CN109079585A - 一种五面体加工机 - Google Patents

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Abstract

一种五面体加工机，包含X轴移动平台、Z轴移动平台、刀库装置、水平回转台、第一回转台、第二回转台，采用三轴系统控制，利用双向回转台回转功能进行工件的三维空间的旋转，良好的操作界面使五面体加工工艺编程难度降低，采用换刀手臂随机换刀库进行刀具管理可快速随机换刀，使机床加工效率提升，采用三个液压驱动的回转台，水平回转台为基础工作台，在水平回转台上面再增加二个液压驱动的回转台，分别为第一回转台与第二回转台，水平回转台将被加工件在Z轴旋转，第一回转台与第二回转台对被加工件在水平轴旋转，通过三个回转台的旋转形成可对被加工件五面进行加工的加工设备，同时还可对被加工件交换，加工效率更高。

Description

一种五面体加工机
【技术领域】
本发明涉及机床技术，特别是不针对某一特殊金属加工用途的金属加工机床的组合或联合的一种五面体加工机技术。
【背景技术】
在现有的国产机床制造技术中，五面体加工中心制造一直为国内机床制造厂的难题，但随着机械设备及高端零配件的高速发展，五面体加工中心成为零件制造必不可少的加工设备，五面体加工机的加工效率高、五面成形精度高，具有推动零件市场质量与技术提升的作用，但一般五面体加工中心采用立式龙门的架构，多轴控制，操作复杂，价格高，无法适应市场要求，有极大的优化与改善空间。
目前大幅面机床都是采用立式龙门方式，但该方面存在装夹工件不方便，空运行进给速度不高，换刀路径长造成换刀速度慢，不便实现五面加工等问题。
本发明描述的五面体加工机有效的解决了以上问题，采用一种侧挂式卧式主轴实现X、Y、Z三轴动柱卧式加工，在该机床的顶部配置有刀臂式刀库，可实现快速换刀，机床工作台采用由三个90度一分的迴转式工作台组成，在一个水平安装的工作台面可分别装夹需加工的工件，在加工中每个零件同时可实现五个面的加工，且该五面体加工机垂直安装，对于大幅面的工件装夹方便，占地面积小，实现五面加工，换刀速度快，进给速度快，装卸过程加工机也在工作，效率高。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种三轴系统控制的五面体加工机，具有良好的人机介面，操作简单，制造成本低，为国内五面体加工中心的应用奠定良好的基础，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明公开了一种五面体加工机1，包含X轴移动平台100、Z轴移动平台200、刀库装置300、水平回转台400。
该X轴移动平台100，包含有一个第一底座110、一个X轴平台120、以及一组互相配合的第一滑轨130与第一滑座140，该第一滑轨130固设于该第一底座110，该X轴平台120固设于该第一滑座140。
该Z轴移动平台200，垂直设置于该X轴平台120上，能被该X轴平台120带动而水平移动，该Z轴移动平台200包含有一个第二底座210、一个Z轴平台220、一个主轴头230以及一组互相配合的第二滑轨240与第二滑座250；该第二滑轨240固设于该第二底座210，该Z轴平台220固设于该第二滑座250；该主轴头230设置于该Z轴平台220，具有一个水平设置的刀具夹持机构231与一个主轴马达232，该Z轴平台220的Z轴行程顶部预先设置有一个换刀位置。
该刀库装置300，设置于该Z轴移动平台200的该第二底座210的顶部，包含有一个刀具库310及一个换刀手臂320；该刀具库310包含有多个刀具，该换刀手臂320设置于该刀具库310的一个侧边，具有一个换刀321与一对刀爪322，该换刀轴321为水平设置，该一对刀爪322对称设置于该换刀轴321的上下两端。
该水平回转台400，设置于该X轴移动平台100的一侧边，具有一个第三底座410与一个水平转台420，该水平转台420的回转轴为Z轴。
