CN106475789A - 一种板材加工中心 - Google Patents

Abstract

本发明为一种板材加工中心，床身固定，左立柱、右立柱对称设置在床身两侧，第一Y轴横梁和第二Y轴横梁横跨床身分别与左立柱和右立柱固定连接，X轴横梁的两端通过沿床身宽度方向往复移动的导轨副分别与第一Y轴横梁和第二Y轴横梁连接。X轴横梁上同时设置有能沿高度方向往复移动的Z1机械轴和Z2五轴切割装置。Z1机械轴能与刀库配合实现自动换刀。Z2五轴切割装置的切割刀头可水平方向360°任意角度旋转，垂直方向±90°任意角度倾斜。龙门行走装置，可带动左、右两立柱沿床身长度方向移动。

Description

一种板材加工中心

技术领域

本发明涉及板材切割加工领域，尤其是大型板材切割加工机械领域。

背景技术

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们对保温车厢、阳光房等的需求量大幅度增加，这种车厢或者阳光房结构多由木材、玻璃钢、FRP复合板材、铝板、硬质塑料、亚克力等大型板材切割组装而成，为了满足功能和外观的需求，组装板材多为大块整体结构，然而在现有技术中并没有相应的对这些大型板材切割加工的设备，需要人手持切割工具进行切割或钻孔，耗费大量的人力，加工时间长，定位精度差。并且在加工板材时往往也会产生大量的飞屑和粉末，这些飞屑和粉末会对人体产生很大的伤害，严重影响工人的健康。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种板材加工中心，用于解决现有技术中大型板材依靠工人手工切割和钻孔，体力消耗量大，加工时间长，定位精度差，粉尘污染严重影响工人健康等相关问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种板材加工中心，包括：

床身部分，所述床身部分包括床身和工作台，所述工作台设置在所述床身上，用于固定待加工板材，所述床身的左右两侧分别设置导轨Ⅰ和导轨Ⅱ，所述导轨Ⅰ与所述导轨Ⅱ对称设置。

立柱部分，所述立柱部分包括左立柱和右立柱；所述左立柱上固定设置滑块Ⅰ，所述左立柱设置于所述床身的左侧面，通过导轨Ⅰ与滑块Ⅰ组成的导轨副与所述床身相连接；所述右立柱上固定设置滑块Ⅱ，所述右立柱设置于所述床身的右侧面，通过导轨Ⅱ与滑块Ⅱ组成的导轨副与所述床身相连接。

Y轴横梁部分，包括第一Y轴横梁和第二Y轴横梁，两Y轴横梁均横跨床身与左立柱和右立柱固定连接；两Y轴横梁分别设置在两立柱的前后两面；所述第一Y轴横梁和第二Y轴横梁上分别设置沿床身宽度方向的第一Y向导轨和第二Y向导轨。

X轴横梁，所述X轴横梁上设置第一滑块和第二滑块；所述X轴横梁通过第一滑块与第一Y向导轨组成第一Y向导轨副，通过第二滑块与第二Y向导轨组成第二Y向导轨副，所述的第一Y向导轨副、第二Y向导轨副分别与所述第一Y轴横梁和第二Y轴横梁相连接。

Y轴传动系统，用于带动X轴横梁沿所述第一Y向导轨和第二Y向导轨移动。

Z1机械轴，通过导轨副与所述X轴横梁相连接，可沿高度方向移动；所述Z1机械轴上设置可旋转的主轴。

刀库，与所述左立柱或右立柱相连接，与所述Z1机械轴相配合可实现自动换刀。

Z2五轴切割装置，通过导轨副与所述X轴横梁相连接，可沿高度方向移动；所述Z2五轴切割装置的切割刀头可水平方向360°任意角度旋转，垂直方向±90°任意角度倾斜，能对板材任意角度切割。

龙门行走装置，可带动左右两立柱沿床身长度方向移动。

优选地，所述板材加工中心还包括两个操作台，所述操作台分别固定在所述左立柱和右立柱上，随立柱一起沿床身长度方向移动。

进一步地，所述板材加工中心还包括吸尘装置，所述吸尘装置包括Z1吸尘罩、Z2吸尘罩、连接管道、吸尘器；所述Z1吸尘罩和Z2吸尘罩分别固定设置在所述Z1机械轴和所述Z2五轴切割装置加工位置的上方，所述Z1吸尘罩、Z2吸尘罩上部通过吸尘管道与吸尘器连接，所述吸尘器放置于所述操作台上。

