CN103240644A - 具光学尺的五轴加工机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具光学尺的五轴加工机，包括底座、立柱单元、鞍座单元、工作台单元和主轴头单元。其中，立柱单元包括固定于底座上的立柱，在立柱顶面平行设置有两条X轴线性滑轨，并在一条所述滑轨旁平行设有一X轴光学尺。鞍座单元包括Y/Z鞍座和X/Y鞍座，其中，Y/Z鞍座前端设有Z轴滑块，底部平行设置有两条Y轴滑轨，并在一条所述滑轨旁平行设有一Y轴光学尺。主轴头单元包括直截式主轴头，在该主轴头的后侧平行设置有两条Z轴线性滑轨，并在一条上述滑轨旁平行设置有一Z轴光学尺。本发明结构合理，操控简单，通过使用高精度的光学尺，不仅能大幅提高整个加工机的定位精度，而且还能进一步提升加工工作效率和产品品质。

Description

具光学尺的五轴加工机技术领域

[0001] 本发明涉及一种加工机械，尤其是一种具有较高定位精度的五轴加工机，具体地说是一种具光学尺的五轴加工机。

背景技术

[0002]目前，市场上普遍使用的五轴加工机，不仅主轴头能够沿X/Y/Z轴移动，而且还辅以可沿Z轴旋转和沿Y轴摆动的工作台，从而达到实现五轴加工功能。但是，随着加工零件精度和难度的不断增大，对加工机的定位精度的要求也日益提高，目前使用的普通加工机已显得力不从心。光学尺(或称光学尺位移传感器)作为一种高精度的测量工具，被广泛的应用于直线位移或角度位移的检测，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。如果能将光学尺和加工机所具备的优点相结合，就能彻底解决现有加工机所存在的在加工时的精度不高问题，也能进一步提升工作效率和产品加工品质。

发明内容

[0003] 本发明目的是解决现有技术的不足，而提供一种加工精度高、并在现有五轴加工机基础上进行改进的技术方案。

[0004] 本发明的技术方案是:一种具光学尺的五轴加工机，包括底座、立柱单兀、鞍座单元、工作台单元和主轴头单元。其中，立柱单元包括固定于底座上的立柱，在立柱顶面上平行设置有两条X轴线性滑轨，并在一条所述滑轨旁平行设有一 X轴光学尺。鞍座单元包括Y/Z鞍座和X/Y鞍座，其中，Y/Z鞍座前端设有Z轴滑块，底部平行设置有两条Y轴滑轨，并在一条所述滑轨旁平行设有一 Y轴光学尺。X/Y鞍座的底部和顶部分别设有X轴滑块和Y轴滑块，并通过上述滑块，分别与立柱上的X轴滑轨和Y/Z鞍座上的Y轴滑轨相配合。主轴头单元包括直截式主轴头。在该主轴头的后侧平行设置有两条Z轴线性滑轨，并在一条上述滑轨旁平行设置有一 Z轴光学尺。该主轴头上的Z轴滑轨与上述Y/Z鞍座上的Z轴滑块相配合。工作台单元包括一定工作台和一旋转工作台。定工作台固设于底座上的一侧，旋转工作台嵌装在立柱前端相对于定工作台的另一侧。

[0005] 所述X轴光学尺通过螺丝安装在已固接于立柱上的支架上。

[0006] 所述Y轴通过安装压块和螺丝安装在已固接于鞍座上的Y轴光学尺支架上。

[0007] 所述Z轴光学尺通过安装压块和螺丝安装在已固接于主轴头上的Z轴光学尺支架上。

[0008] 本发明的有益效果:本发明结构合理，操控简单，不仅通过使用高精度的光学尺，能大幅提闻整个加工机的定位精度，而且还能进一步提升加工工作效率和广品品质。

附图说明

[0009] 图1是本发明整机 示意图。

[0010] 图2是立柱单元示意图。[0011] 图3是X轴光学尺安装示意图。

[0012] 图4是Y/Z鞍座示意图。

[0013] 图5是Y轴光学尺安装示意图。

[0014] 图6是X/Y鞍座示意图。

[0015] 图7是主轴头单元示意图。

[0016] 图8是Z轴光学尺安装示意图。

[0017] 图9是工作台单元示意图。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

[0019] 如图1所示，本发明包括:底座1、立柱单元2、鞍座单元3、工作台单元4和主轴头单元5。底座I在整个机床结构中起基础支撑作用。图中的X、Y和Z轴的方向分别为机床正视时，左右、前后和上下的方向。

