CN104551685A - 正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床,包括床身;立柱,立柱上开有沿Z轴方向的通孔;Z1轴组,Z1轴组包括Z1轴伺服电机、Z1轴丝杆和机床正主轴;X1轴组,X1轴组包括一号十字块、X1轴伺服电机、第一滑座、X1轴丝杆;Y1轴组,Y1轴组包括第一刀具安装板、Y1轴伺服电机、Y1轴丝杆;X3轴组,X3轴组包括二号十字块、X3轴伺服电机、第二滑座、X3轴丝杆;Y3轴组,Y3轴组包括第二刀具安装板、Y3轴伺服电机和Y3轴丝杆。有益效果是:解决了现有技术中走心式车铣机床上刀具都安装在同一个零件上,每把刀具工作时必须等前一把刀具完成加工后才能进行加工,刀具相互局限导致工件成型时间没有得到很好的优化,影响工件的成型效率的技术缺陷。

Description

正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床
技术领域
本发明涉及一种正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床。
背景技术
在现有的走心机市场上,对于机床运动轴这一技术一直有所研究,而当下应用最为广泛的是正轴结构由X1轴组、Y1轴组、Z1轴组组成的三轴走心机。三轴走心机的Z1轴滑板(34)上具有一个机床正主轴,该机床正主轴内为通孔,机床正主轴的尾端与送料机连接,工件原材料放在送料机上,工人编辑好程序后,送料机按次序持续不间断的往机床正主轴内送料,机床主轴夹持棒料在Y轴上来回运动,配合机床的导套结构(导套可与同步电导套、联动导套等互换)或者无导套结构与Y1轴组的滑板上的刀排相互配合,实现对工件的加工成型。如果工件过于复杂,机床正轴结构的三个轴组无法一次成型时,可在机床副轴增加Z2轴组,与三轴走心机配合后形成四轴走心机;或者增加Z2轴组、X2轴组,与三轴走心机配合后形成五轴走心机;或者增加Z2轴组、X2轴组、Y2轴组,与三轴走心机配合后形成六轴走心机。这样配合后,方便工件一次成型,完成车削、铣削、钻孔、攻丝、雕刻、斜孔成型、偏心孔成型等工艺。
但是,Y1轴滑板为一个零件,虽然可安装两排刀具,且刀具可随意更换配件,但是,由于两排刀具安装在同一块滑板上,滑板在丝杆的带动下只能一个方向运动,即两排刀具只能同步运动,所有的正轴部分的工艺只能一步步进行,单工序的完成零件,此时当一排刀具加工零件时,另一排刀具不工作,导致很多时间浪费,明明在正轴能同时加工的多个工序却由于刀排限制,导致效率降低,机床的弊端显而易见。
发明内容
本发明的目的是提供一种正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床,解决现有技术中走心式车铣机床上刀具都安装在同一个零件上,所以每把刀具工作时都必须等前一把刀具完成加工后才能进行加工,刀具相互局限导致工件成型时间没有得到很好的优化,影响工件的成型效率的技术缺陷。
为解决上述问题,本发明所采取的技术方案是:
一种正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床,包括
床身;
设置在床身上的立柱,所述的立柱上开有沿Z轴方向的通孔;
设置在床身上的Z1轴组,所述的Z1轴组包括Z1轴伺服电机、Z1轴丝杆和机床正主轴,所述的Z1轴伺服电机通过Z1轴丝杆带动机床正主轴在床身上沿着Z轴方向往复滑动,所述的机床正主轴的轴心线与立柱上通孔的中心线重合,启动Z1轴伺服电机,Z1轴伺服电机的传动轴带动Z1轴丝杆旋转,实现机床正主轴在Z轴方向的往复运动。
X1轴组,所述的X1轴组包括滑动设置在立柱上的一号十字块、X1轴伺服电机、设置在一号十字块上的第一滑座和X1轴丝杆,所述的X1轴丝杆与第一滑座螺纹连接并穿过第一滑座,X1轴丝杆的一端与X1轴伺服电机的传动轴连接;启动X1轴伺服电机,X1轴伺服电机的传动轴带动X1轴丝杆旋转,实现一号十字块在X轴方向上的往复滑动。
