CN107052460A - 一种五自由度数控加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种五自由度数控加工装置，其包括机架，机架上部设置有加工头和工件固定机构，加工头和工件固定机构均与控制器电连接；机架包括水平架体和垂直架体，水平架体包括两个相对设置的第一支撑梁和两个相对设置的第二支撑梁，第一支撑梁和第二支撑梁构成方形的水平架体；垂直架体包括门型架体，门型架体的下部与水平架体之间通过固定件固定连接；门型架体上部设置有水平传动件，水平传动件的一端连接有水平驱动件，加工头设置在水平传动件上，门型架体上还设置有与水平传动件平行的水平导向件。本发明结构简单，其能够在五个自由度上实现对工件的加工操作，不仅提高了加工效率，还能有效降低装置的占地面积和能耗。

Description

一种五自由度数控加工装置
技术领域：
本发明涉及数控加工技术领域，具体涉及一种五自由度数控加工装置。
背景技术：
数控加工是在传统机床的基础上发展起来的，其利用数字信息控制零件和刀具的位移，从而实现多方位、多角度的加工操作。数控加工具有传统机床无法比拟的优势，其能够解决零件品种的多变、批量小、形状复杂、精度要求高等问题。目前的数控加工装置结构比较复杂，且占地面积大，使用购买费用较高，且加工的自由度有限，如何设计一种结构简单、占地面积小且购买使用费用低的数控加工装置是数控加工领域的技术难题。
发明内容：
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种五自由度数控加工装置。
为实现上述目的，本发明的技术解决措施如下：
一种五自由度数控加工装置，其包括机架，机架上部设置有加工头和工件固定机构，加工头和工件固定机构均与控制器电连接；机架包括水平架体和垂直架体，水平架体包括两个相对设置的第一支撑梁和两个相对设置的第二支撑梁，第一支撑梁和第二支撑梁构成方形的水平架体；垂直架体包括门型架体，门型架体的下部与水平架体之间通过固定件固定连接；门型架体上部设置有水平传动件，水平传动件的一端连接有水平驱动件，加工头设置在水平传动件上，门型架体上还设置有与水平传动件平行的水平导向件；加工头包括L型本体，L型本体的竖直板的外侧面设置有分别穿过水平传动件、水平导向件的水平传动孔以及水平导向孔，垂直板的上端延伸出延伸板，延伸板和L型本体的水平板之间通过固定座设置有升降传动件，升降传动件的上端固定连接有升降驱动件，延伸板和L型本体的水平板之间还通过导向套设置有与升降传动件平行的升降导向件，刀具固定架与升降传动件固定连接；两个相对设置的第一支撑梁之间设置有横向传动件，横向传动件的一端与横向驱动件固定连接，横向传动件上滑动设置有工件固定机构，横向传动件的两侧还设置有横向导向件；工件固定机构包括支撑架，支撑架下部设置有分别穿过横向传动件、横向导向件的横向传动孔以及横向导向孔，支撑架上部通过摆动轴转动连接有摆动架，一个摆动轴的端部固定连接有从动齿轮，支撑架的外侧固定有摆动电机，摆动电机的输出轴连接有驱动齿轮，从动齿轮和驱动齿轮之间通过传动链连接；摆动架上部通过旋转轴转动连接有固定盘，旋转轴的下端穿过摆动架与转动齿轮连接，摆动架上部还设置有旋转电机，旋转电机的输出轴穿过摆动架连接有驱动轮，驱动轮和转动齿轮之间通过带齿皮带连接。
第一支撑梁和第二支撑梁之间通过直角连接件固定连接。
横向传动件为高精度滚珠丝杠，横向驱动件为正反转电机。
升降驱动件为升降气缸，升降导向件为两个，分别位于升降传动件的两侧。
水平导向件的数量为两个，分别位于水平传动件的上侧和下侧，水平导为光滑导杆。
水平传动件为高精度滚珠丝杠，水平驱动件为正反转电机。
第一支撑梁和第二支撑梁均为方形型钢制成，第一支撑梁和第二支撑梁的长度相等，且外表面上均喷涂由防腐蚀层。
本发明的有益效果在于：本发明结构简单，其能够在五个自由度上实现对工件的加工操作，不仅提高了加工效率，还能有效降低装置的占地面积和能耗。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为加工头的结构示意图；
图3为工件固定机构的结构示意图；
图4为工件固定机构的侧视图。
具体实施方式：
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做出详细的说明。
如图1-4所示，一种五自由度数控加工装置，其包括机架，机架上部设置有加工头2和工件固定机构3，加工头2和工件固定机构3均与控制器电连接；机架包括水平架体和垂直架体，水平架体包括两个相对设置的第一支撑梁11和两个相对设置的第二支撑梁12，第一支撑梁11和第二支撑梁12构成方形的水平架体；垂直架体包括门型架体10，门型架体10的下部与水平架体之间通过固定件111固定连接；门型架体10上部设置有水平传动件131，水平传动件131的一端连接有水平驱动件13，加工头2设置在水平传动件131上，门型架体10上还设置有与水平传动件131平行的水平导向件132；加工头2包括L型本体20，L型本体20的竖直板的外侧面设置有分别穿过水平传动件131、水平导向件132的水平传动孔204以及水平导向孔203，垂直板的上端延伸出延伸板，延伸板和L型本体20的水平板之间通过固定座202设置有升降传动件222，升降传动件222的上端固定连接有升降驱动件21，延伸板和L型本体20的水平板之间还通过导向套201设置有与升降传动件222平行的升降导向件221，刀具固定架23与升降传动件222固定连接；两个相对设置的第一支撑梁11之间设置有横向传动件141，横向传动件141的一端与横向驱动件14固定连接，横向传动件141上滑动设置有工件固定机构3，横向传动件141的两侧还设置有横向导向件142；工件固定机构3包括支撑架30，支撑架30下部设置有分别穿过横向传动件141、横向导向件142的横向传动孔301以及横向导向孔302，支撑架30上部通过第一摆动轴331和第二摆动轴332转动连接有摆动架32，第一摆动轴331的端部固定连接有从动齿轮333，支撑架30的外侧固定有摆动电机31，摆动电机31的输出轴连接有驱动齿轮，从动齿轮333和驱动齿轮之间通过传动链34连接；摆动架32上部通过旋转轴转动连接有固定盘35，旋转轴的下端穿过摆动架32与转动齿轮351连接，摆动架32上部还设置有旋转电机36，旋转电机36的输出轴穿过摆动架32连接有驱动轮361，驱动轮361和转动齿轮351之间通过带齿皮带37连接。
第一支撑梁11和第二支撑梁12之间通过直角连接件112固定连接。
横向传动件141为高精度滚珠丝杠，横向驱动件14为正反转电机。
升降驱动件21为升降气缸，升降导向件221为两个，分别位于升降传动件222的两侧。
水平导向件132的数量为两个，分别位于水平传动件131的上侧和下侧，水平导向件132为光滑导杆。
水平传动件131为高精度滚珠丝杠，水平驱动件13为正反转电机。
第一支撑梁11和第二支撑梁12均为方形型钢制成，第一支撑梁11和第二支撑梁12的长度相等，且外表面上均喷涂由防腐蚀层。
所述实施例用以例示性说明本发明，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对所述实施例进行修改，因此本发明的权利保护范围，应如本发明的权利要求所列。

