[发明专利]用于桥式五轴立式加工中心的单驱式移动横梁

说明书

本发明提出了一种用于桥式五轴立式加工中心的单驱式移动横梁，利用本横梁本体的长边侧的滑块数量比短边侧的多，长边侧的导轨为基准导轨，因驱动侧导轨滑块数量多，导向性好，有导向及支撑作用，保证横梁在水平方向运动的直线性及与其他运动部件之间相互位置的准确性。非驱动侧滑块数量少，摩擦力小，不易使横梁变形，因此短边侧主要起支撑作用，与长边一起保证横梁在垂直面内的运动的直线性。单驱动力组件靠近基准侧，避免驱动力对基准导轨产生弯矩。本方案解决了现有技术中的横梁运动时变形以及成本问题，进而保证整个机床的加工精度。

技术领域

本发明涉及一种用于桥式五轴立式加工中心的单驱式移动横梁，属于机床母机部件结构技术领域。

背景技术

随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档数控机床提出了急迫的大量需求,为了加工军工、航空航天的一些薄壁大型零件及叶片叶轮等，对桥式五轴联动立式加工中心的需求量快速上升。

目前国内有不少厂家开发桥式五轴立式加工中心机床，但由于国内机床的配套零部件发展落后，大部分处于生产机床主机部分，重要部件向国外采购如 A,C轴及数控系统，这就使得机床成本高居不下，再加上国内制造业跟发达国家比较还处于落后阶段，机床的精度及功能等跟国外先进的机床有差距，跟国外的机床比较性价比不高，五轴机床的购买还是首选进口机床，国内研制的五轴机床没有市场，阻碍了我国五轴机床的发展，另外一部分客户则选择用用旧的工艺方法分多工序加工零件，影响加工精度及效率。所以目前降低成本是发展五轴机床的关键。

移动横梁为桥式龙门加工中心的关键部件，该结构的合理与否直接影响整个机床的动态特性及零件的加工精度。移动横梁的精度主要由横梁的结构及导轨的布局结构决定。一般移动式横梁采用双驱以保证横梁的受力均衡，但是需要两套驱动系统，如图1所示的结构，制造成本大大增加；如果用普通的横梁结构采用单边驱动装置，如图2所示，在摩擦力的作用下，没有驱动的一侧运动会滞后，引起横梁的变形，进而影响机床精度。

授权公告号CN 211564527 U公开了一种数控机床双滑鞍单驱横梁装置，包括复合横梁，复合横梁两侧端上下部均设有一对线轨，两侧端的线轨上均设有滑鞍，滑鞍上均设有位于上下线轨间且与线轨相平行的滑鞍丝杆，复合横梁上设有与滑鞍丝杆相传动连接的单驱动力组件。单驱动力组件包括驱动电机，驱动电机上设有输出轴，输出轴上设有两个与输出轴呈一体化套接的主动链轮，滑鞍丝杆上设有从动链轮，从动链轮与主动链轮间均设有链条，从动链轮与主动链轮间设有与链条相活动式啮合的链条调节组件。

在上述专利文献中，虽然也是单驱动结构，但由于采用的是双滑鞍和双丝杆对称结构，理论上，只要单驱动力组件对两个滑鞍丝杆的驱动一致，该方案就不会出现一侧运动会滞后，引起横梁变形的问题。然而实际运用中，为使两侧丝杠一致，对两组主、动链轮的配合精度要求较高，而链条8本身的精度受限，在机床不断运行的过程中，两条链条8的磨损差异会更大，同步性差，难以保证传递给两个滑鞍丝杆的驱动力矩一致。另外，双滑鞍、双丝杆以及两组链轮在机床成本上本身更高，与降低成本的趋势背道而驰。

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本发明提出一种用于桥式五轴立式加工中心的单驱式移动横梁，用于解决现有技术中的横梁运动时变形以及成本问题，进而保证整个机床的加工精度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案：

一种用于桥式五轴立式加工中心的单驱式移动横梁，其包括两侧宽度不同的横梁本体，所述横梁本体较宽一侧的底部设置有基准导轨而另一侧底部设置有支撑导轨，基准导轨的长度比支撑导轨长且两者相平行，支撑导轨上安装有比基准导轨上数量少的滑块，滑块与横梁本体联结有连杆机构，一包含有丝杠的单驱动力组件安装于基准导轨与支撑导轨之间且相对支撑导轨更靠近基准导轨，该单驱动力组件通过其丝杠带动连杆机构使横梁本体沿基准导轨滑动。

进一步的，所述横梁本体的底面呈直角梯形，该直角梯形的斜边向横梁本体的顶面延伸形成横梁本体的背面，该背面向横梁本体的中心倾斜。