CN115179058A - 一种四轴联动式数控加工中心及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种四轴联动式数控加工中心，包括：机身；Y轴工作台，通过第一驱动机构沿Y轴直线滑动设置于机身上；X轴工作台，通过第二驱动机构沿X轴直线滑动设置于Y轴工作台上；立柱，固定设置于所述机身的一侧；刀头机构，滑动设置于立柱上，所述刀头机构通过第三驱动机构沿Z轴直线滑动。通过四轴联动式的加工中心，使得加工精确度得到保证，确保加工作业更精确，解决和改善现有技术条件内的缺失。
Description
技术领域
本发明涉及数控加工技术领域，特别是涉及一种四轴联动式数控加工中心及其工作方法。
背景技术
随着科技的不断发展和进步，一些更高效的、更智能的高科技机械加工设备越来越受到企业的青睐和认可，其中，四轴联动加工中心是数控铣床或雕刻控制系统中常用到的一种高尖端机加工设备。
对于目前整个加工设备而言，其相互移动机构之间的传动在一定程度上会受到局限，使得加工精确度无法得到保证，需要对加工中心进行全面的剖析和升级，来使得四轴联动加工作业更精确，解决和改善现有技术条件内的缺失才是根本问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种四轴联动式数控加工中心，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种四轴联动式数控加工中心，包括：
机身；
Y轴工作台，通过第一驱动机构沿Y轴直线滑动设置于机身上；
X轴工作台，通过第二驱动机构沿X轴直线滑动设置于Y轴工作台上；
立柱，固定设置于所述机身的一侧；
刀头机构，滑动设置于立柱上，所述刀头机构通过第三驱动机构沿Z轴直线滑动。
作为本发明的一种改进，所述机身上设置有第一导轨组，第一导轨组为Y 轴走向，Y轴工作台的下端面设置有与第一导轨组滑动配合的第一轨槽，所述第一驱动机构设置于第一导轨组中间。
作为本发明的一种改进，所述Y轴工作台上端面设置有第二导轨组，第二导轨组为X轴走向，X轴工作台的下端面设置有与第二导轨组滑动配合的第二轨槽，所述第二驱动机构设置于第二导轨组中间。
作为本发明的一种改进，所述立柱上设置有第三导轨组，第三导轨组为Z 轴走向，刀头机构上设置有与第三导轨组滑动配合的第三轨槽，所述第三驱动机构设置于第三导轨组中间。
作为本发明的一种改进，所述X轴工作台上端面设置有装夹治具。
作为本发明的一种改进，所述刀头机构包括：
支撑滑架，第三轨槽设置于支撑滑架背面，所述支撑滑架沿立柱上Z轴直线滑动；
微动滑台，在第四驱动机构的作用下所述微动滑台沿Z轴直线滑动；
刀具旋转夹头，所述微动滑台上设置有刀具旋转夹头，所述刀具旋转夹头由电机驱动旋转。
作为本发明的一种改进，第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构为丝杠螺母副。
一种四轴联动式数控加工中心的工作方法，包括以下步骤：
步骤S10、将待加工工件置于X轴工作台的台面上，装夹治具设置于X轴工作台中部，装夹治具采用回字形结构滑动设置在X轴工作台的台面上，操作人员可以随意在轨道上移动装夹治具并进行卡装固定；
步骤S20、检查四轴联动式数控加工中心刀具的配备情况，根据待加工工件的工艺选择并更换刀具，将刀具装载到刀具旋转夹头上；
步骤S30、操作人员在将待加工产品固定到装夹治具，并且装载好刀具后，通过先控制第一驱动机构的启动，驱动Y轴工作台先到达工件在Y轴方向上的位置，再控制第二驱动机构的启动，驱动X轴工作台先到达工件在X轴方向上的位置；
步骤S40、控制第三驱动机构的启动，驱动刀头机构移动至待加工工件上方5-10cm处，以上操作完成X轴、Y轴、Z轴方向的移动，随后启动电机以及第四驱动机构，对待加工工件进行旋转加工，从而完成四轴联动加工。
作为本发明的一种改进，。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明刀头机构的结构示意图。
图中各构件为：
1、机身，
2、Y轴工作台，21、第一驱动机构，22、第一导轨组，23、第一轨槽，
3、X轴工作台，31、第二驱动机构，32、第二导轨组，33、第二轨槽，
4、立柱，
5、刀头机构，51、第三驱动机构，52、第三导轨组，53、第三轨槽，54、支撑滑架，55、微动滑台，56、刀具旋转夹头，57、电机，
6、装夹治具，
7、第四驱动机构。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种四轴联动式数控加工中心，包括：
机身1；
Y轴工作台2，通过第一驱动机构21沿Y轴直线滑动设置于机身1上；
X轴工作台3，通过第二驱动机构31沿X轴直线滑动设置于Y轴工作台2 上；
立柱4，固定设置于所述机身1的一侧；
刀头机构5，滑动设置于立柱4上，所述刀头机构5通过第三驱动机构 51沿Z轴直线滑动。
