CN106392667A - 一种五轴复合加工中心 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种五轴复合加工中心，包括车身、主轴箱、滑块及工作台，车身由底座和侧墙组成，侧墙上设有X导轨，底座上设有Y导轨，滑块安装在X导轨上，工作台安装在Y导轨上，所述滑块上设有Z导轨，主轴箱安装Z导轨上，工作台包含U型架、工装夹具及Y向旋转轴，主轴箱内包含刀盘及Z向旋转轴，侧墙由高强度铸铁铸造，采用45度倾斜式结构，X导轨、Y导轨及Z导轨的起始端均安装有校准仪，终端均安装有接收器。本发明结构简单紧凑，安装方便，稳定性高，降低振动和噪音，提高工件的加工精度，减少零件加工时间，方便加工中心零点确定，装置占地面积小，性能可靠，具有显著的经济效益。

Description

一种五轴复合加工中心
技术领域
本发明涉及一种五轴复合加工中心，属于数控机床领域。
背景技术
五轴复合加工中心是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的加工中心，这种加工中心系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。目前，五轴复合加工中心系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段，由于五轴复合加工中心的重要性，越来越多的生产企业进行采购，但是五轴复合加工中心精度要求高，机床使用一段时间后需对机床进行检测和较零，十分的麻烦，另外加工过程中产生的振动对机床的精度也会产生影响。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种五轴复合加工中心。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种五轴复合加工中心，其特征在于，包括车身、主轴箱、滑块及工作台，前述车身由底座和侧墙组成，侧墙上设有X导轨，底座上设有Y导轨，前述滑块安装在X导轨上，前述工作台安装在Y导轨上，前述滑块上设有Z导轨，前述主轴箱安装Z导轨上，前述工作台包含U型架、工装夹具及Y向旋转轴，前述主轴箱内包含刀盘及Z向旋转轴。
优选地，前述车身采用米汉那铸铁铸造，车身内部为蜂窝状结构，并布置有足够加强筋板，且经过两次人工时效处理，稳定性好，强度高，各项精度稳定可靠，最终使机床得到高刚性和长久稳定的精度。
优选地，前述X导轨、Y导轨及Z导轨的起始端安装有校准仪，终端安装有接收器。
优选地，前述铸铁采用米汉那铸铁，具有良好的机械性能，。
优选地，前述校准仪为红外线校准仪，接收器为红外线接收器，校准仪内设有位置传感器，能时刻检测导轨误差，精确的提供机床零点，减少对刀时间。
优选地，前述X导轨、Y导轨及Z导轨采用C3级精密双螺母滚珠丝杠，并在安装时在丝杠两端施加预紧，能提高加工中心进给精度，并可消除热伸长造成的导轨精度损失。
优选地，前述主轴箱、滑块和工作台上均设有延导轨前行的电机，所述电机为采用光栅闭环控制直线电机，具有体积小，成本低及可靠性高的特点。
优选地，前述刀盘采用可更换的10工位旋转盘，车刀位和钻刀位为间隔安装，方便更换刀具并能防止发生刀具干涉。
优选地，前述X导轨、Y导轨及Z导轨材质采用经固溶处理的17-4PH，具有良好的刚度和韧性，承受更大的载荷，并能有效的减缓振动的影响。
本发明的有益之处在于：本发明结构简单紧凑，安装方便，稳定性高，降低振动和噪音，提高工件的加工精度，减少零件加工时间，方便加工中心零点确定，装置占地面积小，性能可靠，具有显著的经济效益。
附图说明
图1是本发明的一个优选实施例的示意图；
图2是本发明中刀盘的正视图。
