CN116141034A - 一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及滑动主轴技术领域，具体为一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴，包括滑轨机构、传动机构以及排热机构，所述滑轨机构包括轨道、利用螺栓安装在轨道上的两个梁杆。在梁杆的两端连接可对主扣板和副扣板两端进行弹性支撑的两个压簧，当承重滑块随着丝杆组件的运行而沿着轨道顶部进行伸展传动时，此时安装在承重滑块两端的两个组合式插条和滚轮便可沿着轨道顶部的滑轨进行降压传动，同时在轨道顶部滑轨的两端开设竖孔，结合垫板和排液柱对滑轨内竖孔的插接，当多个滚轮移动至四个排液柱内的子杆顶端后，被滚轮施压下降的子杆便会将排液柱内母杆中的润滑液向上挤压，此时润滑油便会向着滑轨内侧转移，从而能够有效降低轴与轴之间的摩擦阻力。

Description

一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴

技术领域

本发明涉及滑动主轴技术领域，具体为一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴。

背景技术

五轴联动加工中心也叫五轴加工中心，是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的加工中心，这种加工中心系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力，而五轴联动数控加工中心系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。

但是加工中心结构较为复杂，当其内部的滑动主轴进行运行时，主轴除了需要承担控制加工机构的伸展运行以外，还需要承受工件的反向压力，由于滑动主轴之间的持续性伸展运行，轴与轴之间会因往复的伸展而产生高温，同时轴与轴之间的往复传动也会增加摩擦阻力，进而会对轴的往复伸展造成阻塞和干扰，严重时影响对加工机构的运行效率。

针对立式五轴联动加工中心内的滑动主轴，如何提高滑动轴与轴之间的高效散热，并在散热的同时又降低因轴与轴之间升温后而增大的摩擦阻力，即为本发明需要解决的技术难点。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：

一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴，包括滑轨机构、传动机构以及排热机构，所述滑轨机构包括轨道、利用螺栓安装在轨道上的两个梁杆、连接于梁杆两端的两个压簧、插接在轨道两端横槽中的垫板、安装在垫板顶部的排液柱、利用螺栓安装在轨道外端的密封板、贯穿至垫板内且连接于垫板上的定位螺杆，所述传动机构包括安装在轨道上的第一夹具和第二夹具、安装在第一夹具和第二夹具内的丝杆组件、传动连接于丝杆组件上且位于轨道顶部的承重滑块、活动安装在承重滑块内的两个插条、活动安装在插条内的多个滚轮以及利用螺栓安装在承重滑块外端槽口上的隔板。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述轨道的两侧开设有向内凹陷的矩形滑槽，且轨道的两端均开设有对称分布的横槽，所述梁杆是由T字形垫块和横杆组合而成，且横杆位于矩形滑槽的中部。

通过采用上述技术方案，利用螺栓将两个梁杆安装在轨道的两侧，此时梁杆内的横杆会位于矩形滑槽的中部，当横杆将主扣板和副扣板内侧底部的矩形端板进行限位约束后，主扣板和副扣板的伸展便可得到稳定控制，而被约束的承重滑块整体便可处于稳定伸展。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述排液柱是由四个伸缩杆件以及横管组成，所述排液柱内伸缩杆件是由母杆、子杆以及弹簧组成，且母杆的内腔填充有润滑油。

通过采用上述技术方案，利用将排液柱采用四个伸缩杆件和横管进行组装，当滚轮移动至贯穿至轨道顶部滑轨内的子杆上后，随着子杆的下降，此时母杆内部的润滑液便会被挤压至滑轨内侧，此时润滑液粘连在多个滚轮外部，此时滚轮与滑轨之间便可减小摩擦阻力。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述承重滑块两端的内部开设有适配于插条的槽孔，且插条的内部开设有夹持于多个滚轮的U字形凹槽。

