CN114406733B - 五轴联动数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控机床，尤其涉及五轴联动数控机床。要解决的技术问题：提供夹紧加工件效果好的五轴联动数控机床。技术方案：五轴联动数控机床，包括有底座、支撑架、连接框、电动推杆、升降框等，底座左部前后两侧均设置有支撑架，支撑架上部之间设置有连接框，连接框中部设置有电动推杆，电动推杆的伸缩杆底部设置有升降框。本发明通过旋转螺杆，能够使得推板向内侧移动对加工件进行夹紧限位，如此能够提高加工件的稳定性，这样可以避免在加工过程中，加工件出现位移，导致加工效果差。

Description

五轴联动数控机床

技术领域

本发明涉及数控机床，尤其涉及五轴联动数控机床。

背景技术

在建筑加工领域中，五轴联动数控机床属于一种精密度高的机床，一般用于加工一些形状比较复杂的加工件，在各个行业都具有很重的影响力，五轴联动数控机床的款式多种多样，很多价格都比较昂贵，一些小型工厂承担费用的能力比较弱。

专利申请号为CN201620119758.1一种小型双转台五轴联动数控机床，包括底座和底座一侧连接有Z轴装置，所述底座内部设置有电源装置、控制器装置、驱动器装置，所述底座上设置有X轴装置、Y轴装置、电主轴装置，所述Y轴装置与底座连接，所述X轴装置与Y轴装置连接，所述电主轴装置与X轴装置连接，所述Z轴装置上设置有旋转台装置、工件回转台装置，所述Z轴装置与底座连接，所述旋转台装置与Z轴装置连接，所述工件回转台装置与旋转台装置连接。

该小型双转台五轴联动数控机床需要加工件有特殊的接口和夹具配合进行夹紧，然后通过XY卧轴结构与双转台之间配合，能够对加工件进行加工，但是夹具的使用成本比较高，而且夹具只对加工件的中部位置进行夹紧，这样容易导致加工件的侧边出现倾斜的状况，夹紧效果差，现在研发夹紧加工件效果好的五轴联动数控机床。

发明内容

为了克服现有小型双转台五轴联动数控机床的夹紧加工件效果差的缺点，要解决的技术问题：提供夹紧加工件效果好的五轴联动数控机床。

技术方案：五轴联动数控机床，包括有底座、支撑架、连接框、电动推杆、升降框、滑块、电动滑轨、滑动架、第一马达、连接块、第二马达、切割器、支撑机构和夹紧机构，底座左部前后两侧均设置有支撑架，支撑架上部之间设置有连接框，连接框中部设置有电动推杆，电动推杆的伸缩杆底部设置有升降框，升降框下部设置有两个电动滑轨，电动滑轨上均滑动式连接有滑动架，滑动架之间滑动式连接有滑块，滑块底部设置有第一马达，第一马达输出轴设置有连接块，连接块左侧设置有第二马达，第二马达输出轴上设置有切割器，底座顶部设置有支撑机构，支撑机构上设置有用于对加工件进行夹紧的夹紧机构。

作为上述方案的改进，支撑机构包括有安装座、第一外壳、第一电机、转动轴、转动架、第二外壳、第二电机和支撑座，底座顶部左侧设置有安装座，安装座前部设置有第一外壳，第一外壳内设置有第一电机，第一电机输出轴后侧设置有转动轴，转动轴后侧和安装座转动式连接，转动轴上设置有转动架，转动架顶部设置有第二外壳，第二外壳内设置有第二电机，第二电机输出轴顶部设置有支撑座。

作为上述方案的改进，夹紧机构包括有支撑块、转动块、螺杆、推板和第一限位架，支撑座顶部左侧中间设置有支撑块，支撑块左侧转动式连接有转动块，转动块内连接有螺杆，支撑座右侧设置有第一限位架，第一限位架前后两侧均滑动式连接有推板，推板左侧和螺杆螺纹式连接。

