CN113681319A - 一种五轴加工用龙门数控加工工装 - Google Patents

Abstract

本发明属于加工中心领域，尤其是一种五轴加工用龙门数控加工工装，针对现有的工装夹持过程中不同尺寸工件的重心不一致，影响后续加工，且只能在较小范围内对工件进行夹持问题，现提出如下方案，其包括作业台和作业台底部栓接的支框，所述支框内侧中端的底部铰接有铰板，所述铰板顶部的中端栓接有连板，所述连板的顶端铰接有连架，所述连架的顶端铰接有齿杆，所述齿杆与支框铰接，所述齿杆的顶部啮合有齿条，利用移动的左夹板和右夹板可以保障待加工工件的重心一致，避免偏移，而且左夹板和右夹板的活动范围大，可以夹持的工件尺寸范围大，同时支框将大部分传动结构隐藏在其内部，减少外界因素的干扰。

Description

一种五轴加工用龙门数控加工工装

技术领域

本发明涉及加工中心技术领域，尤其涉及一种五轴加工用龙门数控加工工装。

背景技术

五轴联动加工是指在一台机床上至少有五个坐标轴，而且可在计算机数控系统的控制下同时协调运动进行加工，龙门数控加工工装是其中重要的组成部分，申请号为CN202010265367.1的专利公开了一种数控机床加工中心工件气动式夹持工装，通过撑顶装置的设置，使得通过较小功率气缸也可使得活动夹持块稳定的移动，进而能使得活动夹持块和固定夹持块稳定的夹持工件，从而能便于降低该夹持工装的能耗，有助于该夹持工装的节能环保。

但是该一种数控机床加工中心工件气动式夹持工装也存在一些问题，例如，只设置一个移动夹板和一个固定夹板，对不同尺寸的物品进行夹持时其重心往往不再同一点上，导致待加工工件的重心偏移，这给工件的加工带来麻烦，而且夹持结构的活动范围小，只能对一定尺寸的工件进行加工，同时其传动结构多暴露在外，容易受到外界因素的影响，影响结果传动。

发明内容

基于背景技术存在夹持过程中不同尺寸工件的重心不一致，影响后续加工，且只能在较小范围内对工件进行夹持的技术问题，本发明提出了一种五轴加工用龙门数控加工工装。

本发明提出的一种五轴加工用龙门数控加工工装，包括作业台和作业台底部栓接的支框，所述支框内侧中端的底部铰接有铰板，所述铰板顶部的中端栓接有连板，所述连板的顶端铰接有连架，所述连架的顶端铰接有齿杆，所述齿杆与支框铰接，所述齿杆的顶部啮合有齿条，所述齿条的内部螺纹连接有丝杆，所述丝杆的右端连接有电机，所述铰板的左端铰接有左板，所述铰板的右端铰接有右板，所述作业台的顶部开设有滑槽，所述滑槽内部的左侧滑动连接有左夹板，所述滑槽内部的右侧滑动连接有右夹板，所述左板的左端铰接有传动机构，所述右板的右端铰接有传导机构，本工装可以利用左夹板和右夹板同时同步移动对工件进行夹持固定，避免工件偏移，而且左夹板和右夹板都可以在滑槽的内部大范围活动，让其可以夹持更大尺寸或较小尺寸的工件，方便后续的加工，同时将大部分的结构隐藏保护起来，增强工装的稳定性。

