CN103817369A - 五轴加工机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了五轴加工机，属于车铣加工领域，其包括机座、龙门架、悬挂传动机构、铣刀主轴立式臂机构和卧式主轴座；龙门架设在机座上；铣刀主轴和悬挂传动机构设在龙门架上；卧式主轴座设在悬挂传动机构上，以实现XYZ轴移动；铣刀主轴立式臂机构位于卧式主轴座的卧式主轴前端，铣刀主轴立式臂机构通过旋转电机驱动铣刀主轴立式臂机构旋转，以实现AB轴移动。该五轴加工机，实现五轴移动加工，加工精度高。

Description

五轴加工机
技术领域
本发明涉及车铣加工领域，特别是涉及五轴加工机。
背景技术
进入21世纪以来，世界范围内的机械加工技术及装备发展日新月异、突飞猛进，其发展方向进一步呈现出高精密、智能化、复合型等趋势。
现有的机械加工机，仍存在有下列缺失：
一、现有的机械加工机，其只能进行X、Y、Z三轴向所搭配出来的加工模式，但是待加工物不可能如此单纯就可完成加工，如其角度或弧度的加工，似乎就没有办法在同一加工程序完成，必须再将待加工物拆解调至所需角度或位置固定，以利加工角度或弧度。
二、现有的机械加工机，其所能加工的位置仍有盲点，如此在待加工物不易调整位置的情形下，加上每次移动后又要重设定位点，浪费相当多的人力与时间在调整上，相当不符合经济效益。。
发明内容
为解决上述的问题，本发明提供了五轴加工机，实现五轴移动加工，加工精度高。
本发明所采取的技术方案是：五轴加工机，包括机座、龙门架、悬挂传动机构、铣刀主轴立式臂机构和卧式主轴座；龙门架设在机座上；铣刀主轴和悬挂传动机构设在龙门架上；卧式主轴座设在悬挂传动机构上，以实现XYZ轴移动；铣刀主轴立式臂机构位于卧式主轴座的卧式主轴前端，铣刀主轴立式臂机构通过旋转电机驱动铣刀主轴立式臂机构旋转，以实现AB轴移动。
在上述技术方案中，悬挂传动机构包括垂直滑轨、第一电动丝杆副、垂直滑块、第二电动丝杆副、横向滑轨、安装架、卧式滑轨和第三电动丝杆副；垂直滑轨垂直设置在龙门架的竖架上，垂直滑块架设在垂直滑轨上；第一电动丝杆副垂直向下设置在龙门架上端，第一电动丝杆副的螺母块连接垂直滑块，以悬吊垂直滑块并驱动垂直滑块Z轴向移动；横向滑轨横向设置在垂直滑块上，安装架架设横向滑轨，安装架由第二电动丝杆副驱动X轴向移动；卧式滑轨水平设在安装架上，卧式主轴座设在卧式滑轨并穿过龙门架，卧式主轴座由第三电动丝杆副驱动Y轴向移动。
在上述技术方案中，铣刀主轴立式臂机构包括臂架、旋转电机、旋转臂、铣刀主轴和铣刀主轴电机；臂架固定在龙门架上，旋转臂设在臂架上并由旋转电机驱动旋转；铣刀主轴水平设在旋转臂上并通过铣刀主轴电机驱动自转。
在上述技术方案中，卧式主轴设在卧式主轴座前端，卧式主轴由卧式主轴驱动电机驱动自转。
在上述技术方案中，五轴加工机还包括铣刀主轴换刀机构，铣刀主轴换刀机构设在铣刀主轴立式臂机构换刀工作位；铣刀主轴换刀机构包括刀夹转轮、转轮电机、转轮架、换刀滑轨和第四电动丝杆副；刀夹转轮径向均设有用于夹固铣刀的刀夹；刀夹转轮由转轮电机驱动旋转调节刀夹位置，以准确换刀；刀夹转轮设在转轮架上，转轮架架设在换刀滑轨并由第四电动丝杆副驱动在换刀滑轨移动；换刀滑轨设在机座上，换刀滑轨朝向铣刀主轴立式臂机构换刀工作位。
本发明的有益效果是：该五轴加工机，悬挂传动机构和铣刀主轴立式臂机构，能够五轴移动，自动调节位置，无加工盲点，不需要人工调节加工位置，加工效率高。
附图说明
图1是本发明的五轴加工机立体图；
图2是本发明的五轴加工机悬挂传动机构示意图；
图3是本发明的五轴加工机铣刀主轴立式臂机构侧视图；
图4是本发明的五轴加工机卧式主轴座侧视图；
图5是本发明的五轴加工机铣刀主轴换刀机构立体图；
图中，1、机座；2、龙门架；3、悬挂传动机构；31、垂直滑轨；32、第一电动丝杆副；33、垂直滑块；34、第二电动丝杆副；35、横向滑轨；36、卧式滑轨；37、第三电动丝杆副；38、安装架；4、铣刀主轴立式臂机构；41、臂架；42、旋转电机；43、旋转臂；44、铣刀主轴；45、铣刀主轴电机；5、卧式主轴座；51、卧式主轴；52、卧式主轴驱动电机；6、铣刀主轴换刀机构；61、刀夹转轮；62、转轮电机；63、转轮架；64、换刀滑轨；65、第四电动丝杆副。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的五轴加工机。
该五轴加工机，包括机座1、龙门架2、悬挂传动机构3、铣刀主轴立式臂机构4、卧式主轴座5和铣刀主轴换刀机构6。
龙门架2，设在机座1上。
铣刀主轴立式臂机构4，用于铣刀加工；铣刀主轴立式臂机构4设在龙门架2上，位于卧式主轴座5的卧式主轴前端；铣刀主轴立式臂机构4包括臂架41、旋转电机42、旋转臂43、铣刀主轴44和铣刀主轴电机45；臂架41固定在龙门架2的竖架正面上端；旋转臂43设在臂架41上，并由旋转电机42驱动旋转；旋转电机42垂直向下固定在臂架41上端，旋转电机42的输出轴连接旋转臂43；铣刀主轴44水平设在旋转臂43上并通过铣刀主轴电机45驱动自转，铣刀主轴电机45水平设置在旋转臂43，铣刀主轴电机45输出轴连接铣刀主轴44。
铣刀主轴换刀机构6，用于铣刀主轴立式臂机构4的铣刀主轴44换刀：铣刀主轴换刀机构6设在铣刀主轴立式臂机构4换刀工作位；铣刀主轴换刀机构6包括刀夹转轮61、转轮电机62、转轮架63、换刀滑轨64和第四电动丝杆副65；刀夹转轮61径向均设有用于夹固铣刀的刀夹611；刀夹转轮6161由转轮电机62驱动旋转调节刀夹611位置以准确换刀，转轮电机62设在转轮架63上且转轮电机62的输出轴连接刀夹转轮61的圆心；刀夹转轮61设在转轮架63上，转轮架63架设在换刀滑轨64并由第四电动丝杆副65驱动在换刀滑轨64移动；换刀滑轨64设在机座1上，换刀滑轨64朝向铣刀主轴立式臂机构4换刀工作位。
卧式主轴座5，夹固工件进行加工；卧式主轴座5设在悬挂传动机构3上，以实现XYZ轴移动：卧式主轴51设在卧式主轴座5前端，卧式主轴51由卧式主轴驱动电机52驱动自转。
悬挂传动机构3，用于传动卧式主轴座5；悬挂传动机构3设在龙门架2上，其包括垂直滑轨31、第一电动丝杆副32、垂直滑块33、第二电动丝杆副34、横向滑轨35、安装架38、卧式滑轨36和第三电动丝杆副37；垂直滑轨31垂直设置在龙门架2的竖架上，垂直滑轨31的两条滑轨分设在龙门架2的两个竖架上；垂直滑块33架设在垂直滑轨31的两条滑轨上；两个第一电动丝杆副32分别垂直向下设置在龙门架2的两个竖架上端，第一电动丝杆副32的螺母块连接垂直滑块33，以悬吊垂直滑块33并驱动垂直滑块33Z轴向移动；横向滑轨35横向设置在垂直滑块33上；安装架38呈L型架，安装架38的L型上端架设横向滑轨35，安装架38的L型底端设在龙门架2的龙门内，安装架38由第二电动丝杆副34驱动在横向滑轨35上X轴向移动；卧式滑轨36水平设在安装架38的L型底端上，卧式主轴座5设在卧式滑轨36并穿过龙门架2，卧式主轴座5由第三电动丝杆副37驱动Y轴向移动。
上述的，第一电动丝杆副31、第二电动丝杆副34、第三电动丝杆副37、第四电动丝杆副65包括伺服电机、丝杆和螺母块；螺母块套设在丝杆上，伺服电机驱动丝杆旋转，以驱动螺母块在丝杆上移动。以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (5)