作为上述方案的改进，还包括有用于对加工件进行清洗的清洗机构，清洗机构包括有固定架、第二限位架、回力弹簧、壳体、喷头、推动架、伸缩弹簧、连接管、卡块、转轴、活动块、箱体、水泵和固定座，底座顶部右侧设置有固定架，固定架前后两侧均滑动式连接有第二限位架，第二限位架右侧和固定架之间均设置有回力弹簧，第二限位架左侧内部之间设置有壳体，壳体左侧设置有用于喷水的喷头，喷头内自带有橡胶堵头，壳体内滑动式连接有推动架，推动架前后两侧和壳体之间均设置有伸缩弹簧，壳体右部均匀设置有3个连接管，连接管内左侧均转动式连接有转轴，转轴上均转动式连接有活动块，连接管内左侧底壁均设置有卡块，底座顶部右侧设置有固定座，固定座和连接框连接，固定座位于固定架右侧，固定座顶部设置有箱体，连接管和箱体滑动式连接，箱体内设置有水泵，水泵右侧穿过箱体。

作为上述方案的改进，还包括有传动机构，传动机构包括有气缸、第一连接架和顶位架，固定座顶部中间设置有气缸，气缸伸缩杆左侧设置有第一连接架，第一连接架上连接有顶位架。

作为上述方案的改进，还包括有用于对加工件表面进行清扫的清扫机构，清扫机构包括有顶架、第二连接架、升降架、顶块、复位弹簧和毛刷，壳体上部前后两侧均设置有顶架，顶位架左部前后两侧均设置有第二连接架，第二连接架左侧之间滑动式连接有升降架，升降架上部和第二连接架之间均设置有复位弹簧，升降架顶部前后两侧均连接有顶块，顶块和顶架接触，升降架底部设置有毛刷。

作为上述方案的改进，还包括有用于收集杂质的收集机构，底座顶部设置有收集机构。

作为上述方案的改进，收集机构包括有固定框、收集框、把手和网格，底座顶部左侧通过螺栓有固定框，固定框上滑动式连接有收集框，收集框前后两侧均连接有把手，收集框内底壁设置有用于过滤水的网格。

本发明具有以下优点：1、本发明通过远程控制电动推杆、电动滑轨、第一马达、第二马达、切割器、第一电机和第二电机，能够控制加工件的左右摆动的角度，以及加工件的加工位置，同时可以对切割器的角度和位置进行调节，如此能够根据人们不同的需求，将加工件加工成不同的样子。

2、本发明通过旋转螺杆，能够使得推板向内侧移动对加工件进行夹紧限位，如此能够提高加工件的稳定性，这样可以避免在加工过程中，加工件出现位移，导致加工效果差。

3、本发明通过控制气缸伸缩杆进行伸长，能够使得顶位架向左移动，进而将壳体和喷头向左推动，使得喷头位于加工件的右上方，然后顶位架能够继续挤压推动架，使得水通过喷头喷出，如此能够实现清洗加工件的效果。

附图说明

图1为本发明的第一种立体结构示意图。

图2为本发明的第二种立体结构示意图。

图3为本发明的第一种部分立体结构示意图。

图4为本发明的第二种部分立体结构示意图。

图5为本发明的第三种部分立体结构示意图。

图6为本发明的第四种部分立体结构示意图。

图7为本发明的支撑机构立体结构示意图。

图8为本发明的支撑机构局部剖视图。

图9为本发明的夹紧机构立体结构示意图。

图10为本发明的清洗机构立体结构示意图。

图11为本发明的清洗机构第一种部分剖视图。

图12为本发明的清洗机构第二种部分剖视图。

图13为本发明的清洗机构第三种部分剖视图。

图14为本发明的传动机构立体结构示意图。

图15为本发明的传动机构部分立体结构示意图。

图16为本发明的清扫机构立体结构示意图。

图17为本发明的清扫机构部分立体结构示意图。

图18为本发明的收集机构立体结构示意图。

图19为本发明的收集机构部分立体结构示意图。

图中标记为：1-底座，2-支撑架，3-连接框，4-电动推杆，5-升降框，6-滑块，7-电动滑轨，8-滑动架，9-第一马达，10-连接块，11-第二马达，12-切割器，13-支撑机构，131-安装座，132-第一外壳，133-第一电机，134-转动轴，135-转动架，136-第二外壳，137-第二电机，138-支撑座，14-夹紧机构，141-支撑块，142-转动块，143-螺杆，144-推板，145-第一限位架，15-清洗机构，151-固定架，152-第二限位架，153-回力弹簧，154-壳体，155-喷头，156-推动架，157-伸缩弹簧，158-连接管，159-卡块，1510-转轴，1511-活动块，1512-箱体，1513-水泵，1514-固定座，16-传动机构，161-气缸，162-第一连接架，163-顶位架，17-清扫机构，171-顶架，172-第二连接架，173-升降架，174-顶块，175-复位弹簧，176-毛刷，18-收集机构，181-固定框，182-收集框，183-把手，184-网格。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

