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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410799903.0 (22)申请日 2014.12.19 B23Q 1/26(2006.01) (71)申请人 无锡大龙马数控机床制造有限责任 公司 地址 214194 江苏省无锡市锡山区锡北镇泾 石路 9 号 (72)发明人 吕国栋 包为能 (74)专利代理机构 无锡市大为专利商标事务所 ( 普通合伙 ) 32104 代理人 徐永雷 (54) 发明名称 加工中心底座工作台 (57) 摘要 本发明涉及加工中心底座工作台。X 轴进给 传动装置安装在底座的X轴安装平台上， X轴进给 传动装置中的 X 轴丝杆螺母副水平横向布置， 通 。
2、过 X 轴转动支撑结构可转动地安装在 X 轴安装平 台上， X 轴丝杆螺母副中的 X 轴丝杆与 X 轴进给驱 动部件连接， X 轴丝杆螺母副两边设置有与其平 行的X轴线性滑轨 ； Y轴进给传动装置安装在底座 的 Y 轴安装平台上， Y 轴进给传动装置中的 Y 轴丝 杆螺母副水平纵向布置， 通过 Y 轴转动支撑结构 可转动地安装在Y轴安装平台上， Y轴丝杆螺母副 中的 Y 轴丝杆一端与 Y 轴进给驱动部件连接， Y 轴丝杆螺母副两边设置有与其平行的 Y 轴线性滑 轨。本发明结构设计合理， 调节方便灵活， 传动稳 定性好， 传动精度高。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局。
3、 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图7页 (10)申请公布号 CN 104493512 A (43)申请公布日 2015.04.08 CN 104493512 A 1/2 页 2 1.加工中心底座工作台， 其特征在于 ： 包括底座 （1） 、 X 轴进给传动装置和 Y 轴进给传 动装置 ； 所述底座 （1） 的后部顶面上设有 X 轴安装平台 （1a） ， 底座 （1） 的前部顶面上设有 Y 轴安装平台 （1b） ， X 轴安装平台 （1a） 高于 Y 轴安装平台 （1b） ； 所述 X 轴进给传动装置安装 在 X 轴安装平台 （1a） 上， X 轴进给传动装置包括 X 轴丝。
4、杆螺母副 （5） 、 X 轴线性滑轨 （4） 和 X 轴进给驱动部件， 所述 X 轴丝杆螺母副 （5） 水平横向布置， 通过 X 轴转动支撑结构可转动 地安装在 X 轴安装平台 （1a） 上， X 轴丝杆螺母副 （5） 包括 X 轴丝杆和 X 轴螺母， X 轴丝杆与 X 轴进给驱动部件连接， X 轴丝杆螺母副 （5） 两边设置有与其平行的 X 轴线性滑轨 （4） ； 所 述 Y 轴进给传动装置安装在 Y 轴安装平台 （1b） 上， Y 轴进给传动装置包括 Y 轴丝杆螺母副 （12） 、 Y 轴线性滑轨 （13） 和 Y 轴进给驱动部件， 所述 Y 轴丝杆螺母副 （12） 水平纵向布置， 通 过。
5、 Y 轴转动支撑结构可转动地安装在 Y 轴安装平台 （1b） 上， Y 轴丝杆螺母副 （12） 包括 Y 轴 丝杆和 Y 轴螺母， Y 轴丝杆一端与 Y 轴进给驱动部件连接， Y 轴丝杆螺母副 （12） 两边设置 有与其平行的 Y 轴线性滑轨 （13） 。 2.如权利要求 1 所述的加工中心底座工作台， 其特征在于 ： 所述 X 轴进给驱动部件采 用 X 轴进给伺服电机 （2） ， 所述 X 轴进给伺服电机 （2） 通过 X 轴电机座 （3） 安装在底座 （1） 后部顶面一端， X 轴进给伺服电机 （2） 的输出轴通过联轴器与 X 轴丝杆一端连接。 3.如权利要求 1 所述的加工中心底座工作台。