该五面体加工机1更包含第一回转台500与第二回转台600。
进一步的，该第一回转台500，设置于该水平回转台400上的该水平转台420，具有一个第四底座510与一个第一垂直转台520，该第一垂直转台520的回转轴为水平轴；该第一垂直转台520更设有一个第一加工件夹持装置521。
进一步的，该第二回转台600，亦设置于该水平回转台400上的该水平转台420，具有一个第五底座610与一个第二垂直转台620，该第二垂直转台620的回转轴为水平轴，且平行于该第一垂直转台520的回转轴；该第二垂直转台620更设有一个第二加工件夹持装置621。
进一步的，该X轴移动平台100更包含有一个第一伺服马达丝杠机构150，用于驱动该X轴平台120水平移动。
进一步的，该Z轴移动平台200更包含有一个第二伺服马达丝杠机构270，用于驱动该Z轴平台220垂直移动。
进一步的，该水平回转台400、该第一回转台500、以及该第二回转台600，都采用液压驱动。
进一步的，该第二垂直转台620的回转轴平行于该第一垂直转台520的回转轴。
进一步的，该Z轴平台200的Z轴行程顶部预先设置有一个第一换刀位置260，该刀具库310的侧边预先设置有一个第二换刀位置360，该第二换刀位置360比该第一换刀位置260更高。
进一步的，该换刀轴321位于该第一换刀位置260与该第二换刀位置360之间，且该第一换刀位置260与该第二换刀位置360对称设置于该换刀轴321的上下两侧。
进一步的，该一对刀爪322具有一个待机位置325与一个抓刀位置326，于该待机位置325时，该一对刀爪322为水平放置，于该抓刀位置326时，该一对刀爪322为垂直放置。
本发明的有益效果为：通过五面体双工作台加工机有效的克服了大幅面机床加工存在的弊端，同时该五面体加工机采用一种侧挂式卧式主轴实现X、Y、Z三轴动柱卧式加工，在该机床的顶部配置有刀臂式刀库，可实现快速换刀，机床工作台采用由三个90度一分的迴转式工作台组成，在一个水平安装的工作台面可分别装夹需加工的工件，在加工中每个零件同时可实现五个面的加工，且该五面体加工机垂直安装，对于大幅面的工件装夹方便，占地面积小，实现五面加工，换刀速度快，进给速度快，装卸过程加工机也在工作，效率高。
【附图说明】
图1为本发明五面体加工机俯视的0度回转台结构组成示意图。
图2为本发明五面体加工机俯视的90度回转台结构组成示意图。
图3为本发明五面体加工机的三维立体结构组成示意图。
图4为本发明五面体加工机的二维前视结构组成示意图。
图5为本发明五面体加工机的二维右视结构组成示意图。
图6为本发明五面体加工机的二维俯视结构组成示意图。
附图中符号所相应的部件说明如下：1、五面体加工机；100、X轴移动平台；110、第一底座；120、X轴平台；130、第一滑轨；140；第一滑座；150、第一伺服马达丝杠机构；200、Z轴移动平台；210、第二底座；220、Z轴平台；230、主轴头；231、刀具夹持机构；232、主轴马达；240、第二滑轨；250、第二滑座；260、第一换刀位置；270、第二伺服马达丝杠机构；300、刀库装置；310、刀具库；311、刀具；320、换刀手臂；321、换刀轴；322、刀爪；325、待机位置；326、抓刀位置；360、第二换刀位置；400.水平回转台；500、第一回转台；510、第四底座；520、第一垂直转台；521、第一加工件夹持装置；600、第二回转台；610、第五底座；620、第二垂直转台；621、第二加工件夹持装置。
【具体实施方式】
本发明主要披露一种五面体加工机结构组成及五面加工原理，以下文中所对照的附图，主要表达与本发明特征有关的结构示意，并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制，在先说明。
请参照图1-6所示，五面体加工机1的结构组成示意图，该五面体加工机1，包含X轴移动平台100、Z轴移动平台200、刀库装置300、水平回转台400。
