CN110193754A - 立柱内置刀库的五轴机床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种立柱内置刀库的五轴机床，它包括床身，所述床身的中部设置有两条平行的立柱导轨副，所述立柱导轨副上滑动连接有立柱，所述立柱通过齿轮齿条副在立柱导轨副上做前后运动，所述床身的两侧设置有夹紧机构，所述立柱的上方设置有拖板导轨副，所述拖板导轨副上滑动连接有拖板，所述拖板通过直线导轨副与滑座滑动连接，所述滑座的底部设置有五轴头，所述五轴头上可拆卸式地连接有刀头。本发明提供一种立柱内置刀库的五轴机床，它在机床两侧设有两套夹紧机构，在加工一侧的工件时可以对另一侧的工件进行上下料的更换及清理工作，提高了加工的效率。

Description

立柱内置刀库的五轴机床
技术领域
本发明涉及一种立柱内置刀库的五轴机床，属于数控加工机床领域。
背景技术
目前，随着越来越多的新材料的开发及应用，相对应的更加高效的加工设备的需求应运而生，本台设备是为了针对玻纤新材料工件的铣削及锯切加工而设计研发的，为了加工不规则的曲面，之前用机器人加工，然而机器人加工过程中，机械手的刚性差，加工尺寸不稳定而且效率低下，导致加工速度慢，装夹定位不牢靠，铣削质量差，产生残次品的概率高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种立柱内置刀库的五轴机床，它在机床两侧设有两套夹紧机构，在加工一侧的工件时可以对另一侧的工件进行上下料的更换及清理工作，提高了加工的效率。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种立柱内置刀库的五轴机床，它包括床身，所述床身的中部设置有两条平行的立柱导轨副，所述立柱导轨副上滑动连接有立柱，所述立柱通过齿轮齿条副在立柱导轨副上做前后运动，所述床身的两侧设置有夹紧机构，所述立柱的上方设置有拖板导轨副，所述拖板导轨副上滑动连接有拖板，所述拖板通过直线导轨副与滑座滑动连接，所述滑座的底部设置有五轴头，所述五轴头上可拆卸式地连接有刀头。
进一步，所述立柱中间内置有刀库单元，所述刀库单元包括由一层刀架、二层刀架和刀库门，所述一层刀架和二层刀架均通过刀架气缸推动刀架导轨副进行进出，所述刀库门通过气缸推动围绕铰链做旋转运动。
进一步，所述齿轮齿条副包括消隙齿轮箱底部的齿轮和固定在床身上的齿条，所述立柱的背面连接有安装支架，所述消隙齿轮箱设置在安装支架上，所述消隙齿轮箱上连接有第一电机，所述齿轮与齿条相啮合。
进一步，所述夹紧机构包括固定在床身一侧的安装板，所述安装板上设置有两条平行的滑块导轨副，所述滑块导轨副上滑动连接有一对滑块，所述滑块上固定有油缸支架，所述油缸支架中间设置有固定底板，所述固定底板两侧设置有一对转角气缸，所述转角气缸的输出端设置有压头，所述安装板与滑块导轨副垂直的一侧设置有固定块。
进一步，所述安装板上开有T型槽，所述T型槽内设置有螺母，所述固定块内贯穿有与螺母相配合的螺栓。
进一步，所述立柱的上方设置有第一滚珠丝杠副和三条平行的拖板导轨副，所述拖板导轨副通过第二电机驱动第一滚珠丝杠副带动拖板做左右运动。
进一步，所述拖板上设置有一对平行的滑座导轨副，所述滑座通过第三电机驱动第二滚珠丝杠副在滑座导轨副上做上下运动。
进一步，所述滑座两侧设置有平衡气缸，所述平衡气缸通过气缸活塞杆与滑座连接。
进一步，所述立柱呈倒T字型。
进一步，所述五轴头的加工位置分别位于床身两侧的固定底板的上方。
采用了上述技术方案，本发明相比机械手加工刚性更好，切削功率更大，对于细长件的加工尺寸更稳定，装夹定位牢靠，加工精度更高，可以适应各种长度的待加工件，两侧夹紧机构的设置使得机床整体的加工效率提高，机床整体结构紧凑，整体占地面积小。