1.五轴加工机，其特征在于，包括机座、龙门架、悬挂传动机构、铣刀主轴立式臂机构和卧式主轴座；龙门架设在机座上；铣刀主轴和悬挂传动机构设在龙门架上；卧式主轴座设在悬挂传动机构上，以实现XYZ轴移动；铣刀主轴立式臂机构位于卧式主轴座的卧式主轴前端，铣刀主轴立式臂机构通过旋转电机驱动铣刀主轴立式臂机构旋转，以实现AB轴移动。
2.根据权利要求1所述的五轴加工机，其特征在于：悬挂传动机构包括垂直滑轨、第一电动丝杆副、垂直滑块、第二电动丝杆副、横向滑轨、安装架、卧式滑轨和第三电动丝杆副；垂直滑轨垂直设置在龙门架的竖架上，垂直滑块架设在垂直滑轨上；第一电动丝杆副垂直向下设置在龙门架上端，第一电动丝杆副的螺母块连接垂直滑块，以悬吊垂直滑块并驱动垂直滑块Z轴向移动；横向滑轨横向设置在垂直滑块上，安装架架设横向滑轨，安装架由第二电动丝杆副驱动X轴向移动；卧式滑轨水平设在安装架上，卧式主轴座设在卧式滑轨并穿过龙门架，卧式主轴座由第三电动丝杆副驱动Y轴向移动。
3.根据权利要求1所述的五轴加工机，其特征在于：铣刀主轴立式臂机构包括臂架、旋转电机、旋转臂、铣刀主轴和铣刀主轴电机；臂架固定在龙门架上，旋转臂设在臂架上并由旋转电机驱动旋转；铣刀主轴水平设在旋转臂上并通过铣刀主轴电机驱动自转。
4.根据权利要求1所述的五轴加工机，其特征在于：卧式主轴设在卧式主轴座前端，卧式主轴由卧式主轴驱动电机驱动自转。
5.根据权利要求1所述的五轴加工机，其特征在于：五轴加工机还包括铣刀主轴换刀机构，铣刀主轴换刀机构设在铣刀主轴立式臂机构换刀工作位；铣刀主轴换刀机构包括刀夹转轮、转轮电机、转轮架、换刀滑轨和第四电动丝杆副；刀夹转轮径向均设有用于夹固铣刀的刀夹；刀夹转轮由转轮电机驱动旋转调节刀夹位置，以准确换刀；刀夹转轮设在转轮架上，转轮架架设在换刀滑轨并由第四电动丝杆副驱动在换刀滑轨移动；换刀滑轨设在机座上，换刀滑轨朝向铣刀主轴立式臂机构换刀工作位。
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