一種新型基于模塊化設計的立式加工中心床身結構的制作方法
【專利摘要】本發明屬于機床設計領域，涉及一種立式加工中心床身結構，特別涉及一種具有模塊化特點的立式加工中心床身結構。本發明所采用的技術方案是：設計一種新型立式加工中心床身結構，包括床身基體、硬軌子模塊和線軌子模塊。床身基體、硬軌子模塊和線軌子模塊上都設置有統一的定位連接接口，接口采用側邊和底部基準面定位、頂絲頂緊和螺釘連接，并間隔打入銷釘起到重復定位及加強固定的作用，通過拆卸、安裝頂絲、螺釘和銷釘來實現硬軌子模塊和線軌子模塊在床身基體上的互換重組，進而設計、制造出硬軌床身和線軌床身。本發明避免了重復設計、制造床身相同結構的缺陷，縮短了機床的設計周期，降低了制造成本，大大提高了生產效率，最終實現了機床的快速設計、制造與維修。
【專利說明】 一種新型基于模塊化設計的立式加工中心床身結構
【技術領域】
[0001]本發明屬于數控機床設計、制造領域，涉及一種立式加工中心床身結構，特別涉及一種具有模塊化特點的立式加工中心床身結構。
【背景技術】
[0002]立式加工中心的床身位于機床最下方，起主要支撐作用。立式加工中心的Y向進給運動是通過執行部件沿著床身導軌運動來實現。立式加工中心導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。目前床身上的硬軌是和床身加工為一體的鑄造件，即床身上鑄造出導軌的形狀，再通過粗加工、表面淬火、磨削后加工成的導軌；床身上的線軌本身是標準件——線軌滑塊副，分為線軌和滑塊，首先床身上鑄造出線軌安裝接口的形狀，再加工成安裝面，然后安裝上線軌滑塊副。兩種床身結構只是在硬軌和線軌安裝處結構不同，其余部分結構相同，但是為了滿足不同的加工要求，仍然需要設計和生產出硬軌和線軌兩種床身結構，這就導致了機床設計周期長，制造成本高、靈活性差等缺陷。

【發明內容】

[0003]本發明的內容就是針對上述已有技術中存在的問題和缺陷，設計一種新型立式加工中心床身結構。這種新型床身結構只需要設計一個統一的床身基體、硬軌子模塊和線軌子模塊，通過在統一的床身基體上更換硬軌子模塊和線軌子模塊即可快速制造出硬軌床身和線軌床身，有效縮短了機床的設計和制造周期，大大降低制造成本。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:新型床身結構包括一個床身基體、硬軌子模塊和線軌子模塊。
[0005]所述床身基體是指組成硬軌床身和線軌床身的共用件，其特征在于既能起到支承整臺機床的作用，又能同時安裝硬軌子模塊和線軌子模塊，所以床身基體上設置了安裝硬軌子模塊和線軌子模塊的定位連接接口。
[0006]所述硬軌子模塊是指與機床分離的硬軌，其特征在于既能支承和引導滑鞍執行Y向運動，又能定位連接到床身基體上，所以硬軌子模塊上一方面保留了傳統硬軌形狀，另一方面設置了與床身基體定位連接的接口。
[0007]所述線軌子模塊是線軌滑塊副和線軌滑塊副連接板的裝配體，其中線軌滑塊副是標準件，具有支承和引導滑鞍執行Y向運動的作用；線軌滑塊副連接板是連接線軌滑塊副和床身的中間橋梁，其特征在于既能安裝線軌滑塊副，又能定位連接到床身基體上，所以在線軌滑塊副連接板上設置了與線軌滑塊副定位連接的接口和與床身基體定位連接的接口。
[0008]不論硬軌子模塊還是線軌子模塊，其中涉及到的接口定位方式均采取一側邊基準面和底部基準面定位，在另一側邊用頂絲頂緊；底面連接方式采取螺釘連接，并間隔打入銷釘起到重復定位及加強固定的作用。