Y1轴组,所述的Y1轴组包括滑动设置在一号十字块上的第一刀具安装板、Y1轴伺服电机和Y1轴丝杆,所述的Y1轴丝杆与第一刀具安装板螺纹连接并穿过第一刀具安装板,Y1轴丝杆的一端与Y1轴伺服电机的传动轴连接;启动Y1轴伺服电机,Y1轴伺服电机的传动轴带动Y1轴丝杆旋转,实现第一刀具安装板在Y轴方向上的往复滑动。
X3轴组,所述的X3轴组包括滑动设置在立柱上的二号十字块、X3轴伺服电机、设置在二号十字块上的第二滑座和X3轴丝杆,所述的X3轴丝杆与第二滑座螺纹连接并穿过第二滑座,X3轴丝杆的一端与X3轴伺服电机的传动轴连接;启动X3轴伺服电机,X3轴伺服电机的传动轴带动X3轴丝杆旋转,实现二号十字块在X轴方向上的往复滑动。
Y3轴组,所述的Y3轴组包括滑动设置在二号十字块上的第二刀具安装板、Y3轴伺服电机和Y3轴丝杆,所述的Y1轴丝杆与第二刀具安装板螺纹连接并穿过第二刀具安装板,Y3轴丝杆的一端与Y3轴伺服电机的传动轴连接,启动Y3轴伺服电机,Y3轴伺服电机的传动轴带动Y3轴丝杆旋转,实现二号十字块在Y轴方向上的往复滑动。
本发明将刀具结构分别安排在第一刀具安装板和第二刀具安装板上,刀具之间无相互牵连,由于第一刀具安装板和第二刀具安装板由不同的伺服电机独立控制滑动,因此第一刀具安装板上的刀具和第二刀具安装板上的刀具可实现独立运作,因而可以避免不必要的时间浪费。机床第一刀具安装板上的刀具对工件加工时,第二刀具安装板上的独立刀具可同时对工件进行同时不同工序的加工,工件的成型时间得到了优化。
作为本发明的进一步改进,所述的机床正主轴的底部设置Z1轴滑板,所述的Z1轴滑板滑动设置在床身上,所述的Z1轴丝杆与Z1轴滑板螺纹连接并穿过Z1轴滑板,Z1轴丝杆的一端与Z1轴伺服电机的传动轴连接,启动Z1轴伺服电机,Z1轴伺服电机的传动轴带动Z1轴丝杆旋转,实现Z1轴滑块在Z轴方向上的往复滑动。
作为本发明的进一步改进,所述的一号十字块和二号十字块均为一体结构;一号十字块与二号十字块均为一体结构,减少了十字滑块本身的组装,十字架滑块一体成型,精度等级高,避免了由于零件加工、人工安装带来的误差,大大提高了机床的自身精度,整体提升了机床的精度等级,且安装方便。
所述的Z1轴组还包括Z1轴线轨与Z1轴滑块构成的滑动副,所述的Z1轴线轨设置在床身上,所述的Z1轴滑块设置在Z1轴滑板的底部;Z1轴线轨与Z1轴滑块配合,实现Z1轴滑板在Z轴方向来回运动,且大大提高Z1轴滑板在Z轴方向上的运动精度,能实现机床Z轴的高速来回运动,而且安装方便,更容易达到高速运转。
所述的X1轴组还包括X1轴线轨与一号十字块靠近立柱的一侧构成的滑动副,所述的X1轴线轨设置在立柱上;X1轴线轨与一号十字块配合,实现一号十字块在X轴方向来回运动,且大大提高一号十字块在X轴方向上的运动精度,能实现机床X轴的高速来回运动,而且安装方便,更容易达到高速运转。
所述的Y1轴组还包括Y1轴线轨与一号十字块远离立柱的一侧构成的滑动副,所述的Y1轴线轨设置在第一刀具安装板上;Y1轴线轨与一号十字块配合,实现第一刀具安装板在Y轴方向来回运动,且大大提高第一刀具安装板在Y轴方向上的运动精度,能实现机床Y轴的高速来回运动,而且安装方便,更容易达到高速运转。
所述的X3轴组还包括X3轴线轨与二号十字块靠近立柱的一侧构成的滑动副,所述的X3轴线轨设置在立柱上;X3轴线轨与二号十字块配合,实现二号十字块在X轴方向来回运动,且大大提高二号十字块在X轴方向上的运动精度,能实现机床X轴的高速来回运动,而且安装方便,更容易达到高速运转。
所述的Y3轴组还包括Y3轴线轨与二号十字块远离立柱的一侧构成的滑动副,所述的Y3轴线轨设置在第二刀具安装板上;Y3轴线轨与二号十字块配合,实现第二刀具安装板在Y轴方向来回运动,且大大提高第二刀具安装板在Y轴方向上的运动精度,能实现机床Y轴的高速来回运动,而且安装方便,更容易达到高速运转。
作为本发明的进一步改进,所述的一号十字块由X1轴滑块、Y1轴滑块和连接X1轴滑块与Y1轴滑块的第一直角块构成,所述的二号十字块由X3轴滑块、Y3轴滑块和连接X3轴滑块与Y3轴滑块的第二直角块构成;一号十字块和二号十字块均包括三个组成部分,每个部分单独制造相比一体的十字滑块都较为简单,成本也大幅度的降低。
