軌配合板2上設(shè)置了與主軸箱基體定位連接的左硬軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面13和左硬軌配合板底部基準(zhǔn)面14。如附圖3所示，右硬軌配合板3上設(shè)置了與主軸箱基體定位連接的右硬軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面15和右硬軌配合板底部基準(zhǔn)面16。如附圖4所示，左線軌配合板4上設(shè)置了與主軸箱基體定位連接的左線軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面17、左線軌配合板底部基準(zhǔn)面18、滑塊側(cè)邊定位面19和滑塊壓塊安裝槽20。如附圖5所示，右線軌配合板5上設(shè)置了與主軸箱基體定位連接的右線軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面21和右線軌配合板底部基準(zhǔn)面22。如附圖6所示，左硬軌配合板2以主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面9、主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面10為安裝基準(zhǔn)，基準(zhǔn)面找正對(duì)齊后，在左導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)7上安裝頂絲使左硬軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面13貼緊主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面9，然后在左硬軌配合板2上配打螺紋孔，在主軸箱基體I上按順序擰緊螺釘，將左硬軌配合板底部基準(zhǔn)面14壓緊至主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面10，最后間隔打入銷釘；右硬軌配合板3以主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面11、主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面12為安裝基準(zhǔn)，基準(zhǔn)面找正對(duì)齊后，在右導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)8上安裝頂絲使右硬軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面15貼緊主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面·11，然后在右硬軌配合板3上配打螺紋孔，在主軸箱基體I上按順序擰緊螺釘，將右硬軌配合板底部基準(zhǔn)面16壓緊至主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面12，最后間隔打入銷釘，組成硬軌主軸箱。如附圖7所示，左線軌配合板4以主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面9、主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面10為安裝基準(zhǔn)，基準(zhǔn)面找正對(duì)齊后，在左導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)7上安裝頂絲使左線軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面17貼緊主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面9，然后在左線軌配合板4上配打螺紋孔，在主軸箱基體I上按順序擰緊螺釘，將左線軌配合板底部基準(zhǔn)面18壓緊至主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面10，最后間隔打入銷釘；右線軌配合板5以主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面11、主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面12為安裝基準(zhǔn)，基準(zhǔn)面找正對(duì)齊后，在右導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)8上安裝頂絲使右線軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面21貼緊主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面11，然后在右線軌配合板5上配打螺紋孔，在主軸箱基體I上按順序擰緊螺釘，將右線軌配合板底部基準(zhǔn)面22壓緊至主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面12，最后間隔打入銷釘，組成線軌主軸箱；當(dāng)線軌主軸箱與線軌立柱上的滑塊裝配時(shí)，在左線軌配合板4上的滑塊壓塊安裝槽20中安裝滑塊壓塊6，使滑塊貼緊滑塊側(cè)邊定位面19。
權(quán)利要求
1.一種新型立式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu)包括主軸箱基體(I)、硬軌配合板子模塊和線軌配合板子模塊，其中硬軌配合板子模塊包括左硬軌配合板(2)和右硬軌配合板(3)，線軌配合板子模塊包括左線軌配合板(4)和右線軌配合板(5);主軸箱基體(I)、左硬軌配合板(2)和右硬軌配合板(3)以及左線軌配合板(4)和右線軌配合板(5)上設(shè)置有統(tǒng)一的定位連接接口，該接口的定位方式采取側(cè)邊和底部基準(zhǔn)面定位，連接方式采取頂絲、螺釘及銷釘連接；左硬軌配合板(2)以主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面(9)、主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面(10)為安裝基準(zhǔn)，基準(zhǔn)面找正對(duì)齊后，在左導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)(7)上安裝頂絲使左硬軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面(13)貼緊主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面(9)，然后在左硬軌配合板(2)上配打螺紋孔，在主軸箱基體(I)上按順序擰緊螺釘，將左硬軌配合板底部基準(zhǔn)面(14)壓緊至主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面(10)，最后間隔打入銷釘；右硬軌配合板(3)以主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面(11)、主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面(12)為安裝基準(zhǔn)，基準(zhǔn)面找正對(duì)齊后，在右導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)(8)上安裝頂絲使右硬軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面(15)貼緊主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