一種由大理石鑲嵌床身主體的加工中心的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種數控機床，尤其是涉及一種由大理石鑲嵌床身主體的加工中心。
【背景技術】
[0002]目前，大部分數控機床，尤其是加工中心X/Y/Z三軸的驅動方式多為馬達帶動絲桿傳動，鑄件床身主體，以鑄件加工裝配而成。限于現有大部分數控機床尤其是加工中心，其主體床身主體為鑄件加工裝配而成，鑄件的材質，加工裝配的精度，鑄件受環境及溫度的影響等原因引起主體鑄件結構變形，并且由絲桿馬達配合傳動，在使用過程中無法避免絲桿的缺陷所帶來的弊端，例如抖動，反向間隙誤差，溫升，加速度慢，無法高速直線運動等諸多問題，導致現有數控機床尤其是加工中心無法勝任現在制造行業的高精加工。
[0003]介于現在加工制造業的大環境，傳統數控設備，尤其是純鑄件結構的加工中心，只可以進行一些普通加工，無法勝任類似于高光，高順暢度等特殊要求的高精度的加工工藝，因此，有必要在此行業背景下進行研發，以此解決這個行業難題。
[0004]中國專利CN203973204U公開了一種工作臺，其結構包括工作臺主體、伺服驅動、系統控制器和連接線，工作臺主體分別通過連接線連接伺服驅動和系統控制器。所述的工作臺主體包括底板固定安裝板、導軌、直線電機、光柵尺、導軌滑塊、工作臺墊板和T型槽工作臺，所述的底板固定安裝板上依次設置工作臺墊板和T型槽工作臺，所述的工作臺墊板和T型槽工作臺設置在使其呈十寧形運動的導軌和導軌滑塊上，導軌之間設有直線電機和光柵尺。該專利的工作臺采用鑄件制作而成，鑄件的支撐強度和耐高溫性能有限，容易因鑄件變形而影響機械精度。
【發明內容】
[0005]本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種由大理石鑲嵌床身主體的加工中心，利用大理石基座的穩定性，配合直線電機與光柵尺等構件組成的全閉環反饋系統，搭配不同功能的立柱，可以做到傳統絲桿馬達傳動的加工中心所做不到的產品精度，類似高光，高順暢度，高精密度。
[0006]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0007]—種由大理石鑲嵌床身主體的加工中心，包括床身主體、立柱、X軸底座和工作臺，所述立柱設于床身主體上，還包括X軸大理石基座和Y軸大理石基座，所述Y軸大理石基座設于床身主體上，Y軸大理石基座上設有Y軸導軌、Y軸直線電機和Y軸光柵尺，所述X軸底座通過Y軸滑塊設于Y軸導軌上，X軸底座上設有凹槽，所述X軸大理石基座設于凹槽內，X軸大理石基座上設有X軸導軌、X軸直線電機和X軸光柵尺，所述工作臺通過X軸滑塊設于X軸導軌上，所述X軸導軌和Y軸導軌相互垂直。
[0008]所述工作臺上表面設有多個平行設置的T型槽。
[0009]所述工作臺上表面設有多個螺紋孔。
[0010]所述Y軸導軌、Y軸直線電機和Y軸光柵尺的底面內嵌入Y軸大理石基座中。
[0011]所述X軸導軌、X軸直線電機和X軸光柵尺的底面內嵌入X軸大理石基座中。
[0012]所述Y軸導軌為兩列，所述Y軸直線電機位于兩列Y軸導軌之間，所述Y軸光柵尺位于一列Y軸導軌的外側。
[0013]所述X軸導軌為兩列，所述X軸直線電機位于兩列X軸導軌之間，所述X軸光柵尺位于一列X軸導軌的外側。
[0014]還包括除塵組件，所述除塵組件包括除塵口、風道和風機，所述除塵口對準工作臺，所述風道一端連接除塵口，風道另一端連接風機。
[0015]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0016]I)本發明中床身主體、工作臺和X軸底座以鑄鐵件為主體，在鑄鐵件主體上鑲嵌大理石等物理性能穩定材質的精密構件安裝基座，即大理石基座，以達到傳統純鑄鐵基座床身主體所達不到的物理性能及穩定性，避免因鑄件變形而影響機械精度。
