一种龙门铣床高刚性滑枕结构
技术领域
本实用新型涉及龙门铣床技术领域，更具体地说，涉及一种龙门铣床高刚性滑枕结构。
背景技术
滑枕部件是龙门式数控铣床的重要部件。通过该部件机床实现主轴动力的传动和输出，从而实现机床刀具的切削功能。主轴动力通常由机床顶端的主电机和变速箱通过一根长轴传递到主轴端部，通过滑枕端部的特殊结构可以配备不同的附件铣头，以满足不同工况下的加工需求。这种结构通常传递力矩比较长、主轴惯量大，因而很难实现主轴的高速转，另外铣床滑枕在运行过程中易产生偏心力矩。因此，设计一款主轴传递力矩小，且在运动过程中不易产生偏心力矩的龙门铣床用滑枕结构是行业内一直追求的目标。
经检索，关于龙门铣床滑枕的结构已有大量专利公开，如中国专利申请号：2012104473433，发明创造名称为：用于龙门式数控镗铣床的内置式无级分度滑枕，该申请案公开了用于龙门式数控镗铣床的内置式无级分度滑枕，主电机及减速机构安装在滑枕体内的上部，是将动力传递给附件头的主轴，主轴由主轴前轴承和主轴后轴承支撑，置于C轴套内，C轴套前半部通过C轴支撑后轴承和C轴支撑前轴承安装在支撑体上，支撑体固定在滑枕体内，C轴套后端通过内花键套连接内外花键套；内花键套外周安装挂挡活塞、油缸体，油缸体与滑枕体内壁接触；支撑体前端内壁固定C轴抱闸；钢栅尺通过钢栅支撑体固定在C轴套前端外周大径台上，测量尺头固定在滑枕体的相对位置上，C轴套前端内缘安装定位端齿盘、C轴套前端面安置4个拉爪。
又如中国专利申请号：2019107024372，发明创造名称为：一种数控龙门铣床的主轴连接结构，该申请案公开了一种数控龙门铣床的主轴连接结构，包括滑枕，滑枕顶端安装有齿轮箱，滑枕上端内安装有传动轴，滑枕下端内安装有主轴，传动轴和主轴间连接有连轴器。以上两个方案均不失为对龙门铣床滑枕结构的良好探索，但仍有进一步提升的空间，行业内对于龙门铣床滑枕结构的研究也从未停止。
实用新型内容
1.实用新型要解决的技术问题
本实用新型的目的在于克服现有的龙门铣床用滑枕在运动过程中易产生偏心力矩的不足，提供了一种龙门铣床高刚性滑枕结构，能够有效缩短主轴的传动距离，且能够在运动过程中有效消除偏心力矩。
2.技术方案
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
本实用新型的一种龙门铣床高刚性滑枕结构，包括主轴箱，主轴箱的两侧对称设置有平衡油缸杆，主轴箱的顶部设置有主轴电机，主轴箱内部开设有空腔，该空腔内从上至下依次设置有炭纤维联轴器和主轴，其中主轴电机和主轴之间通过炭纤维联轴器相连，主轴电机、炭纤维联轴器和主轴的中心线相重合，且两个平衡油缸的中心连线与主轴箱的中心线重合。
作为本实用新型更进一步的改进，主轴箱相对分布的两侧壁上分别设有两条滑枕线轨，且设有平衡油缸杆的该侧壁面上设有两条滑枕线轨。
作为本实用新型更进一步的改进，主轴箱的横截面为正方形，且主轴箱空腔内沿高度方向均匀间隔设置有多个环形的横向筋板，横向筋板上开设有多个去应力孔。
作为本实用新型更进一步的改进，主轴箱空腔的四周内侧壁上设置有纵向筋板，且多个横向筋板之间通过纵向筋板相连。
作为本实用新型更进一步的改进，主轴电机和炭纤维联轴器之间通过变速齿轮箱相连。
作为本实用新型更进一步的改进，主轴箱的顶部两侧壁上分别倾斜向上设置有固定座，固定座具有一个开口向下的腔体，该腔体内设置有向下延伸的平衡油缸杆。
作为本实用新型更进一步的改进，平衡油缸杆的顶部通过浮动接头固定在固定座上。
作为本实用新型更进一步的改进，固定座包括前后平行设置的两个固定段，其中固定段的一端均固定在主轴箱顶部，固定段的另一端通过连接段相连，两个固定段之间设置有浮动接头，浮动接头的底部连接有平衡油缸杆。
