CN114986200A - 一种机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工领域，其公开了一种机床，机床包括支撑墙、支撑板、摇篮转台和三轴运动机构；该支撑墙设置两个，两个该支撑墙沿左右方向间隔设置；该支撑板设置于两个支撑墙之间，该支撑板的左右两侧边与该支撑墙固定连接，使得支撑板和两个支撑墙之间形成一个倒置的凵型；该摇篮转台安装在两个该支撑墙上，该摇篮转台与该支撑墙之间可相对转动，该摇篮转台用于装夹工件；该三轴运动机构设置在该支撑墙的顶部，该三轴运动机构的输出端用于安装刀具，该三轴运动机构带动该刀具沿前后、上下、左右方向运动，该刀具用于对摇篮转台装夹的工件进行加工。

Description

一种机床

技术领域

本发明涉及机械设备领域，特别是一种机床。

背景技术

当前，五轴加工机床中一般会设有摇篮转台。一般地，其摇篮转台安装在该机架的床身上，由床身对摇篮转台进行支撑，若该摇篮转台需要装夹重量较大的工件，则需要对床身的中部结构进一步加固，其加固床身的结构复杂，而且需要床身的整体重量会较大地提升，导致生产的成本提高。若取消床身上位于摇篮转台下方的排屑口以提高床身的强度，则导致加工所产生的碎屑不易排走，还需要对摇篮转台下方进行定期清理碎屑，其使用不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：解决上述所提出的至少一个技术问题，以提供一种能降低底座所需强度的机床。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种机床，其包括：支撑墙、支撑板、摇篮转台和三轴运动机构；所述支撑墙设置两个，两个所述支撑墙沿左右方向间隔设置；所述支撑板设置于两个支撑墙之间，所述支撑板的左右两侧边与所述支撑墙固定连接，使得支撑板和两个支撑墙之间形成一个倒置的凵型；所述摇篮转台安装在两个所述支撑墙上，所述摇篮转台与所述支撑墙之间可相对转动，所述摇篮转台用于装夹工件；所述三轴运动机构设置在所述支撑墙的顶部，所述三轴运动机构的输出端用于安装刀具，所述三轴运动机构带动所述刀具沿前后、上下、左右方向运动，所述刀具用于对摇篮转台装夹的工件进行加工。

作为上述技术方案的进一步改进，机床还包括底座，所述底座设置在两个所述支撑墙之间，所述底座的左右两侧与所述支撑墙固定连接。

作为上述技术方案的进一步改进，机床还包括刀库，所述刀库设置在所述底座上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述刀库包括刀库架、刀库主体和换刀组件，所述刀库架固定在所述底座上，所述刀库主体设置在所述刀库架上，所述换刀组件设置在摇篮转台和所述刀库主体之间，所述换刀组件用于更换刀具。

作为上述技术方案的进一步改进，所述换刀组件包括电机和抓刀臂，所述抓刀臂的两端分别设有抓刀部，所述电机的输出端与抓刀臂的中部连接，所述电机的输出端带动所述抓刀臂转动，所述抓刀部用于抓取刀具。

作为上述技术方案的进一步改进，所述底座上设有排屑孔，所述排屑孔设置在所述摇篮转台的下方。

作为上述技术方案的进一步改进，所述三轴运动机构包括设置在所述支撑板上的前后运动机构、设置在所述前后运动机构上的左右运动机构和设置在所述左右运动机构上的上下运动机构，所述刀具设置在所述上下运动机构上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述前后运动机构包括横梁、第一电动丝杆和前后导轨，所述前后导轨设置两条，两条所述前后导轨分别设置在两个所述支撑墙的顶面，所述第一电动丝杆设置在所述支撑板的顶面，两条所述前后导轨分别与所述横梁以滑动配合，两条所述前后导轨支撑所述横梁，所述第一电动丝杆带动所述横梁沿前后方向往复运动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述左右运动机构包括滑鞍、左右滑轨和第二电动丝杆，所述第二电动丝杆设置在所述横梁上，所述滑鞍设置在所述左右滑轨上，所述滑鞍与所述左右滑轨之间可相对滑动，所述第二电动丝杆带动所述滑鞍沿着所述左右滑轨的延伸方向往复滑动，所述上下运动机构设置在所述滑鞍上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述上下运动机构包括主轴箱、竖向滑轨和第三电动丝杆，所述第三电动丝杆安装在所述滑鞍上，所述竖向滑轨固定在所述滑鞍上，所述竖向滑轨沿上下方向延伸，所述主轴箱设置在所述竖向滑轨上，所述主轴箱与所述竖向滑轨可相对上下滑动，所述第三电动丝杆带动所述主轴箱上下运动，所述主轴箱用于安装所述刀具。