该X轴移动平台100，包含有一个第一底座110、一个X轴平台120、以及一组互相配合的第一滑轨130与第一滑座140，该第一滑轨130固设于该第一底座110，该X轴平台120固设于该第一滑座140。
该Z轴移动平台200，垂直设置于该X轴平台120上，能被该X轴平台120带动而水平移动，该Z轴移动平台200包含有一个第二底座210、一个Z轴平台220、一个主轴头230以及一组互相配合的第二滑轨240与第二滑座250；该第二滑轨240固设于该第二底座210，该Z轴平台220固设于该第二滑座250；该主轴头230设置于该Z轴平台220，具有一个水平设置的刀具夹持机构231与一个主轴马达232，该Z轴平台220的Z轴行程顶部预先设置有一个换刀位置。
该刀库装置300，设置于该Z轴移动平台200的该第二底座210的顶部，包含有一个刀具库310及一个换刀手臂320；该刀具库310包含有多个刀具，该换刀手臂320设置于该刀具库310的一个侧边，具有一个换刀轴321与一对刀爪322，该换刀轴321为水平设置，该一对刀爪322对称设置于该换刀轴321的上下两端。
该水平回转台400，设置于该X轴移动平台100的一侧边，具有一个第三底座410与一个水平转台420，该水平转台420的回转轴为Z轴。
该五面体加工机1更包含第一回转台500与第二回转台600。
进一步的，该第一回转台500，设置于该水平回转台400上的该水平转台420，具有一个第四底座510与一个第一垂直转台520，该第一垂直转台520的回转轴为水平轴；该第一垂直转台520更设有一个第一加工件夹持装置521。
进一步的，该第二回转台600，亦设置于该水平回转台400上的该水平转台420，具有一个第五底座610与一个第二垂直转台620，该第二垂直转台620的回转轴为水平轴，且平行于该第一垂直转台520的回转轴；该第二垂直转台620更设有一个第二加工件夹持装置621。
进一步的，该X轴移动平台100更包含有一个第一伺服马达丝杠机构150，用于驱动该X轴平台120水平移动。
进一步的，该Z轴移动平台200更包含有一个第二伺服马达丝杠机构270，用于驱动该Z轴平台220垂直移动。
进一步的，该水平回转台400、该第一回转台500、以及该第二回转台600，都采用液压驱动。
进一步的，该第二垂直转台620的回转轴平行于该第一垂直转台520的回转轴。
进一步的，该Z轴平台220的Z轴行程顶部预先设置有一个第一换刀位置260，该刀具库310的侧边预先设置有一个第二换刀位置360，该第二换刀位置360比该第一换刀位置260更高。
进一步的，该换刀轴321位于该第一换刀位置260与该第二换刀位置360之间，且该第一换刀位置260与该第二换刀位置360对称设置于该换刀轴321的上下两侧。
进一步的，该一对刀爪322具有一个待机位置325与一个抓刀位置326，于该待机位置325时，该一对刀爪322为水平放置，于该抓刀位置326时，该一对刀爪322为垂直放置。
工作原理：先通过第一加工件夹持装置521和第二加工件夹持装置621分别夹持需要切割的物件，通过换刀手臂320在刀具库310中换取复合加工条件的刀具，通过第一伺服马达丝杠机构150驱动该X轴平台120在第一底座110水平移动和同时通过第二伺服马达丝杠机构270驱动该Z轴平台220在第二底座210垂直移动来确定切割刀具的加工位置，通过转动第二垂直转台620和第一垂直转台520来对夹持在第一加工件夹持装置521和第二加工件夹持装置621上的物件进行加工，可实现物件五个面的同时加工，有利于加快物件的加工速率，同时，Z轴移动平台200垂直安装在X轴平台120上，以便于装夹大幅面的工件，且占地面积小，可节省大量空间。
以上所述仅为本发明具体的实施方式，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域专门人士应可理解及实施，因此其他未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求中。