实施例1

五轴联动数控机床，如图1-6所示，包括有底座1、支撑架2、连接框3、电动推杆4、升降框5、滑块6、电动滑轨7、滑动架8、第一马达9、连接块10、第二马达11、切割器12、支撑机构13和夹紧机构14，底座1左部前后两侧均通过螺栓设有支撑架2，支撑架2上部之间设有连接框3，连接框3中部通过螺栓设有电动推杆4，电动推杆4的伸缩杆底部设有升降框5，电动推杆4的伸缩杆能够带动升降框5进行上下移动，升降框5下部设有两个电动滑轨7，电动滑轨7上均滑动式连接有滑动架8，电动滑轨7能够控制滑动架8进行滑动，两个滑动架8组成十字架的形状，滑动架8之间滑动式连接有滑块6，滑块6能够在滑动架8上进行滑动，滑块6底部设有第一马达9，第一马达9输出轴设有连接块10，第一马达9输出轴转动带动连接块10进行转动，连接块10左侧设有第二马达11，第二马达11输出轴上设有切割器12，第二马达11输出轴转动带动切割器12进行转动，底座1顶部设有支撑机构13，支撑机构13用于支撑加工件，支撑机构13上设有夹紧机构14，用于对加工件进行夹紧。

如图7和图8所示，支撑机构13包括有安装座131、第一外壳132、第一电机133、转动轴134、转动架135、第二外壳136、第二电机137和支撑座138，底座1顶部左侧通过螺栓设有安装座131，安装座131前部通过螺栓设有第一外壳132，第一外壳132内设有第一电机133，第一电机133输出轴后侧设有转动轴134，转动轴134后侧和安装座131转动式连接，第一电机133输出轴转动带动转动轴134进行转动，转动轴134上设有转动架135，转动架135顶部通过螺栓设有第二外壳136，第二外壳136内设有第二电机137，第二电机137输出轴顶部设有支撑座138，第二电机137输出轴转动带动支撑座138进行转动，支撑座138用于对加工件进行支撑。

如图9所示，夹紧机构14包括有支撑块141、转动块142、螺杆143、推板144和第一限位架145，支撑座138顶部左侧中间通过螺栓设有支撑块141，支撑块141左侧转动式连接有转动块142，转动块142内连接有螺杆143，螺杆143转动能够带动转动块142进行转动，支撑座138右侧通过螺栓设有第一限位架145，第一限位架145前后两侧均滑动式连接有推板144，推板144左侧和螺杆143螺纹式连接，螺杆143转动时能够带动推板144进行内外移动，推板144能够对加工件进行夹紧限位。

