CN116787175A - 一种数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种数控机床，包括机架，还包括：主轴、左右运动机构、支架、上下运动机构、上下滑块、激光加工装置和探头，主轴设置在机架上，主轴用于对的工件进行夹紧固定；左右运动机构设置于机架上；左右运动机构驱动连接支架，左右运动机构带动支架沿左右方向往复运动；上下运动机构设置于支架上；上下运动机构驱动连接上下滑块，上下运动机构带动滑块沿上下方向往复运动；激光加工装置设置于上下滑块上，激光加工装置用于对装夹在主轴上的工件进行加工；探头设置在上下滑块上，探头用于对的进行定位。本使用新型提供一种能够方便对工件进行定位的数控机床。

Description

一种数控机床

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别是数控机床。

背景技术

当前，对于数控车床来说，大部分的数控车床均用于对工件进行车削加工。但是当需要对车床上的工件进一步进行加工时，还需要更换相应的机床进行加工，如此，将会导致零件需要重新装夹定位，则存在装配误差，影响加工的精度。而一部分的五轴加工机床，多为采用转台的方式带动工件转动，然而，由于转台的体积较大，并且转台本身又具备两个自由度，若以较高的转速带动工件转动，转台振动相对明显，因而，其转动的速度受到了较大的限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：解决上述所提出的问题。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种数控机床，包括机架、主轴、左右运动机构、上下运动机构、旋转机构和加工头，所述主轴设置在所述机架上，所述主轴用于对的工件进行夹紧固定并带动工件旋转，所述主轴旋转的轴线沿左右方向延伸，所述左右运动机构设置于所述机架上，所述上下运动机构设置于所述左右运动机构上，所述左右运动机构带动所述上下运动机构沿左右方向往复运动，所述旋转机构设置在所述上下运动机构上，所述上下运动机构带动所述旋转机构沿上下方向往复运动，所述加工头设置在所述旋转机构上，所述旋转机构带动所述加工头旋转，以调整加工头的朝向，所述旋转机构的旋转轴线沿前后方向设置，所述加工头用于对工件进行加工。

作为上述技术方案的进一步改进，所述左右运动机构包括左右滑轨、左右滑块、左右电动丝杆，所述左右滑轨和所述左右电动丝杆相互平行，所述左右滑轨的长度沿左右方向延伸，所述左右滑块滑动配合所述左右滑轨，所述左右滑块沿所述左右滑轨的长度方向往复滑动，所述左右电动丝杆驱动连接所述左右滑块，上下运动机构安装在所述左右滑块上。

作为上述技术方案的进一步改进，数控机床还包括前后运动机构，所述前后运动机构设置在所述上下运动机构和所述左右运动机构之间，所述上下运动机构通过所述前后运动机构与所述左右运动机构相连，所述前后运动机构设置在所述左右运动机构上，所述左右运动机构带动所述前后运动机构沿左右方向往复运动，所述上下运动机构设置在所述前后运动机构上，所述前后运动机构带动所述上下运动机构沿前后方向往复运动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述前后运动机构包括固定连接所述左右滑块的前后滑轨、前后驱动装置，所述上下运动机构滑动连接所述前后滑轨，所述前后驱动装置带动所述上下运动机构沿所述前后滑轨的长度方向往复滑动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述上下运动机构包括设置在所述左右运动机构上的支架、设置在所述支架上的上下滑轨、设置在上下滑轨上的上下滑块和上下电动丝杆，所述上下滑块滑动配合所述上下滑轨，所述上下滑轨沿竖向设置，所述上下电动丝杆固定连接所述支架，所述上下电动丝杆驱动连接所述上下滑块，所述旋转机构设置在所述上下滑块上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机架上设有倾斜平台，所述倾斜平台的前侧的高度低于其后侧的高度，所述左右运动机构设置于所述倾斜平台上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述机架上设有排屑孔，所述排屑孔设置于所述倾斜平台的前方。