所述的Z1轴组还包括Z1轴线轨与Z1轴滑块构成的滑动副,所述的Z1轴线轨设置在床身上,所述的Z1轴滑块设置在Z1轴滑板的底部;Z1轴线轨与Z1轴滑块配合,实现Z1轴滑板在Z轴方向来回运动,且大大提高Z1轴滑板在Z轴方向上的运动精度,能实现机床Z轴的高速来回运动,而且安装方便,更容易达到高速运转。
所述的X1轴组还包括X1轴线轨与X1轴滑块构成的滑动副,所述的X1轴线轨设置在立柱上;X1轴线轨与一号十字块配合,实现一号十字块在X轴方向来回运动,且大大提高一号十字块在X轴方向上的运动精度,能实现机床X轴的高速来回运动,而且安装方便,更容易达到高速运转。
所述的Y1轴组还包括Y1轴线轨与Y1轴滑块构成的滑动副,所述的Y1轴线轨设置在第一刀具安装板上;Y1轴线轨与一号十字块配合,实现第一刀具安装板在Y轴方向来回运动,且大大提高第一刀具安装板在Y轴方向上的运动精度,能实现机床Y轴的高速来回运动,而且安装方便,更容易达到高速运转。
所述的X3轴组还包括X3轴线轨与X3轴滑块构成的滑动副,所述的X3轴线轨设置在立柱上;X3轴线轨与二号十字块配合,实现二号十字块在X轴方向来回运动,且大大提高二号十字块在X轴方向上的运动精度,能实现机床X轴的高速来回运动,而且安装方便,更容易达到高速运转。
所述的Y3轴组还包括Y3轴线轨与Y3轴滑块构成的滑动副,所述的Y3轴线轨设置在第二刀具安装板上。Y3轴线轨与二号十字块配合,实现第二刀具安装板在Y轴方向来回运动,且大大提高第二刀具安装板在Y轴方向上的运动精度,能实现机床Y轴的高速来回运动,而且安装方便,更容易达到高速运转。
作为本发明的进一步改进,所述的Z1轴组还包括Z1轴联轴器和Z1轴伺服电机座,Z1轴伺服电机座固定在床身上,用于安装Z1轴伺服电机,其内装有Z1轴轴承,Z1轴丝杆的一端穿过Z1轴轴承,并通过Z1轴联轴器与Z1轴伺服电机的传动轴连接;所述的X1轴组还包括X1轴联轴器和设置在立柱一侧用于安装X1轴伺服电机的X1轴伺服电机座,所述的X1轴伺服电机座内装有X1轴轴承,X1轴丝杆的一端穿过X1轴轴承,并通过X1轴联轴器与X1轴伺服电机的传动轴连接;所述的Y1轴组还包括Y1轴联轴器和设置在一号十字块顶部用于安装Y1轴伺服电机的Y1轴伺服电机座,所述的Y1轴伺服电机座内装有Y1轴轴承,Y1轴丝杆的一端穿过Y1轴轴承并通过Y1轴联轴器与Y1轴伺服电机的传动轴连接;所述的X3轴组还包括X3轴联轴器和设置在立柱另一侧用于安装X3轴伺服电机的X3轴伺服电机座,所述的X3轴伺服电机座内装有X3轴轴承,X3轴丝杆的一端穿过X3轴轴承,并通过X3轴联轴器与X3轴伺服电机的传动轴连接;所述的Y3轴组还包括Y3轴联轴器和设置在二号十字块顶部用于安装Y3轴伺服电机的Y3轴伺服电机座,所述的Y3轴伺服电机座内装有Y3轴轴承,Y3轴丝杆的一端穿过Y3轴轴承并通过Y3轴联轴器与Y3轴伺服电机的传动轴连接。每一轴组中的伺服电机都可通过电机座固定,每一轴组内的轴承安装作用为一方面支撑丝杆,另一方面使丝杆实现旋转,丝杆带动轴承内圈旋转,利用轴承的滚珠带来的滚动摩擦代替丝杆直接装在电机座内形成的滑动摩擦,避免滑动摩擦带来的阻力,减少发热量,保证丝杆高精度旋转。联轴器的使用,巧妙的避免了电机轴与丝杆连接时由于零件加工误差导致的同心度偏差大的问题,通过联轴器的连接,使丝杆与电机转轴同步高精度旋转,提高机床自身精度。
作为本发明的进一步改进,所述的Z1轴组还包括与Z1轴丝杆相配合的Z1轴螺母,所述Z1轴螺母安装在Z1轴滑板的底部,Z1轴丝杆穿过Z1轴螺母,Z1轴滑板通过Z1轴螺母实现与Z1轴丝杆的螺纹连接;当Z1轴伺服电机启动时,带动Z1轴丝杆传动,实现Z1轴滑板在Z轴方向的运动。
所述的X1轴组还包括与X1轴丝杆相配合的X1轴螺母,所述的X1轴螺母设置在第一滑座一侧,X1轴丝杆穿过X1轴螺母,所述的第一滑座通过X1轴螺母实现与X1轴丝杆的螺纹连接;当X1轴伺服电机启动时,带动X1轴丝杆传动,实现一号十字块在X轴方向的运动。