6、， 其特征在于 ： 所述 Y 轴进给驱动部件包 括 Y 轴进给伺服电机 （8） 、 主动轮 （9） 和从动轮 （10） ， Y 轴进给伺服电机 （8） 的输出端安装 主动轮 （9） ， 所述从动轮 （10） 安装在 Y 轴丝杆一端， 从动轮 （10） 与主动轮 （9） 之间通过同步 带连接传动。 4.如权利要求 1 所述的加工中心底座工作台， 其特征在于 ： 所述 X 轴转动支撑结构包 括 X 轴头端支撑组件和 X 轴尾端支撑组件 ； 所述 X 轴头端支撑组件包括 X 轴电机座 （3） 和 X 轴轴承盖板 （15） ， 所述 X 轴电机座 （3） 为连体电机座 （3） ， 其包括一体设置的电机。
7、安装板 （3a） 和轴承座 （3c） ， 所述轴承座 （3c） 外壁上设有两个 180对称布置的翼形支撑连接块 （3b） ， 所述电机安装板 （3a） 一体连接在两个翼形支撑连接块 （3b） 的末端， 电机安装板 （3a） 的板平面与轴承座 （3c） 的轴向中心垂直， 所述翼形支撑连接块 （3b） 支撑在底座 （1） 上的托 座上， 所述 X 轴进给伺服电机 （2） 安装在电机安装板 （3a） 的顶部， 所述 X 轴丝杆头端轴颈通 过轴承件支撑安装在轴承座 （3c） 内， 轴承件通过 X 轴轴承盖板 （15） 封装 ； 所述 X 轴尾端支 撑组件为预紧式支撑组件。 5.如权利要求 1 所述的加。
8、工中心底座工作台， 其特征在于 ： 所述 Y 轴转动支撑结构包 括 Y 轴头端支撑组件和 Y 轴尾端支撑组件 ； 所述 Y 轴头端支撑组件包括 Y 轴前轴承座 （11） 和 Y 轴轴承盖板 （19） ， 所述 Y 轴前轴承座 （11） 外壁上设有两个 180对称布置的加长翼形 支撑块 （11a） ， 所述加长翼形支撑连接块 （3b） 支撑在底座 （1） 上的托座上， 所述 Y 轴丝杆头 端轴颈通过轴承件支撑安装在 Y 轴前轴承座 （11） 内， 轴承件通过 Y 轴轴承盖板 （19） 封装 ； 所述 Y 轴尾端支撑组件为预紧式支撑组件。 6.如权利要求 4 或 5 所述的加工中心底座工作台， 其。
9、特征在于 ： 所述预紧式支撑组件 包括预紧轴承座 （6） 、 轴承座衬套 （7） 和轴承座预紧螺母 （18） ， 所述预紧轴承座 （6） 外壁上 设有两个 180对称布置的翼形支撑块 （6a） ， 所述翼形支撑块 （6a） 支撑在底座 （1） 上的托 座上， 所述轴承座衬套 （7） 以可轴向移动但不能转动的形式安装在预紧轴承座 （6） 内， 轴承 座衬套 （7） 后端外周壁设有外螺纹 ； 所述 X 轴丝杆或 Y 轴丝杆的尾端轴颈通过轴承件支撑 权 利 要 求 书 CN 104493512 A 2 2/2 页 3 安装在轴承座衬套 （7） 内， 所述轴承座预紧螺母 （18） 螺装在轴承座衬套 （。
10、7） 上， 轴承座预紧 螺母 （18） 旋紧时预紧轴承座 （6） 衬套内的轴承件。 7.如权利要求6所述的加工中心底座工作台， 其特征在于 ： 所述轴承座衬套 （7） 外壁设 有键槽， 键槽内装有导向键， 所述预紧轴承座 （6） 内孔壁上设有轴向导槽， 所述导向键置于 轴向导槽内。 8.如权利要求 6 所述的加工中心底座工作台， 其特征在于 ： 所述轴承件包括两个并排 布置的滚动轴承 （16） ， 在两个滚动轴承 （16） 的两侧分别装有间隔环 （17） ， 内侧的间隔环 （17） 顶在丝杆的轴颈台阶上， 外侧的间隔环 （17） 通过锁紧螺母 （14） 锁紧固定。 9.如权利要求 8 所述的加。