[0009]最終通過拆卸、安裝頂絲、螺釘和銷釘來實現導軌模塊在床身基體上的互換重組。[0010]本發明的有益效果是:有效避免了重復設計和制造床身相同結構的缺陷，縮短了機床的設計和制造周期，降低了制造成本，模塊拆裝方便，有利于機床生產廠商根據市場要求進行導軌模塊的更換和重組，對實現機床快速設計、制造和維修具有重要意義。同時模塊具有標準化和統一化的特點，便于實現批量生產，大大提高了生產效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖1是本發明床身基體的結構示意圖；
[0012]附圖2是本發明硬軌子模塊的結構示意圖；
[0013]附圖3是本發明線軌滑塊副接板的結構示意圖；
[0014]附圖4是本發明線軌子模塊的結構示意圖；
[0015]附圖5是本發明模塊重組后硬軌床身的結構示意圖；
[0016]附圖6是本發明模塊重組后線軌床身的結構示意圖；
[0017]圖中件號說明:
[0018]1.床身基體，2.硬軌子模塊，3.線軌子模塊，4.線軌滑塊副連接板，5.線軌滑塊畐|J，6.楔形壓塊，7.導軌模塊的頂絲安裝臺，8.床身安裝導軌模塊的側邊基準面，9.床身安裝導軌模塊的底部基準面，10.硬軌側邊基準面，11.硬軌底部基準面，12.線軌滑塊副連接板上用于安裝線軌的側邊基準面(一)，13.線軌滑塊副連接板上用于在床身基體上定位的側邊基準面(二)14.線軌滑塊副連接板上用于安裝線軌的底部基準面(一)，15.線軌滑塊副連接板上用于在床身基體上定位的底部基準面(二)，16.楔形壓塊安裝槽。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0020]床身基體上安裝的兩條導軌是對稱關系，故以其中一條導軌的安裝為例進行說明。
[0021]如附圖1所示，床身基體I上設置了導軌模塊的頂絲安裝臺7、床身安裝導軌模塊的側邊基準面8、床身安裝導軌模塊的底部基準面9，并在導軌模塊的頂絲安裝臺7上配打安裝頂絲的螺紋孔。為了便于加工與裝配，兩個安裝基準面的相交處加工出退刀槽。
[0022]如附圖2所示，硬軌子模塊2上，設置了硬軌側邊基準面10、硬軌底部基準面11，并在硬軌子模塊2上配打兩排沉頭孔用于與基體連接。
[0023]如附圖3所示，線軌滑塊副連接板4上設置了線軌滑塊副連接板上用于安裝線軌的側邊基準面(一)12、線軌滑塊副連接板上用于在床身基體上定位的側邊基準面(二)13、線軌滑塊副連接板上用于安裝線軌的底部基準面(一)14、線軌滑塊副連接板上用于在床身基體上定位的底部基準面(二)15，并在線軌滑塊副連接板4上配打兩排沉頭孔用于與基體連接。其中12和14是安裝標準件線軌滑塊副的基準面，其結構由線軌滑塊副5決定，同時線軌滑塊副5需要安裝楔形壓塊6調整線軌的直線度，故線軌滑塊副連接板4上設置了楔形壓塊安裝槽16。
[0024]如附圖4所示，將線軌滑塊副5以線軌滑塊副連接板上用于安裝線軌的側邊基準面(一)12和線軌滑塊副接板上用于安裝線軌的底部基準面(一)14為安裝基準，安裝固定在線軌滑塊副連接板4上，并在楔形壓塊安裝槽16中安裝楔形壓塊6調整線軌滑塊副5的直線度，組成線軌子模塊3。
[0025]如附圖5所示，硬軌子模塊2以床身基體I上的床身安裝導軌模塊的側邊基準面
8、床身安裝導軌模塊的底部基準面9為安裝基準，基準面找正對齊后，在導軌模塊的頂絲安裝臺7上安裝頂絲使硬軌側邊基準面10貼緊床身安裝導軌模塊的側邊基準面8，然后在床身基體I上配打螺紋孔，在硬軌子模塊2上按順序擰緊螺釘，將硬軌底部基準面11壓緊至床身安裝導軌模塊的底部基準面9，最后間隔打入銷釘，組成硬軌床身。
[0026]如附圖6所示，線軌子模塊3以床身基體I上的床身安裝導軌模塊的側邊基準面