进一步地，所述床身为数段拼接组成。

进一步地，所述工作台采用真空吸附方式固定板材。

优选地，所述刀库为斗笠式刀库。

进一步地，所述五轴切割装置包括：Z2固定板、Z2滑板、Z2导轨、Z2滑块、Z2丝杠、Z2丝杠螺母、Z2平衡气缸、Z2气缸安装支架、Z2气缸连接支架、Z2浮动接头、C轴固定座、立轴电机、立轴谐波减速机、五轴箱体、水平电机、水平谐波减速机、切割电机、切割刀头和Z2丝杠驱动装置；所述Z2固定板固定在所述X轴横梁上，所述Z2滑块固定在所述Z2固定板上，所述Z2导轨固定在所述Z2滑板上，所述Z2滑块与所述Z2导轨组成能上下移动的导轨副；所述Z2丝杠驱动装置固定在所述Z2固定板上，并设置在所述Z2滑板的上方，所述Z2丝杠通过轴承固定在所述Z2固定板上，其上部与Z2丝杠驱动装置相连接，所述Z2丝杠螺母固定在所述Z2滑板上；所述Z2气缸安装支架固定在Z2固定板上，对称分布在所述Z2滑板的两侧，其上固定有所述Z2平衡气缸；所述Z2气缸连接支架固定在所述Z2滑板上，所述Z2平衡气缸通过所述Z2浮动接头与所述Z2气缸连接支架连接；在Z2丝杠驱动装置和Z2平衡气缸驱动下，Z2滑板沿Z2轴导轨上下运动；所述C轴固定座固定安装在所述Z2滑板的下端，所述立轴电机和所述立轴谐波减速机均固定在所述C轴固定座上，所述立轴电机输出轴与所述立轴谐波减速机的输入轴连接；所述立轴谐波减速机的输出端与所 述五轴箱体固定连接；所述水平电机固定在所述五轴箱体上，所述水平电机的输出轴与所述水平谐波减速机的输入轴连接；所述水平谐波减速机的输出端与所述切割电机的法兰固定连接；所述切割刀头直接固定安装在所述切割电机的输出轴上。

进一步地，所述切割刀头为锯片。

进一步地，所述Z1机械轴包括：Z1固定板、Z1滑板、Z1导轨、Z1滑块、Z1丝杠、Z1丝杠螺母、Z1平衡气缸、Z1气缸安装支架、Z1气缸连接支架、Z1浮动接头、Z1丝杠驱动装置、机械主轴、打刀缸、打刀缸支架、机械主轴电机、机械主轴电机座、机械主轴箱体；所述Z1固定板固定在所述X轴横梁上，所述Z1滑块固定在所述Z1固定板上，所述Z1导轨固定在所述Z1滑板上，所述Z1滑块与所述Z1导轨组成能上下移动的导轨副；所述Z1丝杠驱动装置固定在所述Z1固定板上，并设置在所述Z1滑板的上方，所述Z1丝杠通过轴承固定在所述Z1固定板上，其上部与Z1丝杠驱动装置相连接，所述Z1丝杠螺母固定在所述Z1滑板上；所述Z1气缸安装支架固定在Z1固定板上，对称分布在所述Z1滑板的两侧，其上固定有所述Z1平衡气缸；所述Z1气缸连接支架固定在所述Z1滑板上，所述Z1平衡气缸通过所述Z1浮动接头与所述Z1气缸连接支架连接；在Z1丝杠驱动装置和Z1平衡气缸驱动下，Z1滑板沿Z1轴导轨上下运动；所述打刀缸支架固定在所述Z1滑板上，所述打刀缸固定在所述打刀缸支架上，所述机械主轴箱体固定在所述Z1滑板上，所述机械主轴电机座、机械主轴分别固定在所述机械主轴箱体上，机械主轴电机固定在所述机械主轴电机座上，所述机械主轴电机与所述机械主轴通过联轴器连接。