所述的Y1轴组还包括与Y1轴丝杆相配合的Y1轴螺母,所述的Y1轴螺母设置在第一刀具安装板上,Y1轴丝杆穿过Y1轴螺母,所述的第一刀具安装板通过Y1轴螺母实现与Y1轴丝杆的螺纹连接;当Y1轴伺服电机启动时,带动Y1轴丝杆传动,实现第一刀具安装板在Y轴方向的运动。
所述的X3轴组还包括与X3轴丝杆相配合的X3轴螺母,所述的X3轴螺母设置在第二滑座一侧,X3轴丝杆穿过X3轴螺母,所述的第二滑座通过X3轴螺母实现与X3轴丝杆的螺纹连接;当X3轴伺服电机启动时,带动X3轴丝杆传动,实现二号十字块在X轴方向的运动。
所述的Y3轴组还包括与Y3轴丝杆相配合的Y3轴螺母,所述的Y3轴螺母设置在第二刀具安装板上,Y3轴丝杆穿过Y3轴螺母,所述的第二刀具安装板通过Y3轴螺母实现与Y3轴丝杆的螺纹连接;当Y3轴伺服电机启动时,带动Y3轴丝杆传动,实现第二刀具安装板在Y轴方向的运动。
作为本发明的进一步改进,所述的Z1轴组还包括设置在床身上的Z1轴座,所述的Z1轴丝杆远离Z1轴伺服电机的一端与Z1轴座转动连接。由于Z轴方向的Z1轴丝杆的长度较长,精度要求高,丝杆一端与伺服电机连接,由电机座支撑,另一端设置轴座,丝杆的两端均有支撑,保证丝杆中心线与线轨的平行度,从而保证机床的运动精度。
作为本发明的进一步改进,所述的Z1轴座内设置轴承,所述的Z1轴丝杆远离Z1轴伺服电机的一端设置在轴承内圈中。丝杆带动轴承内圈旋转,利用轴承的滚珠带来的滚动摩擦代替丝杆直接装在轴座内形成的滑动摩擦,避免滑动摩擦带来的阻力,减少发热量,保证丝杆高精度旋转。
作为本发明的更进一步改进,所述的Z1轴丝杆、X1轴丝杆、Y1轴丝杆、X3轴丝杆和Y3轴丝杆均为滚珠丝杆。滚珠丝杆相比普通螺母副的滑动,减小摩擦力,能量损失小,机械效率可以达到92%以上,另一方面也清除普通螺母副之间的轴向间隙,由于丝杆的摩擦力小,丝杆的磨损也少,丝杆的寿命也较高。
综上所述,本发明的有益效果是:解决了现有技术中走心式车铣机床上刀具都安装在同一个零件上,所以每把刀具工作时都必须等前一把刀具完成加工后才能进行加工,刀具相互局限导致工件成型时间没有得到很好的优化,影响工件的成型效率的技术缺陷,且本发明还具有传动精度高,结构简单的优点,本发明采用十字滑块,相比现有技术,省去一块滑板,不仅减小了机床的体积,而且安装方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的立体分解示意图。
图3是反映本发明中X1轴组、Y1轴组、X3轴组和Y3轴组的分解图。
图4是反应本发明与副轴组件组成六轴走心式车铣机床的结构示意图。
图5是反应本发明与副轴组件组成七轴走心式车铣机床的结构示意图一。
图6是反应本发明与副轴组件组成七轴走心式车铣机床的结构示意图二。
图7是反应本发明与副轴组件组成八轴走心式车铣机床的结构示意图一。
图8是反应本发明与副轴组件组成八轴走心式车铣机床的结构示意图二。
图9是反应本发明与副轴组件组成九轴走心式车铣机床的结构示意图一。
图10是反应本发明与副轴组件组成九轴走心式车铣机床的结构示意图二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
实施例一:
如图1、图2和图3所示的正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床,包括床身1;设置在床身1上的立柱2,立柱2可以通过螺栓固定在床身1上,也可以在铸造床身时与床身1一体铸造成型,所述的立柱2上开有沿Z轴方向的通孔;设置在床身1上的Z1轴组、X1轴组、Y1轴组、X3轴组和Y3轴组,所述的Z1轴组包括Z1轴伺服电机3、Z1轴丝杆4、机床正主轴5、Z1轴联轴器31和设置在床身1上用于安装Z1轴伺服电机3的Z1轴伺服电机座32,所述的Z1轴伺服电机3通过Z1轴丝杆4带动机床正主轴5在床身1上沿着Z轴方向往复滑动,所述的机床正主轴5的底部设置Z1轴滑板34,Z1轴滑板34可以单独铸造,在于机床正主轴5用螺栓固定或者焊接固定,也可以与机床正主轴一体铸造成型,所述的Z1轴滑板34滑动安装在床身1上,具体的滑动为床身1上设置Z1轴线轨35,Z1轴滑板34的底部设置与Z1轴线轨35相配合的Z1轴滑块,Z1轴滑板34的底部设置Z1轴螺母,所述的Z1轴丝杆4穿过Z1轴螺母,所述的机床正主轴5的轴心线与立柱2上通孔的中心线重合;所述的Z1轴伺服电机座32内装有Z1轴轴承,Z1轴丝杆4的一端穿过Z1轴轴承并通过Z1轴联轴器31与Z1轴伺服电机3的传动轴连接。