Claims (8)

1.一种五面体加工机(1)，包含X轴移动平台(100)、Z轴移动平台(200)、刀库装置(300)、水平回转台(400)，其特征在于：
该X轴移动平台(100)，包含有一个第一底座(110)、一个X轴平台(120)、以及一组互相配合的第一滑轨(130)与第一滑座(140)，该第一滑轨(130)固设于该第一底座(110)，该X轴平台(120)固设于该第一滑座(140)；
该Z轴移动平台(200)，垂直设置于该X轴平台(120)上，能被该X轴平台(120)带动而水平移动，该Z轴移动平台(200)包含有一个第二底座(210)、一个Z轴平台(220)、一个主轴头(230)以及一组互相配合的第二滑轨(240)与第二滑座(250)；该第二滑轨(240)固设于该第二底座(210)，该Z轴平台(220)固设于该第二滑座(250)；该主轴头(230)设置于该Z轴平台(220)，具有一个水平设置的刀具夹持机构(231)与一个主轴马达(232)；
该刀库装置(300)，设置于该Z轴移动平台(200)的该第二底座(210)的顶部，包含有一个刀具库(310)及一个换刀手臂(320)；该刀具库(310)包含有多个刀具(311)，该换刀手臂(320)设置于该刀具库(310)的一个侧边，具有一个换刀轴(321)与一对刀爪(322)，该换刀轴(321)为水平设置，该一对刀爪(322)对称设置于该换刀轴(321)的上下两端；
该水平回转台(400)，设置于该X轴移动平台(100)的一侧边，具有一个第三底座(410)与一个水平转台(420)，该水平转台(420)的回转轴为Z轴；
该五面体加工机(1)更包含第一回转台(500)与第二回转台(600)，其中，
该第一回转台(500)，设置于该水平回转台(400)上的该水平转台(420)，具有一个第四底座(510)与一个第一垂直转台(520)，该第一垂直转台(520)的回转轴为水平轴；该第一垂直转台(520)更设有一个第一加工件夹持装置(521)；
该第二回转台(600)，亦设置于该水平回转台(400)上的该水平转台(420)，具有一个第五底座(610)与一个第二垂直转台(620)，该第二垂直转台(620)的回转轴为水平轴，该第二垂直转台(620)更设有一个第二加工件夹持装置(621)。
2.根据权利要求1所述的五面体加工机(1)，其特征在于：该X轴移动平台(100)更包含有一个第一伺服马达丝杠机构(150)，用于驱动该X轴平台(120)水平移动。
3.根据权利要求1所述的五面体加工机(1)，其特征在于：该Z轴平台(220)的Z轴行程顶部预先设置有一个第一换刀位置(260)，该刀具库(310)的侧边预先设置有一个第二换刀位置(360)，该第二换刀位置(360)比该第一换刀位置(260)更高。
4.根据权利要求3所述的五面体加工机(1)，其特征在于：该换刀轴(321)位于该第一换刀位置(260)与该第二换刀位置(360)之间，且该第一换刀位置(260)与该第二换刀位置(360)对称设置于该换刀轴(321)的上下两侧。
5.根据权利要求2所述的五面体加工机(1)，其特征在于：该Z轴移动平台(200)更包含有一个第二伺服马达丝杠机构(270)，用于驱动该Z轴平台(220)垂直移动。
6.根据权利要求1至5其中任一项所述的五面体加工机(1)，其特征在于：该水平回转台(400)、该第一回转台(500)、以及该第二回转台(600)，都采用液压驱动。
7.根据权利要求1至5其中任一项所述的五面体加工机(1)，其特征在于：该第二垂直转台(620)的回转轴平行于该第一垂直转台(520)的回转轴。
8.根据权利要求7述的五面体加工机(1)，其特征在于：该换刀手臂(320)具有一个待机位置(325)与一个抓刀位置(326)，于该待机位置(325)时，该一对刀爪(322)为水平放置，于该抓刀位置(326)时，该一对刀爪(322)为垂直放置。
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