CN116141030B - 一种摆头式五轴凸轮转台加工机床及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种摆头式五轴凸轮转台加工机床及其使用方法,属于加工中心技术领域,包括基座、外壳、摆头、加工台、控制架、刀架、水平调节机构、径向调节机构和定位机构,其中:外壳设置于基座的上侧,其顶部设置有转台槽,基座的上侧设置有位移组件,位移组件用于驱动外壳直线移动;摆头位于外壳的上侧,其靠近外壳一侧设置有侧位轴,侧位轴转动设置于转台槽内;加工台转动设置于摆头的侧部,其侧部设置有环形槽和多个T形槽,其用于固定放置待加工工件;实现可灵活加工工件的多个面,加工范围广操作更加便捷,自动夹持工件,能够适配夹紧不同形状的工件,且不会破坏工件的表面,避免出现打滑的情况,固定后结构稳定,有利于精确加工。
Description
技术领域
本发明属于加工中心技术领域,具体涉及一种摆头式五轴凸轮转台加工机床及其使用方法。
背景技术
数控铣床又称CNC铣床,英文意思是用电子计数字化信号控制的铣床,数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备,两者的加工工艺基本相同,结构也有些相似,数控铣床分为不带刀库和带刀库两大类。其中带刀库的数控铣床又称为加工中心。
现有技术中公开了申请号为CN202110718216.1的中国专利,公开了一种高速五轴加工中心,包括装置外壳体,所述装置外壳体下端设置有固定设置有固定底座,装置外壳体上设置有操作面板,所述装置外壳体上设置有柜门;所述装置外壳体内部设置有机床,所述机床包括X轴加工模块,Y轴加工模块,Z轴加工模块,A轴加工模块以及C轴加工模块;通过主轴箱内主轴采用内藏式转轴,实现主轴转速30000rpm,实现高速加工,提高了加工精度同时,所述X轴加工模块,Y轴加工模块,Z轴加工模块,A轴加工模块以及C轴加工模块互相独立,各自配备电机,实现五轴独立工作的同时,简化主轴结构,降低制作成本和制作难度。
现有的加工中心一般设置为四轴或五轴加工,固定工件的加工台负责两个方向的转动实现两轴调节,加工的刀具能够两个或三个方向的位移实现多轴调节,组合实现四轴或五轴加工中心,在进行加工特殊的工件,尤其工件的长度较长时,刀具的位移难以支撑较长工件的定位加工,适用范围比较小,并且工件固定比较繁琐,不能自动夹持工件,需要人工辅助操作,费时费力,为此我们一种摆头式五轴凸轮转台加工机床及其使用方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种摆头式五轴凸轮转台加工机床及其使用方法,旨在解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种摆头式五轴凸轮转台加工机床,包括:
基座;
外壳,其设置于基座的上侧,其顶部设置有转台槽,所述基座的上侧设置有位移组件,所述位移组件用于驱动外壳直线移动;
摆头,其位于外壳的上侧,其靠近外壳一侧设置有侧位轴,所述侧位轴转动设置于转台槽内;
加工台,其转动设置于摆头的侧部,其侧部设置有环形槽和多个T形槽,其用于固定放置待加工工件;
控制架,其设置于基座的顶部;
刀架,其设置于控制架靠近加工台的一侧,其靠近加工台的一侧设置有刀具;
水平调节机构,其设置于外壳内,其用于水平转动调节摆头的角度;
径向调节机构,其设置于摆头内,其用于径向转动调节加工台的角度,配合水平调节机构以实现灵活调节待加工工件的加工位置;以及
定位机构,其设置于加工台上,其通过自动夹持的方式固定待加工工件。
作为本发明一种优选的方案,所述水平调节机构包括:
第一轴承组,其设置有两个并对称设置于外壳内;
第一滚子凸轮,其固定连接于第一轴承组的圆周表面;
马达板,其固定连接于外壳靠近控制架一侧;
第三电机,其固定连接于马达板的侧部,其输出端固定连接有第一小齿轮;