进一步地，所述斗笠式刀库包括：刀库气缸、驱动装置、刀库支架、刀库中心轴、刀盘、刀夹；刀库支架通过导轨副与左立柱或右立柱相连接，所述驱动装置固定设置在刀库支架下端，与所述刀库中心轴相连接，所述刀库中心轴通过轴承安装在所述刀库支架上，所述刀盘固定在所述刀库中心轴上，所述刀夹沿周向均匀固定在所述刀盘上，所述刀库气缸通过所述气缸连接支架固定在龙门行走装置的立柱上，所述刀库气缸通过气缸连接块与所述刀库支架固定，所述刀库气缸推动所述气缸支架水平方向移动到换刀位置，所述驱动装置驱动所述刀库中心轴旋转。

如上所述，本发明板材加工中心，具有以下有益效果：床身与左立柱、右立柱之间设置有沿床身长度方向的导轨副，龙门行走装置驱动左立柱、右立柱沿X轴(即导轨Ⅰ、导轨Ⅱ方向)往复移动。第一Y轴横梁和第二Y轴横梁均横跨床身与左立柱和右立柱固定连接，X轴横梁通过第一Y向导轨副和第二Y向导轨副分别与第一Y轴横梁和第二Y轴横梁相连接，其能在Y轴传动系统的驱动下，沿Y轴(即第一Y向导轨和第二Y向导轨方向)往复移动。Z1机械轴和Z2五轴切割装置均与X轴横梁相固定，并均能通过导轨沿Z轴(即高度方向)移动，Z1机械轴设置有可旋转的主轴，可与刀库配合实现自动换刀，完成对板材的钻孔、攻丝、铣槽等机加工艺，Z2五轴切割装置的切割刀头可水平方向360°任意角度旋转，垂直方向±90°任意角度倾斜，能对板材任意角度切割。工人在远离切割刀头的操作台位置进行操作，只需控制操作按钮，就能同时完成对板材的切割和钻孔、攻丝等工序，省时省力省时间，加工精度高，可以减少粉尘污染对人体的伤害。

