CN118123567A - 主轴加工用五轴万能铣削中心及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及主轴加工技术领域，提出了主轴加工用五轴万能铣削中心及加工方法，包括五轴万能铣削中心本体，还包括：箱体、隔板、支撑板、夹持板、清理机构、固定机构、下翻机构和调节机构，五轴万能铣削中心本体设置在箱体内，隔板固定连接在箱体内，隔板上开设有转动槽，支撑板转动设置在转动槽内，夹持板设有两个，两个夹持板均设置在支撑板上，清理机构设置在箱体内，用于对支撑板和隔板上的铁屑进行清理，固定机构设置在支撑板上，下翻机构设置在隔板上，调节机构设置在隔板上，调节机构与清理机构对应，便于对主轴铣削时产生的铁屑进行有效的清理，减少了铁屑对五轴万能铣削中心的影响，提高了主轴加工的效率。

Description

主轴加工用五轴万能铣削中心及加工方法

技术领域

本发明涉及主轴加工技术领域，具体涉及主轴加工用五轴万能铣削中心及加工方法。

背景技术

机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴，通常由主轴、轴承和传动件（齿轮或带轮）等组成主轴部件，在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩，如机床主轴；有的用来装夹工件，如心轴。

主轴在加工时需要通常通过五轴万能铣削中心进行铣削操作，现有的五轴万能铣削中心在对主轴加工时，为了减少铣削刀对主轴加工时产生较大的热量，通常需要对加工的位置进行喷水，但是在对加工位置喷水时，喷到工件上的水容易带着主轴加工时产生的铁屑飞溅到各处，尤其是飞溅刀五轴万能铣削中心角落处的铁屑难以被清理干净，铁屑散落在角落长时间的与水接触，容易导致铁屑锈在角落处，长此以往容易对五轴万能铣削中心本体造成生锈影响，并且铁屑落在夹具的内部缝隙中，还容易影响夹具对工件夹紧时的移动，容易出现主轴难以被夹紧的情况，当主轴没有被夹紧就开始铣削，主轴容易跑偏，跑偏的主轴容易将铣削刀崩端，影响了铣削刀的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了主轴加工用五轴万能铣削中心及加工方法，其便于对主轴铣削时产生的铁屑进行有效的清理，减少了铁屑对五轴万能铣削中心的影响，提高了主轴加工的效率。