第一蜗杆,其转动连接于两个第一轴承组之间,其与第一滚子凸轮相啮合;
第一大齿轮,其固定连接于第一蜗杆的一端,其与第一小齿轮相啮合;以及
第一刹车组,其设置于外壳内,其用于阻挡第一滚子凸轮转动。
作为本发明一种优选的方案,所述径向调节机构包括:
定向轴,其转动连接于摆头的内壁之间,其顶部露出摆头的上侧,所述加工台固定连接于定向轴的顶部;
第四电机,其固定连接于摆头的内壁,其输出端固定连接有第二小齿轮;
第二滚子凸轮,其固定连接于定向轴的圆周表面;
第二轴承组,其设置有两个并对称设置于摆头内;
第二蜗杆,其转动连接于两个第二轴承组之间;
第二大齿轮,其固定连接于第二蜗杆的一端,其与第二滚子凸轮相啮合;以及
第二刹车组,其固定设置于摆头的内壁,其用于阻挡定向轴转动。
作为本发明一种优选的方案,所述定位机构包括:
环形齿轮,其环形齿轮转动连接于环形槽内;
第二电机,其固定连接于摆头的内壁,其输出端固定连接有主动轮;
保护盖,其固定连接于摆头的顶部;
安装轴,其转动连接于保护盖内,其圆周表面固定连接有从动轮,其一端贯穿保护盖并向环形齿轮延伸,其一端固定连接有主动齿轮,所述主动齿轮与环形齿轮相啮合;
同步带,其传动连接于主动轮和从动轮之间;以及
限位壳,其设置有多个,其分别设置于T形槽内,其内部均设置有一组夹持组件,其通过多组夹持组件同步移动,继而自动夹持待加工工件。
作为本发明一种优选的方案,每组所述夹持组件均包括第二丝杆、从动齿轮、第二丝杆套、弹性伸缩支架和硬夹头,所述第二丝杆转动连接于限位壳内,所述第二丝杆的一端贯穿限位壳并向外延伸,所述从动齿轮固定连接于第二丝杆的末端,所述从动齿轮与环形齿轮相啮合,所述第二丝杆套滑动连接于限位壳内,所述第二丝杆套螺纹连接于第二丝杆的圆周表面,所述弹性伸缩支架固定连接于第二丝杆套的顶部,所述硬夹头固定连接于弹性伸缩支架的末端。
作为本发明一种优选的方案,所述多组夹持组件均匀排列并均指向加工台的圆心处,每个所述弹性伸缩支架可弹性伸缩,所述硬夹头为碳素钢材质。
作为本发明一种优选的方案,所述位移组件包括:
轴承架,其设置有两个并均固定连接于基座的顶部;
第一电机,其固定连接于基座的顶部;
第一丝杆,其转动连接于两个轴承架之间,其一端固定连接于第一电机的输出端,其表面螺纹连接有第一丝杆套,所述第一丝杆套的顶部固定连接于外壳;以及
直杆,其固定连接于两个轴承架之间,其表面滑动连接有滑块,所述滑块的顶部固定连接于外壳。
作为本发明一种优选的方案,所述基座的顶部固定连接有微调座,所述控制架安装于微调座的顶部,所述控制架的顶部固定连接有第五电机,所述控制架的上下内壁之间转动连接有第三丝杆,所述控制架内滑动连接有第三丝杆套,所述第三丝杆套螺纹连接于第三丝杆的圆周表面,所述刀架固定连接于第三丝杆套的靠近加工台一侧。
作为本发明一种优选的方案,所述基座的中心处设置有收集槽,所述收集槽位于摆头的下侧。
10.一种摆头式五轴凸轮转台加工机床的使用方法,包括如下步骤:
S1、将待加工工件放置于加工台的上侧;
S2、启动第二电机,通过第二电机的输出端带动主动轮转动,在同步带的传动作用下,主动轮带动从动轮转动,从动轮带动安装轴转动,安装轴带动主动齿轮转动,在啮合的作用下,安装轴带动环形齿轮转动,环形齿轮带动多个从动齿轮同步转动,最后带动多个第二丝杆同步转动,使多个第二丝杆套同步移动,继而将工件夹持固定于多个硬夹头之间;
S3、工件被固定后,控制第一电机的输出端带动第一丝杆转动,第一丝杆带动第一丝杆套直线移动,第一丝杆套带动外壳直线移动,带动摆头直线移动,继而直线移动工件的位置;
S4、控制第三电机的输出端带动第一小齿轮转动,在啮合的作用下带动第一大齿轮减速转动,第一大齿轮带动第一蜗杆转动,继而带动第一滚子凸轮缓速转动,第一滚子凸轮带动摆头纵向旋转,以调节工件的纵向角度;
S5、控制第四电机的输出端带动第二小齿轮转动,在啮合的作用下带动第二大齿轮减速转动,第二大齿轮带动第二滚子凸轮缓速转动,继而带动定向轴水平旋转,以调节工件的水平角度;
