CN104511654A - 一种切削加工机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种切削加工机，包括机架、工作台、横向导轨、纵向导轨、垂直导轨、切削主轴模组；所述横向导轨和纵向导轨相互垂直的固定于所述机架上，所述工作台安装于所述纵向导轨上，所述纵向导轨安装于所述横向导轨上，所述垂直导轨固定于所述机架上，还包括第一关节、第二关节，所述第一关节水平固定于所述垂直导轨上，所述第二关节垂直于所述第一关节且由所述第一关节驱动绕所述第一关节转轴转动，所述切削主轴模组悬挂于所述第二关节下端并由所述第二关节驱动绕所述第二关节转轴转动。采用本发明的方案，结构简单，操作方便，成本低廉，可以实现五轴切削加工。

Description

一种切削加工机

技术领域

本发明涉及机械加工制造技术领域，特别涉及一种切削加工机。

背景技术

切削机械加工技术随着科技的进步也迅速发展，然而由于技术上的极限，一些待加工产品因其及结构复杂外形无法一次成型，因为现有的切削加工机大多只支持三轴加工，支持五轴加工的切削机结构复杂，操作不便，加工成本高，以上种种因素制约了切削机械加工技术的发展。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明公开一种结构简单、成本较低、操作方便的切削加工机，本发明采用如下技术方案来解决上述技术问题：

一种切削加工机，包括机架、工作台、横向导轨、纵向导轨、垂直导轨、切削主轴模组；所述横向导轨和纵向导轨相互垂直的固定于所述机架上，所述工作台安装于所述纵向导轨上，所述纵向导轨安装于所述横向导轨上，所述垂直导轨固定于所述机架上，还包括第一关节、第二关节，所述第一关节水平固定于所述垂直导轨上，所述第二关节垂直于所述第一关节且由所述第一关节驱动绕所述第一关节转轴转动，所述切削主轴模组悬挂于所述第二关节下端并由所述第二关节驱动绕所述第二关节转轴转动。

优选的，在上述的一种切削加工机中，所述第一关节包括第一关节支撑臂、第一关节连接件、第一关节电机、第一关节减速机、第一关节旋转臂、第一关节固定板；所述第一关节连接件、所述第一关节电机和所述第一关节减速机的固定侧连接在一起，所述第一关节旋转臂安装在所述第一关节减速机输出侧，所述第一关节支撑臂支撑第一关节，所述第一关节通过第一关节固定板安装在所述垂直导轨上；所述第一关节电机的旋转动力通过所述第一关节减速机传动到输出侧，从而驱动第一旋转臂转动。

所述第二关节包括第二关节支撑臂、第二关节连接件、第二关节电机、第二关节减速机、第二关节旋转臂、第二关节固定环；所述第二关节连接件、所述第二关节电机和所述第二关节减速机的固定侧连接在一起，所述第二关节旋转臂安装在所述第二关节减速机输出侧，所述第二关节支撑臂支撑第二关节，所述第二关节通过第二关节固定环安装于所述第一关节上；所述第二关节电机的旋转动力通过所述第二关节减速机传动到输出侧，从而驱动第二旋转臂转动。

优选的，在上述的一种切削加工机中，所述切削主轴模组包括切削主轴马达、刀杆、锁紧螺母、刀具压垫、刀具。所述刀杆固定于所述切削主轴马达的安装孔内，通过所述锁紧螺母压紧刀具压垫来锁紧刀具，所述切削主轴马达自转以提供切削动力。

优选的，在上述的一种切削加工机中，所述切削主轴模组还包括变频器，所述变频器控制所述切削主轴马达的转速。

优选的，在上述的一种切削加工机中，所述工作台包括工作台面、横向定位气缸、纵向固定挡板、夹持气缸和压紧气缸，待加工物品由所述横向定位气缸和所述纵向固定挡板在所述工作台面上进行定位，并由所述夹持气缸、所述压紧气缸进行夹紧固定。

优选的，在上述的一种切削加工机中，所述横向导轨上设置有横向马达和横向丝杠副，所述纵向导轨上设置有纵向马达和纵向丝杠副，所述工作台由纵向马达、纵向丝杠副驱动在所述纵向导轨上移动，所述纵向导轨由横向马达、横向丝杠副驱动在所述横向导轨上移动。

