[实用新型]立式加工机床的改进型结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金属切削机床，特别涉及一种立式加工机床的改进型结构。 

背景技术

目前，在金属切削机床的技术领域里，立式铣床、钻铣床、立式镗铣床、立式加工中心等应用最为广泛的立式加工机床，其结构通常是：在基座上固接一个竖直的刚性立柱作为机身，在机身上联接加工单元并利用可进行X向运动和Y向运动的十字工作台来实现对工件的切削加工；但随着世界机床产业更高层次的发展和工业产品日渐大型化的趋势，这种传统结构的立式加工机床已经满足不了所需要的加工工艺和要求，加之当今世界不可再生资源告急的必然面对问题，现有的立式加工机床具有如下不足之处： 

1.机床重量和体积较大且刚性着力点薄弱：因采用仅靠底面固接在基座上的刚性立柱、加工单元又单面联接在刚性立柱上前伸着力的主体结构，在切削加工时刀具和工件相互运动会产生向上和水平各方向的冲击力和抵抗力，这些强大的作用力一部分会被十字工作台等部件缓冲和消除，其余大部分会通过加工单元以杠杆原理放大并作用到刚性立柱上，所以结构决定了刚性立柱需要有足够大的刚性和稳定性才足以应对这些强大的作用力来保证机床的加工精度要求，现有立式加工机床通常都是靠加大刚性立柱的截面面积和重量来实现的，这就必然导致了机床重量和体积的大幅增加；但是结构决定了刚性立柱只靠一个底面与基座固接、加工单元前伸着力的不利因素，无论怎么加大其结构的刚性和体积，杠杆原理依然存在并时刻作用着，所以这种结构在浪费资源的同时，其刚性着力点薄弱是主要劣势之一。 

2.机床空间大但加工空间小：刚性强大的各部件致使机床整体空间较大，这种结构还决定了一个弊端，也就是主轴中心线至立柱导轨面距离的这一结构原因导致普遍存在的致命性限制，其直接决定了机床Y向有效加工行程限制在这一狭小范围内，现有立式加工机床的Y向有效加工行程大多不足机床整体宽度的四分之一甚至更小，致使其对机床空间的利用率较低，对加工工艺要求宽度尺寸大的工件无法加工。 

3.加工工艺困难且制造成本高：由于各部件重量和体积较大，各运动副又通常采用厚重的燕尾形导轨面、矩形导轨面的棱柱面导轨副且部件繁多，容易出现累积误差大的后果，需要对其进行精加工和劳动强度较大的刮研操作来达到各项精度要求，致使各部件加工工艺困难，其费时费力费材料的制造，导致材料和资源的浪费以至于制造成本高的劣势。 

4.运输和移动很不方便：由于体积和自重过大，运输和移动很不方便，而且在装卸移动过程中存在较大的安全隐患。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种立式加工机床的改进型结构，以解决现有技术的立式加工机床重量和体积较大、刚性着力点薄弱、机床空间大但加工空间小、加工工艺困难制造成本高及运输和移动不便的问题。 

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种立式加工机床的改进型结构，包括基座、机身、工作台、加工单元，加工单元包括主轴电机、主轴和主轴箱；其特征是，机身由至少四个竖直的Z向导轨组成并作为机床的主体框架，各Z向导轨下端固接在基座上，其上端固接有稳固架；在所述各Z向导轨的上部设有Y向导轨副、Y向进给传动机构、X向导轨副、X向进给传动机构和加工单元，所述Y向导轨副水平设置在机身上部两侧的各相应Z向导轨上，所述Y向导轨的两端直接与各相应Z向导轨联接或间接通过多个相应的联接部件与各相应Z向导轨联接。 

所述X向导轨副水平设置在上述Y向导轨副上并与Y向导轨相垂直，X向导轨的两端与Y向导轨副的滑动部件相固接或直接滑动设置在上述Y向导轨上；所述加工单元设置在X向导轨副的滑动部件上或直接滑动设置在X向导轨上，其通过X向进给传动机构和Y向进给传动机构的驱动下沿相应的导轨实现往复运动。 

在所述机身的各Z向导轨上设有工作台位于上述Y向导轨副和基座之间，所述工作台与所述机身的各Z向导轨垂直，所述工作台上固接至少四个Z向滑动部件在所述机身的各相应Z向导轨上滑动联接，所述工作台底部设有Z向进给传动机构和水平同步升降装置，实现工作台沿各Z向导轨水平升降往复运动，上述各导轨副的滑动部件上均设有夹紧装置。 

所述各导轨副为圆柱面导轨副。 

所述工作台是与机床外形长宽尺寸相近的全尺寸工作台。 

所述工作台上设有加强筋交错结构。 

所述稳固架为加强筋交错结构。 

所述各导轨副上滑动部件内设有可调整间隙式和可更换式的耐磨滑套或滚珠部件。 

本实用新型设有可安装在所述机身上和工作台底部的刚性稳定支架和支撑部件。 

本实用新型部分可进行自主拆解、组装和换位组装，包括换位组装成卧式加工单元。