本发明的有益效果是：摇篮转台的设置在两个支撑墙之间，摇篮转台的两端安装在支撑墙上，使用时，可通过支撑墙直接为摇篮转台提供支撑力，避免了把摇篮转台直接设置在机床的底座上，从而导致需要对底座进行相应的加强劲儿有可能无法在摇篮转台上设有排屑孔，支撑板设置在两个支撑墙之间，三轴运动机构设置在支撑板上，以支撑墙的支撑作为基础，对安装在支撑板上的三轴运动机构进行支撑，对其结构简单、安装紧凑，使用者可把刀具安装在三轴运动机构上，以便对摇篮转台上的工件进行加工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明的一实施例的正视图；

图2是本发明的图1中的A-A的剖面示意图，图中未剖开横梁、上下运动机构；

图3是本发明的一实施例的轴测图；

图4是本发明的一实施例的轴测图；

图5是本发明的一实施例的轴测图；

图6是本发明的一实施例的轴测图。

附图中：1-支撑墙，11-倒角，12-加强板，2-支撑板，3-摇篮转台，41-前后运动机构，411-横梁，4111-横梁主体，4112-平衡块，4113-底板，412-第一电动丝杆，413-前后导轨，42-左右运动机构，421-滑鞍，422-左右滑轨，423-第二电动丝杆，43-上下运动机构，431-主轴箱，4311-喷头，432-竖向滑轨，433-第三电动丝杆，5-底座，51-排屑孔，61-刀库主体，62-换刀组件，621-电机，622-抓刀臂，623-抓刀部，63-刀库架，7-刀具。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1～图6，一种机床，其包括：支撑墙1、支撑板2、摇篮转台3和三轴运动机构；所述支撑墙1设置两个，两个所述支撑墙1沿左右方向间隔设置；所述支撑板2设置于两个支撑墙1之间，所述支撑板2的左右两侧边与所述支撑墙1固定连接，使得支撑板2和两个支撑墙1之间形成一个倒置的凵型；所述摇篮转台3安装在两个所述支撑墙1上，所述摇篮转台3与所述支撑墙1之间可相对转动，所述摇篮转台3用于装夹工件；所述三轴运动机构设置在所述支撑墙1的顶部，所述三轴运动机构的输出端用于安装刀具7，所述三轴运动机构带动所述刀具7沿前后、上下、左右方向运动，所述刀具7用于对摇篮转台3装夹的工件进行加工。

由上述可得，摇篮转台3的设置在两个支撑墙1之间，摇篮转台3的两端安装在支撑墙1上，使用时，可通过支撑墙1直接为摇篮转台3提供支撑力，避免了把摇篮转台3直接设置在机床的底座5上，从而导致需要对底座5进行相应的加强结构，但会导致无法在摇篮转台3上设有排屑孔51，支撑板2设置在两个支撑墙1之间，三轴运动机构设置在支撑板2上，以支撑墙1的支撑作为基础，对安装在支撑板2上的三轴运动机构进行支撑，对其结构简单、安装紧凑，使用者可把刀具7安装在三轴运动机构上，以便对摇篮转台3上的工件进行加工。

若支撑板2上所设置的三轴运动机构的重量较大时，还可进一步的对上述凵型的内侧转角处设置以倒角11过度，从而提高支撑板2的强度，降低在凵型的内侧转角处的应力集中。

在实际使用中，支撑板2的高度高于摇篮转台3的高度，可便于三轴运动运动机构带动刀具7对支撑板2下方的摇篮转台3上的工件进行加工。

为了进一步提高机床本稳定性，机床在一些实施例中，机床还包括底座5，所述底座5设置在两个所述支撑墙1之间，所述底座5的左右两侧与所述支撑墙1固定连接。使用时，底座5的左右两侧分别与两个支撑墙1固定连接。