图中附图标记的含义：1、底座，2、侧墙，3、X导轨，4、滑块，5、Z导轨，6、主轴箱，7、Z向旋转轴，8、大齿轮，9、工装夹具，10、U型架，11、Y向旋转轴，12、Y导轨，13、车刀位，14、钻刀位，15、校准仪，16、接收器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参见图1，本发明的一种五轴复合加工中心，包括车身、主轴箱6、滑块4及工作台；车身采用米汉那铸铁铸造，车身内部为蜂窝状结构，并布置有足够加强筋板，经过两次人工时效处理，使机床得到高刚性和长久稳定的精度；车身由底座1和侧墙2组成，侧墙2上设有X导轨3，底座1上设有Y导轨12，滑块4安装在X导轨3上，工作台安装在Y导轨12上，所述滑块4上设有Z导轨5，主轴箱6安装Z导轨5上，工作台包含U型架10、工装夹具9及Y向旋转轴11，U型架10与Y向旋转轴11采用花键连接或者直接焊死固定；主轴箱6内包含刀盘8及Z向旋转轴7，主轴箱6、滑块4和工作台上均设有延导轨前行的电机，其中电机为采用光栅闭环控制直线电机；侧墙2采用45度倾斜式结构， X导轨3、Y导轨12及Z导轨5的起始端均安装有校准仪15，终端均安装有接收器16，X导轨3、Y导轨12及Z导轨5采用C3级精密双螺母滚珠丝杠，并在安装时在丝杠两端施加预紧。
参见图1和图2，刀盘8采用可更换的10工位旋转盘，车刀位13和钻刀位14为间隔安装，刀盘8中心空处钻有T25标准花键，同时与刀盘8相连接的Z向旋转轴7头部同样为T25标准花键。
具体到本实施例中，校准仪15为红外线校准仪，接收器16为红外线接收器，校准仪15内设有位置传感器，通过红外线能检测导轨的平行度，方式装置“带病”运行，位置传感器可以精确的提供机床零点，减少对刀时间，X导轨3、Y导轨12及Z导轨5材质采用经固溶处理的17-4PH，具有良好的刚度和韧性，承受更大的载荷，并能有效的减缓振动的影响。
综上所述，本发明结构简单紧凑，安装方便，稳定性高，能减少振动和噪音的产生，降低发生跳刀、崩刀等现象的发生，提高工件的加工精度，减少刀具损耗，具有显著的经济利益。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种五轴复合加工中心，其特征在于，包括车身、主轴箱（6）、滑块（4）及工作台，所述车身由底座（1）和侧墙（2）组成，侧墙（2）上设有X导轨（3），底座（1）上设有Y导轨（12），所述滑块（4）安装在X导轨（3）上，所述工作台安装在Y导轨（12）上，所述滑块（4）上设有Z导轨（5），所述主轴箱（6）安装Z导轨（5）上，所述工作台包含U型架（10）、工装夹具（9）及Y向旋转轴（11），所述主轴箱（6）内包含刀盘（8）及Z向旋转轴（7），所述侧墙（2）由高强度铸铁铸造，采用45度倾斜式结构，所述X导轨（3）、Y导轨（12）及Z导轨（5）的起始端均安装有校准仪（15），终端均安装有接收器（16）。
2.根据权利要求1所述的一种五轴复合加工中心，其特征在于所述车身采用米汉那铸铁铸造，车身内部为蜂窝状结构，并布置有足够加强筋板，且经过两次人工时效处理。
3.根据权利要求1所述的一种五轴复合加工中心，其特征在于，所述校准仪（15）为红外线校准仪，接收器（16）为红外线接收器，校准仪（15）内设有位置传感器。
4.根据权利要求1所述的一种五轴复合加工中心，其特征在于，所述X导轨（3）、Y导轨（12）及Z导轨（5）采用C3级精密双螺母滚珠丝杠，并在安装时在丝杠两端施加预紧。
5.根据权利要求1所述的一种五轴复合加工中心，其特征在于，所述主轴箱（6）、滑块（4）和工作台上均设有延导轨前行的电机，所述电机为采用光栅闭环控制直线电机。
6.根据权利要求1所述的一种五轴复合加工中心，其特征在于，所述刀盘（8）采用可更换的10工位旋转盘，车刀位（13）和钻刀位（14）为间隔安装。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种五轴复合加工中心，其特征在于，所述X导轨（3）、Y导轨（12）及Z导轨（5）材质采用经固溶处理的17-4PH。
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