CN102615578A - 一种五轴精抛机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种五轴精抛机，包括底座，所述底座上设置有安装架，所述安装架包括分立于底座两侧的立撑、以及设置于立撑顶部的水平横撑；所述水平横撑上设置有可沿该水平横撑往复移动的X轴驱动装置；所述X轴驱动装置的侧立面结合设置有Z轴驱动装置，该Z轴驱动装置可沿垂直方向上下往复移动；在所述Z轴驱动装置的下端部设置有工件加工装置；所述两立撑之间的底座上设置有Y轴驱动装置，该Y轴驱动装置可沿垂直于横撑的水平方向往复移动；在所述Y轴驱动装置上设置具有U型导轨的摆台，所述摆台的U型导轨上结合设置有转台，该转台可沿U型导轨往复移动；所述转台顶部设置有工件夹持装置。

Description

一种五轴精抛机

技术领域

本发明涉及一种精抛机，尤其涉及一种可同时实现工件的X轴、Y轴、Z轴调整，以及令被加工的工件可弧形摆动及转动的五轴精抛机。

背景技术

随着科技的发展，各种新兴设备层出不穷。

在满足复杂功能的同时，也对这些设备本身提出了更高的要求。例如，在某些大型设备中，为了实现特定的功能，经常需要定制一些具有特殊形状的工件，这些工件应用传统的三轴加工设备根本无法加工出来。于是，在现有的条件下，不得不利用多段加工工艺来完成。即利用现有的三轴加工设备获得半成品，而后根据被加工工件的特性采用对应的加工方法，整个过程复杂且漫长，成品率也较低。

发明内容

本发明针对现有技术的弊端，提供一种功能全面的五轴精抛机，可同时实现工件的X轴、Y轴、Z轴调整，以及令被加工的工件可弧形摆动及转动。

本发明所述的五轴精抛机，包括底座，所述底座上设置有安装架，所述安装架包括分立于底座两侧的立撑、以及设置于立撑顶部的水平横撑；

所述水平横撑上设置有可沿该水平横撑往复移动的X轴驱动装置；

所述X轴驱动装置的侧立面结合设置有Z轴驱动装置，该Z轴驱动装置可沿垂直方向上下往复移动；在所述Z轴驱动装置的下端部设置有工件加工装置；

所述两立撑之间的底座上设置有Y轴驱动装置，该Y轴驱动装置可沿垂直于横撑的水平方向往复移动；

在所述Y轴驱动装置上设置具有U型导轨的摆台，所述摆台的U型导轨上结合设置有转台，该转台可沿U型导轨往复移动；所述转台顶部设置有工件夹持装置。

本发明所述的五轴精抛机中，所述X轴驱动装置包括X轴驱动电机及由该X轴驱动电机驱动的X轴滑套，所述X轴滑套套设于水平横撑上，且该X轴滑套与水平横撑之间的腔体空间充满气膜。

本发明所述的五轴精抛机中，所述水平横撑的两端设置有限位件，所述X轴驱动装置于该两个限位件之间往复移动。

本发明所述的五轴精抛机中，所述Z轴驱动装置包括与X轴驱动装置的侧立面连接的立式框架，以及设置于该立式框架内的Z轴驱动电机和由该Z轴驱动电机驱动的Z轴滑套，所述Z轴滑套套设于立式框架内，且该Z轴滑套与立式框架之间的腔体空间充满气膜。

本发明所述的五轴精抛机中，所述Z轴滑套朝向X轴驱动装置的一侧开设有卡槽；

所述X轴驱动装置上设置有止动装置，该止动装置包括止动气缸及止动活塞；当所述止动气缸通电时，所述止动活塞回缩于止动气缸内；当所述止动气缸断电时，所述止动活塞伸出止动气缸、且该止动活塞的前端卡入所述卡槽。

本发明所述的五轴精抛机中，所述立式框架顶部设置有配重装置。

本发明所述的五轴精抛机中，所述Y轴驱动装置包括垂直于水平横撑设置的水平竖撑，以及Y轴驱动电机和由该Y轴驱动电机驱动的Y轴滑套；

所述水平竖撑设置于底座的两立撑之间，所述Y轴滑套套设于所述水平竖撑上，且该Y轴滑套与水平竖撑之间的腔体空间充满气膜。

本发明所述的五轴精抛机中，所述摆台上设置有驱动电机，该驱动电机与转台结合并驱动该转台沿所述U型导轨滑动。

本发明所述的五轴精抛机中，所述转台包括中空的支撑座及在该支撑座中空空间内设置的转动盘，所述转动盘连接有转动驱动器；所述支撑座与转动盘之间的腔体空间充满气膜。

本发明所述的五轴精抛机中，所述X轴滑套外壁设置有第一进气孔，所述X轴滑套内壁设置有第一出气孔；当所述第一进气孔导入气体时，所述气体自第一出气孔导出而于X轴滑套与水平横撑之间的腔体空间内形成气膜；