使用五轴联动数控机床时，先将加工件放置在支撑座138上，然后转动螺杆143带动转动块142转动，螺杆143转动能够使得推板144向内侧移动，推板144向内侧移动能够对加工件进行夹紧限位，如此能够提高加工件的稳定性；然后通过远程控制电动推杆4的伸缩杆进行伸缩带动升降框5进行上下移动，升降框5进行上下移动带动电动滑轨7、滑块6、滑动架8、第一马达9、连接块10、第二马达11和切割器12上下移动，同时控制切割器12开始工作，当切割器12向下移动时，能够使得切割器12对加工件进行切割，同时远程控制两个电动滑轨7进行运行，使得滑动架8在电动滑轨7进行左右或者前后移动，进而使得滑块6左右或者前后移动，进而带动第一马达9、连接块10、第二马达11和切割器12左右或者前后移动，如此能够实现对加工件的各个位置进行切割，而且可以远程控制第一马达9和第二马达11进行工作，第一马达9输出轴转动能够带动连接块10和切割器12进行旋转，能够提高切割器12的旋转速度，提高切割效率，第二马达11输出轴转动能够带动切割器12的角度进行调整；在对加工件切割过程中，可以对加工件的位置进行调整，可以远程控制第一电机133和第二电机137，第一电机133输出轴转动带动转动轴134转动，转动轴134转动带动转动架135和支撑座138转动，如此能够调节加工件的左右摆动的角度，第二电机137输出轴转动带动支撑座138转动，如此能够调节加工件的加工位置，如此一来，能够根据人们的需求，可以对加工件的进行不同的切割，如果不使用时，可以通过远程控制电动推杆4、电动滑轨7、第一马达9、第二马达11、切割器12、第一电机133和第二电机137停止工作，然后反转螺杆143带动推板144向外侧移动复位松开加工件，然后取出加工件即可。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图1、图2、图10、图11、图12、图13和图14所示，还包括有清洗机构15，用于对加工件进行清洗，清洗机构15包括有固定架151、第二限位架152、回力弹簧153、壳体154、喷头155、推动架156、伸缩弹簧157、连接管158、卡块159、转轴1510、活动块1511、箱体1512、水泵1513和固定座1514，底座1顶部右侧通过螺栓设有固定架151，固定架151前后两侧均滑动式连接有第二限位架152，第二限位架152能够在固定架151上进行左右移动，第二限位架152右侧和固定架151之间均设有回力弹簧153，在回力弹簧153的作用下，能够带动第二限位架152向右移动复位，第二限位架152左侧内部之间设有壳体154，壳体154用于储存水，壳体154左侧通过螺栓设有喷头155，用于喷水，喷头155内自带有橡胶堵头，壳体154内滑动式连接有推动架156，推动架156能够在壳体154内进行滑动，推动架156前后两侧和壳体154之间均设有伸缩弹簧157，在伸缩弹簧157的作用下，带动推动架156移动复位，壳体154右部均匀设有3个连接管158，连接管158内左侧均转动式连接有转轴1510，转轴1510上均转动式连接有活动块1511，连接管158内左侧底壁均通过螺栓设有卡块159，卡块159能够对活动块1511进行限位，底座1顶部右侧通过螺栓设有固定座1514，固定座1514和连接框3连接，固定座1514位于固定架151右侧，固定座1514顶部通过螺栓设有箱体1512，箱体1512用于储存水，连接管158和箱体1512滑动式连接，箱体1512内通过螺栓设有水泵1513，水泵1513右侧穿过箱体1512。

如图1、图2和图15所示，还包括有传动机构16，用于带动推动架156和壳体154进行移动，传动机构16包括有气缸161、第一连接架162和顶位架163，固定座1514顶部中间通过螺栓设有气缸161，气缸161伸缩杆左侧设有第一连接架162，气缸161伸缩杆能够带动第一连接架162进行左右移动，第一连接架162上连接有顶位架163，第一连接架162移动能够带动顶位架163进行移动。

需要清洗加工件时，将水泵1513右侧和外接管道连通，启动水泵1513，水泵1513将水排入箱体1512内，然后水通过连接管158向左侧流动，当水和活动块1511接触时，使得活动块1511向左摆动，使得水流进壳体154内，当壳体154内的水储存满时，可以关闭水泵1513，活动块1511由于重力自动转动闭合，活动块1511被卡块159阻挡住，可以控制气缸161伸缩杆进行伸长带动第一连接架162和顶位架163向左移动，顶位架163向左移动带动推动架156向左移动，推动架156向左移动带动壳体154、喷头155和连接管158向左移动，壳体154向左移动带动第二限位架152向左移动，回力弹簧153被压缩，当第二限位架152向左移动到极限时，第二限位架152会停止移动，同时壳体154和喷头155停止移动，此时喷头155位于加工件的右上方，此时顶位架163继续向左移动，顶位架163带动推动架156向下移动，伸缩弹簧157被压缩，推动架156向下移动能够将水通过橡胶堵头和喷头155喷出，使得水能够对加工件进行清洗，完成清洗后，可以控制气缸161伸缩杆进行收缩复位，带动第一连接架162和顶位架163向右移动复位，此时在伸缩弹簧157的作用下，带动推动架156向上移动复位，此时卡块159挡住活动块1511，如此活动块1511不会向右摆动，能够将水进行堵住，但是活动块1511和卡块159之间存在缝隙，在推动架156向上运动复位的过程中，会将气体通过活动块1511和卡块159之间存在的缝隙流出，如此就不会影响推动架156复位，随后在回力弹簧153的作用下，带动第二限位架152、壳体154、喷头155和推动架156向右移动复位。

