原文出處:
CN105690106A 工作機(jī)械
Inventor 吉田睦 
Original Assignee 大隈株式會社 
Priority date 2009-09-08
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現(xiàn)有技術(shù)中具有如下的工作機(jī)械：將沿前后方向的Z軸方向滑動的立柱設(shè)置在基 座上，并且，將主軸臺以能沿上下方向的Y軸方向滑動的方式設(shè)置在該立柱上。基于圖2對于這種工作機(jī)械51進(jìn)行說明。

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圖2中，X軸、Y軸以及Z軸為相互正交的軸，X軸 方向?yàn)樽笥曳较颍琘軸方向?yàn)樯舷路较颍琙軸方向?yàn)榍昂蠓较颉９ぷ鳈C(jī)械51中，軌道部件53、53以沿Z軸方向延伸的方式設(shè)置在基座52上，立柱54 以可沿Z軸方向移動的方式安裝于軌道部件53、53，具有主軸57的主軸臺56以可沿Y軸方向 滑動的方式設(shè)置在立柱54的前表面。 在采用工作機(jī)械51進(jìn)行加工時(shí)，會使主軸臺56沿Y軸方向移動。然而，越使主軸臺 56朝上方滑動，立柱54的重心也就越朝上方移動，因此，存在立柱54的剛性和穩(wěn)定性降低的 問題。雖然也能通過提高立柱54自身的剛性來解決該問題，但這樣的話，會出現(xiàn)導(dǎo)致立柱54 的質(zhì)量增大、使工作機(jī)械51整體大型化、用于驅(qū)動立柱54的電動機(jī)等也必須大型化等問題。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3672.html

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動柱式臥式加工中心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

將用于設(shè)置支承體的被支承部設(shè)置在支承體上的主軸臺的上下移動 范圍內(nèi)的高度位置，以比現(xiàn)有技術(shù)更靠上的位置將支承體支承于引導(dǎo)部件，因此，在使主軸 臺朝支承體的上方側(cè)移動時(shí)，從支承于引導(dǎo)部件的位置到主軸臺的位置的高度距離變短。 因此，在不會使支承體的質(zhì)量增大的情況下就可抑制因重心朝上方移動而引起的支承體的剛性和穩(wěn)定性的下降。此外，還能使支承體的質(zhì)量比現(xiàn)有技術(shù)小，可實(shí)現(xiàn)工作機(jī)械的小型 化，還可提高支承體的輸送速度和加速度等，可實(shí)現(xiàn)效率良好的加工。并且，述基座以隔開預(yù)定間隔的方式立設(shè)有一 對壁部，因此，基座上下方向的厚度會增加，還能提高基座的彎曲剛性。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3672.html

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1：工作機(jī)械；2：基座(bed)；2a：壁部；3：Z軸軌道(引導(dǎo)部件)；4：立柱(支承體)；5：Y 軸軌道；6：主軸臺；7：主軸；8：X軸軌道；9：載物臺(table)；11：凸緣部(被支承部)文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3672.html

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X軸、Y軸以及Z軸為相互正交的軸，X軸方向?yàn)樽笥曳较颍琘軸方向?yàn)樯舷路较颍琙軸 方向?yàn)榍昂蠓较颉橥ㄟ^安裝于主軸7的工具對載置在載物臺9上的工件W進(jìn)行加工的機(jī) 械，在作為基臺的基座2，以沿X軸方向隔開預(yù)定間隔且平行的方式立設(shè)有一對沿Z軸方向延 伸的壁部2a、2a。此外，各壁部2a、2a的上表面鋪設(shè)有沿Z軸方向延伸的Z軸軌道3。 標(biāo)號4為立柱，在其前表面從大致上端到下端鋪設(shè)有沿Y軸方向延伸的一對Y軸軌 道5、5。此外，在立柱4的左右側(cè)面且上下方向上的大致中央位置，朝左右外方突出設(shè)置有凸 緣部11、11。此外，立柱4是以將凸緣部11、11安裝在Z軸軌道3、3上并架設(shè)在壁部2a、2a之間 的方式來設(shè)置，立柱4的下半部分(下方部分)呈嵌入壁部2a、2a之間的狀態(tài)。 此外，在立柱4的前表面，以可沿Y軸軌道5、5上下動的方式安裝了具有主軸7的主 軸臺6。因此，主軸臺6可越過立柱4的支承位置、即凸緣部11、11的位置而朝下方移動。此外， 在位于主軸臺7前方的基座2上，設(shè)置有朝X方向延伸的X軸軌道8、8，載物臺9以可沿X軸移動 的方式設(shè)置在該X軸軌道8、8上。此外，立柱4、主軸臺6、主軸7以及載物臺9的各種動作受未 圖示的NC裝置控制。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3672.html

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采用上述結(jié)構(gòu)的工作機(jī)械1，主軸臺6以可從立柱4的前表面的大致上端到下端進(jìn) 行移動的方式安裝在立柱4，在該立柱4側(cè)面的大致中央設(shè)置有凸緣部11、11，該凸緣部11、 11安裝在被設(shè)置于壁部2a、2a的上表面的Z軸軌道3、3上。因此，在設(shè)置狀態(tài)下，立柱4呈下半 部分嵌入壁部2a、2a之間的狀態(tài)，僅上半部分比Z軸軌道3、3的支承位置朝上突出。即，通過 在比現(xiàn)有技術(shù)靠上方的位置支承立柱4，因此，在使主軸臺6移動到立柱4的上端邊際時(shí)，與 現(xiàn)有技術(shù)相比，從立柱4的支承位置到主軸臺6的位置的高度距離變短。因此，在不會使立柱 4的質(zhì)量增大的情況下就可抑制因重心朝上方移動而引起的立柱4的剛性和穩(wěn)定性的下降。 此外，還能使立柱4的質(zhì)量比現(xiàn)有技術(shù)小，可實(shí)現(xiàn)工作機(jī)械1的小型化，還可提高對立柱4的 沿Z軸方向的輸送速度和加速度等，可實(shí)現(xiàn)效率良好的加工。此外，由于在基座2立設(shè)壁部2a、2a，因此，會增加基座2在Y軸方向的厚度，也能提 高基座2自身的彎曲剛性文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3672.html

在基座2立設(shè)壁部2a、2a，并在該壁部2a、2a的上表面設(shè)置Z 軸軌道3、3，但也可代替設(shè)置壁部2a，而組合框狀部件，在距基座2的上表面預(yù)定高度的上方 位置設(shè)置Z軸軌道。使主軸臺6沿鉛直方向移動，但若沿上下方向移動也可為 傾斜方向，例如，可將立柱4的前表面設(shè)置為傾斜面，使主軸臺6沿傾斜面移動。此外，對于立 柱4，可使其位置沿水平方向移動，使其并不水平移動而是沿傾斜方向移動(例如，設(shè)定為Z 軸方向與水平面交差)也沒有任何問題。在立柱4的上下方向的大致中央位置形成被支承部，但也 可對形成被支承部的位置的設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)變更，只要在主軸臺6的上下移動范圍內(nèi)即可。此 外，在形成被支承部時(shí)，可與立柱4一體形成，也可在立柱4的側(cè)表面等固定另外的部件而形 成被支承部。