启动Z1轴伺服电机3,Z1轴伺服电机3的传动轴驱动Z1轴丝杆4转动,从而带动Z1轴滑板34在Z轴方向上滑动,由于机床正主轴5设置在Z1轴滑板34上,因此机床正主轴5随着Z1轴滑板34一起在Z轴方向上滑动。
通过四个一号十字块6滑动连接在立柱2上的第一刀具安装板7,所述的第一刀具安装板7由X1轴伺服电机8通过X1轴丝杆9带动在立柱2上沿着X轴方向往复滑动,由Y1轴伺服电机10通过Y1轴丝杆11带动在立柱2上沿着Y轴方向往复滑动,所述的立柱2上沿X轴方向平行的设置两根X1轴线轨17,第一刀具安装板7上沿Y轴方向平行的设置两根Y1轴线轨18,所述的两根X1轴线轨17与两根Y1轴线轨18成“井”字形设置,所述的四个一号十字块6设置在X1轴线轨17与Y1轴线轨18的交汇处,所述的一号十字块6的两侧分别与X1轴线轨17和Y1轴线轨18构成滑动副,所述的上下相邻的两个一号十字块6一侧设置有第一滑座19,所述的第一滑座19上设置X1轴螺母,X1轴螺母与X1轴丝杆9螺纹连接,所述的第一刀具安装板7上设置有Y1轴螺母,所述的Y1轴螺母与Y1轴丝杆11螺纹连接;所述的X1轴组还包括X1轴联轴器23和设置在立柱2一侧用于安装X1轴伺服电机8的X1轴伺服电机座24,所述的X1轴伺服电机座24内装有X1轴轴承,X1轴丝杆9的一端穿过X1轴轴承并通过X1轴联轴器23与X1轴伺服电机8的传动轴连接;所述的Y1轴组还包括Y1轴联轴器27和设置在第一十字块6顶部用于安装Y1轴伺服电机10的Y1轴伺服电机座28,所述的Y1轴伺服电机座28内装有Y1轴轴承,Y1轴丝杆11的一端穿过Y1轴轴承并通过Y1轴联轴器27与Y1轴伺服电机10的传动轴连接;启动X1轴伺服电机8,X1轴伺服电机8的传动轴带动X1轴丝杆9转动,带动第一刀具安装板7和一号十字块6在X轴方向一起滑动,启动Y1轴伺服电机10,Y1轴伺服电机10的传动轴带动Y1轴丝杆11转动,从而实现第一刀具安装板7在Y轴方向上滑动,第一刀具安装板7在X轴方向和Y轴方向滑动,带动安装在第一刀具安装板7上的刀具在X轴方向和Y轴方向上滑动。
通过四个二号十字块12滑动连接在立柱2上的第二刀具安装板13,所述的第二刀具安装板13由X3轴伺服电机14通过X3轴丝杆15带动在立柱2上沿着X轴方向往复滑动,由Y3轴伺服电机16通过Y3轴丝杆33带动在立柱2上沿着Y轴方向往复滑动;所述的立柱2上沿着X轴方向平行的设置两根X3轴线轨20,第二刀具安装板13上平行的设置两根Y3轴线轨21,所述的两根X3轴线轨20与两根Y3轴线轨21成“井”字形设置,所述的四个二号十字块12设置在X3轴线轨20与Y3轴线轨21交汇处,所述的二号十字块12的两侧分别与X3轴线轨20和Y3轴线轨21构成滑动副,所述的上下相邻的两个二号十字块12上设置有第二滑座22,所述的第二滑座22上设置X3轴螺母,所述的X3轴螺母与X3轴丝杆15螺纹连接,所述的第二刀具安装板13上设置Y3轴螺母,所述的Y3轴螺母与Y3轴丝杆33螺纹连接,X3轴联轴器25和设置在立柱2另一侧用于安装X3轴伺服电机14的X3轴伺服电机座26,所述的X3轴伺服电机座26内装有X3轴轴承,X3轴丝杆15的一端穿过X3轴轴承并通过X3轴联轴器25与X3轴伺服电机14的传动轴连接;Y3轴联轴器28和设置在第二十字块12顶部用于安装Y3轴伺服电机16的Y3轴伺服电机座29,所述的Y3轴伺服电机座29内装有Y3轴轴承,Y3轴丝杆33的一端穿过Y3轴轴承并通过Y3轴联轴器28与Y3轴伺服电机16的传动轴连接;启动X3轴伺服电机14,X3轴伺服电机14的传动轴带动X3轴丝杆15转动,带动第二刀具安装板13和二号十字块12在X轴方向一起滑动,启动Y3轴伺服电机16,Y3轴伺服电机16的传动轴带动Y3轴丝杆15转动,从而实现第二刀具安装板13在Y轴方向上滑动,第二刀具安装板13在X轴方向和Y轴方向滑动,带动安装在第二刀具安装板13上的刀具在X轴方向和Y轴方向上滑动。