Claims (7)

1.一种五自由度数控加工装置，其特征在于：其包括机架，机架上部设置有加工头(2)和工件固定机构(3)，加工头(2)和工件固定机构(3)均与控制器电连接；机架包括水平架体和垂直架体，水平架体包括两个相对设置的第一支撑梁(11)和两个相对设置的第二支撑梁(12)，第一支撑梁(11)和第二支撑梁(12)构成方形的水平架体；垂直架体包括门型架体(10)，门型架体(10)的下部与水平架体之间通过固定件(111)固定连接；门型架体(10)上部设置有水平传动件(131)，水平传动件(131)的一端连接有水平驱动件(13)，加工头(2)设置在水平传动件(131)上，门型架体(10)上还设置有与水平传动件(131)平行的水平导向件(132)；加工头(2)包括L型本体(20)，L型本体(20)的竖直板的外侧面设置有分别穿过水平传动件(131)、水平导向件(132)的水平传动孔(204)以及水平导向孔(203)，垂直板的上端延伸出延伸板，延伸板和L型本体(20)的水平板之间通过固定座(202)设置有升降传动件(222)，升降传动件(222)的上端固定连接有升降驱动件(21)，延伸板和L型本体(20)的水平板之间还通过导向套(201)设置有与升降传动件(222)平行的升降导向件(221)，刀具固定架(23)与升降传动件(222)固定连接；两个相对设置的第一支撑梁(11)之间设置有横向传动件(141)，横向传动件(141)的一端与横向驱动件(14)固定连接，横向传动件(141)上滑动设置有工件固定机构(3)，横向传动件(141)的两侧还设置有横向导向件(142)；工件固定机构(3)包括支撑架(30)，支撑架(30)下部设置有分别穿过横向传动件(141)、横向导向件(142)的横向传动孔(301)以及横向导向孔(302)，支撑架(30)上部通过第一摆动轴(331)和第二摆动轴(332)转动连接有摆动架(32)，第一摆动轴(331)的端部固定连接有从动齿轮(333)，支撑架(30)的外侧固定有摆动电机(31)，摆动电机(31)的输出轴连接有驱动齿轮，从动齿轮(333)和驱动齿轮之间通过传动链(34)连接；摆动架(32)上部通过旋转轴转动连接有固定盘(35)，旋转轴的下端穿过摆动架(32)与转动齿轮(351)连接，摆动架(32)上部还设置有旋转电机(36)，旋转电机(36)的输出轴穿过摆动架(32)连接有驱动轮(361)，驱动轮(361)和转动齿轮(351)之间通过带齿皮带(37)连接。
2.根据权利要求1所述的一种五自由度数控加工装置，其特征在于：第一支撑梁(11)和第二支撑梁(12)之间通过直角连接件(112)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种五自由度数控加工装置，其特征在于：横向传动件(141)为高精度滚珠丝杠，横向驱动件(14)为正反转电机。
4.根据权利要求1所述的一种五自由度数控加工装置，其特征在于：升降驱动件(21)为升降气缸，升降导向件(221)为两个，分别位于升降传动件(222)的两侧。
5.根据权利要求1所述的一种五自由度数控加工装置，其特征在于：水平导向件(132)的数量为两个，分别位于水平传动件(131)的上侧和下侧，水平导向件(132)为光滑导杆。
6.根据权利要求1所述的一种五自由度数控加工装置，其特征在于：水平传动件(131)为高精度滚珠丝杠，水平驱动件(13)为正反转电机。
7.根据权利要求1所述的一种五自由度数控加工装置，其特征在于：第一支撑梁(11)和第二支撑梁(12)均为方形型钢制成，第一支撑梁(11)和第二支撑梁(12)的长度相等，且外表面上均喷涂由防腐蚀层。
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