机床在生产的过程中需要根据实际需求把工件加工成多种不同的形状，使用者可采用相应的不同规格的刀具7对零件进行加工，为了使机床的加工更为灵活，适用性更高，在针对不同加工需求的零件时，在一些实施例中，机床还包括刀库，所述刀库设置在所述底座5上。使用时，可通过该刀库对三轴运动机构上的刀具7进行更换。例如，在需要更换刀具7时，三轴运动机构带动需要被换下的刀具7移动到刀库工作空间中，通过刀库把三轴运动机构上的刀具7换下，并把刀库中的刀具7换上的三轴运动机构上，以实现换刀的功能。

底座5、两个支撑墙1以及支撑板2之间围成了一个通道，为了可合理地利用该空间，使得空间的利用率更高，使用时，该刀库安装在底座5、两个支撑墙1以及支撑板2所围成的通道中，通过该空间来安装刀库。

刀库用于进行刀具7存放以及更换三轴运动机构上的刀具7，在一些实施例中，所述刀库包括刀库架63、刀库主体61和换刀组件62，所述刀库架63固定在所述底座5上，所述刀库主体61设置在所述刀库架63上，所述换刀组件62设置在摇篮转台3和所述刀库主体61之间，所述换刀组件62用于更换刀具7。使用时，刀库主体61设置在刀库架63上，换刀组件62设置在刀库主体61和摇篮转台3之间，从而在更换刀具7时，三轴运动机构带动刀具7运动到摇篮转台3和换刀组件62之间，通过换刀组件62来更换三轴运动机构上的刀具7。

换刀组件62用于更换三轴运动机构上的刀具7与刀库主体61中的刀具7，在一些实施例中，所述换刀组件62包括电机621和抓刀臂622，所述抓刀臂622的两端分别设有抓刀部623，所述电机621的输出端与抓刀臂622的中部连接，所述电机621的输出端带动所述抓刀臂622转动，所述抓刀部623用于抓取刀具7。抓刀臂622的两端分别设置抓刀部623，两个抓刀部623以抓刀臂622的旋转轴线圆周阵列设置，使得两个抓刀部623可同时抓取相应的刀具7，即其中一个抓刀部623抓取三轴运动机构上的刀具7，余下的一个抓刀部623抓取刀库主体61上的刀具7，通过电机621带动抓刀臂622旋转一百八十度，实现把两个抓取到的刀具7交换。

在实际使用中，刀库架63内镂空有一个用于安装电机621的空间，电机621设置于刀库架63镂空的空间中，其结构十分紧凑，电机621通过减速箱带动抓刀臂622转动。

由于刀库上设有较多的刀具7，同时刀库进行维护的频率相对较高，为此，支撑墙1上开设有贯穿支撑墙1的观察孔，该观察孔正对刀库。在实际使用中，使用者可利用该观察孔观察刀库的使用情况，同时，在检修时，也可以利用该观察孔对刀库进行检修。两个支撑墙1相互朝向的面设有加强板12，加强板12覆盖该观察孔，该加强板12向上延伸到支撑墙1的顶部，该加强板12向下延伸到底座5。可选的，该加强板12与支撑墙1一体设置，相当于加强板12属于支撑墙1的一部分，用以对支撑墙1加厚设置。

若需要满足对加工摇篮转台3上的工件所产生的碎屑，在不采用底座5的情况下，直接在摇篮转台3下方放置用于收集加工所产生的碎屑即可。当采用底座5的情况下，为了可使排屑方便，在一些实施例中，所述底座5上设有排屑孔51，所述排屑孔51设置在所述摇篮转台3的下方。在实际使用中，使用者可采用容器来收集从排屑孔51中掉下的碎屑。此外，便于排屑，使掉落到底座5上的碎屑具有往排屑孔51运动的趋势，底座5上设有以凹陷，排屑孔51开设于该凹陷的底部。

三轴运动机构用于带动刀具7沿前后方向、左右方向、上下方向进行运动，在一些实施例中，所述三轴运动机构包括设置在所述支撑板2上的前后运动机构41、设置在所述前后运动机构41上的左右运动机构42和设置在所述左右运动机构42上的上下运动机构43，所述刀具7设置在所述上下运动机构43上。使用时，支撑墙1顶面长度延伸的是沿前后方向，为了确保三轴运动机构其结构稳定，把前后运动机构41先设置在支撑板2上，以通过支撑墙1对前前有运动机构进行均匀的支撑，而两个支撑墙1沿左右方向间隔设置，故然后再把左右运动机构42安装在前后运动机构41上，最后把上下运动机构43安装在左右运动机构42上，使其结构稳定。