优选的，所述传动机构包括上滑轮、下滑轮、传动带、连接块、大齿轮、小齿轮、主动轮、被动轮和链条，所述上滑轮的轴心处与支框的内部转动套接，所述下滑轮的轴心处与支框的内部并位于上滑轮的底部转动套接，所述传动带内侧的顶部和底部分别与上滑轮和下滑轮的表面传动连接，所述连接块的顶部和底部分别与传动带的两端栓接，所述连接块的右侧与左板的左端铰接，所述大齿轮的轴心处与上滑轮的后侧固定套接，所述大齿轮的顶部与小齿轮的底部啮合，所述小齿轮的轴心处与支框的内部转动套接，所述主动轮的轴心处与小齿轮的后侧固定套接，所述被动轮数量为两个，且两个被动轮的轴心处分别与支框内部的左侧和中端转动套接，所述链条呈三角结构分别与主动轮和两个被动轮传动连接，电机通过丝杆可以带动齿条移动，齿条通过齿杆可以带动连架移动，连架通过连板可以带动铰板转动，铰板的左端通过左板可以带动传动机构移动，传动机构可以带动左夹板移动，铰板的右端通过右板可以带动传导机构移动，传导机构可以带动右夹板移动，利用移动的左夹板和右夹板可以保障待加工工件的重心一致，避免偏移。

优选的，所述传导机构包括齿板、连接轮、下斜齿轮、上斜齿轮、传动轮、传导轮、第一轮、第二轮和螺杆，所述齿板的左侧与右板的右端铰接，所述齿板的右侧与连接轮的左侧啮合，所述连接轮的后侧与下斜齿轮的轴心处固定套接，所述下斜齿轮后侧的轴心处与支框的内部转动套接，所述下斜齿轮的顶部与上斜齿轮的底部啮合，所述上斜齿轮的右侧与传动轮左侧的轴心处固定套接，所述传动轮的轴心处与支框内部的右侧转动套接，所述传动轮与传导轮传动连接，所述传导轮右侧的轴心处与支框内部的右侧转动套接，所述传导轮的左侧与第一轮右侧的轴心处固定套接，所述第一轮的顶部与第二轮的底部啮合，所述第二轮的轴心处与螺杆的表面固定套接，所述螺杆的右端与支框内部的右侧转动套接电机通过丝杆可以带动齿条移动，齿条通过齿杆可以带动连架移动，连架通过连板可以带动铰板转动，铰板的左端通过左板可以带动传动机构移动，传动机构可以带动左夹板移动，铰板的右端通过右板可以带动传导机构移动，传导机构可以带动右夹板移动，利用移动的左夹板和右夹板可以保障待加工工件的重心一致，避免偏移。

优选的，所述支框的内部并位于传动带的内侧栓接有滑板，所述滑板的右侧与连接块的左侧滑动连接，所述左板的左端向上倾斜，滑板可以对连接块进行滑动限位。

优选的，所述左夹板的底部栓接有连接架，所述连接架的底端贯穿滑槽底部的开口并延伸到作业台的底部，所述链条的两端分别与连接架的两侧栓接，连接架可以用于连接左夹板和传动机构。

优选的，所述支框内部的底端栓接有限位杆，所述限位杆的表面与齿板的内部滑动连接，所述右板的右端向上倾斜，限位杆可以对齿板进行滑动限位。

优选的，所述传动轮和传导轮的表面之间设置有连接带，所述传动轮通过连接带与传导轮传动连接，所述下斜齿轮和上斜齿轮均为斜齿齿轮，连接带可以连接传动轮和传导轮。

优选的，所述下斜齿轮和上斜齿轮均为斜齿齿轮，保障结构的顺利传动。

优选的，所述螺杆的表面螺纹连接有移动块，所述移动块的顶部贯穿滑槽底部的开口并与右夹板的底部栓接，移动块可以连接右夹板和传导机构。

优选的，所述齿条的顶部栓接有稳定块，所述稳定块的内部滑动连接有U型架，所述U型架的左侧栓接有稳定架，所述稳定架的后侧与支框的内部栓接，所述稳定架右侧的底部与丝杆的左端转动套接，所述电机的后侧与支框的内部固定安装，稳定块可以增强齿条移动的稳定性。

