CN111941150A - 一种五轴联动数控机床 - Google Patents

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刘荣昌
张一帆
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Abstract

本发明提供一种五轴联动数控机床，涉及数控机床领域。该五轴联动数控机床，包括底座，所述底座顶部设置有X轴滑座，所述X轴滑座顶部对称固定连接有支撑座，所述支撑座顶部设置有Y轴滑座，所述Y轴滑座侧壁固定连接有Z轴滑座，所述底座远离X轴滑座处镂空设置有加工座装置，所述支撑座顶部远离Y轴滑座侧固定连接有支撑板，所述支撑板远离Y轴滑座侧壁设置有刀塔装置，所述刀塔装置与Z轴滑座之间设置刀具切换装置。通过设置有加工座装置，启动第二电机带动转动杆转动，从而控制工作台的转动，便于装置进行加工，同时配合第一电机的启动带动安装座转动，提升了工作台的工作自由度，使得装置满足多维度加工的需要，可面对更高的精度设备。

Description

一种五轴联动数控机床
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种五轴联动数控机床。
背景技术
五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高、专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床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，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、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。
申请人在申请本发明时，经过检索，发现中国专利公开了一种“一种五轴联动数控机床”，其申请号为“CN201910936814.9”，该专利包括床身、通过主轴箱驱动的两个主轴，床身具有第一倾斜面和第二倾斜面；在第一倾斜面上通过X轴导轨可滑动地安装有X轴滑座；在X轴滑座的顶部平面通过Y轴导轨可滑动地安装有Z轴滑座；在Z轴滑座的安装面上通过Z轴导轨可滑动地安装有Z轴滑板；主轴箱驱动的两个主轴固定安装在Z轴滑板上。该数控机床的床身采用双斜面设计，提高了数控机床的稳定性且利于废料的排出。但是其加工自由度较少，无法满足高精度多维度加工的需要，所以，需要开发或者改进一种五轴联动数控机床。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种五轴联动数控机床，解决了数控机床加工自由度较少的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种五轴联动数控机床，包括底座，所述底座顶部设置有X轴滑座，所述X轴滑座顶部对称固定连接有支撑座，所述支撑座顶部设置有Y轴滑座，所述Y轴滑座侧壁固定连接有Z轴滑座，所述底座远离X轴滑座处镂空设置有加工座装置，所述支撑座顶部远离Y轴滑座侧固定连接有支撑板，所述支撑板远离Y轴滑座侧壁设置有刀塔装置，所述刀塔装置与Z轴滑座之间设置刀具切换装置。
优选的，所述底座顶部沿X轴方向设置有滑轨，所述滑轨与X轴滑座位置相配合，且滑轨与X轴滑座滑动连接，所述底座位于X轴滑轨的端面固定连接有第三电机。
优选的，两个所述支撑座顶部沿Y轴方向设置有滑轨，所述滑轨与Y轴滑座位置相配合，且滑轨与Y轴滑座滑动连接，两个所述支撑座固定连接有第四电机。
优选的，所述Z轴滑座位于Y轴滑座的Y轴方向设置，且Z轴滑座位于Y轴滑座远离第四电机侧，所述Y轴滑座靠近Z轴滑座侧设置有Y轴方向的滑轨，所述滑轨与Z轴滑座位置相配合，且滑轨与Z轴滑座滑动连接。
优选的，所述Y轴滑座顶部固定连接有第六电机，所述第六电机驱动端固定连接有螺纹杆，且螺纹杆与Z轴滑座螺纹连接，所述Z轴滑座顶部固定连接有第五电机，所述Z轴滑座位于第五电机驱动端固定连接有夹持装置。
优选的，所述加工座装置包括第一电机，所述第一电机与底座固定连接，所述第一电机驱动端固定连接有安装座，所述安装座通过螺栓固定连接有连接座，所述连接座侧壁固定连接有第二电机，所述第二电机驱动端贯穿固定连接有转动杆，所述转动杆端面与连接座转动连接，所述转动杆侧壁固定连接有工作台。
优选的，所述刀塔装置包括刀塔外壳，所述刀塔外壳与支撑板固定连接，所述刀塔外壳内中心位置固定连接有第七电机，所述第七电机外侧设置有固定筒，且固定筒与刀塔外壳固定连接，所述第七电机驱动端固定连接有承载壳体，所述承载壳体外侧壁均匀设置有多个夹持位。