[0017]2)在大理石基座上安裝直線電機、精密導軌、光柵尺等構件組成高精度的全閉環反饋系統，高加速度，無背隙誤差，結構簡單，適合高速直線運動，易于調節和控制，適應性和協調性強的優勢，持久保持全閉環的優異性能，可更新換代由鑄鐵件加工裝配、安裝絲桿、馬達的傳統加工中心，避免了因裝配誤差、絲桿反向間隙及與馬達配合傳動的累積誤差，以及鑄鐵床身主體年久變形引起的機械精度問題，提供加工精度。
[0018]3)本發明搭配不同功能的立柱，可以做到傳統絲桿馬達傳動的加工中心所做不到的產品精度，類似高光，高順暢度，高精密度。
[0019]4)工作臺和X軸底座仍以鑄鐵件為主體，只在鑄件主體的關鍵位置上鑲嵌大理石基座，如X、Y軸的移動部件的安裝處及鞍座，可以提供足夠的支撐強度，及降低成本。
[0020]5)本發明配合除塵組件，提供良好的無塵加工環境，同時可以對工作臺等組件進行降溫，防止工作溫度過高。
[0021]6)工作臺上表面設有多個平行設置的T型槽以及螺紋孔，適用于不同產品的安裝固定，適用范圍廣。
[0022]7)導軌、直線電機和光柵尺的底面內嵌入大理石基座中，可降低本發明的整體高度，結構小巧，同時導軌和滑塊運動空間為開放式，有利于工作散熱、檢修等，光柵尺位于外偵牝便于拆卸和替換。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明整體結構示意圖；
[0024]圖2為本發明中X軸大理石基座和Y軸大理石基座的局部放大示意圖。
[0025]圖中:1、床身主體，2、立柱，3、Y軸大理石基座，4、X軸底座，5、X軸大理石基座，6、工作臺，7、Y軸導軌，8、Y軸直線電機，9、Y軸光柵尺，10、Y軸滑塊，11、X軸導軌，12、X軸直線電機，13、X軸光柵尺，14、X軸滑塊。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例以本發明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0027]如圖1和圖2所示，一種由大理石鑲嵌床身主體的加工中心，包括床身主體1、立柱2、X軸底座4、工作臺6、X軸大理石基座5和Y軸大理石基座3，立柱2設于床身主體I上，Y軸大理石基座3設于床身主體I的凹槽中，Y軸大理石基座3的上表面上設有Y軸導軌7、Y軸直線電機8和Y軸光柵尺9，X軸底座4的下表面通過Y軸滑塊10設于Y軸導軌7上，X軸底座4上設有凹槽，X軸大理石基座5的上表面上設于凹槽內，X軸大理石基座5上設有X軸導軌11、X軸直線電機12和X軸光柵尺13，工作臺6的下表面通過X軸滑塊14設于X軸導軌11上，X軸導軌11和Y軸導軌7相互垂直。大理石基座為統稱，此基座材質不限于大理石，也可選用任一物理性能與其相近并可達到相應要求的天然材質或人造材質，大理石鑲嵌床身主體I具有高穩定性、不易變形、吸震性能好等優點。
[0028]工作臺6上表面設有多個平行設置的T型槽或預留若干個螺紋孔。T型槽和螺紋孔適用于固定不同型號的待加工零件。
[0029]Y軸導軌7、Y軸直線電機8和Y軸光柵尺9的底面內嵌入Y軸大理石基座3中。X軸導軌11、X軸直線電機12和X軸光柵尺13的底面內嵌入X軸大理石基座5中。可以有效地降低整體結構的高度，減小體積，以便拿放。
[0030]Y軸導軌7為兩列，Y軸直線電機8位于兩列Y軸導軌7之間，Y軸光柵尺9位于一列Y軸導軌7的外側。X軸導軌11為兩列，X軸直線電機12位于兩列X軸導軌11之間，X軸光柵尺13位于一列X軸導軌11的外側。導軌用于導向和支撐，直線電機提供動力，光柵尺采集位置信息并反饋給直線電機，實現直線電機驅動配合光柵尺反饋定位的全閉環控制，具有高加速度、無背隙誤差、結構簡單、適合高速直線運動、易于調節和控制、適應性和協調性強的優勢。