附图说明

图1为本发明的总立体结构视图；

图2为本发明的部分立体结构视图；

图3为本发明的主要机械结构主视图；

图4为图3的俯视图；

图5为图3的左视图；

图6为图3中A部分的局部放大图；

图7为本发明的五轴切割装置剖视图。

图中：1、床身 2、工作台 3、待加工板材

4.1、左立柱 4.2、右立柱 5、配电柜

6、第一Y轴横梁 7、Z1机械轴 8、Z2五轴切割装置

9、X轴横梁 10、斗笠式刀库 12、操作台

13、控制面板 14、急停按钮 15、吸尘器

16、吸尘管道 17、Z1吸尘罩 18、Z2吸尘罩

19、Y轴齿轮 20、Y轴驱动支架 21、Y轴减速机

22、Y轴驱动电机 23、Z1平衡气缸 24、Z1滑板

25、Z2滑板 26、Z2气缸安装支架 27、第二Y轴横梁

28、刀头防护罩 29、切割电机 30、切割刀头

31、五轴箱体 32、机械主轴 33、刀库气缸

34、刀库驱动电机 35、刀库减速机 36、刀库联轴器座

37、刀库支架 38、刀库中心轴 39、刀盘

40、刀夹 41、真空吸附台面 42、吸附法兰

43、T型槽 50、立轴电机 53、C轴固定座

54、立轴谐波减速机 56、水平电机 58、水平谐波减速机

66、打刀缸 67、打刀缸支架 68、机械主轴电机

69、机械主轴电机座 70、机械主轴箱体 71、Z1气缸安装支架

72、Z1固定板 73、Z1浮动接头 74、Z1气缸连接支架

75、Z2平衡气缸 76、Z2浮动接头 77、Z2气缸连接支架

78、Z2加强架 79、Z2固定板 80、齿条

90、Z2丝杠驱动装置 91、Z1丝杠驱动装置 101、导轨Ⅰ

102、导轨Ⅱ 103、滑块Ⅰ 104、滑块Ⅱ

105、第一Y向导轨 106、第二Y向导轨 107、第一滑块

108、第二滑块 109、X轴齿轮 110、X轴齿条

111、Z2导轨 112、Z2滑块 113、Z1导轨

114、Z1滑块

具体实施方式

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

下面结合附图1～4所示的一种具体实施实例来说明本发明的技术方案。

如图1、2、3所示，整机包括床身1、工作台2、立柱部分4、配电柜5、第一Y轴横梁6、第二Y轴横梁27、X轴横梁9、Z1机械轴7、Z2五轴切割装置8、刀库10、吸尘装置11、操作台12、控制面板13、数控系统等。工作台2固定在床身1上，用于固定待加工板材3。床身1的左右两侧分别设置导轨Ⅰ101和导轨Ⅱ102，导轨Ⅰ101与导轨Ⅱ102对称设置。立柱部分4包括左立柱4.1和右立柱4.2，左立柱4.1上固定设置滑块Ⅰ103，左立柱4.1设置于床身1的左侧面，通过导轨Ⅰ101与滑块Ⅰ103组成的导轨副与床身1相连接。右立柱4.2上固定设置滑块Ⅱ104，右立柱4.2设置于床身1的右侧面，通过导轨Ⅱ102与滑块Ⅱ104组成的导轨副与床身1相连接。第一Y轴横梁6和第二Y轴横梁27均横跨床身1与左立柱4.1 和右立柱4.2固定连接。两Y轴横梁分别设置在两立柱的前后两面。第一Y轴横梁6和第二Y轴横梁27上分别设置沿床身宽度方向的第一Y向导轨105和第二Y向导轨106。X轴横梁9上设置第一滑块107和第二滑块108，X轴横梁9通过第一滑块107与第一Y向导轨105组成第一Y向导轨副，通过第二滑块108与第二Y向导轨106组成第二Y向导轨副，第一导轨副和第二导轨副分别与第一Y轴横梁6和第二Y轴横梁27相连接。Y轴传动系统，用于带动X轴横梁9沿第一Y向导轨105和第二Y向导轨106移动。Y轴传动系统由Y轴驱动支架20、Y轴齿轮19、Y轴减速机21、Y轴驱动电机22、Y轴齿条80。Y轴驱动支架20固定在X轴横梁9上，Y轴减速机21固定在Y轴驱动支架20上，Y轴齿轮19固定在Y轴减速机21的输出轴上，Y轴驱动电机22固定在Y轴减速机21上，Y轴驱动电机22的输出轴和Y轴减速机21通过联轴器连接，Y轴齿条80沿与第一Y向导轨105方向设置，X轴横梁9在Y轴传动系统的驱动下沿第一Y向导轨105和第二Y向导轨106移动。龙门行走装置包括X轴电机107、X轴减速机108、X轴齿轮109、X轴齿条110，通过X轴电机107带动安装在X轴减速机108输出轴上的X轴齿轮109和设置在床身1侧面的X轴齿条110相啮合带动左立柱4.1和右立柱4.2沿导轨Ⅰ101方向移动。

Z1机械轴7，通过导轨副与X轴横梁9相连接，可沿高度方向移动。Z1机械轴7上设置可旋转的主轴。

刀库10，与右立柱4.2相连接，与Z1机械轴7相配合可实现自动换刀。

Z2五轴切割装置8，通过导轨副与X轴横梁9相连接，可沿高度方向移动。Z2五轴切割装置8的切割刀头可水平方向360°任意角度旋转，垂直方向±90°任意角度倾斜，能对板材任意角度切割。

工作时，龙门行走装置驱动左、右立柱沿X轴(即导轨Ⅰ、导轨Ⅱ方向)往复移动，X轴横梁9在Y轴传动系统的驱动下，沿Y轴(即第一Y向导轨和第二Y向导轨方向)往复移动，Z1机械轴7和Z2五轴切割装置8均与X轴横梁9相固定，并均能通过导轨沿Z轴(即高度方向)移动，Z1机械轴7设置有可旋转的主轴，可与刀库10配合实现自动换刀，完成对板材的钻孔、攻丝、铣槽等机加工艺，Z2五轴切割装置8的切割刀头可水平方向360°任意角度旋转，垂直方向±90°任意角度倾斜，能对板材任意角度切割。工人在远离切割刀头的操作台位置进行操作，只需控制操作按钮，就能同时完成对板材的切割和钻孔、攻丝等工序，省时省力省时间，加工精度高，同时也减少了粉尘污染对人体造成的伤害。