前后运动机构41用以进行前后方向的运动，在一些实施例中，所述前后运动机构41包括横梁411、第一电动丝杆412和前后导轨413，所述前后导轨413设置两条，两条所述前后导轨413分别设置在两个所述支撑墙1的顶面，所述第一电动丝杆412设置在所述支撑板2的顶面，两条所述前后导轨413分别与所述横梁411以滑动配合，两条所述前后导轨支撑所述横梁411，所述第一电动丝杆412带动所述横梁411沿前后方向往复运动。使用时，第一电动丝杆412带动横梁411沿前后方向进行运动。两条前后导轨413分别设置在两个支撑墙1的顶面，通过该支撑墙1提为这两条前后导轨413提供支撑力，同时，这两条前后导轨413向横梁411提供支撑力，其结构稳固。

此外，前后导轨413还可以进一步再添加两条，即前后导轨413的总数量为四条。其中两条前后导轨413分别设置在支撑墙1的顶面，余下的两条分别设置于第一电动丝杆412的左右两侧，并与第一电动丝杆412并列设置。横梁411设置在四条前后导轨413上，四条前后导轨413同时对横梁411进行支撑，四条前后导轨413同时对横梁411沿前后方向的滑动进行导向。

在实际使用时，由于左右运动机构42和上下运动机构43的重量相对较重，从而导致横向在实际的使用中有可能会存在往上下运动机构43方向倾侧的趋势。为此，横梁411包括横梁411主体，左右运动机构42安装在横梁411主体的前侧，横梁411主体的前侧是指横梁411主体所朝向上下运动机构43的侧面，横梁411还包括平衡块4112，所述平衡块4112固定在所述横梁411主体的后侧，平衡块4112的中部往背离上下运动机构43的方向延伸，即平衡块4112往后方延伸，使得平衡块4112的横截面越往后越小最终形成一个平衡块4112的后端部，平衡块4112的后端部与第一电动丝杆412左右两侧的前后导轨以滑动配合，此外，第一电动丝杆412的运动部也是固定该平衡块4112。设置在支撑墙1上的前后导轨413与横梁411主体的左右两侧的底部以滑动配合连接，设置在支撑墙1上的前后导轨413起到对横梁411主体左右两侧的支撑作用，平衡块4112的后端部与除了设置在支撑墙1上的前后导轨413的余下两条前后导轨413以滑动配合。

左右运动机构42用于带动上下运动机构43沿左右方向往复滑动，在一些实施例中，所述左右运动机构42包括滑鞍421、左右滑轨422和第二电动丝杆423，所述第二电动丝杆423设置在所述横梁411上，所述滑鞍421设置在所述左右滑轨422上，所述滑鞍421与所述左右滑轨422之间可相对滑动，所述第二电动丝杆423带动所述滑鞍421沿着所述左右滑轨422的延伸方向往复滑动，所述上下运动机构43设置在所述滑鞍421上。

滑鞍421及安装在滑鞍421上的重量较重，为了进一步使机床的使用更稳稳定。横梁411主体的前侧面设有底板4113，所述底板4113从所述横梁411主体的前侧面的底部向前伸出，可选的，该底板4113与横梁411主体一体设置。底板4113设在滑鞍421的下方，以便滑鞍421安装到左右滑轨422时可起到临时支撑的作用，当然，机床在实际工作中，滑鞍421与底板4113之间留有间隙。底板4113的底面安装滑块、横梁411主体的底面后部也安装滑块，滑块设置四个，这些滑块左右对称地安装在底板4113的左右两侧以及横梁411主体的底面后部的左右两侧，每两个滑块滑动配合支撑墙1上的前后导轨。

上下运动机构43用于带动刀具7进行上下方向的运动，在一些实施例中，所述上下运动机构43包括主轴箱431、竖向滑轨432和第三电动丝杆433，所述第三电动丝杆433安装在所述滑鞍421上，所述竖向滑轨432固定在所述滑鞍421上，所述竖向滑轨432沿上下方向延伸，所述主轴箱431设置在所述竖向滑轨432上，所述主轴箱431与所述竖向滑轨432可相对上下滑动，所述第三电动丝杆433带动所述主轴箱431上下运动，所述主轴箱431用于安装所述刀具7。通过第三电动丝杆433带动主轴箱431沿着滑鞍421上的竖向滑轨432沿上下方向往复运动，从而实现对刀具7的位置进行调整。