如图1、图2、图16和图17所示，还包括有清扫机构17，用于对加工件表面进行清扫，清扫机构17包括有顶架171、第二连接架172、升降架173、顶块174、复位弹簧175和毛刷176，壳体154上部前后两侧均焊接有顶架171，顶位架163左部前后两侧均焊接有第二连接架172，第二连接架172左侧之间滑动式连接有升降架173，升降架173能够在第二连接架172上进行上下滑动，升降架173上部和第二连接架172之间均设有复位弹簧175，在复位弹簧175的作用下，带动升降架173移动复位，升降架173顶部前后两侧均连接有顶块174，顶块174和顶架171接触，升降架173底部设有毛刷176，毛刷176用于对加工件表面进行清扫。

初始时，顶块174被顶架171顶住，复位弹簧175处于被拉伸的状态；壳体154向左移动带动顶架171向左移动，顶位架163向左移动带动第二连接架172和升降架173向左移动，当壳体154和顶架171停止向左移动时，顶位架163继续向左移动带动第二连接架172和升降架173向左移动，由于顶架171左侧为向左侧倾斜的状态，因此在复位弹簧175的作用下，使得升降架173和毛刷176慢慢向左下方移动，使得毛刷176对加工件表面进行清扫，如此即可实现清扫的效果；壳体154和顶位架163向右移动过程中，使得顶块174和升降架173慢慢向上移动，毛刷176则也向上移动复位，使得复位弹簧175被拉伸，而且第二连接架172和升降架173会随之向右移动复位。

如图1、图2、图18和图19所示，还包括有收集机构18，用于收集杂质，收集机构18包括有固定框181、收集框182、把手183和网格184，底座1顶部左侧通过螺栓有固定框181，固定框181上滑动式连接有收集框182，用于收集杂质，收集框182前后两侧均连接有把手183，收集框182内底壁设有网格184，用于过滤水。

被清洗后的废水和杂质会向左掉落到收集框182内，在网格184的过滤作用下，能够使得废水流出，杂质则留在收集框182内，如此人们即可通过把手183将收集框182向左移出，然后将杂质取出，随后将把手183和收集框182向右侧移动复位。

尽管参照上面实施例详细说明了本发明，但是通过本公开对于本领域技术人员显而易见的是，而在不脱离所述的权利要求限定的本发明的原理及精神范围的情况下，可对本发明做出各种变化或修改。因此，本公开实施例的详细描述仅用来解释，而不是用来限制本发明，而是由权利要求的内容限定保护的范围。

Claims (5)