S6、控制第五电机的输出端带动第三丝杆转动,第三丝杆带动第三丝杆套上下移动,第三丝杆套带动刀架上下移动,继而调节刀具的加工高度,配合S3、S4和S5,可灵活加工工件的多个面。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本方案中加工时将工件放置加工台的中心处,此时多个硬夹头均指向工件,工件位于多个硬夹头之间,通过第二电机的输出端带动主动轮转动,在同步带的传动作用下,最后带动多个第二丝杆同步转动,使多个第二丝杆套同步移动,继而将工件夹持固定于多个硬夹头之间,实现自动夹持工件,每个所述弹性伸缩支架可弹性伸缩,在接触不规则形状的工件时,利用弹性伸缩支架可弹性伸缩的性质,仍然可以夹紧工件,能够适配夹紧不同形状的工件,且不会破坏工件的表面,并且硬夹头为碳素钢材质,能够提供接触面的刚性摩擦,避免出现打滑的情况,固定后结构稳定,有利于精确加工。
2、本方案中在加工时通过控制第三电机的输出端带动第一小齿轮转动,在啮合的作用下带动第一大齿轮减速转动,第一滚子凸轮带动摆头纵向旋转,以调节工件的纵向角度,控制第四电机的输出端带动第二小齿轮转动,在啮合的作用下带动第二大齿轮减速转动,继而带动定向轴水平旋转,以调节工件的水平角度,组合实现调节工件的除被遮盖部分的任意角度,控制第五电机的输出端带动第三丝杆转动,继而调节刀具的加工高度,可灵活加工工件的多个面,加工范围广操作更加便捷。
3、本方案控制第一电机的输出端带动第一丝杆转动,第一丝杆带动第一丝杆套直线移动,第一丝杆套带动外壳直线移动,带动摆头直线移动,继而直线移动工件的位置,可根据工件的直径或宽度进行调节,继而适配不同形状工件的加工,加工范围更广更加方便,以提高加工效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
在附图中:
图1为本发明的整体结构图;
图2为本发明的摆头处仰视图;
图3为本发明的摆头处爆炸图;
图4为本发明的加工台结构图;
图5为本发明的图4的爆炸图;
图6为本发明的夹持组件爆炸图;
图7为本发明的摆头处剖视图;
图8为本发明的加工台与第二蜗杆结构图;
图9为本发明的刀具处结构图。
图中标号说明:1、基座;
2、外壳;201、转台槽;
3、摆头;301、侧位轴;
4、加工台;401、环形槽;402、T形槽;
5、位移组件;501、轴承架;502、第一电机;503、第一丝杆;504、第一丝杆套;505、直杆;506、滑块;
6、定位机构;601、环形齿轮;602、第二电机;603、主动轮;604、从动轮;605、同步带;606、安装轴;607、保护盖;608、主动齿轮;609、限位壳;6010、第二丝杆;6011、从动齿轮;6012、第二丝杆套;6014、弹性伸缩支架;6015、硬夹头;
7、刀架;701、刀具;
8、水平调节机构;801、第一轴承组;802、第一滚子凸轮;803、马达板;804、第三电机;805、第一小齿轮;806、第一蜗杆;807、第一大齿轮;808、第一刹车组;
9、径向调节机构;901、定向轴;902、第四电机;903、第二小齿轮;904、第二滚子凸轮;905、第二蜗杆;906、第二大齿轮;907、第二轴承组;908、第二刹车组;
10、控制架;1001、第五电机;1002、第三丝杆;1003、第三丝杆套。
11、微调座。
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
请参阅图1-图9,本实施例提供的技术方案如下:
