CN119347457B - 一种高精度带摇摆头的五轴联动加工中心 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加工中心技术领域，且公开了一种高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，包括加工基座，所述加工基座顶部中间固定连接有切割机构，所述加工基座顶部两端固定连接有升降机构，所述切割机构一侧固定连接有往复机构；所述切割机构包括驱动组件和摇摆组件，所述摇摆组件设置于驱动组件一侧；所述升降机构包括第二电机，所述第二电机固定连接于加工基座顶部两端，所述第二电机底端固定连接有丝杆，所述丝杆表面螺纹连接有螺纹板，所述螺纹板顶部固定连接有安装座。该高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，通过设置的切割机构，在弹簧的作用之下带动切割刀头进行相反方向上运动，并进而带动切割刀头在移动切割时进行摇摆切割操作。

Description

一种高精度带摇摆头的五轴联动加工中心

技术领域

本发明涉及加工中心技术领域，具体为一种高精度带摇摆头的五轴联动加工中心。

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，此外五轴联动加工中心最大的特点就是一次性装夹可以把五个面都加工。也就是所谓的加工角度避让。

其中，在利用五轴加工中心进行对工件的加工操作过程中，为了实现某些工件特殊的加工需要，例如在工件上进行曲线形的切割操作，此时需要对五轴加工中心的加工刀具头进行摇摆运动来进行对工件的切割，而现有的五轴加工中心的切割类型方式有限，为了能满足上述要求，需要设计一种精度带摇摆头的五轴联动加工中心。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，以解决上述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：一种高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，包括加工基座，所述加工基座顶部中间固定连接有切割机构，所述加工基座顶部两端固定连接有升降机构，所述切割机构一侧固定连接有往复机构；

所述切割机构包括驱动组件和摇摆组件，所述摇摆组件设置于驱动组件一侧；

所述升降机构包括第二电机，所述第二电机固定连接于加工基座顶部两端，所述第二电机底端固定连接有丝杆，所述丝杆表面螺纹连接有螺纹板，所述螺纹板顶部固定连接有安装座，所述安装座顶部设置有加工件。

优选的，所述驱动组件包括支撑墙板，所述支撑墙板固定连接于加工基座顶部中间，所述支撑墙板顶部一端固定连接有第一电机，所述第一电机一端固定连接有电杆，所述电杆一端固定连接有传动轮，所述传动轮表面传动连接有传动带，所述支撑墙板顶部固定连接有齿条。

优选的，所述支撑墙板表面左上端开设有通孔，所述电杆表面贯穿于支撑墙板表面左上端开设有通孔，便于让电杆在支撑墙板表面左上端开设有通孔内部的支撑限位作用之下进行转动，并最终带动传动带和切割刀头进行移动，从而来进行对工件的移动进行加工操作。

优选的，所述传动带内侧两端分别分布两个传动轮，所述电杆一端与支撑墙板一侧转动连接，所述支撑墙板顶部开设有开槽，所述齿条表面位于开槽内部。

优选的，所述摇摆组件包括连接块，所述连接块固定连接于传动带表面，所述连接块一端固定连接有直滑块，所述连接块顶部固定连接有支撑条，所述支撑条内部设置有蜗杆，所述蜗杆两端分别固定连接有直齿轮，所述蜗杆下表面啮合连接有蜗轮，所述蜗轮内部中间固定连接有转杆，所述转杆表面左端设置有T形支撑座，所述转杆右端固定连接有半齿轮，所述转杆左端与T形支撑座右侧底端转动连接，所述直齿轮下表面与齿条上表面啮合连接。

优选的，所述支撑墙板一侧中间开设有直槽，所述直滑块表面与直槽内部滑动连接，利用直滑块在支撑墙板一侧中间开设有直槽的内部进行滑动时，可以对连接块在传动带的作用下移动时进行一定的支撑作用，从而便于让切割刀头在进行切割时，对切割刀头的移动保证一定的运动稳定性。

优选的，所述支撑条内部开设有通孔，所述蜗杆表面贯穿于支撑条内部开设的通孔。

优选的，所述往复机构包括弹簧，所述弹簧固定连接于T形支撑座左侧，所述弹簧左端固定连接有支撑圆板，所述支撑圆板右侧中间固定连接有长杆，所述长杆表面中间固定连接有支撑锥板，所述支撑锥板底端固定连接有切割刀头，所述长杆右端固定连接有小齿轮，所述小齿轮上表面与半齿轮下表面啮合连接。

