【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机床结构件，具体涉及一种复合材料板和金属框架组成的盒体框架结构及生产方法。
技术介绍
1、随着科技的不断进步，对机床设备的精度稳定性与加工效率的要求越来越高。传统机床结构件通常采用钢、铝等金属件通过焊接或者铸造的方法来制造。但是金属材料的过高的热膨胀系数以及重量制约了机床设备精度稳定性与加工效率的提升。使用复合材料替代金属材料来制作机床结构件成为了一条可行的技术途径。与传统金属机床结构相比，复合材料结构在满足相同强度和刚度要求的情况下，重量明显减轻，根据成分的不同，使用复合材料代替金属可使重量减轻10％-60％，同时复合材料优良的化学稳定性及极小的热膨胀系数也可以使得结构件获得了更高的精度稳定性。
2、然而复合材料通常为各向异性，仅在某些特定方向上具备良好的机械性能，单一用复合材料来制作结构件不仅成本昂贵制造工艺复杂，且无法保证结构件在各个方向上都具备良好的机械性能。因此，通常会将复合材料与金属材料结合起来制造结构件，利用金属材料来弥补复合材料在某些方向上较弱的机械性能。然而复合材料与金属材料热膨胀系数相差很大，当环境温度变化时，复合材料与金属材料变形不一致会导致连接结构处产生较大的应力，使得连接结构扭曲变形从而使得整个结构件精度发生变化。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种复合材料板和金属框架组成的盒体框架结构；另一方面，还提供用于生产该盒体框架结构的生产方法。
2、具体技术方案如下：
3、一种复合材料板和
4、所述金属框架用于连接相邻的两块复合材料结构板，所述金属框架的侧面伸出有安装槽，所述安装槽分别夹持所述复合材料结构板的两面
5、所述金属框架与复合材料结构板贴合区域上设置有储胶槽及注胶孔，通过注胶孔注入结构胶至储胶槽中形成均匀胶层。
6、另一方面，所述的加强筋结构包括纵向加强筋和斜向加强筋；
7、所述纵向加强筋依照第一预设间隔沿长轴方向分布在所述盒体框架结构中，并分别与对应位置的面结构板垂直连接固定；
8、在相邻的一对所述纵向加强筋之间设置有所述斜向加强筋，所述斜向加强筋呈对角线分别固定连接在所述纵向加强筋的边缘并且与对应位置的所述面结构板垂直连接固定；
9、相邻的一对所述斜向加强筋的对角线设置方向不同。
10、另一方面，所述复合材料结构板包括第一面板、中间层和第二面板，所述第一面板和所述第二面板为纤维材料，中间层为蜂窝材料；中间层的预定位置设置有金属预埋件；
11、所述第一面板、所述第二面板和所述中间层采用结构胶连接成一体。
12、另一方面，所述纤维材料为碳纤维-树脂复合材料；
13、所述碳纤维-树脂复合材料包括多层碳纤维布和粘接于所述碳纤维布之间的树脂材料；
14、多层所述碳纤维布的反热膨胀率与所述树脂材料的热膨胀率相同。
15、另一方面，所述蜂窝材料为金属材料，所述蜂窝材料的蜂窝孔垂直于所述第一面板和所述第二面板设置；
16、所述第一面板和所述第二面板为反向热膨胀，所述复合材料结构板在厚度方向上的热膨胀率为零。
17、另一方面，所述预定位置为所述复合材料结构板上承受外部负载的位置；
18、所述第一面板和所述第二面板在对应于所述预定位置的区域开设有安装孔，外部结构的定位装置经由所述安装孔穿过所述第一面板和所述第二面板与所述金属预埋件固定连接；
19、所述外部结构包括所述金属框架和设备导轨。
20、另一方面，所述金属框架的横截面呈l形，所述安装槽包括第一安装槽和第二安装槽；
21、所述第一安装槽和所述第二安装槽垂直设置。
22、另一方面，所述金属框架包括：
23、主框架，所述主框架呈长立方体状，所述主框架的第一侧面和第二侧面上分别设置有第一安装槽和第二安装槽；
24、所述主框架的侧面还连接有外部装置。
25、另一方面，所述金属框架设置在相邻的两块所述复合材料结构板所形成的阳角上；
26、或者，所述金属框架设置在相邻的两块所述复合材料结构板所形成的阴角上；
27、或者，当所述复合材料结构板呈t字形搭接时，所述金属框架分别设置在所述复合材料结构板两侧的夹角中。