一种摆头式五轴凸轮转台加工机床,包括基座1、外壳2、摆头3、加工台4、控制架10、刀架7、水平调节机构8、径向调节机构9和定位机构6,其中:外壳2设置于基座1的上侧,其顶部设置有转台槽201,基座1的上侧设置有位移组件5,位移组件5用于驱动外壳2直线移动;摆头3位于外壳2的上侧,其靠近外壳2一侧设置有侧位轴301,侧位轴301转动设置于转台槽201内;加工台4转动设置于摆头3的侧部,其侧部设置有环形槽401和多个T形槽402,其用于固定放置待加工工件;控制架10设置于基座1的顶部;刀架7设置于控制架10靠近加工台4的一侧,其靠近加工台4的一侧设置有刀具701;水平调节机构8设置于外壳2内,其用于水平转动调节摆头3的角度;径向调节机构9设置于摆头3内,其用于径向转动调节加工台4的角度,配合水平调节机构8以实现灵活调节待加工工件的加工位置;定位机构6设置于加工台4上,其通过自动夹持的方式固定待加工工件。
在本发明的具体实施例中,如图1-图4所示,加工台4位于摆头3的上侧,如图4-图5所示,环形槽401设置于加工台4的圆周表面,T形槽402设置有多个,且多个T形槽402均匀分布,限位壳609安装在T形槽402内,加工时将工件放置加工台4的中心处,此时多个硬夹头6015均指向工件,工件位于多个硬夹头6015之间,通过第二电机602的输出端带动主动轮603转动,在同步带605的传动作用下,主动轮603带动从动轮604转动,从动轮604带动安装轴606转动,安装轴606带动主动齿轮608转动,在啮合的作用下,安装轴606带动环形齿轮601转动,环形齿轮601带动多个从动齿轮6011同步转动,最后带动多个第二丝杆6010同步转动,使多个第二丝杆套6012同步移动,继而将工件夹持固定于多个硬夹头6015之间,实现自动夹持工件,优选的每个弹性伸缩支架6014可弹性伸缩,在接触不规则形状的工件时,利用弹性伸缩支架6014可弹性伸缩的性质,仍然可以夹紧工件,能够适配夹紧不同形状的工件,且不会破坏工件的表面,并且硬夹头6015为碳素钢材质,能够提供接触面的刚性摩擦,避免出现打滑的情况,固定后结构稳定,有利于精确加工,如图3所示,在加工时通过控制第三电机804的输出端带动第一小齿轮805转动,在啮合的作用下带动第一大齿轮807减速转动,第一大齿轮807带动第一蜗杆806转动,继而带动第一滚子凸轮802缓速转动,第一滚子凸轮802带动摆头3纵向旋转,以调节工件的纵向角度,控制第四电机902的输出端带动第二小齿轮903转动,在啮合的作用下带动第二大齿轮906减速转动,第二大齿轮906带动第二滚子凸轮904缓速转动,继而带动定向轴901水平旋转,以调节工件的水平角度,组合实现调节工件的除被遮盖部分的任意角度,控制第五电机1001的输出端带动第三丝杆1002转动,第三丝杆1002带动第三丝杆套1003上下移动,第三丝杆套1003带动刀架7上下移动,继而调节刀具701的加工高度,可灵活加工工件的多个面,并且控制第一电机502的输出端带动第一丝杆503转动,第一丝杆503带动第一丝杆套504直线移动,第一丝杆套504带动外壳2直线移动,外壳2带动摆头3直线移动,继而直线移动工件的位置,可根据工件的直径或宽度进行调节,继而适配不同形状工件的加工,加工范围更广更加方便,以提高加工效率。
具体的,水平调节机构8包括:
第一轴承组801,其设置有两个并对称设置于外壳2内;
第一滚子凸轮802,其固定连接于第一轴承组801的圆周表面;
马达板803,其固定连接于外壳2靠近控制架10一侧;
第三电机804,其固定连接于马达板803的侧部,其输出端固定连接有第一小齿轮805;
第一蜗杆806,其转动连接于两个第一轴承组801之间,其与第一滚子凸轮802相啮合;
第一大齿轮807,其固定连接于第一蜗杆806的一端,其与第一小齿轮805相啮合;以及
第一刹车组808,其设置于外壳2内,其用于阻挡第一滚子凸轮802转动。