优选的，所述刀具切换装置包括第八电机，所述第八电机驱动端固定连接有刀具切换板，所述刀具切换板两侧设置有夹持槽，且夹持槽与刀塔装置和夹持装置位置相配合。
工作原理：本发明通过启动第三电机22，带动X轴滑座2沿着底座1上的滑轨进行滑动，通过启动第四电机61，带动Y轴滑座6沿着支撑座21上的滑轨进行滑动，通过启动第六电机33，带动Z轴滑座3沿着Y轴滑座6的滑轨进行滑动，即可带动刀具进行全面的运动，在启动第五电机32，即可带动夹持装置31的位置，从控制刀具的方向，便于精准调节刀具，提升加工效果和加工效率，配套的，启动第二电机14带动转动杆15转动，从而控制工作台16的转动，便于装置进行加工，同时配合第一电机11的启动带动安装座12转动，从而提升工作台16的工作自由度，使得装置满足多维度加工的需要，可适用于更高的精度设备，配套的设置有刀具切换装置，通过启动第八电机5，带动刀具切换板51进行转动，将夹持位45的刀具和夹持装置31的刀具进行更换，其更换结构简单，易于实施，配合启动第七电机42，带动承载壳体44转动，从而调节夹持位45的位置，给装置的使用带来便利，其更换结构简单，易于实施。
(三)有益效果
本发明提供了一种五轴联动数控机床。具备以下有益效果：
1、本发明设置有加工座装置，即启动第二电机带动转动杆转动，从而控制工作台的转动，便于装置进行加工，同时配合第一电机的启动带动安装座转动，从而提升工作台的工作自由度，使得装置满足多维度加工的需要，可面对更高的精度设备。
2、本发明设置有刀具切换装置，通过启动第八电机，带动刀具切换板进行转动，将夹持位的刀具和夹持装置的刀具进行更换，其更换结构简单，易于实施。
3、本发明通过在设置有X-Y-Z轴传动的同时，在X轴滑座顶部设置两个支撑座，通过两个支撑座的设计给Z轴滑座提供了滑动和调节的空间，给更换刀具和更换加工零件带来便利。
4、本发明设计的连接座，在加工零件的时可盛装加工废屑，同时连接座通过螺栓进行固定，其易于拆卸和维护，提升装置使用的便利性。
附图说明
图1为本发明的正视图；
图2为本发明的侧视图；
图3为本发明连接座的剖视图；
图4为本发明连接座的俯视图；
图5为本发明的刀塔外壳正视图；
图6为本发明的刀塔外壳剖视图；
图7为本发明的刀具切换装置的结构示意图。
其中，1、底座；11、第一电机；12、安装座；13、连接座；14、第二电机；15、转动杆；16、工作台；2、X轴滑座；21、支撑座；22、第三电机；6、Y轴滑座；61、第四电机；3、Z轴滑座；31、夹持装置；32、第五电机；33、第六电机；34、螺纹杆；4、支撑板；41、刀塔外壳；42、第七电机；43、固定筒；44、承载壳体；45、夹持位；5、第八电机；51、刀具切换板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-7所示，本发明实施例提供一种五轴联动数控机床，包括底座1，底座1顶部设置有X轴滑座2，X轴滑座2顶部对称固定连接有支撑座21，支撑座21顶部设置有Y轴滑座6，Y轴滑座6侧壁固定连接有Z轴滑座3，底座1远离X轴滑座2处镂空设置有加工座装置，支撑座21顶部远离Y轴滑座6侧固定连接有支撑板4，支撑板4远离Y轴滑座6侧壁设置有刀塔装置，刀塔装置与Z轴滑座3之间设置刀具切换装置，通过在设置有X-Y-Z轴传动的同时，在X轴滑座2顶部设置两个支撑座21，通过两个支撑座21的设计给Z轴滑座3提供了滑动和调节的空间，给更换刀具和更换加工零件带来便利。
底座1顶部沿X轴方向设置有滑轨，滑轨与X轴滑座2位置相配合，且滑轨与X轴滑座2滑动连接，底座1位于X轴滑轨的端面固定连接有第三电机22，通过启动第三电机22，带动X轴滑座2沿着底座1上的滑轨进行滑动，对X轴位置进行调节。
两个支撑座21顶部沿Y轴方向设置有滑轨，滑轨与Y轴滑座6位置相配合，且滑轨与Y轴滑座6滑动连接，两个支撑座21固定连接有第四电机61，通过启动第四电机61，带动Y轴滑座6沿着支撑座21上的滑轨进行滑动，对Y轴位置进行调节。
Z轴滑座3位于Y轴滑座6的Y轴方向设置，且Z轴滑座3位于Y轴滑座6远离第四电机61侧，Y轴滑座6靠近Z轴滑座3侧设置有Y轴方向的滑轨，滑轨与Z轴滑座3位置相配合，且滑轨与Z轴滑座3滑动连接。
Y轴滑座6顶部固定连接有第六电机33，第六电机33驱动端固定连接有螺纹杆34，且螺纹杆34与Z轴滑座3螺纹连接，Z轴滑座3顶部固定连接有第五电机32，Z轴滑座3位于第五电机32驱动端固定连接有夹持装置31，通过启动第六电机33，带动Z轴滑座3沿着Y轴滑座6的滑轨进行滑动，对Z轴位置进行调节，即可带动刀具进行全面的运动，在启动第五电机32，即可带动夹持装置31的位置，从控制刀具的方向，便于精准调节刀具，提升加工效果和加工效率。