通过采用上述技术方案，利用将插条活动安装在承重滑块内，当插条内侧多个滚轮因粘连润滑液过多而导致外界灰尘粘附，此时工作人员便可通过更换插条以及多个滚轮，同时对轨道顶部滑轨进行清理，以此来降低灰尘对承重滑块和轨道之间的影响。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机罩的两端和底部均开设有风槽，且机罩的底部开设有夹持于承重滑块顶部的夹板。

通过采用上述技术方案，利用机罩底部开设的夹板对承重滑块顶部两端的夹持，当排风外壳底部气槽排出的空气对着承重滑块顶部鼓吹时，经过夹板的引导作用，此时流动气流便可对着承重滑块和轨道之间的降温处理。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述排热机构包括位于相邻两个轨道之间的机罩、利用螺栓安装在机罩两侧的主扣板和副扣板、安装在副扣板外侧的两组定位件、安装在机罩内部的排风外壳、安装在排风外壳顶部的机箱、安装在机箱内的电机、安装在排风外壳内腔顶部的传动轴杆以及安装在传动轴杆上的涡轮扇叶

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述主扣板和副扣板内侧的中部和底部分别开设有矩形端板，且主扣板和副扣板内均开设有对称分布的矩形槽口。

通过采用上述技术方案，利用主扣板和副扣板对轨道的两侧进行定位夹持，此时被两个梁杆内横杆进行定位约束的主扣板和副扣板便可稳定的沿着轨道两侧的矩形滑槽进行移动，而主扣板和副扣板内侧中部的矩形端板便可对着承重滑块的两侧横槽进行夹紧。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述排风外壳的内腔安装有两个阻风板，且排风外壳的底部开设气槽，所述传动轴杆是由柱形端头和轴杆组成，且轴杆的中部安装有工字形轴套。

通过采用上述技术方案，利用将传动轴杆内柱形端头安装在排风外壳内腔的顶部，当启动并运行电机后，传动于电机底部轴杆上的履带便可同步传动传动轴杆内的工字形轴套和轴杆进行高速旋转，此时轴杆底端安装的涡轮扇叶便可将外界空气持续向着排风外壳内腔吸引。

通过采用上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1.本发明通过在传统轨道的两侧开设矩形滑槽，且在矩形滑槽的两端连接可对主扣板和副扣板进行定位引导和约束的两个梁杆，并在梁杆的两端连接可对主扣板和副扣板两端进行弹性支撑的两个压簧，当承重滑块随着丝杆组件的运行而沿着轨道顶部进行伸展传动时，此时安装在承重滑块两端的两个组合式插条和滚轮便可沿着轨道顶部的滑轨进行降压传动，同时在轨道顶部滑轨的两端开设竖孔，结合垫板和排液柱对滑轨内竖孔的插接，当多个滚轮移动至四个排液柱内的子杆顶端后，被滚轮施压下降的子杆便会将排液柱内母杆中的润滑液向上挤压，此时润滑油便会向着滑轨内侧转移，从而能够有效降低轴与轴之间的摩擦阻力。

2.本发明通过在相邻两个轨道之间安装机罩，且在机罩的两侧利用螺栓安装可对一个轨道两侧进行定位夹持的主扣板和副扣板，并在机罩内侧安装排风外壳，结合排风外壳安装在机箱和电机以及两个传动轴杆，配合涡轮扇叶安装在传动轴杆上，此时受到履带传动，此时两个传动轴杆的杆体便会同时带动两个涡轮扇叶旋转，此时外界的空气便会吸引至排风外壳内腔，最终从排风外壳底部气槽向着置底的一个轨道上进行鼓吹，从而能够有效确保该机构持续性运行期间可以得到有效降温处理。

附图说明

图1为本发明使用时的示意图；

图2为本发明图1的仰视示意图；

图3为本发明图1的分散示意图；

图4为本发明的滑轨机构和传动机构示意图；

图5为本发明的滑轨机构示意图；

图6为本发明图5的A处放大示意图；

图7为本发明的排热机构示意图；

图8为本发明图7的内部示意图。

附图标记：

100、滑轨机构；110、轨道；120、梁杆；130、压簧；140、垫板；150、排液柱；160、密封板；170、定位螺杆；

200、传动机构；210、第一夹具；220、第二夹具；230、丝杆组件；240、承重滑块；250、插条；260、滚轮；270、隔板；

300、排热机构；310、机罩；320、主扣板；330、副扣板；340、定位件；350、排风外壳；360、机箱；370、电机；380、传动轴杆；390、涡轮扇叶。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。