如图所示，本发明板材加工中心还包括两个操作台12，操作台12分别固定在所述左立柱4.1和右立柱4.2上，随立柱一起沿床身长度方向移动。这样操作人员既可以时时对加工 过程进行跟踪又可以根据加工的需要选择更有利于观察的操作台来进行操作。Z1吸尘罩17和Z2吸尘罩18分别固定设置在Z1机械轴7和Z2五轴切割装置8加工位置的上方，Z1吸尘罩17、Z2吸尘罩18下部为敞开式结构，上部通过吸尘管道16与吸尘器15连接，吸尘器15放置于操作台12上。床身1是由5段分床身拼接而成，拼接处通过连接板、螺钉、锥销固定，拼接后床身1总长27米。工作台2上设置有真空吸附台面41，采用真空吸附方式固定板材，台面上装有密封泡芙条、吸附法兰42、定位气缸、T型槽43，并配有大功率真空泵，吸附法兰42与大功率真空泵相联通，抽真空时，通过吸附法兰42将待加工板材吸附固定。床身两侧可以设置多个定位气缸，定位气缸上装有定位块，工作时通过定位气缸快速定位，打开真空吸附阀门，工件被固定在工作台面上。本发明板材加工中心的刀库10为斗笠式刀库，Z1机械主轴7与斗笠式刀库之间能完成自动换刀。

如图3、4所示，五轴切割装置8包括：Z2固定板79、Z2滑板25、Z2导轨111、Z2滑块112、Z2丝杠、Z2丝杠螺母、Z2平衡气缸75、Z2气缸安装支架26、Z2气缸连接支架77、Z2浮动接头76、C轴固定座53、立轴电机50、立轴谐波减速机54、五轴箱体31、水平电机56、水平谐波减速机58、切割电机29、切割刀头30、Z2丝杠驱动装置90。Z2固定板79固定在X轴横梁9上，并通过Z2加强架78加强，Z2滑板25固定在Z2固定板79上，Z2导轨111固定在Z2滑板25上，Z2滑板25与Z2导轨111组成能上下移动的导轨副。Z2丝杠驱动装置90固定在Z2固定板79上，并设置在Z2滑板25的上方，丝杠通过轴承固定在Z2固定板79上，其上部与Z2丝杠驱动装置90相连接，丝杠螺母固定在Z2滑板25上。Z2气缸安装支架26固定在Z2固定板79上，对称分布在Z2滑板25的两侧，其上固定有Z2平衡气缸75。Z2气缸连接支架77固定在Z2滑板25上，Z2平衡气缸75通过Z2浮动接头76与Z2气缸连接支架77连接。在Z2丝杠驱动装置90和Z2平衡气缸75驱动下，Z2滑板25沿Z2轴导轨上下运动。C轴固定座53固定安装在Z2滑板25的下端，立轴电机50和立轴谐波减速机54均固定在C轴固定座53上，立轴电机50输出轴与立轴谐波减速机54的输入轴通过同步带传动(也可以用连轴器传动)。立轴谐波减速机54的输出端与五轴箱体31固定连接，水平电机56固定在箱体31上，水平电机56的输出轴与水平谐波减速机58的输入轴通过同步带传动(也可以用连轴器传动)，水平谐波减速机58的输出端与切割电机29的法兰固定连接，切割刀头30直接固定安装在切割电机29的输出轴上。立轴电机50通过同步轮、立轴谐波减速机54等带动五轴箱体31水平方向360°旋转，水平电机56通过同步轮、水平谐波减速机58等带动切割电机29在±90°范围内倾斜，切割电机29带动切割刀头30旋转，从而实现水平方向360°，垂直方向±90°任意角度切割。五轴切割装置的切割刀头30为锯片或其他 盘壮类刀头，刀头外部安装有刀头防护罩28，利用刀头的旋转对板材实现切割。

