CN201009089Y - 一种五轴联动叶片加工中心机构 - Google Patents

一种五轴联动叶片加工中心机构 Download PDF

Info

Publication number
CN201009089Y
CN201009089Y CNU2006201587998U CN200620158799U CN201009089Y CN 201009089 Y CN201009089 Y CN 201009089Y CN U2006201587998 U CNU2006201587998 U CN U2006201587998U CN 200620158799 U CN200620158799 U CN 200620158799U CN 201009089 Y CN201009089 Y CN 201009089Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
axle
axis
headstock
spindle
worm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CNU2006201587998U
Other languages
English (en)
Inventor
高琦
刘树生
李绪成
谷立恒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BMEIMT Co., Ltd.
Original Assignee
BMEI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BMEI Co Ltd filed Critical BMEI Co Ltd
Priority to CNU2006201587998U priority Critical patent/CN201009089Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201009089Y publication Critical patent/CN201009089Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Turning (AREA)

Abstract

一种立式的五轴联动叶片加工中心机构,属于机械制造领域。有三个直线坐标轴和两个回转坐标轴。床身上方装有工作台,工作台上面左端装有头架,头架主轴右端安装夹具夹持工件,头架的驱动方式有蜗轮、蜗杆传动或采用力矩电机直接驱动,工作台上面右端机床尾架有动力驱动装置,床身的后部上方装有立柱,立柱的前面装有Z轴滑板或B轴蜗轮箱,沿Z轴上下运动,Z轴滑板或B轴蜗轮箱有蜗轮、蜗杆传动装置或力矩电机装置直接传动带动B轴主轴旋转,机床主轴箱安装在B轴前端的连接盘上,主轴箱安装有高速电主轴,使用SHK63A刀柄安装加工用各种刀具,床身的右上方安装有刀库,机床采用西门子840D数控系统控制或选用其它五轴联动数控系统控制。