[0031]本發明還包括除塵組件，除塵組件包括除塵口、風道和風機，除塵口對準工作臺6，風道一端連接除塵口，風道另一端連接風機。有利于實現無塵加工環境，同時可降低工作溫度，防止部分溫度過高而變形。
[0032]綜上，本發明床身主體1、X軸底座4、工作臺6為鑄鐵件以提供足夠的支撐強度，在關鍵位置鑲嵌大理石基座，并在此大理石基座上安裝直線電機，光柵尺，精密導軌等構件組成全閉環反饋系統，用以解決傳統純鑄件、絲桿馬達傳動的加工中心6出現的鑄件變形、溫升影響、絲桿的反向間隙、馬達啟停時的震動等諸多影響加工精度的問題。
【主權項】
1.一種由大理石鑲嵌床身主體的加工中心，包括床身主體(I)、立柱(2)、x軸底座(4)和工作臺￠)，所述立柱(2)設于床身主體(I)上，其特征在于，還包括X軸大理石基座(5)和Y軸大理石基座(3)，所述Y軸大理石基座(3)設于床身主體(I)上，Y軸大理石基座(3)上設有Y軸導軌(7)、Y軸直線電機⑶和Y軸光柵尺(9)，所述X軸底座(4)通過Y軸滑塊(10)設于Y軸導軌(7)上，X軸底座⑷上設有凹槽，所述X軸大理石基座(5)設于凹槽內，X軸大理石基座(5)上設有X軸導軌(11)、X軸直線電機(12)和X軸光柵尺(13)，所述工作臺(6)通過X軸滑塊(14)設于X軸導軌(11)上，所述X軸導軌(11)和Y軸導軌(7)相互垂直。2.根據權利要求1所述的一種由大理石鑲嵌床身主體的加工中心，其特征在于，所述工作臺(6)上表面設有多個平行設置的T型槽。3.根據權利要求1所述的一種由大理石鑲嵌床身主體的加工中心，其特征在于，所述工作臺(6)上表面設有多個螺紋孔。4.根據權利要求1所述的一種由大理石鑲嵌床身主體的加工中心，其特征在于，所述Y軸導軌(7)、Y軸直線電機⑶和Y軸光柵尺(9)的底面內嵌入Y軸大理石基座(3)中。5.根據權利要求1所述的一種由大理石鑲嵌床身主體的加工中心，其特征在于，所述X軸導軌(11)、X軸直線電機(12)和X軸光柵尺(13)的底面內嵌入X軸大理石基座(5)中。6.根據權利要求1所述的一種由大理石鑲嵌床身主體的加工中心，其特征在于，所述Y軸導軌(7)為兩列，所述Y軸直線電機⑶位于兩列Y軸導軌(7)之間，所述Y軸光柵尺(9)位于一列Y軸導軌(7)的外側。7.根據權利要求1所述的一種由大理石鑲嵌床身主體的加工中心，其特征在于，所述X軸導軌(11)為兩列，所述X軸直線電機(12)位于兩列X軸導軌(11)之間，所述X軸光柵尺(13)位于一列X軸導軌(11)的外側。8.根據權利要求1所述的一種由大理石鑲嵌床身主體的加工中心，其特征在于，還包括除塵組件，所述除塵組件包括除塵口、風道和風機，所述除塵口對準工作臺￠)，所述風道一端連接除塵口，風道另一端連接風機。
【專利摘要】本發明涉及一種由大理石鑲嵌床身主體的加工中心，包括床身主體、立柱、X軸底座、工作臺、X軸大理石基座和Y軸大理石基座，Y軸大理石基座設于床身主體上，Y軸大理石基座上設有Y軸導軌、Y軸直線電機和Y軸光柵尺，X軸底座通過Y軸滑塊設于Y軸導軌上，X軸底座上設有凹槽，X軸大理石基座設于凹槽內，X軸大理石基座上設有X軸導軌、X軸直線電機和X軸光柵尺，工作臺通過X軸滑塊設于X軸導軌上，X軸導軌和Y軸導軌相互垂直。與現有技術相比，本發明利用大理石基座的穩定性，配合直線電機與光柵尺等構件組成的全閉環反饋系統，搭配不同功能的立柱，可做到傳統絲桿馬達傳動的加工中心所做不到的產品精度，類似高光，高順暢度，高精密度。
【IPC分類】B23Q11/00, B23Q1/01
【公開號】CN105171438
【申請號】
【發明人】劉俊達
【申請人】翎創機電（上海）有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月29日