如图3所示，Z1机械轴7包括：Z1固定板72、Z1滑板24、Z1导轨113、Z1滑块114、Z1丝杠、Z1丝杠螺母、Z1平衡气缸23、Z1气缸安装支架71、Z1气缸连接支架74、Z1浮动接头73、Z1丝杠驱动装置91、机械主轴32、打刀缸66、打刀缸支架67、机械主轴电机68、机械主轴电机座69、机械主轴箱体70。Z1固定板72固定在X轴横梁9上，Z1滑块114固定在Z1固定板72上，Z1导轨113固定在Z1滑板24上，Z1滑块114与Z1导轨113组成能上下移动的导轨副。Z1丝杠驱动装置91固定在Z1固定板72上，并设置在Z1滑板24的上方，丝杠通过轴承固定在Z1固定板72上，其上部与Z1丝杠驱动装置91相连接，丝杠螺母固定在Z1滑板24上。Z1气缸安装支架71固定在Z1固定板72上，对称分布在Z1滑板24的两侧，其上固定有Z1平衡气缸23。Z1气缸连接支架74固定在Z1滑板24上，Z1平衡气缸23通过Z1浮动接头73与Z1气缸连接支架74连接。在Z1丝杠驱动装置91和Z1平衡气缸23驱动下，Z1滑板24沿Z1轴导轨上下运动。打刀缸支架67固定在Z1滑板24上，打刀缸66固定在打刀缸支架67上，机械主轴箱体70固定在Z1滑板24上，机械主轴电机座69、机械主轴32分别固定在机械主轴箱体70上，机械主轴电机68固定在机械主轴电机座69上，机械主轴电机68与机械主轴32通过联轴器连接。

如图3所示，斗笠式刀库10包括刀库气缸33、刀库驱动电机34、刀库减速机35、刀库联轴器座36、刀库支架37、刀库中心轴38、刀盘39、刀架40。刀库驱动电机34和减速机35组成刀库驱动装置，刀库支架37通过导轨副与右立柱4.2连接，联轴器座36固定在刀库支架37下端，减速机35固定在联轴器座36上，驱动电机34电机轴与减速机35的输入轴连接，刀库中心轴38通过轴承安装在刀库支架37上，刀库中心轴38通过联轴器与减速机35的输出轴连接，刀盘39固定在刀库中心轴38上，刀夹40固定在刀盘39上，刀库气缸33通过气缸连接支架固定在立柱4上，刀库气缸33通过气缸连接块与刀库支架37固定。刀库气缸33推动气缸支架37水平方向移动到换刀位置，刀库驱动电机34通过减速机35、联轴器、刀库中心轴38带动刀盘39旋转。

除上述结构外，本发明还包括加工中心的基本配置如：配电柜5、控制面板12、急停按钮14和数控系统等用以完成自动化控制的所有模块。

本具体实施例的工作过程为：

①将工件放在工作台2上，通过定位气缸快速定位，打开真空吸附阀门，工件被固定在工作台面上。

②在数控系统控制下，Y轴传动系统的驱动电机22通过Y轴减速机21、Y轴齿轮19、Y轴齿条80驱动两立柱沿第一Y向导轨105和第二Y向导轨106移动，通过X轴电机107带动安装在X轴减速机108输出轴上的X轴齿轮109和设置在床身1侧面的X轴齿条110相啮合带动左立柱4.1和右立柱4.2沿导轨Ⅰ101方向移动到待加工位置的上方。

③在数控系统控制下，Z1驱动电机通过Z1减速机、联轴器驱动滚柱丝杠副带动Z1滑板24上的Z1机械主轴7沿直线导轨上下运动，Z1机械主轴7通过斗笠式刀库10实现自动换刀，完成工件的打孔、攻丝、铣槽、雕刻等加工工艺。

④在数控系统控制下，Z2驱动电机通过Z2减速机、联轴器驱动滚柱丝杠副带动Z2滑板25上沿直线导轨上下运动，立轴电机50通过同步轮、立轴谐波减速机等带动五轴锯箱体水平方向360°旋转，水平电机56通过同步轮、谐波减速机等带动锯片电机29在±90°范围内倾斜，切割电机29带动锯片旋转，从而实现工件的水平方向360°，垂直方向±90°任意角度切割。