优选的，所述支框左侧的开口卡接有散热网，所述连架的顶端向左倾斜，散热网可以进行散热。

本发明的有益效果是：

1、电机通过丝杆可以带动齿条移动，齿条通过齿杆可以带动连架移动，连架通过连板可以带动铰板转动，铰板的左端通过左板可以带动传动机构移动，传动机构可以带动左夹板移动，铰板的右端通过右板可以带动传导机构移动，传导机构可以带动右夹板移动，利用移动的左夹板和右夹板可以保障待加工工件的重心一致，避免偏移；

2、左夹板和右夹板的活动范围大，可以夹持的工件尺寸范围大，可以对更多尺寸的工件进行夹持；

3、支框将铰板、连板、连架、齿杆、齿条、传动机构和传导机构等隐藏在其内部，对其进行有效的保护，减少外界因素的干扰，避免结构损伤，增强工装的稳定性；

本工装可以利用左夹板和右夹板同时同步移动对工件进行夹持固定，避免工件偏移，而且左夹板和右夹板都可以在滑槽的内部大范围活动，让其可以夹持更大尺寸或较小尺寸的工件，方便后续的加工，同时将大部分的结构隐藏保护起来，增强工装的稳定性。

附图说明

图1为本发明提出的一种五轴加工用龙门数控加工工装的正视结构示意图；

图2为本发明提出的一种五轴加工用龙门数控加工工装的传动机构结构示意图；

图3为本发明提出的一种五轴加工用龙门数控加工工装的传导机构结构示意图；

图4为本发明提出的一种五轴加工用龙门数控加工工装的丝杆结构示意图；

图5为本发明提出的一种五轴加工用龙门数控加工工装的铰板立体示意图；

图6为本发明提出的一种五轴加工用龙门数控加工工装的齿板立体示意图。

图中：1作业台、2支框、3铰板、4连板、5连架、6齿杆、7齿条、8传动机构、81上滑轮、82下滑轮、83传动带、84连接块、85大齿轮、86小齿轮、87主动轮、88被动轮、89链条、9传导机构、91齿板、92连接轮、93下斜齿轮、94上斜齿轮、95传动轮、96传导轮、97第一轮、98第二轮、99螺杆、10丝杆、11电机、12左板、13右板、14滑槽、15左夹板、16右夹板、17滑板、18连接架、19限位杆、20连接带、21移动块、22稳定块、23 U型架、24稳定架、25散热网。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例