所述立式框架外壁设置有第二进气孔，所述立式框架内壁设置有第二出气孔；当所述第二进气孔导入气体时，所述气体自第二出气孔导出而于Z轴滑套与立式框架之间的腔体空间内形成气膜；

所述Y轴滑套外壁设置有第三进气孔，所述Y轴滑套内壁设置有第三出气孔；当所述第三进气孔导入气体时，所述气体自第三出气孔导出而于Z轴滑套与水平竖撑之间的腔体空间内形成气膜；

所述支撑座的外壁设置有第四进气孔，所述支撑座的内壁设置有第四出气孔；当所述第四进气孔导入气体时，所述气体自第四出气孔导出而于支撑座与转动盘之间的腔体空间内形成气膜。

本发明所述的五轴精抛机，通过设置X轴驱动装置、Y轴驱动装置、Z轴驱动装置，从而实现对被加工工件的三轴调节。同时，设置于Y轴驱动装置上的具有U型导轨的摆台，以及设置于该U型导轨上的转台，使得被加工工件在实现三维空间位置调整的同时，还能够调整相对于工件加工装置的倾斜角度并转动，大大提高了加工复杂零件的能力，提高了功效，降低了次品率。

附图说明

图1为本发明所述五轴精抛机的立体示意图；

图2为本发明所述五轴精抛机的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1、图2所示，本发明所述的五轴精抛机，包括底座1，所述底座1应具有足够大的底面积及重量，以满足对其上设置的各部件的支撑。所述底座1上设置有安装架，该安装架包括分立于底座1左右两侧的立撑21和立撑22，以及设置于立撑21、22顶部的水平横撑23，该水平横撑23的两端分别与立撑21、立撑22的顶部连接在一起。

在所述水平横撑23上设置有可沿该水平横撑23往复移动的X轴驱动装置3。具体而言，所述X轴驱动装置3包括X轴驱动电机31及由该X轴驱动电机驱动的X轴滑套32，所述X轴驱动电机31可选用直线电机，所述X轴滑套32套设于水平横撑23上，该X轴滑套32被X轴驱动电机31驱动而沿水平横撑23往复移动，在该X轴滑套32与水平横撑23之间的腔体空间充满气膜。为保证X轴滑套32能够于水平横撑23上平滑的滑动，要求保证二者相对的表面均尽可能的加工光滑。二者之间的腔体空间所充满的气膜，可保证水平横撑23对X轴滑套32的无接触支撑。本实施例中，在所述X轴滑套32的外壁设置有第一进气孔(该第一进气孔可为多个)，所述X轴滑套32的内壁设置有第一出气孔(所述第一出气孔可为多个，且分布于不同的内壁平面)；当所述第一进气孔导入气体时，所述气体自第一出气孔导出而于X轴滑套32与水平横撑23之间的腔体空间内形成气膜。为保证X轴驱动装置3沿水平横撑23往复移动时不致超出范围而造成不必要的损坏，本发明中，还在所述水平横撑23的两端设置有限位件33、34，所述X轴驱动装置3于该两个限位件33、34之间往复移动。

本发明中，还在所述X轴驱动装置3的侧立面结合设置了Z轴驱动装置4，该Z轴驱动装置4可沿垂直方向上下往复移动；在所述Z轴驱动装置4的下端部设置有工件加工装置45。所述工件加工装置45可为电动磨头或电动钻头等。具体而言，所述Z轴驱动装置4可包括与X轴驱动装置3的侧立面连接的立式框架43，以及设置于该立式框架43的Z轴驱动电机41和由该Z轴驱动电机41驱动的Z轴滑套42。所述Z轴驱动电机41可选用直线电机。为便于实现与立式框架43的连接，一般来说，所述X轴驱动装置3也需配置对应的连接框架。