优选的，在上述的一种切削加工机中，所述机架上设置有吸尘口和排废料口。

优选的，在上述的一种切削加工机中，所述第一关节减速机、第二关节减速机为谐波减速机。

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

采用本发明的方案，第一关节、第二关节、切削主轴模组及垂直导轨四部分可以实现ZUW三轴运动，工作台、横向导轨、纵向导轨共同作用实现XY轴运动，整体可以实现5轴切削作业，同时本发明的技术方案结构简单，成本低廉，操作方便，便于实用。

附图说明

图1为本发明结构示意图

图2为本发明切削主轴模组和第一关节、第二关节剖面图

图3为本发明切削主轴模组和第一关节、第二关节配合示意图

图4为本发明工作台结构示意图

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明公开一种切削加工机，包括工作台101、横向导轨103、纵向导轨102、垂直导轨104、切削主轴模组105、机架108。其中横向导轨103、纵向导轨102相互垂直的固定于机架108表面，工作台101安装于纵向导轨102上，纵向导轨102安装于横向导轨103上。横向导轨103上设置有横向马达和横向丝杠副，纵向导轨102上设置有纵向马达和纵向丝杠副，工作台101由纵向马达、纵向丝杠副驱动在所述纵向导轨102上移动，纵向导轨102由横向马达、横向丝杠副驱动在横向导轨103上移动。工作台101可在纵向导轨102自由移动，纵向导轨102可在与之垂直的横向导轨103上自由移动，由此横向导轨103纵向导轨102共同组成工作台101共同作用实现XY两轴运动。

在本发明的方案中，还包括第一关节310、第二关节320、切削主轴模组105。第一关节310固定于垂直导轨104上，第二关节320固定于第一关节310的第一关节旋转臂215上，切削主轴模组105悬挂于第二关节320的第二关节旋转臂225上下端

第一关节310包括第一关节支撑臂211、第一关节连接件212、第一关节电机213、第一关节减速机214、第一关节旋转臂215、第一关节固定板216；所述第一关节连接件212、第一关节电机213和第一关节减速机214的固定侧连接在一起，第一关节旋转臂215安装在第一关节减速机214输出侧，第一关节支撑臂211支撑第一关节，第一关节通过第一关节固定板216安装在垂直导轨104上；第一关节电机213的旋转动力通过所述第一关节减速机214传动到输出侧，从而驱动第一关节旋转臂215转动；

第二关节320包括第二关节支撑臂221、第二关节连接件222、第二关节电机223、第二关节减速机224、第二关节旋转臂225、第二关节固定环226；所述第二关节连接件222、第二关节电机223和第二关节减速机224的固定侧连接在一起，第二关节旋转臂225安装在第二关节减速机224输出侧，第二关节支撑臂221支撑第二关节，第二关节通过第二关节固定环226安装于第一关节310的第一旋转臂215上；第二关节电机223的旋转动力通过第二关节减速224机传动到输出侧，从而带动第二关节旋转臂225转动。

如图2-3所示，在上述的方案中，切削主轴模组105包括切削主轴马达231、刀杆232、锁紧螺母233、刀具压垫234、刀具235，刀杆232固定于切削主轴马达231的安装孔内，通过锁紧螺母233压紧刀具压垫234来锁紧刀具235，切削主轴马达231自转以提供切削动力，同时切削主轴模组还可以包括变频器，通过变频器来控制切削主轴马达231的转速，以满足加工各种不同材料的需求。

通过第一关节310和第二关节320的旋转配合，在加工过程中可以复合出任意加工角度，配合在垂直导轨104上滑轨的升降移动，实现切削主轴模组ZUW三轴运动，使得切削加工中切削主轴模组更加灵活可控。

如图4所示，作为本发明的一个改进方案，工作台101由工作台面401、横向定位气缸402、纵向固定挡板403、夹持气缸404、压紧气缸405组成。装夹待加工产品时，先由横向定位气缸402、纵向固定挡板403进行定位，再由夹持气缸404、压紧气缸405进行夹紧固定。工作台101固定在纵向导轨102上，驱动横向导轨103和纵向导轨102，使待加工产品在XY方向移动，从而控制待加工产品相对切削主轴模组的位置。