Description

一种五轴联动叶片加工中心机构
技术领域
本实用新型涉及一种五轴联动叶片加工中心机构,属于机械制造领域。
背景技术
现有的五轴联动加工中心是一种含有三个直线坐标轴(X、Y、Z)和任意两个回转坐标轴(A、B;A、C;B、C)所组成的可实现五轴联动插补加工的,可以自动换刀的加工中心机床。因为有五个数控坐标轴(四个显然不足,六个又显多余),刀具与工件相对有足够的位置姿态,所以可以高效加工具有空间曲面的复杂零件。例如汽轮机、飞机发动机的各种叶轮、叶片和复杂形状模具等。
五轴联动叶片加工中心是专门用来加工汽轮机、飞机发动机的各种叶片和其它窄长型具有空间复杂型面的零件。此类零件是根据空气动力学的原理和多次空气动力学的试验而设计,要使之达到高效率、高强度的要求,所以零件的型面就比较复杂。要达到非常逼近理论型面的机械加工,五轴联动叶片加工中心是比较理想的设备。
以前国内加工这类叶片的方法用精锻后手工直接打磨。效率低,废品率高,劳动强度很大。后来随着数控机床的发展,逐步采用三轴和四轴数控机床插补加工。零件的生产效率提高,废品率下降。但由于三、四轴数控机床刀具相对工件的位姿不够,只能采用比较逼进的加工,叶片根部有斜角和有凸台的零件则不能比较完整的加工出来。
发达国家比较早就研发出五轴联动叶片加工中心,并有多项专利。如瑞士、意大利、德国、日本等。由于它的功能强大,特别是对军事工业的特殊作用,西方国家一直把它作为战略物资,严禁向社会主义国家出口。现在仍然有种种限制,有条件的向中国出口,但价格非常的昂贵。国内的汽轮机、飞机发动机叶片加工行业拥有少量的五轴联动机床在使用中。
现在国内在汽轮机、飞机发动机叶片加工领域,生产能力严重不足。有大量的加工问题急待解决。现有的加工手段比较落后,用三、四轴数控机床近似加工然后人工抛光,误差大,效率低。电解加工方法,污染严重。靠进口的五轴联动机床加工,虽然效果不错,但机床价格昂贵,对于军工产品的加工机床还涉及到安全问题。
发明内容
为了克服现有技术结构的不足,本实用新型提供一种五轴联动叶片加工中心机构。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:含有三个直线坐标轴X、Y、Z和两个回转坐标轴A、B;有整体床身,床身的前部上方装有工作台,工作台上面左端装有头架,头架主轴有A轴,头架主轴右端安装夹具夹持工件,头架的驱动方式有蜗轮、蜗杆传动或采用力矩电机直接驱动,工作台上面右端装有尾架,机床尾架有动力驱动装置,与头架同步运动,头、尾架连接有高精度角度编码器闭环控制,床身的后部上方装有立柱,立柱沿X轴线左右运动。立柱的前面装有Z轴滑板(B轴蜗轮箱),Z轴滑板(B轴蜗轮箱)有蜗轮、蜗杆传动装置或力矩电机装置直接传动带动B轴主轴旋转,机床主轴箱安装在B轴前端的连接盘上,随B轴的旋转而摆动,主轴箱安装有高速电主轴,B轴的摆动范围在±40°,床身的右上方安装有刀库。
本实用新型的有益效果:
1、独特的机床布局,使工件和刀具的运动系统分配均衡,整机刚性好,制造和维修方便。工件运动系统包括Y、A轴;刀具运动系统包括X、Z、B轴。
2、刀具端部到B轴回转中心距离的优化选择,使主轴箱的刚性好,又使刀尖离B轴回转中心距离近,对减小误差和B轴传动力矩很有好处。
3、机床的直线运动部件均采用滚柱直线导轨和高精度滚珠丝杠传动,承载力大,刚性好。
4、带有消除间隙机构、大扭矩输出、高精度回转装置。
5、力矩电机直接驱动的高精度回转装置。
6、大质量液压平衡装置和机械摆动平衡装置。
7、头、尾架高精度同步回转装置。
五轴联动叶片加工中心,降低机床的价格,为国内的汽轮机、飞机发动机叶片加工行业提供较为理想的设备。用国产的设备装备军工行业,增加了安全性,对提高自己的机械装备制造水平,也有重大意义。
附图说明
下面结合附图和实施例对实用新型进一步说明。
图1机床的基本布局示意图。
图2机床的基本布局示意图。
具体实施方式
实施例1:  如图1、图2所示,为本实用新型机构的基本布局如图1所示;本实用新型为一种立式的五轴联动叶片加工中心机构。它含有三个直线坐标轴(X、Y、Z)和两个回转坐标轴(A、B)。行程在2200mm以内。
机床的基础为整体床身8,床身8的前部上方装有工作台2,工作台2前后运动(Y轴)。工作台2上面左端装有头架1,头架1主轴可连续转动(A轴)。头架1主轴右端可安装夹具,夹持工件。头架1的驱动方式有蜗轮、蜗杆传动(采用双导程蜗杆调整传动间隙)或采用力矩电机直接驱动。工作台2上面右端装有尾架3,靠顶尖顶紧工件。加工较大零件的机床尾架3需要动力驱动,以增加零件的传动刚度。它必须与头架1同步运动。为保证精确的传动,头、尾架都需安装高精度角度编码器闭环控制。床身8的后部上方装有立柱5,立柱5可以左右运动(X轴)。立柱5的前面装有Z轴滑板6(B轴蜗轮箱),它可以上下运动(Z轴)。Z轴滑板6(B轴蜗轮箱)有蜗轮、蜗杆传动装置(也可采用力矩电机直接传动)带动B轴主轴旋转(B轴)。机床主轴箱7安装在B轴前端的连接盘上,可以随B轴的旋转而摆动。机床主轴箱7安装有高速电主轴。使用SHK63A刀柄安装加工用各种刀具。B轴的摆动范围在±40°。床身8的右上方安装有刀库4,容量为16把。机床可以自动换刀。机床采用了西门子840D数控系统控制(也可选用其它五轴联动数控系统控制),人们可以通过操作台9控制机床。
机床还有另一种布置形式——工作台左右运动(X轴),立柱前后运动(Y轴)。

Claims (4)

1.一种五轴联动叶片加工中心机构,其特征是:含有三个直线坐标轴X、Y、Z和两个回转坐标轴A、B;有整体床身,床身的前部上方装有工作台,工作台上面左端装有头架,头架主轴有A轴,头架主轴右端安装夹具夹持工件,头架的驱动方式有蜗轮、蜗杆传动或采用力矩电机直接驱动,工作台上面右端装有尾架,机床尾架有动力驱动装置,与头架同步运动,头、尾架连接有高精度角度编码器闭环控制,床身的后部上方装有立柱,立柱沿X轴左右运动,立柱的前面装有Z轴滑板或B轴蜗轮箱,Z轴滑板或B轴蜗轮箱有蜗轮、蜗杆传动装置或力矩装置直接传动带动B轴主轴旋转,机床主轴箱安装在B轴前端的连接盘上,随B轴的旋转而摆动,主轴箱安装有高速电主轴,B轴的摆动范围在±40°,床身的右上方安装有刀库。
2.根据权利要求1所述的一种五轴联动叶片加工中心机构,其特征是:刀库容量为16把。
3.根据权利要求1或2所述的一种五轴联动叶片加工中心机构,其特征是:用SHK63A刀柄安装加工用各种刀具。
4.根据权利要求1所述的一种五轴联动叶片加工中心机构,其特征是:X轴工作台左右运动,Y轴立柱前后运动。
CNU2006201587998U 2006-12-08 2006-12-08 一种五轴联动叶片加工中心机构 Expired - Lifetime CN201009089Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2006201587998U CN201009089Y (zh) 2006-12-08 2006-12-08 一种五轴联动叶片加工中心机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2006201587998U CN201009089Y (zh) 2006-12-08 2006-12-08 一种五轴联动叶片加工中心机构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201009089Y true CN201009089Y (zh) 2008-01-23