本发明的技术方案如下：主轴加工用五轴万能铣削中心，包括五轴万能铣削中心本体，还包括：箱体、隔板、支撑板、夹持板、清理机构、固定机构、下翻机构和调节机构；

所述五轴万能铣削中心本体设置在箱体内；

所述隔板固定连接在箱体内，所述隔板上开设有转动槽；

所述支撑板转动设置在转动槽内；

所述夹持板设有两个，两个所述夹持板均设置在支撑板上；

所述清理机构设置在箱体内，用于对支撑板和隔板上的铁屑进行清理；

所述固定机构设置在支撑板上，用于对主轴进行固定；

所述下翻机构设置在隔板上，用于驱动支撑板进行下翻；

所述调节机构设置在隔板上，所述调节机构与清理机构对应。

优选的，所述清理机构包括：喷淋管、喷头、水泵、水箱、收集箱和过滤板；

所述喷淋管设有多个，多个所述喷淋管均设置在箱体内，其中两个喷淋管设置在隔板的上方，另外两个所述喷淋管设置在隔板的下方；

所述喷头设有多个，每相邻的多个喷头分别连接在多个喷淋管上；

所述水泵的设置在箱体上，所述水泵的输出端与多个喷淋管连通；

所述水箱设置在箱体上，所述水泵的输入端与水箱连通；

所述收集箱设置在箱体上，所述箱体上开设有收集口，所述收集口与收集箱连通；

所述过滤板设置在收集箱内。

进一步的，所述固定机构包括：移动块、双向螺杆和第一电机；

所述移动块设有两个，所述支撑板上开设有移动槽，两个所述移动块均滑动设置在移动槽内，两个所述夹持板分别设置在两个移动块上；

所述双向螺杆转动设置在支撑板上，两个所述移动块上均开设有螺孔，所述双向螺杆螺纹连接在两个螺孔内；

所述第一电机设置在支撑板上，所述第一电机设置在支撑板上，所述第一电机的输出端与双向螺杆固定连接。

再进一步的，所述下翻机构包括：转动架、连接架、滑块、驱动杆、移动螺杆和第二电机；

所述转动架设有两个，两个所述转动架的一端均转动设置在支撑板上，两个所述转动架的另一端均固定连接在隔板上；

所述连接架转动设置在支撑板上；

所述滑块滑动设置在隔板上；

所述驱动杆的一端固定连接在连接架上，所述驱动杆的另一端与滑块转动连接；

所述移动螺杆转动设置在隔板上，所述滑块上开设有螺孔，所述移动螺杆螺纹连接在螺孔内；

所述第二电机设置在箱体上，所述第二电机的输出端贯穿箱体并与移动螺杆固定连接。

作为本方案进一步的方案，所述调节机构包括：转动齿轮、齿带、驱动架和驱动组件；

转动齿轮设置在其中一个喷淋管上；

所述齿带滑动设置在箱体内，所述齿带与转动齿轮啮合；

所述驱动架固定连接在齿带上；

所述驱动组件设置在隔板上，用于驱动齿带进行移动。

作为本方案再进一步的方案，所述驱动组件包括：支撑轴、弹簧、驱动轮和第三电机；

所述支撑轴固定连接在驱动架上；

所述弹簧固定连接在驱动架和箱体之间；

所述驱动轮转动设置在隔板上；

所述第三电机设置在隔板上，所述第三电机的输出端与驱动轮固定连接。

在前述方案的基础上，所述隔板上开设有多个下料槽。

在前述方案的基础上，所述隔板上设置有限位机构，所述限位机构包括：

限位块，所述限位块设有两个，两个所述限位块均固定连接在支撑板上，两个所述限位块上均开设有插孔；

限位杆，所述限位杆设有两个，两个所述限位杆分别设置在两个插孔内；

第一电缸，所述第一电缸设有两个，两个所述第一电缸的输出端分别与两个限位杆固定连接。

主轴加工用五轴万能铣削加工方法，包括上述的主轴加工用五轴万能铣削中心，还包括以下步骤：

S1、下翻：在需要对支撑板和夹持板进行下翻时，通过第二电机带动移动螺杆进行转动，移动螺杆转动时带动滑块和驱动杆进行移动，驱动杆移动时带动连接架和支撑板以转动架为中点进行下翻，从而带动支撑板和夹持板进行下翻；

S2、清理：在需要对隔板和支撑板上的铁屑清理时，通过水泵将水箱内的水抽出，并通过喷淋管和喷淋头将水喷出，喷出的水将隔板和支撑板上的铁屑冲下，从而将铁屑重进收集箱内，并通过过滤板将铁屑和水进行分离；

S3、调节：通过第三电机带动驱动轮进行转动，驱动轮转动时带动支撑轴和驱动架进行上升，驱动架上升时带动齿带向上移动，从而带动转动齿轮和喷淋管进行摆动，进而对喷淋的角度进行调节；

S4、固定：在需要对主轴固定时，通过第一电机带动双向螺杆进行转动，从而带动两个移动块和两个夹持板进行相对运动，进而对主轴进行夹持固定。

本发明的工作原理及有益效果为：

本发明中，通过清理机构、下翻机构和调节机构之间的配合，便于对隔板和支撑板上的铁屑进行快速有效的清理，减少了铁屑对夹持板和五轴万能铣削中心本体的影响。本发明中，通过固定机构的设置，便于对主轴铣削时进行固定，提高了主轴铣削时的稳定性。本发明中，通过箱体、隔板、支撑板、夹持板、清理机构、固定机构、下翻机构和调节机构之间的配合，便于对主轴铣削时产生的铁屑进行快速有效的清理，减少了铁屑生锈对五轴万能铣削中心本体和夹持板的影响，提高了主轴铣削的效率。附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明整体的立体结构示意图；

图2为本发明整体剖视的立体结构示意图；

图3为本发明下翻机构和固定机构的立体结构示意图；

图4为本发明清理机构的立体结构示意图；

图5为本发明图3中A处的局部放大的立体结构示意图；

图6为本发明图4中B处的局部放大的立体结构示意图。

图中：1、五轴万能铣削中心本体；2、箱体；3、隔板；4、支撑板；5、夹持板；6、喷淋管；7、喷头；8、水泵；9、水箱；10、收集箱；11、过滤板；12、移动块；13、双向螺杆；14、第一电机；15、转动架；16、连接架；17、滑块；18、驱动杆；19、移动螺杆；20、第二电机；21、转动齿轮；22、齿带；23、驱动架；24、支撑轴；25、弹簧；26、驱动轮；27、第三电机；28、限位块；29、限位杆；30、第一电缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