所述机身1上设置有第一导轨组22，第一导轨组22为Y轴走向，Y轴工作台2的下端面设置有与第一导轨组22滑动配合的第一轨槽23，所述第一驱动机构21设置于第一导轨组22中间。
所述Y轴工作台2上端面设置有第二导轨组32，第二导轨组32为X轴走向，X轴工作台3的下端面设置有与第二导轨组32滑动配合的第二轨槽33，所述第二驱动机构31设置于第二导轨组32中间。
所述立柱4上设置有第三导轨组52，第三导轨组52为Z轴走向，刀头机构5上设置有与第三导轨组52滑动配合的第三轨槽53，所述第三驱动机构51设置于第三导轨组52中间。
所述X轴工作台3上端面设置有装夹治具6。
所述刀头机构5包括：
支撑滑架54，第三轨槽53设置于支撑滑架54背面，所述支撑滑架54沿立柱4上Z轴直线滑动；
微动滑台55，在第四驱动机构7的作用下所述微动滑台55沿Z轴直线滑动；
刀具旋转夹头56，所述微动滑台55上设置有刀具旋转夹头56，所述刀具旋转夹头56由电机57驱动旋转。
第一驱动机构21、第二驱动机构31、第三驱动机构51为丝杠螺母副。
一种四轴联动式数控加工中心的工作方法，包括以下步骤：
步骤S10、将待加工工件置于X轴工作台3的台面上，装夹治具6设置于 X轴工作台3中部，装夹治具6采用回字形结构滑动设置在X轴工作台3的台面上，操作人员可以随意在轨道上移动装夹治具6并进行卡装固定；
步骤S20、检查四轴联动式数控加工中心刀具的配备情况，根据待加工工件的工艺选择并更换刀具，将刀具装载到刀具旋转夹头56上；
步骤S30、操作人员在将待加工产品固定到装夹治具6，并且装载好刀具后，通过先控制第一驱动机构21的启动，驱动Y轴工作台2先到达工件在Y 轴方向上的位置，再控制第二驱动机构31的启动，驱动X轴工作台3先到达工件在X轴方向上的位置；
步骤S40、控制第三驱动机构51的启动，驱动刀头机构5移动至待加工工件上方5-10cm处，以上操作完成X轴、Y轴、Z轴方向的移动，随后启动电机57以及第四驱动机构7，对待加工工件进行旋转加工，从而完成四轴联动加工。
上述技术方案的工作原理及有益效果：通过四轴联动式的加工中心，使得加工精确度得到保证，确保加工作业更精确，解决和改善现有技术条件内的缺失。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内中。
Claims (8)
1.一种四轴联动式数控加工中心，其特征在于，包括：
机身(1)；
Y轴工作台(2)，通过第一驱动机构(21)沿Y轴直线滑动设置于机身(1)上；
X轴工作台(3)，通过第二驱动机构(31)沿X轴直线滑动设置于Y轴工作台(2)上；
立柱(4)，固定设置于所述机身(1)的一侧；
刀头机构(5)，滑动设置于立柱(4)上，所述刀头机构(5)通过第三驱动机构(51)沿Z轴直线滑动。
2.根据权利要求1所述的一种四轴联动式数控加工中心，其特征在于：所述机身(1)上设置有第一导轨组(22)，第一导轨组(22)为Y轴走向，Y轴工作台(2)的下端面设置有与第一导轨组(22)滑动配合的第一轨槽(23)，所述第一驱动机构(21)设置于第一导轨组(22)中间。
3.根据权利要求1所述的一种四轴联动式数控加工中心，其特征在于：所述Y轴工作台(2)上端面设置有第二导轨组(32)，第二导轨组(32)为X轴走向，X轴工作台(3)的下端面设置有与第二导轨组(32)滑动配合的第二轨槽(33)，所述第二驱动机构(31)设置于第二导轨组(32)中间。
4.根据权利要求1所述的一种四轴联动式数控加工中心，其特征在于：所述立柱(4)上设置有第三导轨组(52)，第三导轨组(52)为Z轴走向，刀头机构(5)上设置有与第三导轨组(52)滑动配合的第三轨槽(53)，所述第三驱动机构(51)设置于第三导轨组(52)中间。
5.根据权利要求1所述的一种四轴联动式数控加工中心，其特征在于：所述X轴工作台(3)上端面设置有装夹治具(6)。
6.根据权利要求1所述的一种四轴联动式数控加工中心，其特征在于，所述刀头机构(5)包括：
支撑滑架(54)，第三轨槽(53)设置于支撑滑架(54)背面，所述支撑滑架(54)沿立柱(4)上Z轴直线滑动；
微动滑台(55)，在第四驱动机构(7)的作用下所述微动滑台(55)沿Z轴直线滑动；
刀具旋转夹头(56)，所述微动滑台(55)上设置有刀具旋转夹头(56)，所述刀具旋转夹头(56)由电机(57)驱动旋转。
7.根据权利要求1所述的一种四轴联动式数控加工中心，其特征在于：第一驱动机构(21)、第二驱动机构(31)、第三驱动机构(51)为丝杠螺母副。
8.一种四轴联动式数控加工中心的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10、将待加工工件置于X轴工作台(3)的台面上，装夹治具(6)设置于X轴工作台(3)中部，装夹治具(6)采用回字形结构滑动设置在X轴工作台(3)的台面上，操作人员可以随意在轨道上移动装夹治具(6)并进行卡装固定；
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