⑤在工作的过程中，大功率吸尘器通过吸尘管道16、Z1吸尘罩17和Z2吸尘罩18将加工过程产生的粉尘、微小废料等收集，保护刀具和电机的同时改善工作环境。

综上所述，本发明只需一次装夹，就能同时完成对板材的切割和钻孔、攻丝等工序，省时省力省时间，加工精度高，又能通过吸尘器及时的将加工过程中产生的废屑及时吸走，所以本发明能够解决现有技术中切割工艺和打孔攻丝等工艺需要多次装夹、位置误差大，以及板材加工时飞屑较大影响电机和刀具寿命及操作人员健康等相关问题。

上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种板材加工中心，其特征在于，包括：

床身部分，所述床身部分包括床身和工作台，所述工作台设置在所述床身上，用于固定待加工板材，所述床身的左右两侧分别设置导轨Ⅰ和导轨Ⅱ，所述导轨Ⅰ与所述导轨Ⅱ对称设置；

立柱部分，所述立柱部分包括左立柱和右立柱；所述左立柱上固定设置滑块Ⅰ，所述左立柱设置于所述床身的左侧面，通过导轨Ⅰ与滑块Ⅰ组成的导轨副与所述床身相连接；所述右立柱上固定设置滑块Ⅱ，所述右立柱设置于所述床身的右侧面，通过导轨Ⅱ与滑块Ⅱ组成的导轨副与所述床身相连接；

Y轴横梁部分，包括第一Y轴横梁和第二Y轴横梁，两Y轴横梁均横跨床身与左立柱和右立柱固定连接；两Y轴横梁分别设置在两立柱的前后两面；所述第一Y轴横梁和第二Y轴横梁上分别设置沿床身宽度方向的第一Y向导轨和第二Y向导轨；

X轴横梁，所述X轴横梁上设置第一滑块和第二滑块；所述X轴横梁通过第一滑块与第一Y向导轨组成第一Y向导轨副，通过第二滑块与第二Y向导轨组成第二Y向导轨副，所述的第一Y向导轨副、第二Y向导轨副分别与所述第一Y轴横梁和第二Y轴横梁相连接；

Y轴传动系统，用于带动X轴横梁沿所述第一Y向导轨和第二Y向导轨移动；

Z1机械轴，通过导轨副与所述X轴横梁相连接，可沿高度方向移动；所述Z1机械轴上设置可旋转的主轴；

刀库，与所述左立柱或右立柱相连接，与所述Z1机械轴相配合可实现自动换刀；

Z2五轴切割装置，通过导轨副与所述X轴横梁相连接，可沿高度方向移动；所述Z2五轴切割装置的切割刀头可水平方向360°任意角度旋转，垂直方向±90°任意角度倾斜，能对板材任意角度切割。

龙门行走装置，可带动左、右两立柱沿床身长度方向移动。

2.根据权利要求1所述的板材加工中心，其特征在于，还包括两个操作台，所述操作台分别固定在所述左立柱和右立柱上，随立柱一起沿床身长度方向移动。

3.根据权利要求2所述的板材加工中心，其特征在于，还包括吸尘装置，所述吸尘装置包括Z1吸尘罩、Z2吸尘罩、连接管道、吸尘器；所述Z1吸尘罩和Z2吸尘罩分别固定设置在所述Z1机械轴和所述Z2五轴切割装置加工位置的上方，所述Z1吸尘罩、Z2吸尘罩上部通过吸尘管道与吸尘器连接，所述吸尘器放置于所述操作台上。

