一体化机床运动平台基座及机床设备的制作方法

专利2022-06-29  71


本申请属于机床设备技术领域,尤其涉及一种一体化机床运动平台基座及机床设备。



背景技术:

机床设备中通常具有驱动机构,驱动机构在运行时,需要确保其精确性和稳定性,因此,驱动机构通常是安装在机床设备内的基座上。

现有技术中,由于大理石基座具有良好的加工精度,较低的线膨胀系数,较高的硬度和耐磨防磁等优点,而广泛应用于高速高精度驱动机构的承载。然而,大理石基座制作工艺较为复杂,成品率较低,制造成本高,这导致具有高速高精度驱动机构的机床设备的制造成本居高不下。



技术实现要素:

本申请实施例的目的在于提供一一体化机床运动平台基座及机床设备,旨在解决现有技术中的大理石基座制作工艺复杂,制造成本高,而导致具有高速高精度驱动机构的机床设备的制造成本居高不下的技术问题。

为实现上述目的,本申请采用的技术方案是:一种一体化机床运动平台基座,包括用于支撑机床工作台的第一支撑架和两用于支撑机床驱动机构的第二支撑架,两所述第二支撑架分别一体铸造成型于所述第一支撑架沿y轴方向的相对两侧,所述第一支撑架沿x轴方向的相对两侧分别形成有用于支撑机床工作台的两支撑梁,所述第一支撑架和两所述第二支撑架均为铸钢架。

可选地,两所述第二支撑架背离彼此的一侧均开设有第一减重缺口,所述第一减重缺口内沿z轴方向设置有若干第一加强筋条。

可选地,相邻的两所述第一加强筋条之间连接有加强板。

可选地,两所述第二支撑架朝向彼此的一侧外壁均开设有若干第一减重孔。

可选地,所述第一支撑架为矩形框架,所述矩形框架沿y轴方向的相对两梁段朝向彼此的一侧开设有第二减重缺口。

可选地,所述第二减重缺口内沿z轴方向设置有若干第二加强筋条。

可选地,所述矩形框架沿y轴方向的相对两梁段背离彼此的一侧外壁开设有若干第二减重孔。

可选地,所述矩形框架沿x轴方向的相对两梁段朝向彼此的一侧均开设有第三减重缺口,所述第三减重缺口内沿z轴方向设置有若干第三加强筋条。

可选地,所述矩形框架沿x轴方向的相对两梁段的下端面均向上凹陷形成拱形曲面,所述矩形框架沿x轴方向的相对两梁段背离彼此的一侧外壁的相对两端均开设有装配缺口,所述装配缺口的内底面开设至少一个地脚安装孔。

本申请实施例至少具有如下技术效果:本申请实施例的一体化机床运动平台基座,使用时,第一支撑架沿x轴方向的相对两侧可支撑住机床设备的工作台,两第二支撑架则可实现对机床驱动机构的有效支撑。而由于两第二支撑架一体铸造成型于第一支撑架沿y轴方向的相对两侧,且第一支撑架和两第二支撑架均为铸钢架,这样一方面,一体铸造成型保证了一体化机床运动平台基座具有足够的强度、刚度、稳定性和较低的线膨胀系数,满足了一体化机床运动平台基座对高速高精度机床驱动机构的稳定支撑。另一方面,采用铸钢件制造第一支撑架和第二支撑架,则可有效降低一体化机床运动平台基座的制造成本,进而也显著降低了具有高速高精度驱动机构的机床设备的制造成本。

本申请实施例采用的另一技术方案是:一种机床设备,包括有上述的一体化机床运动平台基座。

本申请实施例提供的机床设备,由于包括有上述的一体化机床运动平台基座,而上述的一体化机床运动平台基座能够在实现对高速高精度机床驱动机构的稳定支撑的同时,也有效控制了生产制造成本,如此便显著提升了具有高速高精度驱动机构的机床设备的运行稳定性和加工精确性,同时也降低了机床设备的整体制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一体化机床运动平台基座的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的一体化机床运动平台基座的正视图;

图3为本申请实施例提供的一体化机床运动平台基座的左视图;

图4为图1中a处的局部放大视图。

其中,图中各附图标记:

10—第一支撑架11—第二减重缺口12—第二加强筋条

13—第二减重孔14—第三减重缺口15—第三加强筋条

16—装配缺口17—地脚安装孔18—减重通腔

20—第二支撑架21—第一减重缺口22—第一加强筋条

23—加强板24—第一减重孔25—第四减重孔

221—第三减重孔。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1~4描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1~3所示,本申请实施例提供了一种一体化机床运动平台基座,尤其适合对机床设备中龙门运动机构的支撑。其包括第一支撑架10和两用于支撑机床驱动机构的第二支撑架20,其中第一支撑架10的中部开设有减重通腔18,以降低第一支撑架10的整体重量。

具体地,两第二支撑架20分别一体铸造成型于第一支撑架10沿y轴方向的相对两侧,通过使得两第二支撑架20一体铸造成型于第一支撑架10上,这样便显著提升了一体化机床运动平台基座的整体性,提升了一体化机床运动平台基座的整体抗拉和抗裂性能。第一支撑架10沿x轴方向的相对两侧分别形成有用于支撑机床工作台的两支撑梁,第一支撑架10和两第二支撑架20均为铸钢架。