11、工中心底座工作台， 其特征在于 ： 所述滚动轴承 （16） 采用角 接触球轴承。 10.如权利要求 1 所述的加工中心底座工作台， 其特征在于 ： 所述底座 （1） 的下部设有 镂空腔 （1c） ， 所述镂空腔 （1c） 内设有纵横交错布置的加强筋板 （1d） ； 所述底座 （1） 下部设 有若干道由底座 （1） 前侧面纵向贯穿至底座 （1） 后侧面的贯通孔 （1e） ， 所有的贯通孔 （1e） 高度相同且在底座 （1） 长度方向上均布 ； 所述 Y 轴安装平台 （1b） 下的底座 （1） 内部设有由 底座 （1） 一端横向贯穿至底座 （1） 另一端的贯通长槽 （1f） ； 所述 Y 轴安装平。
12、台 （1b） 两侧的 底座 （1） 顶面设有下凹的锥台形凹陷 （1g） ， 所述锥台形凹陷 （1g） 的底部与贯通长槽 （1f） 贯 穿连通。 权 利 要 求 书 CN 104493512 A 3 1/4 页 4 加工中心底座工作台 技术领域 0001 本发明涉及一种加工中心底座工作台， 属于机械加工设备技术领域。 背景技术 0002 加工中心是典型的集高新技术于一体的机械加工设备， 它的发展代表了一个国家 的设计制造水平。 加工中心综合加工能力强， 工件一次装夹定位后能完成较多的加工步骤， 加工中心适用于形状较复杂， 精度要求高的单件加工活中小批量多品种加工。它也是判断 企业技术能力和工艺水。
13、平的一个重要标志。如今， 加工中心已成为现代机床发展的主流方 向， 广泛应用于机械制造中。 0003 四轴联动立式加工中心是一种先进的加工设备， 其与传统的立式加工中心相比， 床身长度大大缩减， 由此带来了底座刚度提高、 浇铸材料减少、 占地面积减少、 加工难度降 低等优点。 0004 底座工作台是加工中心的主要组成部分， 其设计合理与否对四轴联动立式加工中 心的加工性能和加工精度有至关重要的影响， 现有技术中的底座工作台通常存在传动稳定 性不佳的问题， 影响四轴联动立式加工中心的加工性能和加工精度。 发明内容 0005 本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足， 提供一种加工中心底座工作台，。
14、 其结构设计合理， 调节方便灵活， 传动稳定性好， 传动精度高， 有利于提高四轴联动立式加 工中心的加工性能和加工精度。 0006 按照本发明提供的技术方案 ： 加工中心底座工作台， 其特征在于 ： 包括底座、 X 轴 进给传动装置和Y轴进给传动装置 ； 所述底座的后部顶面上设有X轴安装平台， 底座的前部 顶面上设有 Y 轴安装平台， X 轴安装平台高于 Y 轴安装平台 ； 所述 X 轴进给传动装置安装在 X 轴安装平台上， X 轴进给传动装置包括 X 轴丝杆螺母副、 X 轴线性滑轨和 X 轴进给驱动部 件， 所述 X 轴丝杆螺母副水平横向布置， 通过 X 轴转动支撑结构可转动地安装在 X 轴。
15、安装平 台上， X 轴丝杆螺母副包括 X 轴丝杆和 X 轴螺母， X 轴丝杆与 X 轴进给驱动部件连接， X 轴 丝杆螺母副两边设置有与其平行的 X 轴线性滑轨 ； 所述 Y 轴进给传动装置安装在 Y 轴安装 平台上， Y 轴进给传动装置包括 Y 轴丝杆螺母副、 Y 轴线性滑轨和 Y 轴进给驱动部件， 所述 Y 轴丝杆螺母副水平纵向布置， 通过 Y 轴转动支撑结构可转动地安装在 Y 轴安装平台上， Y 轴 丝杆螺母副包括 Y 轴丝杆和 Y 轴螺母， Y 轴丝杆一端与 Y 轴进给驱动部件连接， Y 轴丝杆螺 母副两边设置有与其平行的 Y 轴线性滑轨。 0007 作为本发明的进一步改进， 所述底座。