附图说明
图1为本发明的立柱内置刀库的五轴机床的主视图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本发明的夹紧机构的立体图；
图4为图1的后视图；
图5为图4的局部放大图；
图6为本发明的刀库单元的立体图；
图7为本发明的第三电机驱动第二滚珠丝杠副的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
如图1～7所示，一种立柱内置刀库的五轴机床，它包括床身1，所述床身1的中部设置有两条平行的立柱导轨副31，所述立柱导轨副31上滑动连接有立柱3，所述立柱3通过齿轮齿条副在立柱导轨副31上做前后运动，所述齿轮齿条副包括消隙齿轮箱7底部的齿轮71和固定在床身1上的齿条11，所述立柱3的背面连接有安装支架8，所述消隙齿轮箱7设置在安装支架8上，所述消隙齿轮箱7上连接有第一电机72，第一电机72转动，带动消隙齿轮箱7底部的齿轮71转动，齿轮71与齿条11相啮合，从而使立柱3做前后运动。所述床身1的两侧设置有夹紧机构2，一侧的夹紧机构2夹住工件进行加工，另一侧的夹紧机构2同时人工进行上料下料，所述立柱3的上方设置有拖板导轨副32，所述拖板导轨副32上滑动连接有拖板5，所述拖板5通过直线导轨副51与滑座6滑动连接，所述滑座6的底部设置有五轴头10，所述五轴头10上可拆卸式地连接有刀头101，五轴头10控制刀头101对工件进行切割加工。
如图6所示，所述立柱3中间内置有刀库单元，在保证了自身刚度强度的情况下，大大缩小了机床整体空间，刀库单元用于存放刀头101，所述刀库单元包括由一层刀架41、二层刀架42和刀库门43，待更换的刀头存放在两层刀架上，所述一层刀架41和二层刀架42均通过刀架气缸44推动刀架导轨副45进行进出，所述刀库门43由刀库门气缸推动围绕铰链46做旋转运动，在进行切割加工时，刀库门43可以转动将两层刀架都遮住，有效地防止加工过程中产生的飞屑进入刀库。
如图2、3所示，所述夹紧机构2包括固定在床身1一侧的安装板21，所述安装板21上设置有两条平行的滑块导轨副26，所述滑块导轨副26上滑动连接有一对滑块27，所述滑块27上固定有油缸支架22，所述油缸支架22中间设置有固定底板25，所述固定底板25两侧设置有一对转角气缸23，所述转角气缸23的输出端设置有压头28，将工件放置在固定底板25之后，两个转角气缸23带动压头28旋转并下降，使压头28压紧工件。安装板21与滑块导轨副26垂直的一侧设置有固定块24，所述安装板21上开有T型槽，所述T型槽内设置有螺母212，所述固定块24内贯穿有与螺母212相配合的螺栓213，由于工件为长条形，可以根据工件的长度确定需要的夹紧机构2的数量及位置，当油缸支架22移动到需要的位置时，通过固定块24的螺栓213与T型槽211内的螺母连接，以固定整个夹紧机构2的位置，使工件的装夹定位更加牢靠。
如图1所示，所述立柱3的上方设置有第一滚珠丝杠副33和三条平行的拖板导轨副32，所述拖板导轨副32通过第二电机34驱动第一滚珠丝杠副33带动拖板5做左右运动。所述拖板5上设置有一对平行的滑座导轨副61，所述滑座6通过第三电机62驱动第二滚珠丝杠副63在滑座导轨副61上做上下运动，五轴头10固定在滑座6的底部，切割加工工件时，拖板5带动五轴头10左右移动，滑座6带动五轴头10上下移动。
如图1所示，所述滑座6两侧设置有平衡气缸9，所述平衡气缸9通过气缸活塞杆与滑座6连接，滑座6向上移动时，由于滑座6自身的重力大，第三电机62驱动滑座6向上时负载太大，平衡气缸9起到辅助拉力的作用。