优选的，所述T形支撑座内部底端开设有通孔，所述长杆表面左端贯穿于T形支撑座内部底端开设的通孔，利用长杆在T形支撑座内部底端开设的通孔内的限位支撑作用之下进行转动，从而可以确保在小齿轮进行往复摇摆运动时，可以提供一定的稳定性，进而可以进行更稳定的摇摆切割加工操作。

优选的，所述螺纹板表面四角分别开设有螺纹孔，所述丝杆有四个，四个所述丝杆表面位分别位于螺纹板表面四角分别开设有螺纹孔，所述加工基座顶部四角分别开设有通孔，所述丝杆上表面分别贯穿于加工基座顶部四角分别开设有通孔，所述丝杆底端与加工基座内部底端转动连接，从而便于在第二电机带动丝杆进行转动时，可以带动螺纹板进行向上运动，并进而让加工件移动至适合进行加工的位置来进行加工操作。

与现有技术相比，本发明提供了一种高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，具备以下有益效果：

1、该高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，通过设置的切割机构，电杆在支撑墙板表面左上端开设有通孔内部的支撑限位作用之下进行转动，并最终带动传动带和切割刀头进行移动，从而来进行对工件的移动进行加工操作。

2、该高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，通过设置的切割机构，直齿轮在与齿条表面的啮合连接作用之下带动蜗杆与啮合连接的蜗轮进行转动，并带动转杆和半齿轮进行转动，半齿轮转动至与小齿轮脱离啮合时，在弹簧的作用之下带动切割刀头进行相反方向上运动，并进而带动切割刀头在移动切割时进行摇摆切割操作。

3、该高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，通过设置的升降机构，便于在第二电机带动丝杆进行转动时，可以带动螺纹板进行向上运动，并进而让加工件移动至适合进行加工的位置来进行加工操作便于在第二电机带动丝杆进行转动时，可以带动螺纹板进行向上运动，并进而让加工件移动至适合进行加工的位置来进行加工操作。

4、该高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，通过设置的往复机构，利用弹簧的弹性作用可以让小齿轮在与半齿轮表面脱离啮合时，让其自身进行回复转动，进而实现摇摆功能，此外利用长杆在T形支撑座内部底端开设的通孔内的限位支撑作用之下进行转动，从而可以确保在小齿轮进行往复摇摆运动时，可以提供一定的稳定性，进而可以进行更稳定的摇摆切割加工操作。

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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为本发明结构立体图；

图2为本发明结构驱动组件立体爆炸剖面图；

图3为本发明结构摇摆组件立体爆炸图；

图4为本发明结构升降机构立体图；

图5为本发明结构往复机构立体爆炸图；

图6为本发明结构加工基座立体剖面图；

图7为图3中A处放大结构示意图。

图中：1、加工基座；2、切割机构；21、驱动组件；211、支撑墙板；212、第一电机；213、电杆；214、传动轮；215、传动带；216、齿条；22、摇摆组件；221、连接块；222、直滑块；223、支撑条；224、蜗杆；225、直齿轮；226、蜗轮；227、转杆；228、半齿轮；229、T形支撑座；3、升降机构；31、第二电机；32、丝杆；33、螺纹板；34、安装座；35、加工件；4、往复机构；41、弹簧；42、支撑圆板；43、长杆；44、支撑锥板；45、切割刀头；46、小齿轮。

具体实施方式

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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供以下技术方案：

实施例一

结合图2至图7，一种高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，包括加工基座1，加工基座1顶部中间固定连接有切割机构2，加工基座1顶部两端固定连接有升降机构3，切割机构2一侧固定连接有往复机构4；

切割机构2包括驱动组件21和摇摆组件22，摇摆组件22设置于驱动组件21一侧；

升降机构3包括第二电机31，第二电机31固定连接于加工基座1顶部两端，第二电机31底端固定连接有丝杆32，丝杆32表面螺纹连接有螺纹板33，螺纹板33顶部固定连接有安装座34，安装座34顶部设置有加工件35，驱动组件21包括支撑墙板211，支撑墙板211固定连接于加工基座1顶部中间，支撑墙板211顶部一端固定连接有第一电机212，第一电机212一端固定连接有电杆213，电杆213一端固定连接有传动轮214，传动轮214表面传动连接有传动带215，支撑墙板211顶部固定连接有齿条216，支撑墙板211表面左上端开设有通孔，电杆213表面贯穿于支撑墙板211表面左上端开设有通孔。