1.五轴联动数控机床，包括有底座(1)、支撑架(2)、连接框(3)、电动推杆(4)、升降框(5)、滑块(6)、电动滑轨(7)、滑动架(8)、第一马达(9)、连接块(10)、第二马达(11)和切割器(12)，底座(1)左部前后两侧均设置有支撑架(2)，支撑架(2)上部之间设置有连接框(3)，连接框(3)中部设置有电动推杆(4)，电动推杆(4)的伸缩杆底部设置有升降框(5)，升降框(5)下部设置有两个电动滑轨(7)，电动滑轨(7)上均滑动式连接有滑动架(8)，滑动架(8)之间滑动式连接有滑块(6)，滑块(6)底部设置有第一马达(9)，第一马达(9)输出轴设置有连接块(10)，连接块(10)左侧设置有第二马达(11)，第二马达(11)输出轴上设置有切割器(12)，其特征在于，还包括有支撑机构(13)和夹紧机构(14)，底座(1)顶部设置有支撑机构(13)，支撑机构(13)上设置有用于对加工件进行夹紧的夹紧机构(14)；支撑机构(13)包括有安装座(131)、第一外壳(132)、第一电机(133)、转动轴(134)、转动架(135)、第二外壳(136)、第二电机(137)和支撑座(138)，底座(1)顶部左侧设置有安装座(131)，安装座(131)前部设置有第一外壳(132)，第一外壳(132)内设置有第一电机(133)，第一电机(133)输出轴后侧设置有转动轴(134)，转动轴(134)后侧和安装座(131)转动式连接，转动轴(134)上设置有转动架(135)，转动架(135)顶部设置有第二外壳(136)，第二外壳(136)内设置有第二电机(137)，第二电机(137)输出轴顶部设置有支撑座(138)；夹紧机构(14)包括有支撑块(141)、转动块(142)、螺杆(143)、推板(144)和第一限位架(145)，支撑座(138)顶部左侧中间设置有支撑块(141)，支撑块(141)左侧转动式连接有转动块(142)，转动块(142)内连接有螺杆(143)，支撑座(138)右侧设置有第一限位架(145)，第一限位架(145)前后两侧均滑动式连接有推板(144)，推板(144)左侧和螺杆(143)螺纹式连接；还包括有用于对加工件进行清洗的清洗机构(15)，清洗机构(15)包括有固定架(151)、第二限位架(152)、回力弹簧(153)、壳体(154)、喷头(155)、推动架(156)、伸缩弹簧(157)、连接管(158)、卡块(159)、转轴(1510)、活动块(1511)、箱体(1512)、水泵(1513)和固定座(1514)，底座(1)顶部右侧设置有固定架(151)，固定架(151)前后两侧均滑动式连接有第二限位架(152)，第二限位架(152)右侧和固定架(151)之间均设置有回力弹簧(153)，第二限位架(152)左侧内部之间设置有壳体(154)，壳体(154)左侧设置有用于喷水的喷头(155)，喷头(155)内自带有橡胶堵头，壳体(154)内滑动式连接有推动架(156)，推动架(156)前后两侧和壳体(154)之间均设置有伸缩弹簧(157)，壳体(154)右部均匀设置有3个连接管(158)，连接管(158)内左侧均转动式连接有转轴(1510)，转轴(1510)上均转动式连接有活动块(1511)，连接管(158)内左侧底壁均设置有卡块(159)，底座(1)顶部右侧设置有固定座(1514)，固定座(1514)和连接框(3)连接，固定座(1514)位于固定架(151)右侧，固定座(1514)顶部设置有箱体(1512)，连接管(158)和箱体(1512)滑动式连接，箱体(1512)内设置有水泵(1513)，水泵(1513)右侧穿过箱体(1512)。

2.如权利要求1所述的五轴联动数控机床，其特征在于，还包括有传动机构(16)，传动机构(16)包括有气缸(161)、第一连接架(162)和顶位架(163)，固定座(1514)顶部中间设置有气缸(161)，气缸(161)伸缩杆左侧设置有第一连接架(162)，第一连接架(162)上连接有顶位架(163)。

3.如权利要求2所述的五轴联动数控机床，其特征在于，还包括有用于对加工件表面进行清扫的清扫机构(17)，清扫机构(17)包括有顶架(171)、第二连接架(172)、升降架(173)、顶块(174)、复位弹簧(175)和毛刷(176)，壳体(154)上部前后两侧均设置有顶架(171)，顶位架(163)左部前后两侧均设置有第二连接架(172)，第二连接架(172)左侧之间滑动式连接有升降架(173)，升降架(173)上部和第二连接架(172)之间均设置有复位弹簧(175)，升降架(173)顶部前后两侧均连接有顶块(174)，顶块(174)和顶架(171)接触，升降架(173)底部设置有毛刷(176)。

4.如权利要求3所述的五轴联动数控机床，其特征在于，还包括有用于收集杂质的收集机构(18)，底座(1)顶部设置有收集机构(18)。

5.如权利要求4所述的五轴联动数控机床，其特征在于，收集机构(18)包括有固定框(181)、收集框(182)、把手(183)和网格(184)，底座(1)顶部左侧通过螺栓有固定框(181)，固定框(181)上滑动式连接有收集框(182)，收集框(182)前后两侧均连接有把手(183)，收集框(182)内底壁设置有用于过滤水的网格(184)。

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