16、的下部设有镂空腔， 所述镂空腔内设有纵横 交错布置的加强筋板 ； 所述底座下部设有若干道由底座前侧面纵向贯穿至底座后侧面的贯 通孔， 所有的贯通孔高度相同且在底座长度方向上均布 ； 所述 Y 轴安装平台下的底座内部 设有由底座一端横向贯穿至底座另一端的贯通长槽 ； 所述 Y 轴安装平台两侧的底座顶面设 有下凹的锥台形凹陷， 所述锥台形凹陷的底部与贯通长槽贯穿连通。 说 明 书 CN 104493512 A 4 2/4 页 5 0008 作为本发明的进一步改进， 所述 X 轴进给驱动部件采用 X 轴进给伺服电机， 所述 X 轴进给伺服电机通过 X 轴电机座安装在底座后部顶面一端， X 轴进给伺服。
17、电机的输出轴通 过联轴器与 X 轴丝杆一端连接。 0009 作为本发明的进一步改进， 所述Y轴进给驱动部件包括Y轴进给伺服电机、 主动轮 和从动轮， Y 轴进给伺服电机的输出端安装主动轮， 所述从动轮安装在 Y 轴丝杆一端， 从动 轮与主动轮之间通过同步带连接传动。 0010 作为本发明的进一步改进， 所述 X 轴转动支撑结构包括 X 轴头端支撑组件和 X 轴 尾端支撑组件 ； 所述 X 轴头端支撑组件包括 X 轴电机座和 X 轴轴承盖板， 所述 X 轴电机座为 连体电机座， 其包括一体设置的电机安装板和轴承座， 所述轴承座外壁上设有两个 180对 称布置的翼形支撑连接块， 所述电机安装板一体。
18、连接在两个翼形支撑连接块的末端， 电机 安装板的板平面与轴承座的轴向中心垂直， 所述翼形支撑连接块支撑在底座上的托座上， 所述 X 轴进给伺服电机安装在电机安装板的顶部， 所述 X 轴丝杆头端轴颈通过轴承件支撑 安装在轴承座内， 轴承件通过 X 轴轴承盖板封装 ； 所述 X 轴尾端支撑组件为预紧式支撑组 件。 0011 作为本发明的进一步改进， 所述 Y 轴转动支撑结构包括 Y 轴头端支撑组件和 Y 轴 尾端支撑组件 ； 所述 Y 轴头端支撑组件包括 Y 轴前轴承座和 Y 轴轴承盖板， 所述 Y 轴前轴承 座外壁上设有两个 180对称布置的加长翼形支撑块， 所述加长翼形支撑连接块支撑在底 座上。
19、的托座上， 所述Y轴丝杆头端轴颈通过轴承件支撑安装在Y轴前轴承座内， 轴承件通过 Y 轴轴承盖板封装 ； 所述 Y 轴尾端支撑组件为预紧式支撑组件。 0012 作为本发明的进一步改进， 所述预紧式支撑组件包括预紧轴承座、 轴承座衬套和 轴承座预紧螺母， 所述预紧轴承座外壁上设有两个 180对称布置的翼形支撑块， 所述翼形 支撑块支撑在底座上的托座上， 所述轴承座衬套以可轴向移动但不能转动的形式安装在预 紧轴承座内， 轴承座衬套后端外周壁设有外螺纹 ； 所述X轴丝杆或Y轴丝杆的尾端轴颈通过 轴承件支撑安装在轴承座衬套内， 所述轴承座预紧螺母螺装在轴承座衬套上， 轴承座预紧 螺母旋紧时预紧轴承座衬。
20、套内的轴承件。 0013 作为本发明的进一步改进， 所述轴承座衬套外壁设有键槽， 键槽内装有导向键， 所 述预紧轴承座内孔壁上设有轴向导槽， 所述导向键置于轴向导槽内。 0014 作为本发明的进一步改进， 所述轴承件包括两个并排布置的滚动轴承， 在两个滚 动轴承的两侧分别装有间隔环， 内侧的间隔环顶在丝杆的轴颈台阶上， 外侧的间隔环通过 锁紧螺母锁紧固定。 0015 作为本发明的进一步改进， 所述滚动轴承采用角接触球轴承。 0016 本发明与现有技术相比， 具有如下优点 ： 本发明结构设计合理， 调节方便灵活， 传 动稳定性好， 传动精度高， 有利于提高四轴联动立式加工中心的加工性能和加工精度。