作为上述技术方案的进一步改进，所述排屑孔上设有碎屑盘，所述碎屑盘搭在所述排屑孔的两侧边上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述旋转机构包括护套、套筒、电机和传动轴，所述加工头与所述传动轴固定相连，所述加工头固定在所述传动轴上，所述套筒设置在护套内，所述套筒与所述上下运动机构的活动部固定相连，所述电机设置在所述套筒内，所述电机固定在所述套筒上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述旋转机构还包括圆光栅和读数头，所述圆光栅和所述读数头均设置在所述护套内，所述读数头与所述套筒固定连接，所述圆光栅与所述传动轴固定连接，所述读数头对圆光栅进行读数。

本发明的有益效果是：主轴的固定部固定在机架上，主轴用于对待加工的工件进行夹紧固定，并带动工件绕左右方向进行转动，当需要车削加工时，主轴可带动工件进行高速转动，当调整工件进行钻铣加工时，可利用主轴调整工件的角度。左右运动机构带动上下运动机构进行左右方向的往复运动，同时，上下运动机构可带动旋转机构进行上下方向运动，如此，结合上下运动机构和左右运动机构，可实现调整上下机构上的旋转机构进行上下、左右两个方向上的进给运动，此外，旋转机构可带动加工头做绕前后方向的旋转运动，从而可以调整加工头的朝向，以便采用不同的方向对工件进行加工。

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是本发明的数控机床的轴测图；

图2是本发明的旋转机构的剖视图。

附图中：1-机架，2-主轴，31-左右滑轨，32-左右滑块，4-加工头，60-上下滑块，61-上下滑轨，62-上下电动丝杆，63-支架，8-倾斜平台，81-排屑孔，82-碎屑盘，91-电机，92-护套，93-传动轴，94-套筒，95-圆光栅，96-读数头。

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2，一种数控机床，包括机架1、主轴2、左右运动机构、上下运动机构、旋转机构和加工头4，所述主轴2设置在所述机架1上，所述主轴2用于对的工件进行夹紧固定并带动工件旋转，所述主轴2旋转的轴线沿左右方向延伸，所述左右运动机构设置于所述机架1上，所述上下运动机构设置于所述左右运动机构上，所述左右运动机构带动所述上下运动机构沿左右方向往复运动，所述旋转机构设置在所述上下运动机构上，所述上下运动机构带动所述旋转机构沿上下方向往复运动，所述加工头4设置在所述旋转机构上，所述旋转机构带动所述加工头4旋转，以调整加工头4的朝向，所述旋转机构的旋转轴线沿前后方向设置，所述加工头4用于对工件进行加工。

由上述可得，主轴2的固定部固定在机架1上，主轴2用于对待加工的工件进行夹紧固定，并带动工件绕左右方向进行转动，当需要车削加工时，主轴2可带动工件进行高速转动，当调整工件进行钻铣加工时，可利用主轴2调整工件的角度。左右运动机构带动上下运动机构进行左右方向的往复运动，同时，上下运动机构可带动旋转机构进行上下方向运动，如此，结合上下运动机构和左右运动机构，可实现调整上下机构上的旋转机构进行上下、左右两个方向上的进给运动，此外，旋转机构可带动加工头4做绕前后方向的旋转运动，从而可以调整加工头4的朝向，以便采用不同的方向对工件进行加工。

左右运动机构用于使加工头4沿左右方向运动，在一些实施方式中，所述左右运动机构包括左右滑轨31、左右滑块32、左右电动丝杆，所述左右滑轨31和所述左右电动丝杆相互平行，所述左右滑轨31的长度沿左右方向延伸，所述左右滑块32滑动配合所述左右滑轨31，所述左右滑块32沿所述左右滑轨31的长度方向往复滑动，所述左右电动丝杆驱动连接所述左右滑块32，上下运动机构安装在所述左右滑块32上。在本实施例中，图中未示出该左右电动丝杆，通过左右电动丝杆带动左右滑块32沿左右滑轨31的长度方向运动，从而实现带动上下运动机构沿左右方向运动，使得上下运动机构上的旋转机构以及旋转机构上的加工头4随着上下运动机构左右运动。