参考图1-6，本实施例中提出了一种五轴加工用龙门数控加工工装，包括作业台1和作业台1底部栓接的支框2，支框2左侧的开口卡接有散热网25，散热网25用于支框2的散热，支框2内侧中端的底部铰接有铰板3，铰板3顶部的中端栓接有连板4，连板4的顶端铰接有连架5，连架5的顶端向左倾斜，连架5的顶端铰接有齿杆6，齿杆6与支框2铰接，齿杆6的顶部啮合有齿条7，齿条7的内部螺纹连接有丝杆10，丝杆10的右端连接有电机11，这样可以让铰板3的两端同步移动，齿条7的顶部栓接有稳定块22，稳定块22的内部滑动连接有U型架23，U型架23的左侧栓接有稳定架24，稳定架24的后侧与支框2的内部栓接，稳定架24右侧的底部与丝杆10的左端转动套接，U型架23可以对齿条7进行滑动限位，电机11的后侧与支框2的内部固定安装，铰板3的左端铰接有左板12，铰板3的右端铰接有右板13，作业台1的顶部开设有滑槽14，滑槽14内部的左侧滑动连接有左夹板15，滑槽14内部的右侧滑动连接有右夹板16，滑槽14可以对左夹板15和右夹板16进行滑动限位，让其只能左右移动，左板12的左端铰接有传动机构8，传动机构8包括上滑轮81、下滑轮82、传动带83、连接块84、大齿轮85、小齿轮86、主动轮87、被动轮88和链条89，上滑轮81的轴心处与支框2的内部转动套接，下滑轮82的轴心处与支框2的内部并位于上滑轮81的底部转动套接，传动带83内侧的顶部和底部分别与上滑轮81和下滑轮82的表面传动连接，连接块84的顶部和底部分别与传动带83的两端栓接，连接块84的右侧与左板12的左端铰接，大齿轮85的轴心处与上滑轮81的后侧固定套接，大齿轮85的顶部与小齿轮86的底部啮合，小齿轮86的轴心处与支框2的内部转动套接，主动轮87的轴心处与小齿轮86的后侧固定套接，被动轮88数量为两个，且两个被动轮88的轴心处分别与支框2内部的左侧和中端转动套接，链条89呈三角结构分别与主动轮87和两个被动轮88传动连接，左板12通过连接块84带动传动带83转动，传动带83通过上滑轮81带动大齿轮85转动，大齿轮85通过小齿轮86带动主动轮87转动，主动轮87通过链条89带动连接架18移动，连接架18带动左夹板15移动，支框2的内部并位于传动带83的内侧栓接有滑板17，滑板17的右侧与连接块84的左侧滑动连接，左板12的左端向上倾斜，左夹板15的底部栓接有连接架18，连接架18的底端贯穿滑槽14底部的开口并延伸到作业台1的底部，链条89的两端分别与连接架18的两侧栓接，右板13的右端铰接有传导机构9，传导机构9包括齿板91、连接轮92、下斜齿轮93、上斜齿轮94、传动轮95、传导轮96、第一轮97、第二轮98和螺杆99，齿板91的左侧与右板13的右端铰接，齿板91的右侧与连接轮92的左侧啮合，连接轮92的后侧与下斜齿轮93的轴心处固定套接，下斜齿轮93后侧的轴心处与支框2的内部转动套接，下斜齿轮93的顶部与上斜齿轮94的底部啮合，上斜齿轮94的右侧与传动轮95左侧的轴心处固定套接，传动轮95的轴心处与支框2内部的右侧转动套接，传动轮95与传导轮96传动连接，传导轮96右侧的轴心处与支框2内部的右侧转动套接，传导轮96的左侧与第一轮97右侧的轴心处固定套接，第一轮97的顶部与第二轮98的底部啮合，第二轮98的轴心处与螺杆99的表面固定套接，螺杆99的右端与支框2内部的右侧转动套接，齿板91通过连接轮92带动下斜齿轮93转动，下斜齿轮93通过上斜齿轮94带动传动轮95转动，传动轮95通过连接带20带动传导轮96转动，传导轮96通过第一轮97带动第二轮98转动，第二轮98通过螺杆99带动移动块21移动，移动块21带动右夹板16移动，直到左夹板15和右夹板16牢牢夹住工件，支框2内部的底端栓接有限位杆19，限位杆19的表面与齿板91的内部滑动连接，右板13的右端向上倾斜，传动轮95和传导轮96的表面之间设置有连接带20，传动轮95通过连接带20与传导轮96传动连接，下斜齿轮93和上斜齿轮94均为斜齿齿轮，螺杆99的表面螺纹连接有移动块21，移动块21的顶部贯穿滑槽14底部的开口并与右夹板16的底部栓接，电机11通过丝杆10可以带动齿条7移动，齿条7通过齿杆6可以带动连架5移动，连架5通过连板4可以带动铰板3转动，铰板3的左端通过左板12可以带动传动机构8移动，传动机构8可以带动左夹板15移动，铰板3的右端通过右板13可以带动传导机构9移动，传导机构9可以带动右夹板16移动，利用移动的左夹板15和右夹板16可以保障待加工工件的重心一致，避免偏移；左夹板15和右夹板16的活动范围大，可以夹持的工件尺寸范围大，可以对更多尺寸的工件进行夹持；支框2将铰板3、连板4、连架5、齿杆6、齿条7、传动机构8和传导机构9等隐藏在其内部，对其进行有效的保护，减少外界因素的干扰，避免结构损伤，增强工装的稳定性；本工装可以利用左夹板15和右夹板16同时同步移动对工件进行夹持固定，避免工件偏移，而且左夹板15和右夹板16都可以在滑槽14的内部大范围活动，让其可以夹持更大尺寸或较小尺寸的工件，方便后续的加工，同时将大部分的结构隐藏保护起来，增强工装的稳定性。