本发明中，所述Z轴滑套42套设于立式框架内，且该Z轴滑套42与立式框架43之间的腔体空间充满气膜。为保证Z轴滑套42能够于立式框架43内平滑的上下滑动，要求二者的相对的表面均尽可能的加工光滑。二者之间所形成的腔体空间内所充满的气膜，则可保证立式框架43对Z轴滑套42的无接触支撑。所述Z轴滑套42在Z轴驱动电机41的驱动作用下，沿立式框架43做垂直方向的上下往复移动。本实施例中，所述立式框架43的外壁设置有第二进气孔(该第二进气孔可为多个)，所述立式框架43的内壁设置有第二出气孔(该第二出气孔可为多个，且分布于不同的内壁平面)；当所述第二进气孔导入气体时，所述气体自第二出气孔导出而于Z轴滑套42与立式框架43之间的腔体空间内形成气膜。

由于Z轴驱动装置4中的Z轴滑套42在上下往复运动时惯性较大，因此，本发明中还在立式框架43的顶部设置了配重装置44，通过该配重装置44来平衡Z轴滑套42，使之运行平稳。

本发明中，在对被工件进行加工时，需要保证Z轴驱动装置4中的Z轴滑套42能够通畅的上下往复移动；而停止工作时，又需要Z轴滑套42能够牢靠的被固定。鉴于Z轴滑套42与立式框架43之间为气膜，实际并无接触，因此，本发明中特设置了止动装置35，以期实现Z轴滑套42在停止工作时的定位。具体而言，在所述Z轴滑套42朝向X轴驱动装置3的一侧开设卡槽(图中未示)，在所述X轴驱动装置上设置止动装置35，该止动装置35可设置于X轴滑套32的顶部，所述止动装置35包括止动气缸和止动活塞，所述止动气缸与止动活塞配合。当所述止动气缸通电时，所述止动活塞回缩于止动气缸内，此时，Z轴滑套42可于立式框架43内自由的上下滑动；当所述止动气缸断电时，所述止动活塞伸出止动气缸，并且该止动活塞的前端卡入所述Z轴滑套42的卡槽内，使所述Z轴滑套42在不工作时能够被固定。

上述X轴驱动装置3及Z轴驱动装置4，使得工件加工装置45可同时实现X轴及Z轴方向的运动调整。本发明中，还在所述两立撑21、22之间的底座1上设置了Y轴驱动装置5，该Y轴驱动装置5可沿垂直于横撑23的水平方向往复移动。具体而言，所述Y轴驱动装置5包括垂直于水平横撑23设置的水平竖撑51，以及Y轴驱动电机52和由该Y轴驱动电机52驱动的Y轴滑套53。所述水平竖撑51设置于底座1的上表面上，且位于两立撑21、22之间，其方向与水平横撑23的方向相垂直。所述Y轴滑套53套设于所述水平竖撑51上，且该Y轴滑套53与所述水平竖撑51之间的腔体空间充满气膜。为保证Y轴滑套53能够于水平竖撑51上平滑的滑动，要求二者的相对的表面均尽可能的加工光滑。二者之间所形成的腔体空间所充满的气膜则可保证水平竖撑51对Y轴滑套53的无接触支撑。所述Y轴滑套53在Y轴驱动电机52的驱动下沿水平竖撑51往复移动。本实施例中，所述Y轴滑套53的外壁设置有第三进气孔(该第三进气孔可为多个)，所述Y轴滑套53的内壁设置有第三出气孔(该第三出气孔可为多个)；当所述第三进气孔导入气体时，所述气体自第三出气孔导出而于Z轴滑套53与水平竖撑51之间的腔体空间内形成气膜。

如图1、图2所示，本发明中，在所述Y轴驱动装置5上还设置了具有U型导轨7的摆台6，所述摆台6可具体设置于Y轴滑套53的上表面。在所述摆台6的U型导轨7上结合设置了转台8，所述转台8的顶部则设置有工件夹持装置，通过该工件夹持装置来夹持被加工工件，以便工件加工装置45对其进行加工。相应的，该工件夹持装置与所述工件加工装置45的位置应该对应配合。本实施例中，所述转台8可沿U型导轨7往复移动，具体而言，可通过在摆台6上设置驱动电机，并令该驱动电机与转台8结合，从而驱动该转台8沿所述U型导轨滑动。所述的转台8的结构可为具有中空的支承座及在该支撑座中空空间内设置的转动盘，所述转动盘连接有转动驱动器，该转动驱动器驱动所述转动盘转动；而所述支撑座与转动盘之间的腔体空间充满气膜，该气膜可以保证支承座与转动盘无接触、且支承座可对转动盘提供轴向支撑。本发明中，所述支撑座的外壁可设置第四进气孔(该第四进气孔可为多个)，所述支撑座的内壁设置有第四出气孔(该第四出气孔可为多个)；当所述第四进气孔导入气体时，所述气体自第四出气孔导出而于支撑座与转动盘之间的腔体空间内形成气膜。