[0020] 如图2和3所示，立柱单元2包括固定于底座上的立柱2-1，在其顶面上平行设置有两条X轴线性滑轨2-2。在其中一条滑轨旁用螺丝平行地固装一 X轴光学尺支架2-4-1，并用螺丝将X轴光学尺2-4安装在该支架上。

[0021] 如图4、5和6所示，鞍座单元3包括Υ/Ζ鞍座3-1和Χ/Υ鞍座3-5。其中，Υ/Ζ鞍座3-1前端设有Z轴滑块3-3， 底部平行设置有两条Y轴滑轨3-2。在其中一条滑轨旁用螺丝平行的固装一 Y轴光学尺支架3-4-1，并通过压块3-4-2和螺丝将Y轴光学尺3-4安装在该支架上。Χ/Υ鞍座3-5的底部和顶部分别设有X轴滑块3-7和Y轴滑块3-6，并通过上述滑块，分别与立柱2-1上的X轴滑轨2-2和Υ/Ζ鞍座3-1上的Y轴滑轨3_2相配合，使Χ/Υ鞍座3-5与立柱2-1之间可作X轴方向的移动，与Υ/Ζ鞍座3-1之间可作Y轴方向的移动。

[0022] 如图7和8所示，主轴头单元5包括直截式主轴头5-1。在该主轴头5_1的后侧平行设置有两条Z轴线性滑轨5-2。在其中一条滑轨旁用螺丝平行固装一 Z轴光学尺支架5-3-1，并通过压块5-3-2和螺丝将一 Z轴光学尺5-3安装在该支架上。上述Z轴滑轨5_2与Υ/Ζ鞍座3-1上的Z轴滑块3-3相配合，使主轴头5-1与Υ/Ζ鞍座3_1之间可作Z轴方向的移动。

[0023] 如图9，工作台单元4包括一定工作台4-1和一旋转工作台4-2。该定工作台4_1固设于底座I的一侧。旋转工作台4-2嵌装在立柱2-1前端相对定工作台4-1的另一侧，可以沿Z轴旋转并可沿Y轴作左右摆动。

[0024] 本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种具光学尺的五轴加工机，包括底座(I)、立柱单元(2)、鞍座单元(3)、工作台单元(4)和主轴头单元(5)，其特征是: 立柱单元(2 )包括固定于底座(I)上的立柱(2-1)，在立柱(2-1)顶面上平行设置有两条X轴线性滑轨(2-2)，并在一条所述滑轨旁平行设有一 X轴光学尺(2-3)； 鞍座单元(3 )包括Y/Z鞍座(3-1)和X/Y鞍座(3-5 )，其中，Y/Z鞍座(3_1)前端设有Z轴滑块(3-3)，底部平行设置有两条Y轴滑轨(3-2)，并在一条所述滑轨旁平行设有一 Y轴光学尺(3-4) ；X/Y鞍座(3-5)的底部和顶部分别设有X轴滑块(3-7)和Y轴滑块(3_6)，并通过上述滑块，分别与立柱(2-1)上的X轴滑轨(2-2 )和Υ/Ζ鞍座(3-1)上的Y轴滑轨(3-2 )相配合； 主轴头单元(5)包括直截式主轴头(5-1 )，在该主轴头的后侧平行设置有两条Z轴线性滑轨(5-2 )，并在一条所述滑轨旁平行设置有一 Z轴光学尺(5-3 );该Z轴滑轨(5-2 )与上述Υ/Ζ鞍座(3-1)上的Z轴滑块(3-3)相配合； 工作台单元(4)包括一定工作台(4-1)和一旋转工作台(4-2)，定工作台(4-1)固设于底座(I)上的一侧，旋转工作台(4-2)嵌装在立柱(2-1)前端相对于定工作台(4-1)的另一侧。

2.根据权利要求1所述的具光学尺的五轴加工机，其特征是所述X轴光学尺(2-3)通过螺丝安装在已固接于立柱上的X轴光学尺支架(2-3-1)上。

3.根据权利要求1所述的具光学尺的五轴加工机，其特征是所述Y轴光学尺(3-4)通过安装压块(3-4-2)和螺丝安装在已固接于鞍座上的Y轴光学尺支架(3-4-1)上。

4.根据权利要求1所述的具光学尺的五轴加工机，其特征是所述Z轴光学尺(5-3)通过安装压块(5-3-2)和螺丝安装在已固接`于主轴头上的Z轴光学尺支架(5-3-1)上。