进一步地,通过将第一支撑架10和两第二支撑架20均设定为铸钢架,这样一体化机床运动平台基座便具有了接近大理石材料的吸振性能,从而保证了一体化机床运动平台基座对驱动机构和工作台的稳定支撑。

更进一步地,一体化机床运动平台基座在铸造完成后,可进行淬火等快速热处理,以提升一体化机床运动平台基座的整体硬度,使其不易变形。其中,淬火处理可以是水焠或油焠等。

可选地,一体化机床运动平台基座的拐角处可为圆角设计,以便于一体化机床运动平台基座在完成铸造后,顺利脱模,且减少应力集中,以保证其生产顺畅性和使用安全性。

以下对本申请实施例提供的一体化机床运动平台基座作进一步说明:本申请实施例的一体化机床运动平台基座,使用时,第一支撑架10沿x轴方向的相对两侧可支撑住机床设备的工作台,两第二支撑架20则可实现对机床驱动机构的有效支撑。而由于两第二支撑架20一体铸造成型于第一支撑架10沿y轴方向的相对两侧,且第一支撑架10和两第二支撑架20均为铸钢架,这样一方面,一体铸造成型保证了一体化机床运动平台基座具有足够的强度、刚度、稳定性和较低的线膨胀系数,使其具有接近于大理石基座的吸振效果,且不易变形,满足了一体化机床运动平台基座对高速高精度机床驱动机构的稳定支撑。另一方面,采用铸钢件制造第一支撑架10和第二支撑架20,则可有效降低一体化机床运动平台基座的制造成本,进而也显著降低了具有高速高精度驱动机构的机床设备的制造成本。

在本申请的另一些实施例中,如图1和图3所示,两第二支撑架20背离彼此的一侧均开设有第一减重缺口21,第一减重缺口21内沿z轴方向设置有若干第一加强筋条22。具体地,通过开设第一减重缺口21,这样便能够降低第二支撑架20的整体重量,从而进一步降低一体化机床运动平台基座的整体重量。而通过在第一减重缺口21内沿z轴方向设置有若干第一加强筋条22,这样可在减轻第二支撑架20重量的同时,也保证了第二支撑架20的整体强度。

在本申请的另一些实施例中,如图1和图3所示,相邻的两第一加强筋条22之间连接有加强板23。具体地,通过在相邻两第一加强筋条22之间设置加强板23,这样加强板23可加强第一加强筋条22之间的连接强度。同时,还可通过振动模态分析来优化各个第一加强筋条22的设置位置和厚度等,进一步优化第二支撑架20的整体强度。

在本申请的另一些实施例中,如图1和图3所示,两第二支撑架20朝向彼此的一侧外壁均开设有若干第一减重孔24。具体地,通过开设第一减重孔24,这样在不影响第二支撑架20的整体强度的前提下,进一步减轻了第二支撑架20的整体重量。

可选地,如图2所示,第一加强筋条22上还可开设有第三减重孔221,以进一步减轻第一加强筋条22的重量。而第二支撑架20长度方向的相对两端均可开设有若干第四减重孔25,以进一步减轻第二支撑架20的整体重量。同时,第一支撑架10和第二支撑架20各个部件的厚度可均为15mm~25mm,以保证第一支撑架10和第二支撑架20的整体强度。

在本申请的另一些实施例中,如图1~3所示,第一支撑架10为矩形框架,矩形框架沿y轴方向的相对两梁段朝向彼此的一侧开设有第二减重缺口11。具体地,通过在矩形框架沿y轴方向的相对两梁段朝向彼此的一侧开设有第二减重缺口11,如此一方面可进一步减轻第一支撑架10的整体重量,另一方面,第二减重缺口11和第一减重缺口21的开设方向相反,且两第二减重缺口11之间和两第一减重缺口21之间彼此对称,如此有利于一体化机床运动平台基座的整体受力的平衡性。

在本申请的另一些实施例中,如图1所示,第二减重缺口11内沿z轴方向设置有若干第二加强筋条12。具体地,通过在第二减重缺口11内沿z轴方向设置有若干第二加强筋条12,这样可在进一步减轻第一支撑架10重量的同时,也保证了第一支撑架10的整体强度。

在本申请的另一些实施例中,如图1和图3所示,矩形框架沿y轴方向的相对两梁段背离彼此的一侧外壁开设有若干第二减重孔13。具体地,通过开设第二减重孔13,这样在不影响矩形框架的整体强度的前提下,进一步减轻了矩形框架的整体重量。

在本申请的另一些实施例中,如图1所示,矩形框架沿x轴方向的相对两梁段朝向彼此的一侧均开设有第三减重缺口14,第三减重缺口14内沿z轴方向设置有若干第三加强筋条15。具体地,通过沿x轴方向开设第三减重缺口14,这样第三减重缺口14和第二减重缺口11分别沿x轴开设和沿y轴开设,如此便保证了矩形框架的整体受力平衡性和稳定性。