进一步的，传动带215内侧两端分别分布两个传动轮214，电杆213一端与支撑墙板211一侧转动连接，支撑墙板211顶部开设有开槽，齿条216表面位于开槽内部，电杆213在支撑墙板211表面左上端开设有通孔内部的支撑限位作用之下进行转动，并最终带动传动带215和切割刀头45进行移动，从而来进行对工件的移动进行加工操作，直齿轮225在与齿条216表面的啮合连接作用之下带动蜗杆224与啮合连接的蜗轮226进行转动，并带动转杆227和半齿轮228进行转动，半齿轮228转动至与小齿轮46脱离啮合时，在弹簧41的作用之下带动切割刀头45进行相反方向上运动，并进而带动切割刀头45在移动切割时进行摇摆切割操作。

实施例二

参阅图1-7，并在实施例一的基础上，进一步得到摇摆组件22包括连接块221，连接块221固定连接于传动带215表面，连接块221一端固定连接有直滑块222，连接块221顶部固定连接有支撑条223，支撑条223内部设置有蜗杆224，蜗杆224两端分别固定连接有直齿轮225，蜗杆224下表面啮合连接有蜗轮226，蜗轮226内部中间固定连接有转杆227，转杆227表面左端设置有T形支撑座229，转杆227右端固定连接有半齿轮228，转杆227左端与T形支撑座229右侧底端转动连接，直齿轮225下表面与齿条216上表面啮合连接，支撑墙板211一侧中间开设有直槽，直滑块222表面与直槽内部滑动连接。

进一步的，支撑条223内部开设有通孔，蜗杆224表面贯穿于支撑条223内部开设的通孔，便于在第二电机31带动丝杆32进行转动时，可以带动螺纹板33进行向上运动，并进而让加工件35移动至适合进行加工的位置来进行加工操作便于在第二电机31带动丝杆32进行转动时，可以带动螺纹板33进行向上运动，并进而让加工件35移动至适合进行加工的位置来进行加工操作。

实施例三

参阅图1-7，并在实施例一的基础上，进一步得到往复机构4包括弹簧41，弹簧41固定连接于T形支撑座229左侧，弹簧41左端固定连接有支撑圆板42，支撑圆板42右侧中间固定连接有长杆43，长杆43表面中间固定连接有支撑锥板44，支撑锥板44底端固定连接有切割刀头45，长杆43右端固定连接有小齿轮46，小齿轮46上表面与半齿轮228下表面啮合连接，T形支撑座229内部底端开设有通孔，长杆43表面左端贯穿于T形支撑座229内部底端开设的通孔。

进一步的，螺纹板33表面四角分别开设有螺纹孔，丝杆32有四个，四个丝杆32表面位分别位于螺纹板33表面四角分别开设有螺纹孔，加工基座1顶部四角分别开设有通孔，丝杆32上表面分别贯穿于加工基座1顶部四角分别开设有通孔，丝杆32底端与加工基座1内部底端转动连接，利用弹簧41的弹性作用可以让小齿轮46在与半齿轮228表面脱离啮合时，让其自身进行回复转动，进而实现摇摆功能，此外利用长杆43在T形支撑座229内部底端开设的通孔内的限位支撑作用之下进行转动，从而可以确保在小齿轮46进行往复摇摆运动时，可以提供一定的稳定性，进而可以进行更稳定的摇摆切割加工操作。

在实际操作过程中，当此装置使用时，开始对加工件35进行切割加工操作，此时将加工件35移动至切割刀头45下并方便切割刀头45进行加工的位置，此时启动第二电机31并带动丝杆32进行转动，从而带动其表面的螺纹板33在加工基座1内部进行向上方向上的运动，进而带动安装座34和内部的加工件35进行向上运动，并带动加工件35移动至切割刀头45下并方便切割刀头45进行加工的位置，并开始进行加工操作；

之后，启动第一电机212开始运行工作，并进而带动在支撑墙板211内部的电杆213进行转动，之后电杆213带动传动轮214进行转动并带动传动带215在传动轮214的作用之下进行传动，并带动连接块221进行移动，且在连接块221移动时，其利用直滑块222在支撑墙板211内部开设的直槽内进行滑动，进而带动支撑条223移动，并带动蜗杆224和直齿轮225进行移动，使得直齿轮225在与齿条216表面的啮合连接作用之下进行转动，并带动蜗杆224与啮合连接的蜗轮226进行转动，并带动转杆227和半齿轮228进行转动，从而导致小齿轮46利用长杆43在T形支撑座229内部的通孔内的支撑作用之下进行转动，并进而在切割刀头45的移动中进行对加工件35的切割操作，此外当半齿轮228转动至与小齿轮46脱离啮合时，在弹簧41的作用之下带动切割刀头45进行相反方向上运动，并进而带动切割刀头45在移动切割时进行摇摆切割操作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (7)