可选的，本发明可进一步加装前后运动机构，以进一步添加机床的自由度。在一些实施方式中，数控机床还包括前后运动机构，所述前后运动机构设置在所述上下运动机构和所述左右运动机构之间，所述上下运动机构通过所述前后运动机构与所述左右运动机构相连，所述前后运动机构设置在所述左右运动机构上，所述左右运动机构带动所述前后运动机构沿左右方向往复运动，所述上下运动机构设置在所述前后运动机构上，所述前后运动机构带动所述上下运动机构沿前后方向往复运动。当然若主要需要采用车削的方式，或者仅仅需要单个方向靠近工件进行径向加工，可以不设置前后运动机构，通过上下运动机构带动加工头4沿工件的径向加工。

若添加前后运动机构的情况下，前后运动机构安装在上下运动机构和左右运动机构之间，用以带动上下运动机构做前后方向的运动，在一些实施方式中，所述前后运动机构包括固定连接所述左右滑块32的前后滑轨、前后驱动装置，所述上下运动机构滑动连接所述前后滑轨，所述前后驱动装置带动所述上下运动机构沿所述前后滑轨的长度方向往复滑动。该结构简单、设置方便，通过该结构的设置，可实现带动上下运动机构沿前后方向运动。

上下运动机构用于带动旋转机构沿上下方向往复运动，在一些实施方式中，所述上下运动机构包括设置在所述左右运动机构上的支架63、设置在所述支架63上的上下滑轨61、设置在上下滑轨61上的上下滑块60和上下电动丝杆62，所述上下滑块60滑动配合所述上下滑轨61，所述上下滑轨61沿竖向设置，所述上下电动丝杆62固定连接所述支架63，所述上下电动丝杆62驱动连接所述上下滑块60，所述旋转机构设置在所述上下滑块60上。该结构简单、设置方便，使用时，通过上下电动丝杆62带动上下滑块60沿着上下滑轨61的延伸方向往复运动，旋转机构安装在上下滑块60上，从而，实现了由上下电动丝杆62带动上下滑块60上的旋转机构做上下运动。在某些实施方式中是，支架63设置在左右滑块32上。

为了便于加工出进行排屑，避免左右运动机构上有碎屑的积累，在一些实施方式中，所述机架1上设有倾斜平台8，所述倾斜平台8的前侧的高度低于其后侧的高度，所述左右运动机构设置于所述倾斜平台8上。通过该结构的设置，车削加工所产生的碎屑若飞溅到倾斜平台8后，一部分的碎屑可在重力的作用下向下滚落，有效减少碎屑在倾斜平台8上的积累。

为了进一步提高排屑的效果，在一些实施方式中，所述机架1上设有排屑孔81，所述排屑孔81设置于所述倾斜平台8的前方。倾斜平台8上的碎屑可在重力的作用下倾泻到排屑孔81中。

为了对一些被切削下来体积较大的部件进行回收，在一些实施方式中，所述排屑孔81上设有碎屑盘82，所述碎屑盘82搭在所述排屑孔81的两侧边上。

旋转机构用于带动加工头4旋转，在一些实施方式中，所述旋转机构包括护套92、套筒94、电机91和传动轴93，所述加工头4与所述传动轴93固定相连，所述加工头4固定在所述传动轴93上，所述套筒94设置在护套92内，所述套筒94与所述上下运动机构的活动部固定相连，所述电机91设置在所述套筒94内，所述电机91固定在所述套筒94上。该结构简单、设置方便，通过该结构的设置，可实现旋转机构带动加工头4转动。使用时，电机91带动转动轴转动，再由传动轴93带动加工头4转动，通过套筒94的设置，可起到支撑连接轴、电机91的作用。

优选的，电机91采用伺服电机91。

为了确保加工头4转动的位置准确，在一些实施方式中，所述旋转机构还包括圆光栅95和读数头96，所述圆光栅95和所述读数头96均设置在所述护套92内，所述读数头96与所述套筒94固定连接，所述圆光栅95与所述传动轴93固定连接，所述读数头96对圆光栅95进行读数。该结构简单、设置方便，通过该圆光栅95和读数头96的设置，可与伺服电机91的控制形成负反馈，以确保转轴机构转动的精度。护套92可用于包围光栅尺和读数头96，以减少外界的灰尘进入到圆光栅95上。

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)