实施例一，请参阅图1至图6，主轴加工用五轴万能铣削中心，包括五轴万能铣削中心本体1，还包括：箱体2、隔板3、支撑板4、夹持板5、清理机构、固定机构、下翻机构和调节机构，隔板3上开设有多个下料槽，五轴万能铣削中心本体1设置在箱体2内，隔板3固定连接在箱体2内，隔板3上开设有转动槽，支撑板4转动设置在转动槽内，夹持板5设有两个，两个夹持板5均设置在支撑板4上，通过箱体2、隔板3、支撑板4、夹持板5、清理机构、固定机构、下翻机构和调节机构之间的配合，便于对主轴铣削时产生的铁屑进行快速有效的清理，减少了铁屑生锈对五轴万能铣削中心本体1和夹持板5的影响，提高了主轴铣削的效率。

其中，清理机构设置在箱体2内，用于对支撑板4和隔板3上的铁屑进行清理，清理机构包括：喷淋管6、喷头7、水泵8、水箱9、收集箱10和过滤板11，喷淋管6设有多个，多个喷淋管6均设置在箱体2内，其中两个喷淋管6设置在隔板3的上方，另外两个喷淋管6设置在隔板3的下方，喷头7设有多个，每相邻的多个喷头7分别连接在多个喷淋管6上，水泵8的设置在箱体2上，水泵8的输出端与多个喷淋管6连通，水箱9设置在箱体2上，水泵8的输入端与水箱9连通，收集箱10设置在箱体2上，箱体2上开设有收集口，收集口与收集箱10连通，过滤板11设置在收集箱10内，具体的，在需要对隔板3和支撑板4上的铁屑清理时，通过水泵8将水箱9内的水抽出，并通过喷淋管6和喷淋头将水喷出，喷出的水将隔板3和支撑板4上的铁屑冲下，从而将铁屑重进收集箱10内，并通过过滤板11将铁屑和水进行分离，从而对隔板3和支撑板4上的铁屑进行有效的清理。

其中，固定机构设置在支撑板4上，用于对主轴进行固定，固定机构包括：移动块12、双向螺杆13和第一电机14，移动块12设有两个，支撑板4上开设有移动槽，两个移动块12均滑动设置在移动槽内，两个夹持板5分别设置在两个移动块12上，双向螺杆13转动设置在支撑板4上，两个移动块12上均开设有螺孔，双向螺杆13螺纹连接在两个螺孔内，第一电机14设置在支撑板4上，第一电机14设置在支撑板4上，第一电机14的输出端与双向螺杆13固定连接，具体的，，通过第一电机14带动双向螺杆13进行转动，从而带动两个移动块12和两个夹持板5进行相对运动，进而对主轴进行夹持固定。

其中，下翻机构设置在隔板3上，用于驱动支撑板4进行下翻，下翻机构包括：转动架15、连接架16、滑块17、驱动杆18、移动螺杆19和第二电机20，转动架15设有两个，两个转动架15的一端均转动设置在支撑板4上，两个转动架15的另一端均固定连接在隔板3上，连接架16转动设置在支撑板4上，滑块17滑动设置在隔板3上，驱动杆18的一端固定连接在连接架16上，驱动杆18的另一端与滑块17转动连接，移动螺杆19转动设置在隔板3上，滑块17上开设有螺孔，移动螺杆19螺纹连接在螺孔内，第二电机20设置在箱体2上，第二电机20的输出端贯穿箱体2并与移动螺杆19固定连接，具体的，通过第二电机20带动移动螺杆19进行转动，移动螺杆19转动时带动滑块17和驱动杆18进行移动，驱动杆18移动时带动连接架16和支撑板4以转动架15为中点进行下翻，从而带动支撑板4和夹持板5进行下翻，从而方便隔板3下方的喷头7将支撑板4上的铁屑喷下。

其中，调节机构设置在隔板3上，调节机构与清理机构对应，调节机构包括：转动齿轮21、齿带22、驱动架23和驱动组件，转动齿轮21设置在其中一个喷淋管6上，齿带22滑动设置在箱体2内，齿带22与转动齿轮21啮合，驱动架23固定连接在齿带22上，驱动组件设置在隔板3上，用于驱动齿带22进行移动，驱动组件包括：支撑轴24、弹簧25、驱动轮26和第三电机27，支撑轴24固定连接在驱动架23上，弹簧25固定连接在驱动架23和箱体2之间，驱动轮26转动设置在隔板3上，第三电机27设置在隔板3上，第三电机27的输出端与驱动轮26固定连接，具体的，通过第三电机27带动驱动轮26进行转动，驱动轮26转动时带动支撑轴24和驱动架23进行上升，驱动架23上升时带动齿带22向上移动，从而带动转动齿轮21和喷淋管6进行摆动，进而对喷淋的角度进行调节。

