框架互连封闭式结构的机床制造技术

框架互连封闭式结构的机床，特点是机架是由立柱式框架和周向进给系统框架组成，两者的底部固定在底座上，两者的上部是通过设有两个相互垂直结合面的连接梁相连接，即在连接梁的竖向侧面与立柱式框架的侧面皆设有侧部接合面，在连接梁的水平面与周向进给系统框架的顶部皆设有顶部接合面，它们之间分别通过这些相应的接合面配合连接。与现有技术比较，本发明专利技术可获得良好的连接刚度，且无需对被连接部件的接合面的相关尺寸提出高的精度要求，也不必在装配时进行修配，就可保证大大增强整机的刚性，又避免了过定位，简化了工艺。此外，本发明专利技术的Ｘ向拖板采用质量密度较小的材料，动载荷小，可以很高的速度和加速度进刀加工，提高了加工复杂形状工件的质量和生产效率。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机床设计技术，特别是一种高连接刚度的框架互连封闭式结构的机床。
技术介绍
现有的旋风式曲面加工机床(如铣床、旋风式车床等)，其机架各部分(或部件)之间用顶面盖板联接时是采用普通连接面连接方式(面与面直接用螺栓(钉)简单连接)进行封闭连接，由于各个被连接的部件连接面之间存在加工误差，勉强连接后容易产生过定位装配问题，从而难以获得高的连接刚度。为克服这些过定位连接问题以提高连接刚度，就要通过精心修配或大大提高各个相配合的两部件连接面之间的相关尺寸精度，才能获得良好的连接刚度，造成装配过程费时费劲，且难以保证获得可靠的连接效果(刚度)。另现有机床(如铣床)其所用移动拖板的材料为钢，质量密度大(比重大)，造成动载荷大，难以获得很高的进刀加速度，影响了复杂形状工件的加工效率和加工质量的进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种框架互连封闭式结构的机床，使得具有装配省时、工艺性好，还具有极高的连接刚度以及获得更良好的加工效率和加工质量。本专利技术是以如下技术方案实现的它包括机架，Z向(如竖向)滑架，X向(如水平方向)拖板、刀架、上下顶尖、动力控制部分及底座等组成，其特征在于机架是由立柱式框架和周向进给系统框架组成，立柱式框架和周向进给系统框架的底部皆固定在底座上，两者的上部是通过设有两个相互垂直的结合面的连接梁相连接，即在连接梁的竖直方向侧面与立柱式框架的侧面上皆设有专门的接合面(亦称侧部接合面或竖向安装面，可用紧固螺栓联接)，在连接梁的水平面与周向进给系统框架的顶部亦皆设有专门的顶部接合面(亦称水平安装面)，立柱式框架和周向进给系统框架与连接梁之间分别通过这些相应的侧部接合面和顶部接合面相配合连接。本专利技术采用框架互连封闭式的结构，并以连接梁上两个相互垂直的接合面(配合面)分别与立柱式框架和周向进给系统框架上相应的接合面相连接，可获得良好的连接刚度，且无需对两被连接部件的接合面的相关尺寸提出太高的精度要求，也不必在装配时进行修配，就可保证大大增强整机的刚性，又避免了过定位，简化了工艺。以下结合附图对本专利技术的结构原理作进一步说明附图说明图1是本专利技术机床的一种整机装配结构示意图(可以是铣床或旋风式车床)。图2是图1的B-B方向视图。图3是图1的A向视图(俯视图)。其中1-底座，2-Z向(例如将竖向设为Z向)滑架，3-X向(例如可将水平方向设为X向)拖板，4-立柱式框架，5-连接梁，6-侧部接合面(侧面竖向安装面)，7-顶部接合面(亦称水平安装面)，8-周向进给系统框架，9-刀架，10-上顶尖，11-工件(如鞋楦)，12-下顶尖，13-刀具(如铣刀)。具体实施例方式参照附图可知，本专利技术在具体设计制造时还可具有以下几点技术特征一、所述连接梁(5)与立柱式框架(4)两侧面相连的接合面(即侧部接合面)的尺寸设为a×h时，a应满足L/a＜6，其中a为侧部接合面的长度尺寸，h为侧部接合面的宽度尺寸，L为连接梁的长度尺寸。二、所述连接梁(5)与周向进给系统框架(8)在顶部的顶部接合面的尺寸设为b×c时，c应满足c/h＜2/3或c/h＞1.5，b应满足L/b＜8，其中b为顶部接合面的长度，c为顶部接合面的宽度，L仍为连接梁的长度尺寸。三、所述X向拖板(3)所采用材料的质量密度(比重)是小于4×103kg/m3(4g/cm3)。