下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴。

实施例一：

结合图1-图8所示，本发明提供的一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴，包括滑轨机构100、传动机构200以及排热机构300，传动机构200安装在滑轨机构100上，排热机构300安装在滑轨机构100上。

滑轨机构100包括轨道110、梁杆120、压簧130、垫板140、排液柱150、密封板160以及定位螺杆170，传动机构200包括第一夹具210、第二夹具220、丝杆组件230、承重滑块240、插条250、滚轮260以及隔板270，排热机构300包括机罩310、主扣板320、副扣板330、定位件340、排风外壳350、机箱360、电机370、传动轴杆380以及涡轮扇叶390。

具体的，两个梁杆120利用螺栓安装在轨道110上，两个压簧130连接于梁杆120的两端，两组垫板140分别插接在轨道110两端的横槽中，排液柱150安装在垫板140的顶部，密封板160利用螺栓安装在轨道110的外端，定位螺杆170贯穿至垫板140内且连接于垫板140上，第一夹具210和第二夹具220安装在轨道110上，丝杆组件230安装在第一夹具210和第二夹具220内，承重滑块240传动连接于丝杆组件230上且位于轨道110的顶部，两个插条250活动安装在承重滑块240内，多个滚轮260活动安装在插条250内，隔板270利用螺栓安装在承重滑块240外端的槽口上，机罩310位于相邻两个轨道110之间，主扣板320和副扣板330利用螺栓安装在机罩310的两侧，两组定位件340安装在副扣板330的外侧，排风外壳350安装在机罩310的内部，机箱360安装在排风外壳350的顶部，电机370安装在机箱360内，传动轴杆380安装在排风外壳350内腔的顶部，涡轮扇叶390安装在传动轴杆380上。

利用在轨道110顶部两处矩形滑槽的两端连接可对主扣板320和副扣板330进行定位引导和约束的两个梁杆120，并在梁杆120的两端连接可对主扣板320和副扣板330两端进行弹性支撑的两个压簧130，当承重滑块240随着丝杆组件230的运行而沿着轨道110顶部进行伸展传动时，此时安装在承重滑块240两端的两个组合式插条250和滚轮260便可沿着轨道110顶部的滑轨进行降压传动，同时在轨道110顶部滑轨的两端开设竖孔，结合垫板140和排液柱150对滑轨内竖孔的插接，当多个滚轮260移动至四个排液柱150内的子杆顶端后，被滚轮260施压下降的子杆便会将排液柱150内母杆中的润滑液向上挤压，此时润滑油便会向着滑轨内侧转移，并在机罩310内侧安装排风外壳350，结合排风外壳350安装在机箱360和电机370以及两个传动轴杆380，配合涡轮扇叶390安装在传动轴杆380上，此时受到履带传动，此时两个传动轴杆380的杆体便会同时带动两个涡轮扇叶390旋转，此时外界的空气便会吸引至排风外壳350内腔，最终从排风外壳350底部气槽向着置底的一个轨道110上进行鼓吹，从而能够有效确保该机构持续性运行期间可以得到有效降温处理，同时降低轴与轴之间的摩擦阻力。

实施例二：

结合图4-图6所示，在实施例一的基础上，轨道110的两侧开设有向内凹陷的矩形滑槽，且轨道110的两端均开设有对称分布的横槽，梁杆120是由T字形垫块和横杆组合而成，且横杆位于矩形滑槽的中部，排液柱150是由四个伸缩杆件以及横管组成，排液柱150内伸缩杆件是由母杆、子杆以及弹簧组成，且母杆的内腔填充有润滑油。