由于第一刀具安装板7和第二刀具安装板13分别由不同的伺服电机驱动,因此两者滑动是相对独立的,互不干扰,当第一刀具安装板7上的刀具对工件进行加工时,不影响第二刀具安装板13上的刀具对工件进行加工,提高了工件加工的效率。本实施例中为了进一步的减小摩擦,提高Z1轴丝杆4、X1轴丝杆9、Y1轴丝杆11、X3轴丝杆15和Y3轴丝杆33的使用寿命,Z1轴丝杆4、X1轴丝杆9、Y1轴丝杆11、X3轴丝杆15和Y3轴丝杆33均采用滚珠丝杆。
实施例二:
本实施例与实施例一相似,区别仅在于一号十字块6由X1轴滑块、Y1轴滑块和连接X1轴滑块与Y1轴滑块的第一直角块构成,所述的立柱2上设置X1轴线轨17,第一刀具安装板7上设置Y1轴线轨18,所述的X1轴滑块和Y1轴滑块分别与X1轴线轨17和Y1轴线轨18构成滑动副;第二十字块12由X3轴滑块、Y3轴滑块和连接X3轴滑块与Y3轴滑块的第二直角块构成,所述的立柱2上设置X3轴线轨20,第二刀具安装板13上设置Y3轴线轨21,所述的X3轴滑块和Y3轴滑块分别与X3轴线轨20和Y3轴线轨21构成滑动副,本发明中X1轴滑块、Y1轴滑块和第一直角块由螺栓固定,也可以焊接,X3轴滑块、Y3轴滑块和第二直角块由螺栓固定,也可以焊接固定。其他的结构和实施例一相同,具体可对比实施例一,此处不做过多描述。
将本发明(包含实施例一和实施例二)与由Z2轴组组成的副轴组件结合可构成六轴结构的车铣机床,如图4所示;将本发明与由Z2轴组、X2轴组组成的副轴组件结合可构成七轴结构的车铣机构,在该七轴结构的车铣机构中Z2轴组和X2轴组的安装位置可对换,即可将Z2轴组滑动安装在床身上而X2轴组滑动安装在Z2轴组件上,也可以将X2轴组滑动安装在床身上而将Z2轴组滑动安装在X2轴组上,如图5和图6所示;将本发明与由Z2轴组、X2轴组和Y2轴组组成的副轴组件结合可构成八轴结构的车铣机构,该八轴结构的车铣机构中Z2轴组和X2轴的安装位置同样可以对换,如图7和图8所示;将本发明与由Z2轴组、X2轴组、Y2轴组和Y4轴组组成的副轴组件结合,可构成九轴结构的车铣机床,其中Y2轴组和Y4轴组在床身上的位置关于机床正主轴的轴心线对称且该九轴结构的车铣机床中Z2轴组与X2轴组的安装位置也可以对换,如图9和图10所示。
凡是本发明说明书中未做特别说明的部分均为现有技术,或者通过现有技术就可以实现,且应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进,比如讲本发明中的线轨变换成硬轨或者滑板上开燕尾槽而省去滑块等,在本发明的基础上做的变换,如将本发明中线轨有水平和竖直的设置方式变换为倾斜的设置方式等,将装置中的各种刀具倾斜设置或者水平设置、将各线轨与对应的滑块的安装位置对换、在床身上用螺栓安装在滑板座或者床身上铸造滑板座,将Z1轴滑板滑动安装在对应的滑板座上等改进,都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床,其特征在于:包括
床身(1);
设置在床身(1)上的立柱(2),所述的立柱(2)上开有沿Z轴方向的通孔;
设置在床身(1)上的Z1轴组,所述的Z1轴组包括Z1轴伺服电机(3)、Z1轴丝杆(4)和机床正主轴(5),所述的Z1轴伺服电机(3)通过Z1轴丝杆(4)带动机床正主轴(5)在床身(1)上沿着Z轴方向往复滑动
X1轴组,所述的X1轴组包括滑动设置在立柱(2)上的一号十字块(6)、X1轴伺服电机(8)、设置在一号十字块(6)上的第一滑座(19)、X1轴丝杆(9),所述的X1轴丝杆(9)与第一滑座(19)螺纹连接并穿过第一滑座(19),X1轴丝杆(9)的一端与X1轴伺服电机(8)的传动轴连接;