本专利技术机床的X向移动拖板采用质量密度较小的材料，其动载荷较小，可以获得很高的速度和加速度进行工作，提高了加工复杂工件曲面的质量和生产效率，尤其特别适合鞋楦曲面的加工(开机工作中，工件顶在上、下顶尖之间并绕顶尖中心线作回转进给运动，铣刀固联在X向拖板上。开机后，铣刀与X向拖板还一起相对Z向滑架作X向往复变速运动，其往复运动的最大瞬时线速度(绝对值)为250mm/s-1200mm/s，最大加速度(绝对值)为3m/s2-15m/s2；较小质量密度的材料，也有利于X向拖板作往复变速运动，从而以高的生产效率在工件上加工出复杂的曲面。权利要求1.一种框架互连封闭式结构的机床，它包括机架，Z向滑架(2)，X向拖板(3)、刀架(9)、上、下顶尖、动力控制部分及底座(1)组成，其特征是机架是由立柱式框架(4)和周向进给系统框架(8)组成，立柱式框架和周向进给系统框架的底部皆固定在底座上，两者的上部是通过设有两个相互垂直结合面的连接梁(5)相连接，即在连接梁的竖向侧面与立柱式框架的侧面上皆设有专门的侧部接合面(6)，在连接梁的水平面与周向进给系统框架的顶部皆设有专门的顶部接合面(7)，立柱式框架(4)和周向进给系统框架(8)与连接梁(5)之间分别通过这些相应的侧部接合面和顶部接合面相配合连接。2.根据权利要求1所述的框架互连封闭式结构的机床，其特征是所述连接梁(5)与立柱式框架(4)两侧面相连的侧部接合面的尺寸设为a×h时，a应满足L/a＜6，其中a为侧部接合面(6)的长度，h为侧部接合面(6)的宽度，L为连接梁(5)的长度尺寸。3.根据权利要求1所述的框架互连封闭式结构的机床，其特征是所述连接梁(5)与周向进给系统框架(8)在顶部的顶部接合面的尺寸设为b×c，c应满足c/h＜2/3或c/h＞1.5，b应满足L/b＜8，其中b为顶部接合面(7)的长度，c为顶部接合面的宽度，L为连接梁(5)的长度尺寸。4.根据权利要求1所述的框架互连封闭式结构的机床，其特征是所述X向拖板(3)所采用材料的质量密度(比重)是小于4×103kg/m3，开机后铣刀与X向拖板一起相对Z向滑架作X向往复变速运动，其往复运动的最大瞬时线速度(绝对值)为250mm/s～1200mm/s，最大加速度(绝对值)为3m/s2～15m/s2。全文摘要框架互连封闭式结构的机床，特点是机架是由立柱式框架和周向进给系统框架组成，两者的底部固定在底座上，两者的上部是通过设有两个相互垂直结合面的连接梁相连接，即在连接梁的竖向侧面与立柱式框架的侧面皆设有侧部接合面，在连接梁的水平面与周向进给系统框架的顶部皆设有顶部接合面，它们之间分别通过这些相应的接合面配合连接。与现有技术比较，本专利技术可获得良好的连接刚度，且无需对被连接部件的接合面的相关尺寸提出高的精度要求，也不必在装配时进行修配，就可保证大大增强整机的刚性，又避免了过定位，简化了工艺。此外，本专利技术的X向拖板采用质量密度较小的材料，动载荷小，可以很高的速度和加速度进刀加工，提高了加工复杂形状工件的质量和生产效率。文档编号B23Q1/00GK1524657SQ0311560公开日2004年9月1日 申请日期2003年2月25日 优先权日2003年2月25日专利技术者林述温, 黄孙灼, 薛昭武 申请人:福州大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种框架互连封闭式结构的机床，它包括机架，Ｚ向滑架（２），Ｘ向拖板（３）、刀架（９）、上、下顶尖、动力控制部分及底座（１）组成，其特征是机架是由立柱式框架（４）和周向进给系统框架（８）组成，立柱式框架和周向进给系统框架的底部皆固定在底座上，两者的上部是通过设有两个相互垂直结合面的连接梁（５）相连接，即：在连接梁的竖向侧面与立柱式框架的侧面上皆设有专门的侧部接合面（６），在连接梁的水平面与周向进给系统框架的顶部皆设有专门的顶部接合面（７），立柱式框架（４）和周向进给系统框架（８）与连接梁（５）之间分别通过这些相应的侧部接合面和顶部接合面相配合连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林述温，黄孙灼，薛昭武，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]