如图1所示，所述立柱3呈倒T字型，倒T字型两边可以避开操作人员的高度，可以使操作人员可以更为安全方便地装卸工件。
如图1所示，所述五轴头10的加工位置分别位于床身1两侧的固定底板25的上方，整个机床形式为双工位形式，一侧夹紧机构2对工件进行生产加工，加工完后进行清理装卸工件，同时五轴头10移动到另一侧夹紧机构2上，对工件进行加工，提高了加工效率。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立柱内置刀库的五轴机床，其特征在于：它包括床身(1)，所述床身(1)的中部设置有两条平行的立柱导轨副(31)，所述立柱导轨副(31)上滑动连接有立柱(3)，所述立柱(3)通过齿轮齿条副在立柱导轨副(31)上做前后运动，所述床身(1)的两侧设置有夹紧机构(2)，所述立柱(3)的上方设置有拖板导轨副(32)，所述拖板导轨副(32)上滑动连接有拖板(5)，所述拖板(5)通过直线导轨副(51)与滑座(6)滑动连接，所述滑座(6)的底部设置有五轴头(10)，所述五轴头(10)上可拆卸式地连接有刀头(101)。
2.根据权利要求1所述的立柱内置刀库的五轴机床，其特征在于：所述立柱(3)中间内置有刀库单元，所述刀库单元包括由一层刀架(41)、二层刀架(42)和刀库门(43)，所述一层刀架(41)和二层刀架(42)均通过刀架气缸(44)推动刀架导轨副(45)进行进出，所述刀库门(43)由刀库门气缸推动围绕铰链(46)做旋转运动。
3.根据权利要求1所述的立柱内置刀库的五轴机床，其特征在于：所述齿轮齿条副包括消隙齿轮箱(7)底部的齿轮(71)和固定在床身(1)上的齿条(11)，所述立柱(3)的背面连接有安装支架(8)，所述消隙齿轮箱(7)设置在安装支架(8)上，所述消隙齿轮箱(7)上连接有第一电机(72)，所述齿轮(71)与齿条(11)相啮合。
4.根据权利要求1所述的立柱内置刀库的五轴机床，其特征在于：所述夹紧机构(2)包括固定在床身(1)一侧的安装板(21)，所述安装板(21)上设置有两条平行的滑块导轨副(26)，所述滑块导轨副(26)上滑动连接有一对滑块(27)，所述滑块(27)上固定有油缸支架(22)，所述油缸支架(22)中间设置有固定底板(25)，所述固定底板(25)两侧设置有一对转角气缸(23)，所述转角气缸(23)的输出端设置有压头(28)，所述安装板(21)与滑块导轨副(26)垂直的一侧设置有固定块(24)。
5.根据权利要求4所述的立柱内置刀库的五轴机床，其特征在于：所述安装板(21)上开有T型槽，所述T型槽内设置有螺母(212)，所述固定块(24)内贯穿有与螺母(212)相配合的螺栓(213)。
6.根据权利要求1所述的立柱内置刀库的五轴机床，其特征在于：所述立柱(3)的上方设置有第一滚珠丝杠副(33)和三条平行的拖板导轨副(32)，所述拖板导轨副(32)通过第二电机(34)驱动第一滚珠丝杠副(33)带动拖板(5)做左右运动。
7.根据权利要求1所述的立柱内置刀库的五轴机床，其特征在于：所述拖板(5)上设置有一对平行的滑座导轨副(61)，所述滑座(6)通过第三电机(62)驱动第二滚珠丝杠副(63)在滑座导轨副(61)上做上下运动。
8.根据权利要求7所述的立柱内置刀库的五轴机床，其特征在于：所述滑座(6)两侧设置有平衡气缸(9)，所述平衡气缸(9)通过气缸活塞杆与滑座(6)连接。
9.根据权利要求1所述的立柱内置刀库的五轴机床，其特征在于：所述立柱(3)呈倒T字型。
10.根据权利要求4所述的立柱内置刀库的五轴机床，其特征在于：所述五轴头(10)的加工位置分别位于床身(1)两侧的固定底板(25)的上方。
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