面(11)，然后在右硬軌配合板(3)上配打螺紋孔，在主軸箱基體(I)上按順序擰緊螺釘，將右硬軌配合板底部基準(zhǔn)面(16)壓緊至主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面(12)，最后間隔打入銷釘，組成硬軌主軸箱；左線軌配合板(4)以主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面(9)、主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面(10)為安裝基準(zhǔn)，基準(zhǔn)面找正對(duì)齊后，在左導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)(7)上安裝頂絲使左線軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面(17)貼緊主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面(9)，然后在左線軌配合板(4)上配打螺紋孔，在主軸箱基體(I)上按順序擰緊螺釘，將左線軌配合板底部基準(zhǔn)面(18)壓緊至主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面(10)，最后間隔打入銷釘；右線軌配合板(5)以主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面(11 )、主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面(12)為安裝基準(zhǔn)，基準(zhǔn)面找正對(duì)齊后，在右導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)(8)上安裝頂絲使右線軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面(21)貼緊主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面(11 )，然后在右線軌配合板(5 )上配打螺紋孔，在主軸箱基體(I)上按順序擰緊螺釘，將右線軌配合板底部基準(zhǔn)面(22)緊至主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面(12)，最后間隔打入銷釘，組成線軌主軸箱；當(dāng)線軌主軸箱與立柱上的線軌滑塊裝配時(shí)，在左線軌配合板(4)上的滑塊壓塊安裝槽(20)中安裝滑塊壓塊(6)，使滑塊貼緊滑塊側(cè)邊定位面(19);通過硬軌配合板子模塊和線軌配合板子模塊在主軸箱基體(I)上的接口實(shí)現(xiàn)硬軌配合板子模塊和線軌配合板子模塊在主軸箱基體(I)上的互換重組，進(jìn)而達(dá)到快速設(shè)計(jì)、制造和維修硬軌主軸箱和線軌主軸箱目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型立式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu),其特征是主軸箱基體(I)設(shè)置了左導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)(7)、右導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)(8)、主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面(9)、主軸箱安裝左導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面(10)、主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的側(cè)邊基準(zhǔn)面(11)、主軸箱安裝右導(dǎo)軌配合板的底部基準(zhǔn)面(12)，并在主軸箱基體(I)上配打安裝導(dǎo)軌配合板的定位沉頭孔，以及在左導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)(7)和右導(dǎo)軌配合板的頂絲安裝臺(tái)(8)上配打安裝頂絲的螺紋孔；為了便于加工與裝配，兩個(gè)安裝基準(zhǔn)面的相交處加工出退刀槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型立式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu)，其特征是左硬軌配合板(2)上設(shè)置了與主軸箱基體定位連接的左硬軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面(13)和左硬軌配合板底部基準(zhǔn)面(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型立式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu)，其特征是右硬軌配合板(3)上設(shè)置了與主軸箱基體定位連接的右硬軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面(15)和右硬軌配合板底部基準(zhǔn)面(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型立式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu)，其特征是左線軌配合板(4)上設(shè)置了與主軸箱基體定位連接的左線軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面(17)、左線軌配合板底部基準(zhǔn)面(18 )、滑塊側(cè)邊定位面(19 )和滑塊壓塊安裝槽(20 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型立式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu)，其特征是右線軌配合板(5)上設(shè)置了與主軸箱基體定位連接的右線軌配合板側(cè)邊基準(zhǔn)面(21)和右線軌配合板底部基準(zhǔn)面(22)。
全文摘要
一種具有模塊化特點(diǎn)的立式加工中心主軸箱結(jié)構(gòu)，包括主軸箱基體、硬軌配合板子模塊和線軌配合板子模塊；主軸箱基體、硬軌配合板子模塊和線軌配合板子模塊上都設(shè)置有統(tǒng)一的定位連接接口，接口采用側(cè)邊和底部基準(zhǔn)面定位、頂絲頂緊和螺釘連接，并間隔打入銷釘起到重復(fù)定位及加強(qiáng)固定的作用，通過拆卸、安裝頂絲、螺釘和銷釘來實(shí)現(xiàn)硬軌配合板子模塊和線軌配合板子模塊在主軸箱基體上的互換重組，進(jìn)而設(shè)計(jì)、制造出硬軌主軸箱和線軌主軸箱。本發(fā)明避免了重復(fù)設(shè)計(jì)、制造主軸箱相同結(jié)構(gòu)的缺陷，縮短了機(jī)床的設(shè)計(jì)周期，降低了制造成本，大大提高了生產(chǎn)效率，最終實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的快速設(shè)計(jì)、制造與維修。
文檔編號(hào)B23B19/00GK102873346SQ20121039826
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者劉江 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)