所述Y轴驱动装置及其上设置的U型导轨和转台，可使被加工工件在进行Y轴方向的位置调整时，能够同时调整其倾斜角度(即其在U型导轨上的位置)、以及同时可转动；结合前述的工件加工装置45可同时进行X轴及Z轴的位置调整，本发明所述的精抛机可实现五个轴系的位置调整，大大提高了加工复杂零件的能力，提高了功效，降低了次品率。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种五轴精抛机，包括底座，所述底座上设置有安装架，所述安装架包括分立于底座两侧的立撑、以及设置于立撑顶部的水平横撑，其特征在于，

所述水平横撑上设置有可沿该水平横撑往复移动的X轴驱动装置；

所述X轴驱动装置的侧立面结合设置有Z轴驱动装置，该Z轴驱动装置可沿垂直方向上下往复移动；在所述Z轴驱动装置的下端部设置有工件加工装置；

所述两立撑之间的底座上设置有Y轴驱动装置，该Y轴驱动装置可沿垂直于横撑的水平方向往复移动；

在所述Y轴驱动装置上设置具有U型导轨的摆台，所述摆台的U型导轨上结合设置有转台，该转台可沿U型导轨往复移动；所述转台顶部设置有工件夹持装置。

2.如权利要求1所述的五轴精抛机，其特征在于，所述X轴驱动装置包括X轴驱动电机及由该X轴驱动电机驱动的X轴滑套，所述X轴滑套套设于水平横撑上，且该X轴滑套与水平横撑之间的腔体空间充满气膜。

3.如权利要求2所述的五轴精抛机，其特征在于，所述水平横撑的两端设置有限位件，所述X轴驱动装置于该两个限位件之间往复移动。

4.如权利要求2所述的五轴精抛机，其特征在于，所述Z轴驱动装置包括与X轴驱动装置的侧立面连接的立式框架，以及设置于该立式框架内的Z轴驱动电机和由该Z轴驱动电机驱动的Z轴滑套，所述Z轴滑套套设于立式框架内，且该Z轴滑套与立式框架之间的腔体空间充满气膜。

5.如权利要求4所述的五轴精抛机，其特征在于，所述Z轴滑套朝向X轴驱动装置的一侧开设有卡槽；

所述X轴驱动装置上设置有止动装置，该止动装置包括止动气缸及止动活塞；当所述止动气缸通电时，所述止动活塞回缩于止动气缸内；当所述止动气缸断电时，所述止动活塞伸出止动气缸、且该止动活塞的前端卡入所述卡槽。

6.如权利要求4所述的五轴精抛机，其特征在于，所述立式框架顶部设置有配重装置。

7.如权利要求4所述的五轴精抛机，其特征在于，所述Y轴驱动装置包括垂直于水平横撑设置的水平竖撑，以及Y轴驱动电机和由该Y轴驱动电机驱动的Y轴滑套；

所述水平竖撑设置于底座的两立撑之间，所述Y轴滑套套设于所述水平竖撑上，且该Y轴滑套与水平竖撑之间的腔体空间充满气膜。

8.如权利要求7所述的五轴精抛机，其特征在于，所述摆台上设置有驱动电机，该驱动电机与转台结合并驱动该转台沿所述U型导轨滑动。

9.如权利要求8所述的五轴精抛机，其特征在于，所述转台包括中空的支撑座及在该支撑座中空空间内设置的转动盘，所述转动盘连接有转动驱动器；所述支撑座与转动盘之间的腔体空间充满气膜。

10.如权利要求9所述的五轴精抛机，其特征在于，所述X轴滑套外壁设置有第一进气孔，所述X轴滑套内壁设置有第一出气孔；当所述第一进气孔导入气体时，所述气体自第一出气孔导出而于X轴滑套与水平横撑之间的腔体空间内形成气膜；

所述立式框架外壁设置有第二进气孔，所述立式框架内壁设置有第二出气孔；当所述第二进气孔导入气体时，所述气体自第二出气孔导出而于Z轴滑套与立式框架之间的腔体空间内形成气膜；

所述Y轴滑套外壁设置有第三进气孔，所述Y轴滑套内壁设置有第三出气孔；当所述第三进气孔导入气体时，所述气体自第三出气孔导出而于Z轴滑套与水平竖撑之间的腔体空间内形成气膜；

所述支撑座的外壁设置有第四进气孔，所述支撑座的内壁设置有第四出气孔；当所述第四进气孔导入气体时，所述气体自第四出气孔导出而于支撑座与转动盘之间的腔体空间内形成气膜。

Images