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卧式加工中心用高刚性的立柱设计
卧式加工中心_名铁智能科技(苏州)有限公司   2019-08-13 10:06:43 作者:2017root 来源: 文字大小:[][][]
简介
立柱是加工中心的基础件,它的基本功能是支承承载和保持主轴箱部件的相对位 置。它是保证加工中心性能的重要因素之一。加工中心集粗、精加工于一体,既要能够承受粗加工时大吃刀、大走刀的最大切削 力、又要能够保证精加工时的高精度。因此对立柱强度、刚度、抗振性、内应力等都提出了很 高的要求。选取有利的截面形状和肋板形式及布局是为了保证立柱的刚度和强度,减轻重量 和节省材料重要依据。目前,国内外很多加工中心的立柱主要采用左右近似对称矩形等截面结构,一般 左右墙为双层墙,墙之间加十字或者米型肋。


然而,上述立柱结构存在如下缺点 :(1) 实际应用中发现,加工中心粗加工时大吃刀、大走刀承受大切削力时,主切削 力主要集中在立柱水平方向上,立柱上端水平方向承受巨大的弯矩,造成变形过大,刚度不 够。(2) 机床长时间工作过程中,主轴产生的大量的热量,存在于立柱内部该形式的立 柱结构热量不易于排出,容易造成立柱及内部部件产生热变形。(3) 所述丝杆螺母座没有通过立柱的重心,重心竖向中线没有加强肋,承载能力 差。


与传统立柱相比具有以下优点 :

1. 由于左右墙的外部设置有米型肋,既增强了立柱的刚性,又有利 于聚集在立柱内部的热量散失,散热性好。

2. 由于米型肋的纵向位置分别设置于左、右墙的三等分点,且交叉 肋互相垂直并与前后墙相交,经有限元分析,立柱的刚性极高。

3. 由于米型肋的横向位置与立柱重心相重合,并且与丝杆螺母座的 重心相重合,在立柱快速移动、受冲击力时,变形小,运动平稳。

4. 刚度高,重量轻,运动惯量小。


卧式加工中心用高刚性的立柱设计

1、安装底座 ;2、立柱本体 ;21、左墙 ;22、右墙 ;23、米型肋 ;23′、米型肋 ;231、圆环 ;232、肋 ;232′、肋 ;233、肋 ;233′、肋 ;24、前墙 ;25、后墙 ;3、丝杆螺母座。

安装底座 1 和立柱本 体 2,安装底座 1 和立柱本体 2 在侧面可拆卸连接,立柱本体 2 的截面为梯形,且中间为中空 结构,分别形成左墙 21 和右墙 22,左墙 21 和右墙 22 的外部分别设置有至少一个米型肋,米 型肋相交于圆环 231。米型肋的数量为 2 个,分别为米型肋 23 和米型肋 23′,米型肋 23 和米型 肋 23′的位置关系为上下设置,且米型肋 23 和米型肋 23′纵向位置的中心分别位于左墙 21 和右墙 22 的三等分点。米型肋 23 的肋 232 和米型肋 23′的肋 232′互相垂直并相交于后墙 25, 米型肋 23 的肋 233 和米型肋 23′的肋 233′互相垂直并相交于前墙 24。米型肋 23 各肋的高度为左墙 21 和右墙 22 之间距离的 1/4。米型肋的横向位置与立柱的重心相重合。立柱本体 2 底部还设置有丝杆螺母座 3,丝杆螺母座 3 的重心与立柱的重 心相重合。解决了背景技术中存在的缺陷,所揭示的新型高刚性的立 柱,包括安装底座和立柱本体,安装底座和所述立柱本体在侧面可拆卸连接,立柱 本体的截面为梯形,且中间为中空结构,分别形成左墙和右墙,左墙和右墙的外部 分别设置有至少一个米型肋,米型肋相交于圆环。

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