8、床身安裝導軌模塊的底部基準面9為安裝基準，基準面找正對齊后，在導軌模塊的頂絲安裝臺7上安裝頂絲，使線軌滑塊副連接板上用于在床身基體上定位的側邊基準面(二)13貼緊床身安裝導軌模塊的側邊基準面8，在線軌子模塊3上按順序擰緊螺釘，將線軌滑塊副連接板上用于在床身基體上定位的底部基準面(二)15壓緊至床身安裝導軌模塊的底部基準面9，最后間隔打入銷釘，組成線軌床身。
【權利要求】
1.一種新型立式加工中心床身結構包括床身基體(I)、硬軌子模塊(2)和線軌子模塊(3);床身基體(I)、硬軌子模塊(2)和線軌滑塊副連接板(4)上設置有統一的定位連接的接口，該接口的定位方式采取側邊和底部基準面定位，連接方式采取頂絲、螺釘及銷釘連接；硬軌子模塊(2)以床身基體(I)上的床身安裝導軌模塊的側邊基準面(8)、床身安裝導軌模塊的底部基準面(9)為安裝基準，基準面找正對齊后，在導軌模塊的頂絲安裝臺(7)上安裝頂絲使硬軌側邊基準面(10)貼緊床身安裝導軌模塊的側邊基準面(8)，然后在床身基體(I)上配打螺紋孔，在硬軌子模塊(2 )上按順序擰緊螺釘，將硬軌底部基準面(11)壓緊至床身安裝導軌模塊的底部基準面(9)，最后間隔打入銷釘，組成硬軌床身；線軌子模塊(3)以床身基體(I)上的床身安裝導軌模塊的側邊基準面(8)、床身安裝導軌模塊的底部基準面(9)為安裝基準，基準面找正對齊后，在導軌模塊的頂絲安裝臺(7)上安裝頂絲，使線軌滑塊副連接板上用于在床身基體上定位的側邊基準面(二)(13)貼緊床身安裝導軌模塊的側邊基準面(8)，在線軌子模塊(3)上按順序擰緊螺釘，將線軌滑塊副連接板上用于在床身基體上定位的底部基準面(二)(15)壓緊至床身安裝導軌模塊的底部基準面(9)，最后間隔打入銷釘，組成線軌床身；通過硬軌子模塊(2)和線軌子模塊(3)在床身基體(I)上的接口實現硬軌子模塊(2)和線軌子模塊(3)在床身基體(I)上的互換重組，進而達到快速設計、制造和維修硬軌床身和線軌床身目的。
2.根據權利要求1所述的新型立式加工中心床身結構，其特征是:床身基體(I)上設置了導軌模塊的頂絲安裝臺(7)、床身安裝導軌模塊的側邊基準面(8)、床身安裝導軌模塊的底部基準面(9)，導軌模塊的頂絲安裝臺(7)上配打安裝頂絲的螺紋孔；為了便于加工與裝配，兩個安裝基準面的相交處加工出退刀槽。
3.根據權利要求1所述的新型立式加工中心床身結構，其特征是:硬軌子模塊(2)上，設置了硬軌側邊基準面(10)、硬軌底部基準面(11)，并在硬軌子模塊(2)上配打兩排沉頭孔用于與基體連接。
4.根據權利要求1所述的新型立式加工中心床身結構，其特征是:線軌滑塊副連接板(4)上設置了線軌滑塊副連接板上用于安裝線軌的側邊基準面(一)(12)、線軌滑塊副連接板上用于在床身基體上定位的側邊基準面(二)(13)、線軌滑塊副連接板上用于安裝線軌的底部基準面(一)(14)、線軌滑塊副連接板上用于在床身基體上定位的底部基準面(二)(15)、楔形壓塊安裝槽(16)，并在線軌滑塊副連接板(4)上配打兩排沉頭孔用于與基體連接；將線軌滑塊副(5)以(12)和(14)為安裝基準，安裝固定在線軌滑塊副連接板(4)上，并在楔形壓塊安裝槽(16)中安裝楔形壓塊(6)調整線軌滑塊副(5)的直線度，組成線軌子模塊(3)。
【文檔編號】B23Q1/01GK103659286SQ201210344565
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月17日 優先權日:2012年9月17日
【發明者】劉江 申請人:北京科技大學