1.一种数控机床，包括机架(1)，其特征在于，还包括主轴(2)、左右运动机构、上下运动机构、旋转机构和加工头(4)，所述主轴(2)设置在所述机架(1)上，所述主轴(2)用于对的工件进行夹紧固定并带动工件旋转，所述主轴(2)旋转的轴线沿左右方向延伸，所述左右运动机构设置于所述机架(1)上，所述上下运动机构设置于所述左右运动机构上，所述左右运动机构带动所述上下运动机构沿左右方向往复运动，所述旋转机构设置在所述上下运动机构上，所述上下运动机构带动所述旋转机构沿上下方向往复运动，所述加工头(4)设置在所述旋转机构上，所述旋转机构带动所述加工头(4)旋转，以调整加工头(4)的朝向，所述旋转机构的旋转轴线沿前后方向设置，所述加工头(4)用于对工件进行加工。

2.根据权利要求1所述的数控机床，其特征在于，所述左右运动机构包括左右滑轨(31)、左右滑块(32)、左右电动丝杆，所述左右滑轨(31)和所述左右电动丝杆相互平行，所述左右滑轨(31)的长度沿左右方向延伸，所述左右滑块(32)滑动配合所述左右滑轨(31)，所述左右滑块(32)沿所述左右滑轨(31)的长度方向往复滑动，所述左右电动丝杆驱动连接所述左右滑块(32)，上下运动机构安装在所述左右滑块(32)上。

3.根据权利要求2所述的数控机床，其特征在于，数控机床还包括前后运动机构，所述前后运动机构设置在所述上下运动机构和所述左右运动机构之间，所述上下运动机构通过所述前后运动机构与所述左右运动机构相连，所述前后运动机构设置在所述左右运动机构上，所述左右运动机构带动所述前后运动机构沿左右方向往复运动，所述上下运动机构设置在所述前后运动机构上，所述前后运动机构带动所述上下运动机构沿前后方向往复运动。

4.根据权利要求3所述的数控机床，其特征在于，所述前后运动机构包括固定连接所述左右滑块(32)的前后滑轨、前后驱动装置，所述上下运动机构滑动连接所述前后滑轨，所述前后驱动装置带动所述上下运动机构沿所述前后滑轨的长度方向往复滑动。

5.根据权利要求1所述的数控机床，其特征在于，所述上下运动机构包括设置在所述左右运动机构上的支架(63)、设置在所述支架(63)上的上下滑轨(61)、设置在上下滑轨(61)上的上下滑块(60)和上下电动丝杆(62)，所述上下滑块(60)滑动配合所述上下滑轨(61)，所述上下滑轨(61)沿竖向设置，所述上下电动丝杆(62)固定连接所述支架(63)，所述上下电动丝杆(62)驱动连接所述上下滑块(60)，所述旋转机构设置在所述上下滑块(60)上。

6.根据权利要求1所述的数控机床，其特征在于，所述机架(1)上设有倾斜平台(8)，所述倾斜平台(8)的前侧的高度低于其后侧的高度，所述左右运动机构设置于所述倾斜平台(8)上。

7.根据权利要求6所述的数控机床，其特征在于，所述机架(1)上设有排屑孔(81)，所述排屑孔(81)设置于所述倾斜平台(8)的前方。

8.根据权利要求7所述的数控机床，其特征在于，所述排屑孔(81)上设有碎屑盘(82)，所述碎屑盘(82)搭在所述排屑孔(81)的两侧边上。

9.根据权利要求1所述的数控机床，其特征在于，所述旋转机构包括护套(92)、套筒(94)、电机(91)和传动轴(93)，所述加工头(4)与所述传动轴(93)固定相连，所述加工头(4)固定在所述传动轴(93)上，所述套筒(94)设置在护套(92)内，所述套筒(94)与所述上下运动机构的活动部固定相连，所述电机(91)设置在所述套筒(94)内，所述电机(91)固定在所述套筒(94)上。

10.根据权利要求9所述的数控机床，其特征在于，所述旋转机构还包括圆光栅(95)和读数头(96)，所述圆光栅(95)和所述读数头(96)均设置在所述护套(92)内，所述读数头(96)与所述套筒(94)固定连接，所述圆光栅(95)与所述传动轴(93)固定连接，所述读数头(96)对圆光栅(95)进行读数。