其中，隔板3上设置有限位机构，限位机构包括：限位块28、限位杆29和第一电缸30，限位块28设有两个，两个限位块28均固定连接在支撑板4上，两个限位块28上均开设有插孔，限位杆29设有两个，两个限位杆29分别设置在两个插孔内，第一电缸30设有两个，两个第一电缸30的输出端分别与两个限位杆29固定连接，具体的，通过第一电缸30带动限位杆29插进限位块28上开设的插孔内，从而使主轴铣削时对支撑板4进行限位。

还需要补充的是，当喷头7喷水之前支撑板4就开始下翻，下翻之后定位支撑板4与隔板3呈90度角，这样其中的一个喷淋管6针对支撑板4和夹持板5，从而对支撑板4上的铁屑进行全方位的喷淋清理，通过调节机构的设置控制其中一个喷淋管6的摆动，可以将箱体2内的散落各处的铁屑完全的喷到收集箱10内，不易留有残留。

实施例二，主轴加工用五轴万能铣削加工方法，包括上述的主轴加工用五轴万能铣削中心，还包括以下步骤：

下翻：在需要对支撑板4和夹持板5进行下翻时，通过第二电机20带动移动螺杆19进行转动，移动螺杆19转动时带动滑块17和驱动杆18进行移动，驱动杆18移动时带动连接架16和支撑板4以转动架15为中点进行下翻，从而带动支撑板4和夹持板5进行下翻；

清理：在需要对隔板3和支撑板4上的铁屑清理时，通过水泵8将水箱9内的水抽出，并通过喷淋管6和喷淋头将水喷出，喷出的水将隔板3和支撑板4上的铁屑冲下，从而将铁屑重进收集箱10内，并通过过滤板11将铁屑和水进行分离；

调节：通过第三电机27带动驱动轮26进行转动，驱动轮26转动时带动支撑轴24和驱动架23进行上升，驱动架23上升时带动齿带22向上移动，从而带动转动齿轮21和喷淋管6进行摆动，进而对喷淋的角度进行调节；

固定：在需要对主轴固定时，通过第一电机14带动双向螺杆13进行转动，从而带动两个移动块12和两个夹持板5进行相对运动，进而对主轴进行夹持固定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.主轴加工用五轴万能铣削中心，包括五轴万能铣削中心本体，其特征在于，还包括：

箱体（2），所述五轴万能铣削中心本体设置在所述箱体（2）内；

隔板（3），所述隔板（3）固定连接在所述箱体（2）内，所述隔板（3）上开设有转动槽；

支撑板（4），所述支撑板（4）转动设置在所述转动槽内；

夹持板（5），所述夹持板（5）设有两个，两个所述夹持板（5）均设置在所述支撑板（4）上；

清理机构，所述清理机构设置在所述箱体（2）内，用于对支撑板（4）和所述隔板（3）上的铁屑进行清理；

固定机构，所述固定机构设置在所述支撑板（4）上，用于对主轴进行固定；

下翻机构，所述下翻机构设置在所述隔板（3）上，用于驱动所述支撑板（4）进行下翻；

调节机构，所述调节机构设置在所述隔板（3）上，所述调节机构与清理机构对应。

2.根据权利要求1所述的主轴加工用五轴万能铣削中心，其特征在于，所述清理机构包括：

喷淋管（6），所述喷淋管（6）设有多个，多个所述喷淋管（6）均设置在所述箱体（2）内，其中两个喷淋管（6）设置在所述隔板（3）的上方，另外两个所述喷淋管（6）设置在所述隔板（3）的下方；

喷头（7），所述喷头（7）设有多个，每相邻的多个喷头（7）分别连接在多个所述喷淋管（6）上；

水泵（8），所述水泵（8）的设置在所述箱体（2）上，所述水泵（8）的输出端与多个所述喷淋管（6）连通；

水箱（9），所述水箱（9）设置在所述箱体（2）上，所述水泵（8）的输入端与所述水箱（9）连通；

收集箱（10），所述收集箱（10）设置在所述箱体（2）上，所述箱体（2）上开设有收集口，所述收集口与所述收集箱（10）连通；

过滤板（11），所述过滤板（11）设置在所述收集箱（10）内。

3.根据权利要求2所述的主轴加工用五轴万能铣削中心，其特征在于，所述固定机构包括：

移动块（12），所述移动块（12）设有两个，所述支撑板（4）上开设有移动槽，两个所述移动块（12）均滑动设置在所述移动槽内，两个所述夹持板（5）分别设置在两个所述移动块（12）上；

