
立柱是加工中心的基礎件,它的基本功能是支承承載和保持主軸箱部件的相對位 置。它是保證加工中心性能的重要因素之一。加工中心集粗、精加工于一體,既要能夠承受粗加工時大吃刀、大走刀的最大切削 力、又要能夠保證精加工時的高精度。因此對立柱強度、剛度、抗振性、內應力等都提出了很 高的要求。選取有利的截面形狀和肋板形式及布局是為了保證立柱的剛度和強度,減輕重量 和節省材料重要依據。目前,國內外很多加工中心的立柱主要采用左右近似對稱矩形等截面結構,一般 左右墻為雙層墻,墻之間加十字或者米型肋。
然而,上述立柱結構存在如下缺點 :(1) 實際應用中發現,加工中心粗加工時大吃刀、大走刀承受大切削力時,主切削 力主要集中在立柱水平方向上,立柱上端水平方向承受巨大的彎矩,造成變形過大,剛度不 夠。(2) 機床長時間工作過程中,主軸產生的大量的熱量,存在于立柱內部該形式的立 柱結構熱量不易于排出,容易造成立柱及內部部件產生熱變形。(3) 所述絲桿螺母座沒有通過立柱的重心,重心豎向中線沒有加強肋,承載能力 差。
與傳統立柱相比具有以下優點 :
1. 由于左右墻的外部設置有米型肋,既增強了立柱的剛性,又有利 于聚集在立柱內部的熱量散失,散熱性好。
2. 由于米型肋的縱向位置分別設置于左、右墻的三等分點,且交叉 肋互相垂直并與前后墻相交,經有限元分析,立柱的剛性極高。
3. 由于米型肋的橫向位置與立柱重心相重合,并且與絲桿螺母座的 重心相重合,在立柱快速移動、受沖擊力時,變形小,運動平穩。
4. 剛度高,重量輕,運動慣量小。