4.根据权利要求3所述的板材加工中心，其特征在于，所述床身为数段拼接组成。

5.根据权利要求4所述的板材加工中心，其特征在于，所述工作台采用真空吸附方式固定板材。

6.根据权利要求1～5任一项所述的板材加工中心，其特征在于，所述刀库为斗笠式刀库。

7.根据权利要求6所述的板材加工中心，其特征在于，所述五轴切割装置包括：Z2固定板、Z2滑板、Z2导轨、Z2滑块、Z2丝杠、Z2丝杠螺母、Z2平衡气缸、Z2气缸安装支架、Z2气缸连接支架、Z2浮动接头、C轴固定座、立轴电机、立轴谐波减速机、五轴箱体、水平电机、水平谐波减速机、切割电机、切割刀头和Z2丝杠驱动装置；所述Z2固定板固定在所述X轴横梁上，所述Z2滑块固定在所述Z2固定板上，所述Z2导轨固定在所述Z2滑板上，所述Z2滑块与所述Z2导轨组成能上下移动的导轨副；所述Z2丝杠驱动装置固定在所述Z2固定板上，并设置在所述Z2滑板的上方，所述Z2丝杠通过轴承固定在所述Z2固定板上，其上部与Z2丝杠驱动装置相连接，所述Z2丝杠螺母固定在所述Z2滑板上；所述Z2气缸安装支架固定在Z2固定板上，对称分布在所述Z2滑板的两侧，其上固定有所述Z2平衡气缸；所述Z2气缸连接支架固定在所述Z2滑板上，所述Z2平衡气缸通过所述Z2浮动接头与所述Z2气缸连接支架连接；在Z2丝杠驱动装置和Z2平衡气缸驱动下，Z2滑板沿Z2轴导轨上下运动；所述C轴固定座固定安装在所述Z2滑板的下端，所述立轴电机和所述立轴谐波减速机均固定在所述C轴固定座上，所述立轴电机输出轴与所述立轴谐波减速机的输入轴连接；所述立轴谐波减速机的输出端与所述五轴箱体固定连接；所述水平电机固定在所述五轴箱体上，所述水平电机的输出轴与所述水平谐波减速机的输入轴连接；所述水平谐波减速机的输出端与所述切割电机的法兰固定连接；所述切割刀头直接固定安装在所述切割电机的输出轴上。

8.根据权利要求7所述的板材加工中心，其特征在于，所述切割刀头为锯片。

9.根据权利要求8所述的板材加工中心，其特征在于，所述Z1机械轴包括：Z1固定板、Z1滑板、Z1导轨、Z1滑块、Z1丝杠、Z1丝杠螺母、Z1平衡气缸、Z1气缸安装支架、Z1气缸连接支架、Z1浮动接头、Z1丝杠驱动装置、机械主轴、打刀缸、打刀缸支架、机械主轴电机、机械主轴电机座、机械主轴箱体；所述Z1固定板固定在所述X轴横梁上，所述Z1滑块固定在所述Z1固定板上，所述Z1导轨固定在所述Z1滑板上，所述Z1滑块与所述Z1导轨组成能上下移动的导轨副；所述Z1丝杠驱动装置固定在所述Z1固定板上，并设置在所述Z1滑板的上方，所述Z1丝杠通过轴承固定在所述Z1固定板上，其上部与Z1丝杠驱动装置相连接，所述Z1丝杠螺母固定在所述Z1滑板上；所述Z1气缸安装支架固定在Z1固定板上，对称分布在所述Z1滑板的两侧，其上固定有所述Z1平衡气缸；所述Z1气缸连接支架固定在所述Z1滑板上，所述Z1平衡气缸通过所述Z1浮动接头与所述Z1气缸连接支架连接；在Z1丝杠驱动装置和Z1平衡气缸驱动下，Z1滑板沿Z1轴导轨上下运动；所述打刀缸支架固定在所述Z1滑板上，所述打刀缸固定在所述打刀缸支架上，所述机械主轴箱体固定在所述Z1滑板上，所述机械主轴电机座、机械主轴分别固定在所述机械主轴箱体上，机械主轴电机固定在所述机械主轴电机座上，所述机械主轴电机与所述机械主轴通过联轴器连接。

10.根据权利要求9所述的板材加工中心，其特征在于，所述斗笠式刀库包括：刀库气缸、驱动装置、刀库支架、刀库中心轴、刀盘、刀夹；刀库支架通过导轨副与左立柱或右立柱相连接，所述驱动装置固定设置在刀库支架下端，与所述刀库中心轴相连接，所述刀库中心轴通过轴承安装在所述刀库支架上，所述刀盘固定在所述刀库中心轴上，所述刀夹沿周向均匀固定在所述刀盘上，所述刀库气缸通过所述气缸连接支架固定在龙门行走装置的立柱上，所述刀库气缸通过气缸连接块与所述刀库支架固定，所述刀库气缸推动所述气缸支架水平方向移动到换刀位置，所述驱动装置驱动所述刀库中心轴旋转。