工作原理：接通电机11的电源，将待夹持的工件放在作业台1的顶部，重心对准作业台1顶部的中端，启动电机11，电机11带动丝杆10转动，丝杆10带动齿条7向左移动，齿条7带动稳定块22在U型架23的表面滑动限位，稳定架24对U型架23和丝杆10进行支撑限位，齿条7带动齿杆6逆时针转动，齿杆6的底端向右移动，齿杆6带动连架5向右移动，连架5向右带动连板4，向右移动的连板4带动铰板3顺时针转动，铰板3的左端向上移动，右端向下移动，铰板3带动左板12向上移动，左板12带动连接块84向上移动，连接块84在滑板17的侧面滑动限位，连接块84带动传动带83逆时针转动，下滑轮82对传动带83进行传动限位，逆时针转动的传动带83带动上滑轮81逆时针转动，上滑轮81带动大齿轮85逆时针转动，大齿轮85带动小齿轮86顺时针转动，小齿轮86带动主动轮87顺时针转动，主动轮87带动链条89顺时针转动，链条89经过两个被动轮88的引导呈三边形结构，链条89的顶部带动连接架18向右移动，连接架18带动左夹板15向右靠近工件，与此同时，铰板3的右端带动右板13向下移动，右板13带动齿板91向下移动，齿板91在限位杆19的表面滑动限位，齿板91带动右侧的连接轮92逆时针转动，连接轮92带动下斜齿轮93逆时针转动，下斜齿轮93带动上斜齿轮94转动，上斜齿轮94带动传动轮95转动，传动轮95带动连接带20转动，连接带20带动传导轮96转动，传导轮96带动第一轮97转动，第一轮97带动第二轮98转动，第二轮98带动螺杆99转动，螺杆99带动移动块21向左移动，移动块21带动右夹板16向左靠近工件，直到左夹板15和右夹板16牢牢夹住工件。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种五轴加工用龙门数控加工工装，包括作业台(1)和作业台(1)底部栓接的支框(2)，其特征在于，所述支框(2)内侧中端的底部铰接有铰板(3)，所述铰板(3)顶部的中端栓接有连板(4)，所述连板(4)的顶端铰接有连架(5)，所述连架(5)的顶端铰接有齿杆(6)，所述齿杆(6)与支框(2)铰接，所述齿杆(6)的顶部啮合有齿条(7)，所述齿条(7)的内部螺纹连接有丝杆(10)，所述丝杆(10)的右端连接有电机(11)，所述铰板(3)的左端铰接有左板(12)，所述铰板(3)的右端铰接有右板(13)，所述作业台(1)的顶部开设有滑槽(14)，所述滑槽(14)内部的左侧滑动连接有左夹板(15)，所述滑槽(14)内部的右侧滑动连接有右夹板(16)，所述左板(12)的左端铰接有传动机构(8)，所述右板(13)的右端铰接有传导机构(9)。