可选地,第一减重缺口21、第二减重缺口11和第三减重缺口14的开设深度,以及第一加强筋条22、第二加强筋条12和第三加强筋条15的设置位置和厚度,可通过振动模态分析软件进行模拟仿真出最佳模型,再以该仿真模型进行一体化机床运动平台基座的整体铸造,以使得一体化机床运动平台基座形成壳形结构,进而在力学性能和减重之间保持最佳平衡。

在本申请的另一些实施例中,如图1和图2所示,矩形框架沿x轴方向的相对两梁段的下端面均向上凹陷形成拱形曲面,矩形框架沿x轴方向的相对两梁段背离彼此的一侧外壁的相对两端均开设有装配缺口16,装配缺口16的内底面开设至少一个地脚安装孔17。

具体地,通过使得矩形框架沿x轴方向的相对两梁段的下端面均向上凹陷形成拱形曲面,这样便能够使得矩形框架沿x轴方向的相对两梁段呈拱形设计,进而提升矩形框架沿x轴方向的相对两梁段的支撑性能,同时也更进一步优化了矩形框架的整体结构稳定性,并减轻了矩形框架的整体重量。

可选地,如图4所示,通过在装配缺口16的内底面开设至少一个地脚安装孔17,这样便相当于在矩形框架的下端的四个角部均设置了安装位,进而保证了矩形框架的安装稳定性。

本申请实施例提供了一种机床设备,包括有上述的一体化机床运动平台基座。

本申请实施例提供的机床设备,由于包括有上述的一体化机床运动平台基座,而上述的一体化机床运动平台基座能够在实现对高速高精度机床驱动机构的稳定支撑的同时,也有效控制了生产制造成本,如此便显著提升了具有高速高精度驱动机构的机床设备的运行稳定性和加工精确性,同时也降低了机床设备的整体制造成本。

以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。


技术特征:

1.一种一体化机床运动平台基座,其特征在于:包括第一支撑架和两用于支撑机床驱动机构的第二支撑架,两所述第二支撑架分别一体铸造成型于所述第一支撑架沿y轴方向的相对两侧,所述第一支撑架沿x轴方向的相对两侧分别形成有用于支撑机床工作台的两支撑梁,所述第一支撑架和两所述第二支撑架均为铸钢架。

2.根据权利要求1所述的一体化机床运动平台基座,其特征在于:两所述第二支撑架背离彼此的一侧均开设有第一减重缺口,所述第一减重缺口内沿z轴方向设置有若干第一加强筋条。

3.根据权利要求2所述的一体化机床运动平台基座,其特征在于:相邻的两所述第一加强筋条之间连接有加强板。

4.根据权利要求1所述的一体化机床运动平台基座,其特征在于:两所述第二支撑架朝向彼此的一侧外壁均开设有若干第一减重孔。

5.根据权利要求1所述的一体化机床运动平台基座,其特征在于:所述第一支撑架为矩形框架,所述矩形框架沿y轴方向的相对两梁段朝向彼此的一侧开设有第二减重缺口。

6.根据权利要求5所述的一体化机床运动平台基座,其特征在于:所述第二减重缺口内沿z轴方向设置有若干第二加强筋条。

7.根据权利要求5所述的一体化机床运动平台基座,其特征在于:所述矩形框架沿y轴方向的相对两梁段背离彼此的一侧外壁开设有若干第二减重孔。

8.根据权利要求5所述的一体化机床运动平台基座,其特征在于:所述矩形框架沿x轴方向的相对两梁段朝向彼此的一侧均开设有第三减重缺口,所述第三减重缺口内沿z轴方向设置有若干第三加强筋条。

9.根据权利要求5~8任一项所述的一体化机床运动平台基座,其特征在于:所述矩形框架沿x轴方向的相对两梁段的下端面均向上凹陷形成拱形曲面,所述矩形框架沿x轴方向的相对两梁段背离彼此的一侧外壁的相对两端均开设有装配缺口,所述装配缺口的内底面开设至少一个地脚安装孔。

10.一种机床设备,其特征在于:包括有权利要求1~9任一项所述的一体化机床运动平台基座。

技术总结
本申请属于机床设备技术领域,尤其涉及一种一体化机床运动平台基座及机床设备。一体化机床运动平台基座包括第一支撑架和两用于支撑机床驱动机构的第二支撑架,两所述第二支撑架分别一体铸造成型于所述第一支撑架沿Y轴方向的相对两侧,所述第一支撑架沿X轴方向的相对两侧分别形成有用于支撑机床工作台的两支撑梁,所述第一支撑架和两所述第二支撑架均为铸钢架。一体铸造成型保证了一体化机床运动平台基座具有足够的强度、刚度、稳定性和较低的线膨胀系数,满足了一体化机床运动平台基座对高速高精度机床驱动机构的稳定支撑。采用铸钢件制造第一支撑架和第二支撑架,则可有效降低一体化机床运动平台基座的制造成本,降低了机床设备的制造成本。

技术研发人员:印波
受保护的技术使用者:深圳信息职业技术学院
技术研发日:2020.02.11
技术公布日:2020.06.05

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