在本发明的具体实施例中,如图3所示,转台槽201用于支撑侧位轴301转动,外壳2内部镂空结构,且侧位轴301的表面和转台槽201的内壁均设置有轴承套件,以支撑侧位轴301稳定转动,第一轴承组801位于第一蜗杆806的两侧,用于支撑第一蜗杆806转动,第三电机804位于外壳2的外侧,通过控制第三电机804的输出端带动第一小齿轮805转动,在啮合的作用下带动第一大齿轮807减速转动,第一大齿轮807带动第一蜗杆806转动,继而带动第一滚子凸轮802缓速转动,第一滚子凸轮802带动摆头3纵向旋转,以调节工件的纵向角度,第一蜗杆806与第一滚子凸轮802降速驱动,使摆头3水平调节更加精确,在外壳2内部设置第一刹车组808,第一刹车组808为现有技术,通过第一刹车组808可以随时阻挡侧位轴301转动,继而固定摆头3停止转动后的角度,使定位角度后更稳定。
具体的,径向调节机构9包括:
定向轴901,其转动连接于摆头3的内壁之间,其顶部露出摆头3的上侧,加工台4固定连接于定向轴901的顶部;
第四电机902,其固定连接于摆头3的内壁,其输出端固定连接有第二小齿轮903;
第二滚子凸轮904,其固定连接于定向轴901的圆周表面;
第二轴承组907,其设置有两个并对称设置于摆头3内;
第二蜗杆905,其转动连接于两个第二轴承组907之间;
第二大齿轮906,其固定连接于第二蜗杆905的一端,其与第二滚子凸轮904相啮合;以及
第二刹车组908,其固定设置于摆头3的内壁,其用于阻挡定向轴901转动。
在本发明的具体实施例中,定向轴901的顶部呈圆盘结构,加工台4固定在定向轴901的侧部,使用时通过控制第四电机902的输出端带动第二小齿轮903转动,在啮合的作用下带动第二大齿轮906减速转动,第二大齿轮906带动第二滚子凸轮904缓速转动,继而带动定向轴901水平旋转,以调节工件的水平角度,如图8所示,第二轴承组907的位置固定在摆头3的内壁,用于支撑第二蜗杆905转动,第二刹车组908用于随时阻挡定向轴901转动,使定向轴901停止转动后不会因为惯性继续转动,使其调节定位的角度更加精确稳定。
具体的,定位机构6包括:
环形齿轮601,其环形齿轮601转动连接于环形槽401内;
第二电机602,其固定连接于摆头3的内壁,其输出端固定连接有主动轮603;
保护盖607,其固定连接于摆头3的顶部;
安装轴606,其转动连接于保护盖607内,其圆周表面固定连接有从动轮604,其一端贯穿保护盖607并向环形齿轮601延伸,其一端固定连接有主动齿轮608,主动齿轮608与环形齿轮601相啮合;
同步带605,其传动连接于主动轮603和从动轮604之间;以及
限位壳609,其设置有多个,其分别设置于T形槽402内,其内部均设置有一组夹持组件,其通过多组夹持组件同步移动,继而自动夹持待加工工件,每组夹持组件均包括第二丝杆6010、从动齿轮6011、第二丝杆套6012、弹性伸缩支架6014和硬夹头6015,第二丝杆6010转动连接于限位壳609内,第二丝杆6010的一端贯穿限位壳609并向外延伸,从动齿轮6011固定连接于第二丝杆6010的末端,从动齿轮6011与环形齿轮601相啮合,第二丝杆套6012滑动连接于限位壳609内,第二丝杆套6012螺纹连接于第二丝杆6010的圆周表面,弹性伸缩支架6014固定连接于第二丝杆套6012的顶部,硬夹头6015固定连接于弹性伸缩支架6014的末端。
在本发明的具体实施例中,如图4和图5所示,环形槽401设置在加工台4的圆周表面,用于支撑环形齿轮601转动,T形槽402均匀分布,用于安装限位壳609,加工台4的中心位置用于放置工件,使用时通过第二电机602的输出端带动主动轮603转动,在同步带605的传动作用下,主动轮603带动从动轮604转动,从动轮604带动安装轴606转动,安装轴606带动主动齿轮608转动,在啮合的作用下,安装轴606带动环形齿轮601转动,环形齿轮601带动多个从动齿轮6011同步转动,最后带动多个第二丝杆6010同步转动,使多个第二丝杆套6012同步移动,继而将工件夹持固定于多个硬夹头6015之间,实现自动固定工件,减少人工操作,且多个弹性伸缩支架6014可伸缩设计,可匹配不同形状的工件,固定异型结构工件,操作简单,便于使用,优选的,多组夹持组件均匀排列并均指向加工台4的圆心处,每个弹性伸缩支架6014可弹性伸缩,硬夹头6015为碳素钢材质,且多个弹性伸缩支架6014相互回到原位后,工件被松开,方便直接更下更换。