Y1轴组,所述的Y1轴组包括滑动设置在一号十字块(6)上的第一刀具安装板(7)、Y1轴伺服电机(10)、Y1轴丝杆(11),所述的Y1轴丝杆(11)与第一刀具安装板(7)螺纹连接并穿过第一刀具安装板(7),Y1轴丝杆(11)的一端与Y1轴伺服电机(10)的传动轴连接;
X3轴组,所述的X3轴组包括滑动设置在立柱(2)上的二号十字块(12)、X3轴伺服电机(14)、设置在二号十字块(12)上的第二滑座(22)、X3轴丝杆(15),所述的X3轴丝杆(15)与第二滑座(22)螺纹连接并穿过第二滑座(22),X3轴丝杆(15)的一端与X3轴伺服电机(14)的传动轴连接;
Y3轴组,所述的Y3轴组包括滑动设置在二号十字块(12)上的第二刀具安装板(13)、Y3轴伺服电机(16)和Y3轴丝杆(33),所述的Y1轴丝杆(17)与第二刀具安装板(13)螺纹连接并穿过第二刀具安装板(13),Y3轴丝杆(33)的一端与Y3轴伺服电机(16)的传动轴连接。
2.根据权利要求1所述的正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床,其特征在于:所述的机床正主轴(5)的底部设置Z1轴滑板(34),所述的Z1轴滑板(34)滑动设置在床身(1)上,所述的Z1轴丝杆(4)与Z1轴滑板(34)螺纹连接并穿过Z1轴滑板(34),Z1轴丝杆(4)的一端与Z1轴伺服电机(3)的传动轴连接。
3.根据权利要求2所述的正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床,其特征在于:所述的一号十字块(6)和二号十字块(12)均为一体结构;
所述的Z1轴组还包括Z1轴线轨(35)与Z1轴滑块构(36)成的滑动副,所述的Z1轴线轨(35)设置在床身上,所述的Z1轴滑块设置在Z1轴滑板(34)的底部;
所述的X1轴组还包括X1轴线轨(17)与一号十字块(6)靠近立柱(2)的一侧构成的滑动副,所述的X1轴线轨(17)设置在立柱(2)上;
所述的Y1轴组还包括Y1轴线轨(18)与一号十字块(6)远离立柱(2)的一侧构成的滑动副,所述的Y1轴线轨设置在第一刀具安装板(7)上;
所述的X3轴组还包括X3轴线轨(20)与二号十字块(12)靠近立柱(2)的一侧构成的滑动副,所述的X3轴线轨(17)设置在立柱(2)上;
所述的Y3轴组还包括Y3轴线轨(21)与二号十字块(6)远离立柱(2)的一侧构成的滑动副,所述的Y3轴线轨(21)设置在第二刀具安装板(13)上。
4.根据权利要求2所述的正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床,其特征在于:所述的一号十字块(6)由X1轴滑块、Y1轴滑块和连接X1轴滑块与Y1轴滑块的第一直角块构成,所述的二号十字块(12)由X3轴滑块、Y3轴滑块和连接X3轴滑块与Y3轴滑块的第二直角块构成;
所述的Z1轴组还包括Z1轴线轨(35)与Z1轴滑块构(36)成的滑动副,所述的Z1轴线轨(35)设置在床身上,所述的Z1轴滑块设置在Z1轴滑板(34)的底部;
所述的X1轴组还包括X1轴线轨(17)与X1轴滑块构成的滑动副,所述的X1轴线轨设置在立柱(2)上;
所述的Y1轴组还包括Y1轴线轨(18)与Y1轴滑块构成的滑动副,所述的Y1轴线轨设置在第一刀具安装板(7)上;
所述的X3轴组还包括X3轴线轨(20)与X3轴滑块构成的滑动副,所述的X3轴线轨(20)设置在立柱(2)上;
所述的Y3轴组还包括Y3轴线轨(21)与Y3轴滑块构成的滑动副,所述的Y3轴线轨(21)设置在第二刀具安装板(13)上。
5.根据权利要求2或3或4所述的正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床,其特征在于:
所述的Z1轴组还包括Z1轴联轴器(31)和Z1轴伺服电机座(32),Z1轴伺服电机座(32)固定在床身(1)上,用于安装Z1轴伺服电机(3),其内装有Z1轴轴承,Z1轴丝杆(4)的一端穿过Z1轴轴承,并通过Z1轴联轴器(31)与Z1轴伺服电机(3)的传动轴连接;
所述的X1轴组还包括X1轴联轴器(23)和设置在立柱(2)一侧用于安装X1轴伺服电机(8)的X1轴伺服电机座(24),所述的X1轴伺服电机座(24)内装有X1轴轴承,X1轴丝杆(9)的一端穿过X1轴轴承,并通过X1轴联轴器(23)与X1轴伺服电机(8)的传动轴连接;
所述的Y1轴组还包括Y1轴联轴器(27)和设置在一号十字块(6)顶部用于安装Y1轴伺服电机(10)的Y1轴伺服电机座(28),所述的Y1轴伺服电机座(28)内装有Y1轴轴承,Y1轴丝杆(11)的一端穿过Y1轴轴承并通过Y1轴联轴器(27)与Y1轴伺服电机(10)的传动轴连接;
所述的X3轴组还包括X3轴联轴器(25)和设置在立柱(2)另一侧用于安装X3轴伺服电机(14)的X3轴伺服电机座(26),所述的X3轴伺服电机座(26)内装有X3轴轴承,X3轴丝杆(15)的一端穿过X3轴轴承,并通过X3轴联轴器(25)与X3轴伺服电机(14)的传动轴连接;
所述的Y3轴组还包括Y3轴联轴器(28)和设置在二号十字块(12)顶部用于安装Y3轴伺服电机(16)的Y3轴伺服电机座(29),所述的Y3轴伺服电机座(29)内装有Y3轴轴承,Y3轴丝杆(33)的一端穿过Y3轴轴承并通过Y3轴联轴器(28)与Y3轴伺服电机(16)的传动轴连接。
6.根据权利要求2或3或4所述的正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床,其特征在于:
所述的Z1轴组还包括与Z1轴丝杆(4)相配合的Z1轴螺母,所述Z1轴螺母安装在Z1轴滑板(34)的底部,Z1轴丝杆(4)穿过Z1轴螺母,Z1轴滑板(34)通过Z1轴螺母实现与Z1轴丝杆(4)的螺纹连接;
所述的X1轴组还包括与X1轴丝杆(9)相配合的X1轴螺母,所述的X1轴螺母设置在第一滑座(19)一侧,X1轴丝杆(9)穿过X1轴螺母,所述的第一滑座(19)通过X1轴螺母实现与X1轴丝杆(9)的螺纹连接;
所述的Y1轴组还包括与Y1轴丝杆(11)相配合的Y1轴螺母,所述的Y1轴螺母设置在第一刀具安装板(7)上,Y1轴丝杆(11)穿过Y1轴螺母,所述的第一刀具安装板(7)通过Y1轴螺母实现与Y1轴丝杆(11)的螺纹连接;
所述的X3轴组还包括与X3轴丝杆(15)相配合的X3轴螺母,所述的X3轴螺母设置在第二滑座(22)一侧,X3轴丝杆(15)穿过X3轴螺母,所述的第二滑座(22)通过X3轴螺母实现与X3轴丝杆(15)的螺纹连接;
所述的Y3轴组还包括与Y3轴丝杆(33)相配合的Y3轴螺母,所述的Y3轴螺母设置在第二刀具安装板(13)上,Y3轴丝杆(33)穿过Y3轴螺母,所述的第二刀具安装板(13)通过Y3轴螺母实现与Y3轴丝杆(33)的螺纹连接。
7.根据权利要求2或3或4所述的正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床,其特征在于:所述的Z1轴组还包括设置在床身上的Z1轴座,所述的Z1轴丝杆(4)远离Z1轴伺服电机(3)的一端与Z1轴座转动连接。
8.根据权利要求7所述的正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床,其特征在于:所述的Z1轴座内设置轴承,所述的Z1轴丝杆(4)远离Z1轴伺服电机(3)的一端设置在轴承内圈中。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的正轴有五轴结构的重切走心式车铣机床,其特征在于:所述的Z1轴丝杆(4)、X1轴丝杆(9)、Y1轴丝杆(11)、X3轴丝杆(15)和Y3轴丝杆(33)均为滚珠丝杆。
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