作为本实用新型更进一步的改进，主轴箱安装有滑枕线轨的外壁上还设置有光栅尺，光栅尺沿滑枕线轨的长度方向延伸。
作为本实用新型更进一步的改进，主轴箱两侧壁上的两条滑枕线轨对称分布在平衡油缸杆的两侧。
3.有益效果
采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本实用新型的一种龙门铣床高刚性滑枕结构，主轴箱的左右两侧对称设置有平衡油缸杆，主轴箱的顶部设置有主轴电机，主轴箱内部开设有空腔，该空腔内从上至下依次设置有炭纤维联轴器和主轴，其中主轴电机和主轴之间通过炭纤维联轴器相连；采用主轴与主轴电机直联的方式，缩小了主轴的传动力矩，减小了主轴惯量，能够实现主轴的高速运转。同时由于炭纤维联轴器的重量较轻，临界速度高，在长距离的推进轴系上有明显的优势，因此在能够实现主轴的高速稳定地运转。
(2)本实用新型的一种龙门铣床高刚性滑枕结构，两个平衡油缸的中心连线与主轴箱的中心线重合，即两个平衡油缸杆位于主轴的中心线上，中心平衡，无偏心力矩，不易发生主轴的偏心扭转，提高了铣床整体运行的稳定性。
(3)本实用新型的一种龙门铣床高刚性滑枕结构，主轴箱的横截面为正方形，正方形对称界面滑枕，四条滑枕线轨安装布置在正方形的对角处，力传递路线短，滑枕的四个外侧壁同时受力，相互抵消，能够进一步保证滑枕受力均衡，能够有效消除偏心力矩，保证龙门铣床运行的稳定性。
(4)本实用新型的一种龙门铣床高刚性滑枕结构，主轴箱空腔内沿高度方向均匀间隔设置有多个环形的横向筋板，横向筋板与主轴箱内部的四周侧壁均相连，横向筋板的设置，能够有效提高滑枕的整体抗扭性能。该环形横向筋板上开设有多个去应力孔，能够进一步减轻重量和消除应力，进而提高滑枕的整体抗扭性能。
(5)本实用新型的一种龙门铣床高刚性滑枕结构，主轴箱空腔的四周内侧壁上设置有多个纵向筋板，纵向筋板沿主轴箱的高度方向延伸，且多个横向筋板之间通过纵向筋板相连，能够有效提高滑枕的整体刚性，进一步保证龙门铣床的加工精度。
(6)本实用新型的一种龙门铣床高刚性滑枕结构，主轴箱安装有滑枕线轨的外侧壁上还设置有光栅尺，且光栅尺沿滑枕线轨的长度方向延伸，光栅尺的配置，提高了铣床的运行精度，同时保证了加工的精度。
附图说明
图1为本实用新型的一种龙门铣床高刚性滑枕结构的立体结构示意图；
图2为图1的俯视结构示意图；
图3为图2中C-C截面的剖视结构示意图；
图4为本实用新型中的固定座的放大结构示意图；
图5为本实用新型中主轴箱的内部结构示意图；
图6为本实用新型中主轴箱的结构示意图；
图7为图6中G-G截面的剖视结构示意图。
示意图中的标号说明：
331、平衡油缸杆；332、固定座；31、连接段；32、固定段；333、浮动接头；400、滑枕；401、主轴箱；402、横向筋板；403、纵向筋板；404、去应力孔；410、滑枕线轨；420、主轴电机；430、变速齿轮箱；431、连接板；440、炭纤维联轴器；450、主轴；460、光栅尺。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
实施例1
结合图1-图4，本实施例的一种龙门铣床高刚性滑枕结构，包括主轴箱401，如图2所示方位，主轴箱401的左右两侧对称设置有平衡油缸杆331，主轴箱401的顶部设置有主轴电机420，主轴箱401内部开设有空腔，该空腔内从上至下依次设置有炭纤维联轴器440和主轴450，其中主轴电机420和主轴450之间通过炭纤维联轴器440相连，具体地，如图3所示，本实施例中主轴电机420和炭纤维联轴器440之间通过变速齿轮箱430相连，且变速齿轮箱430通过连接板431固定在主轴箱401的顶部，主轴电机420、变速齿轮箱430、炭纤维联轴器440和主轴450的中心线相重合，采用主轴450与主轴电机420直联的方式，缩小了主轴450的传动力矩，减小了主轴450惯量，能够实现主轴450的高速运转。同时由于炭纤维联轴器440的重量较轻，临界速度高，在长距离的推进轴系上有明显的优势，因此在能够实现主轴450的高速稳定地运转。