28、一种盒体框架结构的生产方法，用于生产上述的盒体框架结构，所述生产方法包括：
29、将复合材料结构板与金属框架的贴合位置均匀涂抹上结构胶，然后插入金属框架中的预定安装位置，以组合得到预定的盒体框架；
30、分别对所述金属框架上的注胶孔注入结构胶直至结构胶溢出注胶孔，以确保结构胶在储胶槽中形成均匀胶层。
31、上述技术方案具有如下优点或有益效果：
32、1、采用盒式结构，盒体的面结构采用复合材料结构板，最大程度的发挥了复合材料结构板面方向刚性和强度优异的特点，同时复合材料热变形极小，保证了面结构的热稳定性。盒体的棱结构采用金属框架，金属框架主要会沿着盒体的长度方向热膨胀变形，而在另外两个方向变形很小，不会使整个盒体结构产生不可预知的扭转变形，提升整体结构的精度稳定性。
33、2、复合材料结构板与金属框架之间的连接采用双面胶粘形式，加强连接处刚性与强度的同时，使得金属的热膨胀对于复合材料结构板而言是对称的，金属框架的热膨胀不会影响复合材料结构板的几何位置，从而不会使得复合材料结构板产生热变形，从而保证了整体盒体框架结构的精度稳定性。
34、3、复合材料结构板容易制造，既可以采用人工树脂传递模塑(rtm)技术，也可以使用模压方法批量制造，而金属框架结构也可以采用挤拉、焊接等方法轻易获得，相较采用单一复合材料制作的框架结构更容易制造。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种复合材料板和金属框架组成的盒体框架结构，其特征在于，所述盒体框架结构的面结构由复合材料结构板构成，所述盒体框架结构的棱结构由金属框架构成，所述盒体框架结构内设置有加强筋结构，所述加强筋结构由所述复合材料结构板构成；
2.根据权利要求1所述的盒体框架结构，其特征在于，所述加强筋结构包括纵向加强筋和斜向加强筋；
3.根据权利要求1所述的盒体框架结构，其特征在于，所述复合材料结构板包括第一面板、中间层和第二面板，所述第一面板和所述第二面板为纤维材料，所述中间层为蜂窝材料；
4.根据权利要求3所述的盒体框架结构，其特征在于，所述纤维材料为碳纤维-树脂复合材料；
5.根据权利要求3所述的盒体框架结构，其特征在于，所述蜂窝材料为金属材料，所述蜂窝材料的蜂窝孔垂直于所述第一面板和所述第二面板设置；
6.根据权利要求3所述的盒体框架结构，其特征在于，所述预定位置为所述复合材料结构板上承受外部负载的位置；
7.根据权利要求1所述的盒体框架结构，其特征在于，所述金属框架的横截面呈L形，所述安装槽包括第一安装槽和第二安装槽
8.根据权利要求1所述的盒体框架结构，其特征在于，所述金属框架包括：
9.根据权利要求1所述的盒体框架结构，其特征在于，所述金属框架设置在相邻的两块所述复合材料结构板所形成的阳角上；
10.一种盒体框架结构的生产方法，其特征在于，用于生产如权利要求1-9任意一项所述的盒体框架结构，所述生产方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种复合材料板和金属框架组成的盒体框架结构，其特征在于，所述盒体框架结构的面结构由复合材料结构板构成，所述盒体框架结构的棱结构由金属框架构成，所述盒体框架结构内设置有加强筋结构，所述加强筋结构由所述复合材料结构板构成；
2.根据权利要求1所述的盒体框架结构，其特征在于，所述加强筋结构包括纵向加强筋和斜向加强筋；
3.根据权利要求1所述的盒体框架结构，其特征在于，所述复合材料结构板包括第一面板、中间层和第二面板，所述第一面板和所述第二面板为纤维材料，所述中间层为蜂窝材料；
4.根据权利要求3所述的盒体框架结构，其特征在于，所述纤维材料为碳纤维-树脂复合材料；
5.根据权利要求3所述的盒体框架结构，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宇晗，胡晔晖，
申请(专利权)人：上海拓璞数控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。