21、。 附图说明 0017 图 1 为本发明实施例的立体结构示意图。 0018 图 2 为本发明实施例的结构主视图。 0019 图 3 为图 2 的俯视图。 0020 图 4 为图 3 中的 A-A 向全剖视图。 说 明 书 CN 104493512 A 5 3/4 页 6 0021 图 5 为图 3 中的 D-D 半全剖视图。 0022 图 6 为图 1 中底座的结构主视图。 0023 图 7 为图 6 的俯视图。 0024 图 8 为图 6 的仰视图。 0025 图 9 为图 6 的左视图。 0026 图 10 为图 1 中底座的立体结构示意图。 具体实施方式 0027 下面结合具体附图和实施。
22、例对本发明作进一步说明。 0028 如图所示 ： 实施例中的加工中心底座工作台主要由底座 1、 X 轴进给传动装置和 Y 轴进给传动装置组成 ； 所述底座1的后部顶面上设有X轴安装平台1a， 底座1的前部顶面上 设有 Y 轴安装平台 1b， X 轴安装平台 1a 高于 Y 轴安装平台 1b ； 所述 X 轴进给传动装置安装 在 X 轴安装平台 1a 上， X 轴进给传动装置包括 X 轴丝杆螺母副 5、 X 轴线性滑轨 4 和 X 轴进 给驱动部件， 所述 X 轴丝杆螺母副 5 水平横向布置， 通过 X 轴转动支撑结构可转动地安装在 X 轴安装平台 1a 上， X 轴丝杆螺母副 5 包括 X 轴。
23、丝杆和 X 轴螺母， X 轴丝杆与 X 轴进给驱动 部件连接， X 轴丝杆螺母副 5 两边设置有与其平行的 X 轴线性滑轨 4 ； 所述 Y 轴进给传动装 置安装在 Y 轴安装平台 1b 上， Y 轴进给传动装置包括 Y 轴丝杆螺母副 12、 Y 轴线性滑轨 13 和 Y 轴进给驱动部件， 所述 Y 轴丝杆螺母副 12 水平纵向布置， 通过 Y 轴转动支撑结构可转 动地安装在 Y 轴安装平台 1b 上， Y 轴丝杆螺母副 12 包括 Y 轴丝杆和 Y 轴螺母， Y 轴丝杆一 端与 Y 轴进给驱动部件连接， Y 轴丝杆螺母副 12 两边设置有与其平行的 Y 轴线性滑轨 13。 0029 如图 1。
24、 图 4 所示， 本发明实施例中， 所述 X 轴进给驱动部件采用 X 轴进给伺服电 机 2， 所述 X 轴进给伺服电机 2 通过 X 轴电机座 3 安装在底座 1 后部顶面一端， X 轴进给伺 服电机 2 的输出轴通过联轴器与 X 轴丝杆一端连接。 0030 本发明实施例中， 所述X轴进给传动装置中的X轴转动支撑结构如图1图4所示， 其主要包括 X 轴头端支撑组件和 X 轴尾端支撑组件 ； 所述 X 轴头端支撑组件包括 X 轴电机 座 3 和 X 轴轴承盖板 15， 所述 X 轴电机座 3 为连体电机座 3， 其包括一体设置的电机安装板 3a 和轴承座 3c， 所述轴承座 3c 外壁上设有两个。
25、 180对称布置的翼形支撑连接块 3b， 所述 电机安装板 3a 一体连接在两个翼形支撑连接块 3b 的末端， 电机安装板 3a 的板平面与轴承 座 3c 的轴向中心垂直， 所述翼形支撑连接块 3b 支撑在底座 1 上的托座上， 所述 X 轴进给伺 服电机 2 安装在电机安装板 3a 的顶部， 所述 X 轴丝杆头端轴颈通过轴承件支撑安装在轴承 座 3c 内， 轴承件通过 X 轴轴承盖板 15 封装 ； 所述 X 轴尾端支撑组件为预紧式支撑组件， 其 结构如图 9 所示， 其主要是由预紧轴承座 6、 轴承座衬套 7 和轴承座预紧螺母 18 组成， 所述 预紧轴承座 6 外壁上设有两个 180对称。