利用螺栓将两个梁杆120安装在轨道110的两侧，此时梁杆120内的横杆会位于矩形滑槽的中部，当横杆将主扣板320和副扣板330内侧底部的矩形端板进行限位约束后，主扣板320和副扣板330的伸展便可得到稳定控制，而被约束的承重滑块240整体便可处于稳定伸展，当滚轮260移动至贯穿至轨道110顶部滑轨内的子杆上后，随着子杆的下降，此时母杆内部的润滑液便会被挤压至滑轨内侧，此时润滑液粘连在多个滚轮260外部，此时滚轮260与滑轨之间便可减小摩擦阻力。

实施例三：

结合图4所示，在实施例一的基础上，承重滑块240两端的内部开设有适配于插条250的槽孔，且插条250的内部开设有夹持于多个滚轮260的U字形凹槽。

利用将插条250活动安装在承重滑块240内，当插条250内侧多个滚轮260因粘连润滑液过多而导致外界灰尘粘附，此时工作人员便可通过更换插条250以及多个滚轮260，同时对轨道110顶部滑轨进行清理，以此来降低灰尘对承重滑块240和轨道110之间的影响。

实施例四：

结合图7和图8所示，在实施例一的基础上，机罩310的两端和底部均开设有风槽，且机罩310的底部开设有夹持于承重滑块240顶部的夹板，主扣板320和副扣板330内侧的中部和底部分别开设有矩形端板，且主扣板320和副扣板330内均开设有对称分布的矩形槽口，排风外壳350的内腔安装有两个阻风板，且排风外壳350的底部开设气槽，传动轴杆380是由柱形端头和轴杆组成，且轴杆的中部安装有工字形轴套。

利用主扣板320和副扣板330对轨道110的两侧进行定位夹持，被两个梁杆120内横杆进行定位约束的主扣板320和副扣板330便可稳定的沿着轨道110两侧的矩形滑槽进行移动，而主扣板320和副扣板330内侧中部的矩形端板便可对着承重滑块240的两侧横槽进行夹紧，当启动并运行电机370后，传动于电机370底部轴杆上的履带便可同步传动传动轴杆380内的工字形轴套和轴杆进行高速旋转，此时轴杆底端安装的涡轮扇叶390便可将外界空气持续向着排风外壳350内腔吸引，结合机罩310底部开设的夹板对承重滑块240顶部两端的夹持，当排风外壳350底部气槽排出的空气对着承重滑块240顶部鼓吹时，经过夹板的引导作用，流动气流便可对着承重滑块240和轨道110之间的降温处理。

本发明的工作原理及使用流程：预先将涡轮扇叶390安装在传动轴杆380的底端，接着将传动轴杆380顶部的柱形端头安装在排风外壳350内腔的顶部，接着将电机370连接在机箱360内，并将机箱360安装在排风外壳350顶部的矩形槽孔内，此时电机370底端传动轴会配合履带联动两个传动轴杆380，接着将电机370上的导线向着排风外壳350的外部贯穿和引导，并利用两个定位件340将导线进行束缚和夹持，然后将组装后的排风外壳350放置在机罩310的内腔，并利用多组螺栓将主扣板320和副扣板330分别安装在机罩310的两侧，此时主扣板320和副扣板330会夹持于一个轨道110的两侧，而主扣板320和副扣板330底部内侧的矩形滑块会适配插接于一个轨道110两侧的矩形滑槽中，接着利用第一夹具210和第二夹具220将丝杆组件230的两端进行夹持，并将组装后的第一夹具210、第二夹具220和丝杆组件230安装在轨道110内侧的底部，此时承重滑块240会安装在丝杆组件230的外部，而承重滑块240会活动装配在轨道110的顶部，然后将多个滚轮260活动安装在插条250内，并将组装后的插条250活动安装在承重滑块240两端底部的横槽中，并利用螺栓将隔板270固定在承重滑块240一端的槽口上，此时插条250便可固定于承重滑块240内部的横槽中，然后将两个梁杆120贯穿至主扣板320和副扣板330内，此时连接在梁杆120两端的两个压簧130便可将主扣板320和副扣板330的两端进行弹性支撑，接着利用垫板140将多个排液柱150进行固定，并将组合后的排液柱150和垫板140插接在轨道110两端的孔槽内，并利用定位螺杆170将装配后的垫板140进行固定，以确保多个排液柱150内的子杆贯穿至轨道110顶部两侧的横槽内，当传动机构200机构沿着轨道110的顶部进行横移过程中，一旦多个滚轮260接触到排液柱150内的子杆，并促使子杆向下收缩，此时位于排液柱150内部的润滑油便会反向鼓涌至轨道110顶部的两处横槽中，此时装配后的传动机构200在降低摩擦阻力情况下进行伸展过程中，又能够配合排热机构300对着滑轨机构100以及传动机构200之间产生的热能进行持续冷却处理。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴，其特征在于，包括滑轨机构（100）、传动机构（200）以及排热机构（300）；