如图3所示，本实施例中两个平衡油缸杆331的中心连线与主轴箱401的中心线重合，即两个平衡油缸杆331位于主轴450的中心线上，中心平衡，无偏心力矩，不易发生主轴450的偏心扭转，提高了铣床整体运行的稳定性。本实施例中主轴箱401相对分布的两侧壁上分别设有两条滑枕线轨410，且设有平衡油缸杆331的该侧壁面上设有两条滑枕线轨410。具体地，如图2中所示方位，本实施例中主轴箱401的左右两侧壁上分别设置有两条滑枕线轨410，且两个平衡油缸杆331也设置在主轴箱401的左右两侧，能够对滑枕400的上下运行起到很好的平衡稳定性作用。
实施例2
本实施例的一种龙门铣床高刚性滑枕结构，基本结构同实施例1，更进一步地，结合图5-图7，本实施例中主轴箱401的横截面为正方形，正方形对称界面滑枕400，四条滑枕线轨410安装布置在正方形的对角处，力传递路线短，滑枕400的四个外侧壁同时受力，相互抵消，能够进一步保证滑枕400受力均衡，能够有效消除偏心力矩，保证龙门铣床运行的稳定性。如图5所示，本实施例中主轴箱401空腔内沿高度方向均匀间隔设置有多个环形的横向筋板402，横向筋板402与主轴箱401内部的四周侧壁均相连，横向筋板402的设置，能够有效提高滑枕400的整体抗扭性能。该环形横向筋板402上开设有多个去应力孔404，能够进一步减轻重量和消除应力，进而提高滑枕400的整体抗扭性能。
本实施例中主轴箱401空腔的四周内侧壁上设置有多个纵向筋板403，纵向筋板403沿主轴箱401的高度方向延伸，且多个横向筋板402之间通过纵向筋板403相连，能够有效提高滑枕400的整体刚性，进一步保证龙门铣床的加工精度。
实施例3
本实施例的一种龙门铣床高刚性滑枕结构，基本结构同实施例1，更进一步地，如图4所示，本实施例中主轴箱401的顶部两侧壁上分别倾斜向上设置有固定座332，固定座332具有一个开口向下的腔体，该腔体内设置有向下延伸的平衡油缸杆331。具体地，如图3所示，本实施例中平衡油缸杆331的顶部通过浮动接头333固定在固定座332上，采用浮动接头333便于安装和拆卸平衡油缸杆331。其中固定座332包括前后平行设置的两个固定段32，如图4中所示方位，前后平行的两个固定段32均向上倾斜设置，固定段32具有一定的宽度，且两个固定段32的一端均固定在主轴箱401顶部，两个固定段32的另一端通过连接段31相连，两个固定段32和连接段31形成一个向下的空腔，两个固定段32之间设置有浮动接头333，即该空腔内设置有浮动接头333，浮动接头333位于连接段31下方，浮动接头333的底部连接有平衡油缸杆331。固定座332采用上述的结构设计，能够将平衡油缸杆331更加稳定的固定在主轴箱401两侧，平衡油缸杆331避免在上下运动时发生晃动。如图2所示，本实施例中主轴箱401两侧壁上的两条滑枕线轨410对称分布在平衡油缸杆331的两侧，即主轴箱401左、右两侧的平衡油缸杆331均位于主轴箱401左、右两侧的前后两条滑枕线轨410之间，保证了滑枕400的运行不受影响。
如图2所示，主轴箱401安装有滑枕线轨410的外侧壁上还设置有光栅尺460，即图2中主轴箱401的左侧外壁上设置有光栅尺460，且光栅尺460位于左侧外壁的前滑枕线轨410和固定座332之间，且光栅尺460沿滑枕线轨410的长度方向延伸，光栅尺460的配置，提高了铣床的运行精度，同时保证了加工的精度。
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