在加工的过程中，被切削的工件上会产生大量的碎屑。主轴箱431的底部用于安装刀具7，该刀具7沿竖向设置。主轴箱431上设有喷头4311，该喷头4311用于喷射出气流以吹走工件上的碎屑。可选的，该喷头4311设有多个，多个喷头4311环绕主轴箱431用于安装刀具7的位置设置，喷头4311朝向主轴箱431所安装的刀具7的下端，以便随刀具7位置的改变而吹走刀具7处的碎屑。

使用时，由于机床会被应用于多种工况下加工，不同的工况下，机床所处于的加工环境也不一样，例如，其所处的温度、湿度、大气压强等存在不同，导致材料的热膨胀率存在不一样，传统的机床上不同的构件之间往往所采用的材料不一样，例如包含有合金钢、铸铁等，在不同的环境下，其热膨胀的比例不一样，有可能会影响机床的加工精度。为此，本发明中，支撑墙1、支撑板2、摇篮转台3、底座5、横梁411、前后导轨413、左右滑轨422、滑鞍421、主轴箱431和竖向滑轨432均由大理石制成。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种机床，其特征在于，包括：

支撑墙，所述支撑墙设置两个，两个所述支撑墙沿左右方向间隔设置；

支撑板，所述支撑板设置于两个支撑墙之间，所述支撑板的左右两侧边与所述支撑墙固定连接，使得支撑板和两个支撑墙之间形成一个倒置的凵型；

摇篮转台，所述摇篮转台安装在两个所述支撑墙上，所述摇篮转台与所述支撑墙之间可相对转动，所述摇篮转台用于装夹工件；

三轴运动机构，所述三轴运动机构设置在所述支撑墙的顶部，所述三轴运动机构的输出端用于安装刀具，所述三轴运动机构带动所述刀具沿前后、上下、左右方向运动，所述刀具用于对摇篮转台装夹的工件进行加工。

2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，机床还包括底座，所述底座设置在两个所述支撑墙之间，所述底座的左右两侧与所述支撑墙固定连接。

3.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，机床还包括刀库，所述刀库设置在所述底座上。

4.根据权利要求3所述的机床，其特征在于，所述刀库包括刀库架、刀库主体和换刀组件，所述刀库架固定在所述底座上，所述刀库主体设置在所述刀库架上，所述换刀组件设置在摇篮转台和所述刀库主体之间，所述换刀组件用于更换刀具。

5.根据权利要求4所述的机床，其特征在于，所述换刀组件包括电机和抓刀臂，所述抓刀臂的两端分别设有抓刀部，所述电机的输出端与抓刀臂的中部连接，所述电机的输出端带动所述抓刀臂转动，所述抓刀部用于抓取刀具。

6.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，所述底座上设有排屑孔，所述排屑孔设置在所述摇篮转台的下方。

7.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述三轴运动机构包括设置在所述支撑板上的前后运动机构、设置在所述前后运动机构上的左右运动机构和设置在所述左右运动机构上的上下运动机构，所述刀具设置在所述上下运动机构上。

8.根据权利要求7所述的机床，其特征在于，所述前后运动机构包括横梁、第一电动丝杆和前后导轨，所述前后导轨设置两条，两条所述前后导轨分别设置在两个所述支撑墙的顶面，所述第一电动丝杆设置在所述支撑板的顶面，两条所述前后导轨分别与所述横梁以滑动配合，两条所述前后导轨支撑所述横梁，所述第一电动丝杆带动所述横梁沿前后方向往复运动。

9.根据权利要求8所述的机床，其特征在于，所述左右运动机构包括滑鞍、左右滑轨和第二电动丝杆，所述第二电动丝杆设置在所述横梁上，所述滑鞍设置在所述左右滑轨上，所述滑鞍与所述左右滑轨之间可相对滑动，所述第二电动丝杆带动所述滑鞍沿着所述左右滑轨的延伸方向往复滑动，所述上下运动机构设置在所述滑鞍上。

10.根据权利要求9所述的机床，其特征在于，所述上下运动机构包括主轴箱、竖向滑轨和第三电动丝杆，所述第三电动丝杆安装在所述滑鞍上，所述竖向滑轨固定在所述滑鞍上，所述竖向滑轨沿上下方向延伸，所述主轴箱设置在所述竖向滑轨上，所述主轴箱与所述竖向滑轨可相对上下滑动，所述第三电动丝杆带动所述主轴箱上下运动，所述主轴箱用于安装所述刀具。

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