所述滑轨机构（100）包括轨道（110）、安装在轨道（110）上的梁杆（120）、连接于梁杆（120）两端的压簧（130）、插接在轨道（110）两端横槽中的垫板（140）、安装在垫板（140）顶部的排液柱（150）、安装在轨道（110）外端的密封板（160）、贯穿至垫板（140）内且连接于垫板（140）上的定位螺杆（170）；

所述传动机构（200）安装在滑轨机构（100）上，包括安装在轨道（110）上的第一夹具（210）和第二夹具（220）、安装在第一夹具（210）和第二夹具（220）内的丝杆组件（230）、传动连接于丝杆组件（230）上且位于轨道（110）顶部的承重滑块（240）、活动安装在承重滑块（240）内的两个插条（250）、活动安装在插条（250）内的多个滚轮（260）以及安装在承重滑块（240）外端槽口上的隔板（270）。

2.根据权利要求1所述的一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴，其特征在于，所述轨道（110）的两侧开设有向内凹陷的矩形滑槽，且轨道（110）的两端均开设有对称分布的横槽。

3.根据权利要求1所述的一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴，其特征在于，所述梁杆（120）是由T字形垫块和横杆组合而成，且横杆位于矩形滑槽的中部。

4.根据权利要求1所述的一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴，其特征在于，所述排液柱（150）是由四个伸缩杆件以及横管组成，所述排液柱（150）内伸缩杆件是由母杆、子杆以及弹簧组成，且母杆的内腔填充有润滑油。

5.根据权利要求1所述的一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴，其特征在于，所述承重滑块（240）两端的内部开设有适配于插条（250）的槽孔，且插条（250）的内部开设有夹持于多个滚轮（260）的U字形凹槽。

6.根据权利要求1所述的一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴，其特征在于，所述排热机构（300）安装在滑轨机构（100）上，包括位于相邻两个轨道（110）之间的机罩（310）、安装在机罩（310）两侧的主扣板（320）和副扣板（330）、安装在副扣板（330）外侧的两组定位件（340）、安装在机罩（310）内部的排风外壳（350）、安装在排风外壳（350）顶部的机箱（360）、安装在机箱（360）内的电机（370）、安装在排风外壳（350）内腔顶部的传动轴杆（380）以及安装在传动轴杆（380）上的涡轮扇叶（390）。

7.根据权利要求6所述的一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴，其特征在于，所述机罩（310）的两端和底部均开设有风槽，且机罩（310）的底部开设有夹持于承重滑块（240）顶部的夹板。

8.根据权利要求7所述的一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴，其特征在于，所述主扣板（320）和副扣板（330）内侧的中部和底部分别开设有矩形端板，且主扣板（320）和副扣板（330）内均开设有对称分布的矩形槽口。

9.根据权利要求7所述的一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴，其特征在于，所述排风外壳（350）的内腔安装有两个阻风板，且排风外壳（350）的底部开设气槽。

10.根据权利要求7所述的一种立式五轴联动加工中心的滑动主轴，其特征在于，所述传动轴杆（380）是由柱形端头和轴杆组成，且轴杆的中部安装有工字形轴套。

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