[实用新型]一种降低龙门式加工中心喉深的结构

说明书

本实用新型公开了一种降低龙门式加工中心喉深的结构，包括滑枕、主轴单元、横梁和滑鞍，所述滑枕的一侧面上设有竖直导轨，所述主轴单元固定于滑枕的另一侧面上，所述横梁的一侧面为安装面，所述安装面为阶梯型结构，所述安装面的每层阶梯面上均设有水平导轨，所述滑鞍为与安装面结构相适配的阶梯型结构，所述滑鞍的一侧面通过滑块滑动卡接于水平导轨上，所述滑鞍的另一侧面通过滑块与滑枕上的竖直导轨滑动卡接。本实用新型通过将横梁的安装面设置成阶梯型结构，并在安装面的每层阶梯面上均设置用于与滑鞍安装的水平导轨，能够达到在保证Z轴刚性和机床制造成本不变的前提下能够有效降低龙门式加工中心喉深的技术效果。

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体涉及一种降低龙门式加工中心喉深的结构。

背景技术

金属切削是金属成形工艺中的材料去除的加工成型成形方法，在当今的机械制造中仍占有很大的比例。金属切削过程是工件和刀具相互作用的过程。刀具从待加工工件上切除多余的金属，并在控制生产率和成本的前提下，使工件得到符合设计和工艺要求的几何精度、尺寸精度和表面质量。而龙门式加工中心是金属切削机床中常用的用于对工件进行加工的设备结构，其中龙门式加工中心的主轴回转中心与横梁导轨之间的距离被称为喉深，根据阿贝原理(Abb's principle)，喉深的大小直接影响了龙门式加工中心自身的刚性以及被加工零件的表面质量，因此，如何降低龙门式加工中心的喉深成为人们十分关注的问题。

在现有技术中，降低龙门式加工中心喉深的方法主要有三种方式：1)将水平导轨侧向放置；2)Z轴导轨副采用滑动摩擦替代滚动摩擦；3)加宽滑板宽度。但以上三种方式在应用时或多或少都有些差强人意，首先，采用水平导轨侧向放置的设置在应用时大大降低了龙门式加工中心的Z轴刚性；其次采用滑动导轨副，Z轴的快速移动速度以及进给速度将被结构原因限制在10m/min，不符合新时期金属切削机床高速化的要求；最后，加宽滑板虽然没有很明显的缺点，但是机床的横向尺寸将大大增加，横梁的长度以及截面积也会提高，从而增加了机床的直接采购成本。因此，现有技术用于降低龙门式加工中心喉深的方法在实际的应用过程中都无法满足人们的要求。

实用新型内容

针对现有技术在保证Z轴刚性的前提下降低龙门式加工中心喉深会导致机床生产成本增加的技术问题；本实用新型提出了一种降低龙门式加工中心喉深的结构，以实现在保证Z轴刚性和机床制造成本不变的前提下能够有效降低龙门式加工中心喉深的技术效果。

本实用新型为达到上述目的，采用如下技术方案：

一种降低龙门式加工中心喉深的结构，包括滑枕、主轴单元、横梁和滑鞍，所述滑枕的一侧面上设有竖直导轨，所述主轴单元固定于滑枕的另一侧面上，所述横梁的一侧面为安装面，所述安装面为阶梯型结构，所述安装面的每层阶梯面上均设有水平导轨，所述滑鞍为与安装面结构相适配的阶梯型结构，所述滑鞍的一侧面通过滑块滑动卡接于水平导轨上，所述滑鞍的另一侧面通过滑块与滑枕上的竖直导轨滑动卡接。

本实用新型将横梁的安装面设置成阶梯型结构，并在安装面的每层阶梯面上均设置用于与滑鞍安装的水平导轨，根据阿贝原理此时的喉深为主轴单元上的主轴中心距与最接近滑枕的那个水平导轨之间的距离，因此采用这样的设置可以有效的降低喉深；同时由于滑鞍采用阶梯型的结构设置使得滑鞍与滑枕之间连接的受力点呈三角分布，从而保证龙门式加工中心Z轴的刚性并增加了Y轴的运动刚性，综上，采用这样的设置可以在保证Z轴刚性及无需增加任何结构成本的前提下，达到最大限度的减少喉深宽度的技术效果。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述滑鞍包括第一安装部、第二安装部以及用于连接第一安装部和第二安装部的连接部，所述第一安装部和第二安装部之间呈阶梯型分布，所述第一安装部与滑枕上的竖直导轨之间通过滑块滑动连接，所述第二安装部上固定设有连接板，所述连接板与滑枕上的竖直导轨之间通过滑块滑动连接，所述第二安装部与滑枕之间留有间隙。