1.一种高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，包括加工基座（1），其特征在于：所述加工基座（1）顶部中间固定连接有切割机构（2），所述加工基座（1）顶部两端固定连接有升降机构（3），所述切割机构（2）一侧固定连接有往复机构（4）；

所述切割机构（2）包括驱动组件（21）和摇摆组件（22），所述摇摆组件（22）设置于驱动组件（21）一侧；

所述驱动组件（21）包括支撑墙板（211），所述支撑墙板（211）固定连接于加工基座（1）顶部中间，所述支撑墙板（211）顶部一端固定连接有第一电机（212），所述第一电机（212）一端固定连接有电杆（213），所述电杆（213）一端固定连接有传动轮（214），所述传动轮（214）表面传动连接有传动带（215），所述支撑墙板（211）顶部固定连接有齿条（216）；

所述摇摆组件（22）包括连接块（221），所述连接块（221）固定连接于传动带（215）表面，所述连接块（221）一端固定连接有直滑块（222），所述连接块（221）顶部固定连接有支撑条（223），所述支撑条（223）内部设置有蜗杆（224），所述蜗杆（224）两端分别固定连接有直齿轮（225），所述蜗杆（224）下表面啮合连接有蜗轮（226），所述蜗轮（226）内部中间固定连接有转杆（227），所述转杆（227）表面左端设置有T形支撑座（229），所述转杆（227）右端固定连接有半齿轮（228），所述转杆（227）左端与T形支撑座（229）右侧底端转动连接，所述直齿轮（225）下表面与齿条（216）上表面啮合连接；

所述往复机构（4）包括弹簧（41），所述弹簧（41）固定连接于T形支撑座（229）左侧，所述弹簧（41）左端固定连接有支撑圆板（42），所述支撑圆板（42）右侧中间固定连接有长杆（43），所述长杆（43）表面中间固定连接有支撑锥板（44），所述支撑锥板（44）底端固定连接有切割刀头（45），所述长杆（43）右端固定连接有小齿轮（46），所述小齿轮（46）上表面与半齿轮（228）下表面啮合连接；

所述升降机构（3）包括第二电机（31），所述第二电机（31）固定连接于加工基座（1）顶部两端，所述第二电机（31）底端固定连接有丝杆（32），所述丝杆（32）表面螺纹连接有螺纹板（33），所述螺纹板（33）顶部固定连接有安装座（34），所述安装座（34）顶部设置有加工件（35）。

2.根据权利要求1所述的一种高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，其特征在于：所述支撑墙板（211）表面左上端开设有通孔，所述电杆（213）表面贯穿于支撑墙板（211）表面左上端开设有通孔。

3.根据权利要求2所述的一种高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，其特征在于：所述传动带（215）内侧两端分别分布两个传动轮（214），所述电杆（213）一端与支撑墙板（211）一侧转动连接，所述支撑墙板（211）顶部开设有开槽，所述齿条（216）表面位于开槽内部。

4.根据权利要求3所述的一种高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，其特征在于：所述支撑墙板（211）一侧中间开设有直槽，所述直滑块（222）表面与直槽内部滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，其特征在于：所述支撑条（223）内部开设有通孔，所述蜗杆（224）表面贯穿于支撑条（223）内部开设的通孔。

6.根据权利要求5所述的一种高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，其特征在于：所述T形支撑座（229）内部底端开设有通孔，所述长杆（43）表面左端贯穿于T形支撑座（229）内部底端开设的通孔。

7.根据权利要求6所述的一种高精度带摇摆头的五轴联动加工中心，其特征在于：所述螺纹板（33）表面四角分别开设有螺纹孔，所述丝杆（32）有四个，四个所述丝杆（32）表面位分别位于螺纹板（33）表面四角分别开设有螺纹孔，所述加工基座（1）顶部四角分别开设有通孔，所述丝杆（32）上表面分别贯穿于加工基座（1）顶部四角分别开设有通孔，所述丝杆（32）底端与加工基座（1）内部底端转动连接。