具体的,位移组件5包括:
轴承架501,其设置有两个并均固定连接于基座1的顶部;
第一电机502,其固定连接于基座1的顶部;
第一丝杆503,其转动连接于两个轴承架501之间,其一端固定连接于第一电机502的输出端,其表面螺纹连接有第一丝杆套504,第一丝杆套504的顶部固定连接于外壳2;以及
直杆505,其固定连接于两个轴承架501之间,其表面滑动连接有滑块506,滑块506的顶部固定连接于外壳2。
在本发明的具体实施例中,如图9所示,轴承架501设置两个,用于安装第一丝杆套504和直杆505,通过控制第一电机502的输出端带动第一丝杆503转动,第一丝杆503带动第一丝杆套504直线移动,第一丝杆套504带动外壳2直线移动,外壳2带动摆头3直线移动,继而直线移动工件的位置,滑块506用于限制外壳2直线移动,阻挡外壳2发生倾斜,使外壳2能够稳定移动,优选的,直杆505和滑块506均设置有两个,双滑轨设计,加强限位效果,进一步提高稳定性。
具体的,基座1的顶部固定连接有微调座11,控制架10安装于微调座11的顶部,控制架10的顶部固定连接有第五电机1001,控制架10的上下内壁之间转动连接有第三丝杆1002,控制架10内滑动连接有第三丝杆套1003,第三丝杆套1003螺纹连接于第三丝杆1002的圆周表面,刀架7固定连接于第三丝杆套1003的靠近加工台4一侧。
在本发明的具体实施例中,如图9所示,微调座11用于微调控制架10的位置,起到辅助移动的作用,刀架7上安装有电机设备,用于驱动刀具701高速转动,以达到加工的目的,第五电机1001设置在控制架10的顶部,控制第五电机1001的输出端带动第三丝杆1002转动,第三丝杆1002带动第三丝杆套1003上下移动,第三丝杆套1003带动刀架7上下移动,继而调节刀具701的加工高度,辅助刀具701加工使用,优选的,可在控制架10下侧增加垂直于位移组件5的位移结构图中未出示,可驱动刀具701垂直于位移组件5直线移动,增加移动范围,使其加工面更加快捷。
具体的,基座1的中心处设置有收集槽,收集槽位于摆头3的下侧。
在本发明的具体实施例中,收集槽位于摆头3的下侧,可更好地收集加工产生的废料,减少废料在基座1上堆积,方便后期处理废料。
一种摆头式五轴凸轮转台加工机床的使用方法,包括如下步骤:
S1、将待加工工件放置于加工台4的上侧;
S2、启动第二电机602,通过第二电机602的输出端带动主动轮603转动,在同步带605的传动作用下,主动轮603带动从动轮604转动,从动轮604带动安装轴606转动,安装轴606带动主动齿轮608转动,在啮合的作用下,安装轴606带动环形齿轮601转动,环形齿轮601带动多个从动齿轮6011同步转动,最后带动多个第二丝杆6010同步转动,使多个第二丝杆套6012同步移动,继而将工件夹持固定于多个硬夹头6015之间;
S3、工件被固定后,控制第一电机502的输出端带动第一丝杆503转动,第一丝杆503带动第一丝杆套504直线移动,第一丝杆套504带动外壳2直线移动,外壳2带动摆头3直线移动,继而直线移动工件的位置;
S4、控制第三电机804的输出端带动第一小齿轮805转动,在啮合的作用下带动第一大齿轮807减速转动,第一大齿轮807带动第一蜗杆806转动,继而带动第一滚子凸轮802缓速转动,第一滚子凸轮802带动摆头3纵向旋转,以调节工件的纵向角度;
S5、控制第四电机902的输出端带动第二小齿轮903转动,在啮合的作用下带动第二大齿轮906减速转动,第二大齿轮906带动第二滚子凸轮904缓速转动,继而带动定向轴901水平旋转,以调节工件的水平角度;
