[发明专利]一种高精度激光切割机及其横梁

说明书

技术领域

本发明涉及生产加工设备技术领域，更进一步地涉及一种高精度激光切割机及其横梁。

背景技术

激光切割机的底座是钢制材料，膨胀系数为4.8*e^-6，横梁是铝制结构，膨胀系数为9.6*e^-6，横梁的顶部设置在长度方向上往复运动的激光头，同时横梁也会沿垂直于长度方向作往复运动；横梁的运动与激光头的运动方向垂直，在平面内X轴方向与Y轴方向运动，使激光头可以在平面内移动到任意的位置。

横梁与床身之间通过齿轮传动，当受热时各材料均会出现膨胀变形，因横梁与床身之间的膨胀系数不一样，出现不同尺寸的变形，导致传动齿轮产生间隙，影响加工的速度与精度。若将横梁采用与床身相同的钢材制造，又会增加横梁自身的质量，横梁上方的激光头重量可达40kg，横梁会因激光头和自身重力的作用产生弯矩，发生变形，也不利于保证加工精度。

因此，对于本领域的技术人员来说，如何设计一种避免与床身出现不同程度变形的横梁，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种用于高精度激光切割机的横梁，与床身的变形程度相近，降低因受热变形对加工精度产生的影响，具体方案如下：

一种用于高精度激光切割机的横梁，包括铝合金的横梁本体，所述横梁本体呈中空的长方体筒状；所述横梁本体的外表面包裹固定设置碳纤维层。

可选地，所述横梁本体的内部设置支撑肋板，所述支撑肋板与所述横梁本体的长度方向同向延伸，将所述横梁本体的内腔分隔为独立的空间。

可选地，所述支撑肋板的顶端固定在所述横梁本体的顶面，底端固定在所述横梁本体的底面。

可选地，所述支撑肋板的顶端相互接触，并固定在所述横梁本体顶面的中央，底端固定在所述横梁本体底面的边缘。

可选地，所述横梁本体与所述支撑肋板焊接成型。

本发明还提供一种高精度激光切割机，包括上述任一项所述的横梁。

本发明提供了一种用于高精度激光切割机的横梁，由铝合金制成横梁本体，横梁本体呈中空的长方体筒状；横梁本体的外表面包裹固定设置碳纤维层，由铝合金和碳纤维所构成的筒状结构对其上的激光头起到支撑作用，铝材的膨胀系数较大，碳纤维的膨胀系数较小，钢材的膨胀系数介于两者之间，本申请将铝合金与碳纤维相互结合，两种材料在热膨胀时相互影响拉扯，中和了两者的膨胀系数，合成后横梁的膨胀程度与钢材的膨胀程度接近，降低因膨胀系数不一致造成的尺寸误差，保证了激光切割机的加工精度。除此之外，碳纤维的抗拉强度高，可承受更大的拉伸应力，可以减少铝合金横梁本体板材的厚度，降低了横梁自身的重量。

此外，本发明还提供了一种高精度激光切割机，可以实现相同的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的高精度激光切割机横梁的结构示意图。

其中包括：

横梁本体1、碳纤维层2、支撑肋板3。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种用于高精度激光切割机的横梁，与床身的变形程度相近，降低因受热变形对加工精度产生的影响。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本申请的高精度激光切割机及其横梁进行详细的介绍说明。

本发明提供了一种用于高精度激光切割机的横梁，如图1所示，为本发明提供的高精度激光切割机横梁的结构示意图，包括铝合金制成的横梁本体1，横梁本体1呈中空的长方体筒状，横梁本体1的两端贯通，由四个侧板依次首尾相连围成；横梁本体1的外表面包裹固定设置碳纤维层2，碳纤维层固定在横梁本体1的外表面，整体构成了与横梁本体1形状相同的筒状结构，成型后两者紧密接触固定，筒体结构水平设置，在其上表面设置激光头运动的滑轨，激光头可以沿着横梁本体1的长度方向往复运动。