[发明专利]一种自校直机床横梁

说明书

本发明公开了一种自校直机床横梁，包括横梁体、若干拉筋、拉力装置、传感器、垫片和螺母，其中，横梁体为两端封闭的桶状结构，其横截面为矩形或梯形，横梁体腹腔内水平方向设有纵肋；横梁体的腹腔内沿水平方向设置若干拉筋，拉筋贯穿横梁体两端端面，且分布在纵肋的上侧和下侧；拉力装置固定设置在横梁体一端的外端面上用于给拉筋施加拉力，拉筋的另一端装有螺母，螺母的后面贴装有垫片，垫片的另一面贴装在横梁体另一端的外端面上；传感器设置在拉筋上，实时检测机床横梁的变形情况，并将变形情况反馈给数控系统。该机床横梁通过实时调节拉筋的拉力而被校直，其刚性和稳定性得到进一步提高，而制造难度却没有增加，且应用广泛。

技术领域

本发明涉及机床领域，尤其涉及一种自校直机床横梁。

背景技术

机床是制造机器的机器，亦称工作母机，由于机器或机械零件的品类繁多、形状各异，制造工艺千差万别，所以根据制造工艺而产生的机床也是各式各样，通常分类为金属切削机床、锻压机床和木工机床等等。在机械制造中获取机械零件的方法很多，除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压和3D打印等，但是，要求精度高和要求表面粗糙度精细的零件，当前主要还是通过在机床上用切削的方法进行最终加工，因此，金属切削机床是保证高精度零件、或制造高品质机器的关键设备。

目前，随着数控和信息化技术的快速发展，数控金属切削机床已经在制造行业普遍应用，高档数控机床在特殊行业和特殊工序中也成为必配设备。高档数控金切机床之所以受到青睐，是因为它具有高速度、高精度、高效率、高可靠性和高柔性化等特点，这些特点是由高性能数控系统、高品质主轴头、高灵敏度传感器和高刚度机架等关键系统和零部件决定的，其中机架的刚度是机床高速度、高精度、高效率和高可靠性的基础保证。

如图1所示，是龙门数控机床机架示意图，机架主要由床身1、立柱2、滑板滑枕主轴头组件3、横梁4和工作台5等部件构成，不同结构形式的机床其机架、或部件也略有不同，在这些部件中，影响刚度最关键的部件是横梁，如图2、图3所示，图3中是横梁受力示意图，横梁受滑板滑枕主轴头组件3的压力而变形。在实际中，横梁的变形不仅是受滑板滑枕主轴头组件3的压力，而且还受瞬时切削抗力、摩擦力、振动和温度等诸多因素的影响，机床横梁变形、刚性差，不但会影响机床机架的整体刚度，而且横梁的变形会直接导致机床加工精度降低，因此，在不断要求提高高档数控机床精度、稳定性的研究中，如何提高机床横梁的刚性和稳定性是机床行业目前研究的重点课题，也就是说，机床横梁的刚性和稳定性提高了，高档数控机床的精度和稳定性也就可以提高了。

发明内容

为了提高机床横梁的刚性和稳定性，进而提高数控机床的精度和稳定性，本发明提供一种自校直机床横梁，包括横梁体、若干拉筋、拉力装置、传感器、垫片和螺母，其中，

所述横梁体为两端封闭的桶状结构，其横截面为矩形或梯形，横梁体腹腔内水平方向设有纵肋，纵肋置于横梁体的中间部位、且与横梁体两端端面固定连接；

横梁体的腹腔内沿水平方向设置若干拉筋，拉筋贯穿横梁体两端端面，且分布在纵肋的上侧和下侧；

所述拉力装置固定设置在横梁体一端的外端面上，其数量与拉筋的数量相同，所述拉力装置与所述拉筋的一端固定连接，用于给拉筋施加拉力，拉筋的另一端装有螺母，螺母的后面贴装有垫片，垫片的另一面贴装在横梁体另一端的外端面上；

传感器的一端设置在拉筋上、另一端与横梁体内侧相连，用于实时检测机床横梁的变形情况，并将变形情况反馈给数控系统，方便数控系统调节拉力装置施加给拉筋的拉力。

优选地，拉筋至少有4根，其中至少2根装在纵肋的下侧、至少2根装在纵肋的上侧。

优选地，横梁体腹腔内竖直方向设有至少两片横肋，横肋均匀分布，横肋上设有用于拉筋贯穿的圆孔。

优选地，所述拉力装置包括液压缸，所述液压缸固装在横梁体一端的外端面上，每一个液压缸内都设有活塞，活塞与拉筋的一端固定连接。