同时，为了便于作业过程中产生的废料和微尘的排除，本发明的方案还可以根据实际需求增加排废料口106和吸尘口107。

第一关节减速机、第二关节减速机优选为谐波减速机，选用谐波减速机可以保证较高的机械加工精度和机械强度。

采用本发明的方案，第一关节、第二关节、切削主轴模组及垂直导轨四部分可以实现切削主轴模组ZUW三轴运动，工作台、横向导轨、纵向导轨共同作用实现XY两轴运动，整体可以实现五轴切削作业，同时本发明的技术方案结构简单，成本低廉，操作方便，便于实用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的。

Claims (8)

1.一种切削加工机，包括机架、工作台、横向导轨、纵向导轨、垂直导轨、切削主轴模组；所述横向导轨和纵向导轨相互垂直的固定于所述机架上，所述工作台安装于所述纵向导轨上，所述纵向导轨安装于所述横向导轨上，所述垂直导轨固定于所述机架上，其特征在于：还包括第一关节、第二关节，所述第一关节水平固定于所述垂直导轨上，所述第二关节垂直于所述第一关节且由所述第一关节驱动绕所述第一关节转轴转动，所述切削主轴模组悬挂于所述第二关节下端并由所述第二关节驱动绕所述第二关节转轴转动。

2.根据权利要求1所述的一种切削加工机，其特征在于：所述第一关节包括第一关节支撑臂、第一关节连接件、第一关节电机、第一关节减速机、第一关节旋转臂、第一关节固定板；所述第一关节连接件、所述第一关节电机和所述第一关节减速机的固定侧连接在一起，所述第一关节旋转臂安装在所述第一关节减速机输出侧，所述第一关节支撑臂支撑第一关节，所述第一关节通过第一关节固定板安装在所述垂直导轨上；所述第一关节电机的旋转动力通过所述第一关节减速机传动到输出侧，从而驱动第一旋转臂转动；

所述第二关节包括第二关节支撑臂、第二关节连接件、第二关节电机、第二关节减速机、第二关节旋转臂、第二关节固定环；所述第二关节连接件、所述第二关节电机和所述第二关节减速机的固定侧连接在一起，所述第二关节旋转臂安装在所述第二关节减速机输出侧，所述第二关节支撑臂支撑第二关节，所述第二关节通过第二关节固定环安装于所述第一关节上；所述第二关节电机的旋转动力通过所述第二关节减速机传动到输出侧，从而驱动第二旋转臂转动。

3.根据权利要求1所述的一种切削加工机，其特征在于：所述切削主轴模组包括切削主轴马达、刀杆、锁紧螺母、刀具压垫、刀具。所述刀杆固定于所述切削主轴马达的安装孔内，通过所述锁紧螺母压紧刀具压垫来锁紧刀具，所述切削主轴马达自转以提供切削动力。

4.根据权利要求3所述的一种切削加工机，其特征在于：所述切削主轴模组还包括变频器，所述变频器控制所述切削主轴马达的转速。

5.根据权利要求1所述的一种切削加工机，其特征在于：所述工作台包括工作台面、横向定位气缸、纵向固定挡板、夹持气缸和压紧气缸，待加工物品由所述横向定位气缸和所述纵向固定挡板在所述工作台面上进行定位，并由所述夹持气缸、所述压紧气缸进行夹紧固定。

6.根据权利要求1所述的一种切削加工机，其特征在于：所述横向导轨上设置有横向马达和横向丝杠副，所述纵向导轨上设置有纵向马达和纵向丝杠副，所述工作台由纵向马达、纵向丝杠副驱动在所述纵向导轨上移动，所述纵向导轨由横向马达、横向丝杠副驱动在所述横向导轨上移动。

7.根据权利要求1所述的一种切削加工机，其特征在于：所述机架上设置有吸尘口和排废料口。

8.根据权利要求2所述的一种切削加工机，其特征在于：所述第一关节减速机、第二关节减速机为谐波减速机。