26、布置的翼形支撑块 6a， 所述翼形支撑块 6a 支撑在 底座 1 上的托座上， 所述轴承座衬套 7 安装在预紧轴承座 6 内， 所述轴承座衬套 7 外壁设有 键槽， 键槽内装有导向键， 所述预紧轴承座 6 内孔壁上设有轴向导槽， 所述导向键置于轴向 导槽内， 轴承座衬套7后端外周壁设有外螺纹 ； 所述X轴丝杆的尾端轴颈通过轴承件支撑安 装在轴承座衬套 7 内， 所述轴承座预紧螺母 18 螺装在轴承座衬套 7 上， 轴承座预紧螺母 18 旋紧时预紧轴承座 6 衬套内的轴承件。 0031 如图 1 图 5 所示， 本发明实施例中， 所述 Y 轴进给传动装置中的 Y 轴进给驱动部 说 明 书 CN 。
27、104493512 A 6 4/4 页 7 件主要由 Y 轴进给伺服电机 8、 主动轮 9 和从动轮 10 组成， Y 轴进给伺服电机 8 的输出端安 装主动轮 9， 所述从动轮 10 安装在 Y 轴丝杆一端， 从动轮 10 与主动轮 9 之间通过同步带连 接传动。 0032 本发明实施例中， 所述Y轴进给传动装置中的X轴转动支撑结构如图1图5所示， 其主要包括 Y 轴头端支撑组件和 Y 轴尾端支撑组件 ； 所述 Y 轴头端支撑组件包括 Y 轴前轴 承座 11 和 Y 轴轴承盖板 19， 所述 Y 轴前轴承座 11 外壁上设有两个 180对称布置的加长 翼形支撑块 11a， 所述加长翼形支撑块。
28、 11a 支撑在底座 1 上的托座上， 所述 Y 轴丝杆头端轴 颈通过轴承件支撑安装在 Y 轴前轴承座 11 内， 轴承件通过 Y 轴轴承盖板 19 封装 ； 所述 Y 轴 尾端支撑组件也为预紧式支撑组件， 其结构与 X 轴转动支撑结构中的 X 轴尾端支撑组件结 构相同， 故此处不再赘述。 0033 本发明实施例中， 所述各转动支撑结构中用到的轴承件均是主要由两个并排布置 的滚动轴承 16 组成， 在两个滚动轴承 16 的两侧分别装有间隔环 17， 内侧的间隔环 17 顶在 丝杆的轴颈台阶上， 外侧的间隔环 17 通过锁紧螺母 14 锁紧固定。所述滚动轴承 16 优选采 用角接触球轴承。 00。
29、34 本发明实施例中， 所述底座 1 的结构如图 6 图 10 所示， 底座 1 的下部设有镂空腔 1c， 所述镂空腔 1c 内设有纵横交错布置的加强筋板 1d ； 所述底座 1 下部设有若干道由底座 1 前侧面纵向贯穿至底座 1 后侧面的贯通孔 1e， 所有的贯通孔 1e 高度相同且在底座 1 长度 方向上均布 ； 所述 Y 轴安装平台 1b 下的底座 1 内部设有由底座 1 一端横向贯穿至底座 1 另 一端的贯通长槽 1f ； 所述 Y 轴安装平台 1b 两侧的底座 1 顶面设有下凹的锥台形凹陷 1g， 所 述锥台形凹陷 1g 的底部与贯通长槽 1f 贯穿连通。 说 明 书 CN 1044。
30、93512 A 7 1/7 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104493512 A 8 2/7 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 104493512 A 9 3/7 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 104493512 A 10 4/7 页 11 图 5 说 明 书 附 图 CN 104493512 A 11 5/7 页 12 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 104493512 A 12 6/7 页 13 图 8 图 9 说 明 书 附 图 CN 104493512 A 13 7/7 页 14 图 10 说 明 书 附 图 CN 104493512 A 14 。