2.根据权利要求1所述的一种五轴加工用龙门数控加工工装，其特征在于，所述传动机构(8)包括上滑轮(81)、下滑轮(82)、传动带(83)、连接块(84)、大齿轮(85)、小齿轮(86)、主动轮(87)、被动轮(88)和链条(89)，所述上滑轮(81)的轴心处与支框(2)的内部转动套接，所述下滑轮(82)的轴心处与支框(2)的内部并位于上滑轮(81)的底部转动套接，所述传动带(83)内侧的顶部和底部分别与上滑轮(81)和下滑轮(82)的表面传动连接，所述连接块(84)的顶部和底部分别与传动带(83)的两端栓接，所述连接块(84)的右侧与左板(12)的左端铰接，所述大齿轮(85)的轴心处与上滑轮(81)的后侧固定套接，所述大齿轮(85)的顶部与小齿轮(86)的底部啮合，所述小齿轮(86)的轴心处与支框(2)的内部转动套接，所述主动轮(87)的轴心处与小齿轮(86)的后侧固定套接，所述被动轮(88)数量为两个，且两个被动轮(88)的轴心处分别与支框(2)内部的左侧和中端转动套接，所述链条(89)呈三角结构分别与主动轮(87)和两个被动轮(88)传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种五轴加工用龙门数控加工工装，其特征在于，所述传导机构(9)包括齿板(91)、连接轮(92)、下斜齿轮(93)、上斜齿轮(94)、传动轮(95)、传导轮(96)、第一轮(97)、第二轮(98)和螺杆(99)，所述齿板(91)的左侧与右板(13)的右端铰接，所述齿板(91)的右侧与连接轮(92)的左侧啮合，所述连接轮(92)的后侧与下斜齿轮(93)的轴心处固定套接，所述下斜齿轮(93)后侧的轴心处与支框(2)的内部转动套接，所述下斜齿轮(93)的顶部与上斜齿轮(94)的底部啮合，所述上斜齿轮(94)的右侧与传动轮(95)左侧的轴心处固定套接，所述传动轮(95)的轴心处与支框(2)内部的右侧转动套接，所述传动轮(95)与传导轮(96)传动连接，所述传导轮(96)右侧的轴心处与支框(2)内部的右侧转动套接，所述传导轮(96)的左侧与第一轮(97)右侧的轴心处固定套接，所述第一轮(97)的顶部与第二轮(98)的底部啮合，所述第二轮(98)的轴心处与螺杆(99)的表面固定套接，所述螺杆(99)的右端与支框(2)内部的右侧转动套接。

4.根据权利要求2所述的一种五轴加工用龙门数控加工工装，其特征在于，所述支框(2)的内部并位于传动带(83)的内侧栓接有滑板(17)，所述滑板(17)的右侧与连接块(84)的左侧滑动连接，所述左板(12)的左端向上倾斜。

5.根据权利要求2所述的一种五轴加工用龙门数控加工工装，其特征在于，所述左夹板(15)的底部栓接有连接架(18)，所述连接架(18)的底端贯穿滑槽(14)底部的开口并延伸到作业台(1)的底部，所述链条(89)的两端分别与连接架(18)的两侧栓接。

6.根据权利要求3所述的一种五轴加工用龙门数控加工工装，其特征在于，所述支框(2)内部的底端栓接有限位杆(19)，所述限位杆(19)的表面与齿板(91)的内部滑动连接，所述右板(13)的右端向上倾斜。

7.根据权利要求3所述的一种五轴加工用龙门数控加工工装，其特征在于，所述传动轮(95)和传导轮(96)的表面之间设置有连接带(20)，所述传动轮(95)通过连接带(20)与传导轮(96)传动连接。

8.根据权利要求3所述的一种五轴加工用龙门数控加工工装，其特征在于，所述下斜齿轮(93)和上斜齿轮(94)均为斜齿齿轮。

9.根据权利要求3所述的一种五轴加工用龙门数控加工工装，其特征在于，所述螺杆(99)的表面螺纹连接有移动块(21)，所述移动块(21)的顶部贯穿滑槽(14)底部的开口并与右夹板(16)的底部栓接。

10.根据权利要求1所述的一种五轴加工用龙门数控加工工装，其特征在于，所述齿条(7)的顶部栓接有稳定块(22)，所述稳定块(22)的内部滑动连接有U型架(23)，所述U型架(23)的左侧栓接有稳定架(24)，所述稳定架(24)的后侧与支框(2)的内部栓接，所述稳定架(24)右侧的底部与丝杆(10)的左端转动套接，所述电机(11)的后侧与支框(2)的内部固定安装。

11.根据权利要求1所述的一种五轴加工用龙门数控加工工装，其特征在于，所述支框(2)左侧的开口卡接有散热网(25)，所述连架(5)的顶端向左倾斜。

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