加工座装置包括第一电机11，第一电机11与底座1固定连接，第一电机11驱动端固定连接有安装座12，安装座12通过螺栓固定连接有连接座13，连接座13侧壁固定连接有第二电机14，第二电机14驱动端贯穿固定连接有转动杆15，转动杆15端面与连接座13转动连接，转动杆15侧壁固定连接有工作台16，启动第二电机14带动转动杆15转动，从而控制工作台16的转动，便于装置进行加工，同时配合第一电机11的启动带动安装座12转动，从而提升工作台16的工作自由度，使得装置满足多维度加工的需要，可适用于更高的精度设备，连接座13的设置，在加工零件的时可盛装加工废屑，同时连接座13通过螺栓进行固定，其易于拆卸和维护，提升装置使用的便利性。
刀塔装置包括刀塔外壳41，刀塔外壳41与支撑板4固定连接，刀塔外壳41内中心位置固定连接有第七电机42，第七电机42外侧设置有固定筒43，且固定筒43与刀塔外壳41固定连接，第七电机42驱动端固定连接有承载壳体44，承载壳体44外侧壁均匀设置有多个夹持位45。
刀具切换装置包括第八电机5，第八电机5驱动端固定连接有刀具切换板51，刀具切换板51两侧设置有夹持槽，且夹持槽与刀塔装置和夹持装置31位置相配合，设置有刀具切换装置，通过启动第八电机5，带动刀具切换板51进行转动，将夹持位45的刀具和夹持装置31的刀具进行更换，其更换结构简单，易于实施，配合启动第七电机42，带动承载壳体44转动，从而调节夹持位45的位置，给装置的使用带来便利，其更换结构简单，易于实施。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种五轴联动数控机床，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)顶部设置有X轴滑座(2)，所述X轴滑座(2)顶部对称固定连接有支撑座(21)，所述支撑座(21)顶部设置有Y轴滑座(6)，所述Y轴滑座(6)侧壁固定连接有Z轴滑座(3)，所述底座(1)远离X轴滑座(2)处镂空设置有加工座装置，所述支撑座(21)顶部远离Y轴滑座(6)侧固定连接有支撑板(4)，所述支撑板(4)远离Y轴滑座(6)侧壁设置有刀塔装置，所述刀塔装置与Z轴滑座(3)之间设置刀具切换装置。
2.根据权利要求1所述的一种五轴联动数控机床，其特征在于：所述底座(1)顶部沿X轴方向设置有滑轨，所述滑轨与X轴滑座(2)位置相配合，且滑轨与X轴滑座(2)滑动连接，所述底座(1)位于X轴滑轨的端面固定连接有第三电机(22)。
3.根据权利要求1所述的一种五轴联动数控机床，其特征在于：两个所述支撑座(21)顶部沿Y轴方向设置有滑轨，所述滑轨与Y轴滑座(6)位置相配合，且滑轨与Y轴滑座(6)滑动连接，两个所述支撑座(21)固定连接有第四电机(61)。
4.根据权利要求1所述的一种五轴联动数控机床，其特征在于：所述Z轴滑座(3)位于Y轴滑座(6)的Y轴方向设置，且Z轴滑座(3)位于Y轴滑座(6)远离第四电机(61)侧，所述Y轴滑座(6)靠近Z轴滑座(3)侧设置有Y轴方向的滑轨，所述滑轨与Z轴滑座(3)位置相配合，且滑轨与Z轴滑座(3)滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种五轴联动数控机床，其特征在于：所述Y轴滑座(6)顶部固定连接有第六电机(33)，所述第六电机(33)驱动端固定连接有螺纹杆(34)，且螺纹杆(34)与Z轴滑座(3)螺纹连接，所述Z轴滑座(3)顶部固定连接有第五电机(32)，所述Z轴滑座(3)位于第五电机(32)驱动端固定连接有夹持装置(31)。
6.根据权利要求1所述的一种五轴联动数控机床，其特征在于：所述加工座装置包括第一电机(11)，所述第一电机(11)与底座(1)固定连接，所述第一电机(11)驱动端固定连接有安装座(12)，所述安装座(12)通过螺栓固定连接有连接座(13)，所述连接座(13)侧壁固定连接有第二电机(14)，所述第二电机(14)驱动端贯穿固定连接有转动杆(15)，所述转动杆(15)端面与连接座(13)转动连接，所述转动杆(15)侧壁固定连接有工作台(16)。
7.根据权利要求1所述的一种五轴联动数控机床，其特征在于：所述刀塔装置包括刀塔外壳(41)，所述刀塔外壳(41)与支撑板(4)固定连接，所述刀塔外壳(41)内中心位置固定连接有第七电机(42)，所述第七电机(42)外侧设置有固定筒(43)，且固定筒(43)与刀塔外壳(41)固定连接，所述第七电机(42)驱动端固定连接有承载壳体(44)，所述承载壳体(44)外侧壁均匀设置有多个夹持位(45)。
8.根据权利要求1所述的一种五轴联动数控机床，其特征在于：所述刀具切换装置包括第八电机(5)，所述第八电机(5)驱动端固定连接有刀具切换板(51)，所述刀具切换板(51)两侧设置有夹持槽，且夹持槽与刀塔装置和夹持装置(31)位置相配合。
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