双向螺杆（13），所述双向螺杆（13）转动设置在所述支撑板（4）上，两个所述移动块（12）上均开设有螺孔，所述双向螺杆（13）螺纹连接在两个所述螺孔内；

第一电机（14），所述第一电机（14）设置在所述支撑板（4）上，所述第一电机（14）设置在所述支撑板（4）上，所述第一电机（14）的输出端与所述双向螺杆（13）固定连接。

4.根据权利要求3所述的主轴加工用五轴万能铣削中心，其特征在于，所述下翻机构包括：

转动架（15），所述转动架（15）设有两个，两个所述转动架（15）的一端均转动设置在所述支撑板（4）上，两个所述转动架（15）的另一端均固定连接在所述隔板（3）上；

连接架（16），所述连接架（16）转动设置在所述支撑板（4）上；

滑块（17），所述滑块（17）滑动设置在所述隔板（3）上；

驱动杆（18），所述驱动杆（18）的一端固定连接在所述连接架（16）上，所述驱动杆（18）的另一端与所述滑块（17）转动连接；

移动螺杆（19），所述移动螺杆（19）转动设置在所述隔板（3）上，所述滑块（17）上开设有螺孔，所述移动螺杆（19）螺纹连接在所述螺孔内；

第二电机（20），所述第二电机（20）设置在所述箱体（2）上，所述第二电机（20）的输出端贯穿所述箱体（2）并与所述移动螺杆（19）固定连接。

5.根据权利要求4所述的主轴加工用五轴万能铣削中心，其特征在于，所述调节机构包括：

转动齿轮（21），转动齿轮（21）设置在其中一个所述喷淋管（6）上；

齿带（22），所述齿带（22）滑动设置在所述箱体（2）内，所述齿带（22）与所述转动齿轮（21）啮合；

驱动架（23），所述驱动架（23）固定连接在所述齿带（22）上；

驱动组件，所述驱动组件设置在所述隔板（3）上，用于驱动所述齿带（22）进行移动。

6.根据权利要求5所述的主轴加工用五轴万能铣削中心，其特征在于，所述驱动组件包括：

支撑轴（24），所述支撑轴（24）固定连接在所述驱动架（23）上；

弹簧（25），所述弹簧（25）固定连接在所述驱动架（23）和所述箱体（2）之间；

驱动轮（26），所述驱动轮（26）转动设置在所述隔板（3）上；

第三电机（27），所述第三电机（27）设置在所述隔板（3）上，所述第三电机（27）的输出端与所述驱动轮（26）固定连接。

7.根据权利要求6所述的主轴加工用五轴万能铣削中心，其特征在于，所述隔板（3）上开设有多个下料槽。

8.主轴加工用五轴万能铣削加工方法，其特征在于，使用了权利要求7所述的主轴加工用五轴万能铣削中心，包括以下步骤：

S1、下翻：在需要对支撑板（4）和夹持板（5）进行下翻时，通过第二电机（20）带动移动螺杆（19）进行转动，移动螺杆（19）转动时带动滑块（17）和驱动杆（18）进行移动，驱动杆（18）移动时带动连接架（16）和支撑板（4）以转动架（15）为中点进行下翻，从而带动支撑板（4）和夹持板（5）进行下翻；

S2、清理：在需要对隔板（3）和支撑板（4）上的铁屑清理时，通过水泵（8）将水箱（9）内的水抽出，并通过喷淋管（6）和喷淋头将水喷出，喷出的水将隔板（3）和支撑板（4）上的铁屑冲下，从而将铁屑重进收集箱（10）内，并通过过滤板（11）将铁屑和水进行分离；

S3、调节：通过第三电机（27）带动驱动轮（26）进行转动，驱动轮（26）转动时带动支撑轴（24）和驱动架（23）进行上升，驱动架（23）上升时带动齿带（22）向上移动，从而带动转动齿轮（21）和喷淋管（6）进行摆动，进而对喷淋的角度进行调节；

S4、固定：在需要对主轴固定时，通过第一电机（14）带动双向螺杆（13）进行转动，从而带动两个移动块（12）和两个夹持板（5）进行相对运动，进而对主轴进行夹持固定。