S6、控制第五电机1001的输出端带动第三丝杆1002转动,第三丝杆1002带动第三丝杆套1003上下移动,第三丝杆套1003带动刀架7上下移动,继而调节刀具701的加工高度,配合S3、S4和S5,可灵活加工工件的多个面。
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。
Claims (1)
1.一种摆头式五轴凸轮转台加工机床的使用方法,应用有一种摆头式五轴凸轮转台加工机床,其特征在于,
所述机床包括:
基座(1);
外壳(2),其设置于基座(1)的上侧,其顶部设置有转台槽(201),所述基座(1)的上侧设置有位移组件(5),所述位移组件(5)用于驱动外壳(2)直线移动;
摆头(3),其位于外壳(2)的上侧,其靠近外壳(2)一侧设置有侧位轴(301),所述侧位轴(301)转动设置于转台槽(201)内;
加工台(4),其转动设置于摆头(3)的侧部,其侧部设置有环形槽(401)和多个T形槽(402),其用于固定放置待加工工件;
控制架(10),其设置于基座(1)的顶部;
刀架(7),其设置于控制架(10)靠近加工台(4)的一侧,其靠近加工台(4)的一侧设置有刀具(701);
水平调节机构(8),其设置于外壳(2)内,其用于水平转动调节摆头(3)的角度;
径向调节机构(9),其设置于摆头(3)内,其用于径向转动调节加工台(4)的角度,配合水平调节机构(8)以实现灵活调节待加工工件的加工位置;以及
定位机构(6),其设置于加工台(4)上,其通过自动夹持的方式固定待加工工件;
所述水平调节机构(8)包括:
第一轴承组(801),其设置有两个并对称设置于外壳(2)内;
第一滚子凸轮(802),其固定连接于第一轴承组(801)的圆周表面;
马达板(803),其固定连接于外壳(2)靠近控制架(10)一侧;
第三电机(804),其固定连接于马达板(803)的侧部,其输出端固定连接有第一小齿轮(805);
第一蜗杆(806),其转动连接于两个第一轴承组(801)之间,其与第一滚子凸轮(802)相啮合;
第一大齿轮(807),其固定连接于第一蜗杆(806)的一端,其与第一小齿轮(805)相啮合;以及
第一刹车组(808),其设置于外壳(2)内,其用于阻挡第一滚子凸轮(802)转动;
所述径向调节机构(9)包括:
定向轴(901),其转动连接于摆头(3)的内壁之间,其顶部露出摆头(3)的上侧,所述加工台(4)固定连接于定向轴(901)的顶部;
第四电机(902),其固定连接于摆头(3)的内壁,其输出端固定连接有第二小齿轮(903);
第二滚子凸轮(904),其固定连接于定向轴(901)的圆周表面;
第二轴承组(907),其设置有两个并对称设置于摆头(3)内;
第二蜗杆(905),其转动连接于两个第二轴承组(907)之间;
第二大齿轮(906),其固定连接于第二蜗杆(905)的一端,其与第二滚子凸轮(904)相啮合;以及
第二刹车组(908),其固定设置于摆头(3)的内壁,其用于阻挡定向轴(901)转动;
所述定位机构(6)包括:
环形齿轮(601),其环形齿轮(601)转动连接于环形槽(401)内;
第二电机(602),其固定连接于摆头(3)的内壁,其输出端固定连接有主动轮(603);
保护盖(607),其固定连接于摆头(3)的顶部;
安装轴(606),其转动连接于保护盖(607)内,其圆周表面固定连接有从动轮(604),其一端贯穿保护盖(607)并向环形齿轮(601)延伸,其一端固定连接有主动齿轮(608),所述主动齿轮(608)与环形齿轮(601)相啮合;
同步带(605),其传动连接于主动轮(603)和从动轮(604)之间;以及
限位壳(609),其设置有多个,其分别设置于T形槽(402)内,其内部均设置有一组夹持组件,其通过多组夹持组件同步移动,继而自动夹持待加工工件;
每组所述夹持组件均包括第二丝杆(6010)、从动齿轮(6011)、第二丝杆套(6012)、弹性伸缩支架(6014)和硬夹头(6015),所述第二丝杆(6010)转动连接于限位壳(609)内,所述第二丝杆(6010)的一端贯穿限位壳(609)并向外延伸,所述从动齿轮(6011)固定连接于第二丝杆(6010)的末端,所述从动齿轮(6011)与环形齿轮(601)相啮合,所述第二丝杆套(6012)滑动连接于限位壳(609)内,所述第二丝杆套(6012)螺纹连接于第二丝杆(6010)的圆周表面,所述弹性伸缩支架(6014)固定连接于第二丝杆套(6012)的顶部,所述硬夹头(6015)固定连接于弹性伸缩支架(6014)的末端;
所述多组夹持组件均匀排列并均指向加工台(4)的圆心处,每个所述弹性伸缩支架(6014)可弹性伸缩,所述硬夹头(6015)为碳素钢材质;
所述位移组件(5)包括:
轴承架(501),其设置有两个并均固定连接于基座(1)的顶部;
第一电机(502),其固定连接于基座(1)的顶部;
第一丝杆(503),其转动连接于两个轴承架(501)之间,其一端固定连接于第一电机(502)的输出端,其表面螺纹连接有第一丝杆套(504),所述第一丝杆套(504)的顶部固定连接于外壳(2);以及
直杆(505),其固定连接于两个轴承架(501)之间,其表面滑动连接有滑块(506),所述滑块(506)的顶部固定连接于外壳(2);
所述基座(1)的顶部固定连接有微调座(11),所述控制架(10)安装于微调座(11)的顶部,所述控制架(10)的顶部固定连接有第五电机(1001),所述控制架(10)的上下内壁之间转动连接有第三丝杆(1002),所述控制架(10)内滑动连接有第三丝杆套(1003),所述第三丝杆套(1003)螺纹连接于第三丝杆(1002)的圆周表面,所述刀架(7)固定连接于第三丝杆套(1003)的靠近加工台(4)一侧;
所述基座(1)的中心处设置有收集槽,所述收集槽位于摆头(3)的下侧;
所述方法包括如下步骤:
S1、将待加工工件放置于加工台(4)的上侧;
S2、启动第二电机(602),通过第二电机(602)的输出端带动主动轮(603)转动,在同步带(605)的传动作用下,主动轮(603)带动从动轮(604)转动,从动轮(604)带动安装轴(606)转动,安装轴(606)带动主动齿轮(608)转动,在啮合的作用下,安装轴(606)带动环形齿轮(601)转动,环形齿轮(601)带动多个从动齿轮(6011)同步转动,最后带动多个第二丝杆(6010)同步转动,使多个第二丝杆套(6012)同步移动,继而将工件夹持固定于多个硬夹头(6015)之间;
S3、工件被固定后,控制第一电机(502)的输出端带动第一丝杆(503)转动,第一丝杆(503)带动第一丝杆套(504)直线移动,第一丝杆套(504)带动外壳(2)直线移动,外壳(2)带动摆头(3)直线移动,继而直线移动工件的位置;
S4、控制第三电机(804)的输出端带动第一小齿轮(805)转动,在啮合的作用下带动第一大齿轮(807)减速转动,第一大齿轮(807)带动第一蜗杆(806)转动,继而带动第一滚子凸轮(802)缓速转动,第一滚子凸轮(802)带动摆头(3)纵向旋转,以调节工件的纵向角度;
S5、控制第四电机(902)的输出端带动第二小齿轮(903)转动,在啮合的作用下带动第二大齿轮(906)减速转动,第二大齿轮(906)带动第二滚子凸轮(904)缓速转动,继而带动定向轴(901)水平旋转,以调节工件的水平角度;
S6、控制第五电机(1001)的输出端带动第三丝杆(1002)转动,第三丝杆(1002)带动第三丝杆套(1003)上下移动,第三丝杆套(1003)带动刀架(7)上下移动,继而调节刀具(701)的加工高度,配合S3、S4和S5,可灵活加工工件的多个面。
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