Family

ID=39044022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2006201587998U Expired - Lifetime CN201009089Y (zh) 2006-12-08 2006-12-08 一种五轴联动叶片加工中心机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201009089Y (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102152121A (zh) * 2011-02-23 2011-08-17 南通福通机床有限公司 直驱数控立式车铣复合机床
CN103111674A (zh) * 2013-02-04 2013-05-22 西北工业大学 整体叶盘复合数控铣削并行结构机床
CN103433346A (zh) * 2013-09-03 2013-12-11 深圳市康铖机械设备有限公司 一种小型数控五轴联动立式高压水成形机
CN104354029A (zh) * 2014-10-29 2015-02-18 北京机电院机床有限公司 具备工件自动装夹的五轴联动叶片加工机床及其夹装方法
CN105643036A (zh) * 2016-04-08 2016-06-08 江苏工程职业技术学院 一种主轴摆动式五轴数控电火花成型机床
CN107378488A (zh) * 2017-07-25 2017-11-24 上海诺倬力机电科技有限公司 数控机床
CN107405698A (zh) * 2015-04-08 2017-11-28 三菱日立电力系统株式会社 叶片的加工方法、叶片的加工装置、该加工装置的加工顺序控制程序
CN108115209A (zh) * 2016-11-29 2018-06-05 利奇蒂工程股份公司 涡轮叶片的切削加工的方法
WO2018187882A1 (zh) * 2017-04-11 2018-10-18 巨轮智能装备股份有限公司 机电一体式b轴摆头装置
CN109623415A (zh) * 2018-12-27 2019-04-16 四川普什宁江机床有限公司 一种用于数控机床的高速多油路力矩电机转台
CN110000412A (zh) * 2019-04-10 2019-07-12 程碧月 一种高端装备制造的原材料加工机构
CN111113122A (zh) * 2020-01-22 2020-05-08 科德数控股份有限公司 一种叶盘加工中心
CN111451712A (zh) * 2020-05-27 2020-07-28 菏泽学院 一种叶片用超声波加工设备

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102152121A (zh) * 2011-02-23 2011-08-17 南通福通机床有限公司 直驱数控立式车铣复合机床
CN103111674A (zh) * 2013-02-04 2013-05-22 西北工业大学 整体叶盘复合数控铣削并行结构机床
CN103433346A (zh) * 2013-09-03 2013-12-11 深圳市康铖机械设备有限公司 一种小型数控五轴联动立式高压水成形机
CN104354029A (zh) * 2014-10-29 2015-02-18 北京机电院机床有限公司 具备工件自动装夹的五轴联动叶片加工机床及其夹装方法
CN107405698B (zh) * 2015-04-08 2019-05-03 三菱日立电力系统株式会社 叶片的加工方法及加工装置以及计算机可读取的存储介质
CN107405698A (zh) * 2015-04-08 2017-11-28 三菱日立电力系统株式会社 叶片的加工方法、叶片的加工装置、该加工装置的加工顺序控制程序
CN105643036A (zh) * 2016-04-08 2016-06-08 江苏工程职业技术学院 一种主轴摆动式五轴数控电火花成型机床
CN105643036B (zh) * 2016-04-08 2017-08-29 江苏工程职业技术学院 一种主轴摆动式五轴数控电火花成型机床
CN108115209A (zh) * 2016-11-29 2018-06-05 利奇蒂工程股份公司 涡轮叶片的切削加工的方法
WO2018187882A1 (zh) * 2017-04-11 2018-10-18 巨轮智能装备股份有限公司 机电一体式b轴摆头装置
CN107378488A (zh) * 2017-07-25 2017-11-24 上海诺倬力机电科技有限公司 数控机床
CN109623415A (zh) * 2018-12-27 2019-04-16 四川普什宁江机床有限公司 一种用于数控机床的高速多油路力矩电机转台
CN110000412A (zh) * 2019-04-10 2019-07-12 程碧月 一种高端装备制造的原材料加工机构
CN110000412B (zh) * 2019-04-10 2020-12-11 永康市普方铝业有限公司 一种高端装备制造的原材料加工机构
CN111113122A (zh) * 2020-01-22 2020-05-08 科德数控股份有限公司 一种叶盘加工中心
CN111451712A (zh) * 2020-05-27 2020-07-28 菏泽学院 一种叶片用超声波加工设备
CN111451712B (zh) * 2020-05-27 2021-03-26 菏泽学院 一种叶片用超声波加工设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201009089Y (zh) 一种五轴联动叶片加工中心机构
CN101157255B (zh) 具有八轴五联动功能的多功能石材加工中心
CN104029025B (zh) 五轴联动数控机床
CN102974897B (zh) 数控齿轮倒角机
CN103084854B (zh) 一种数控加工机床及其旋转工作台
CN202037476U (zh) 大型数控齿轮加工机床
CN200954556Y (zh) 五坐标数控喷油孔钻床
CN201823983U (zh) 龙门式五轴联动数控加工机床
CN104924181B (zh) 一种利用圆柱坐标三轴联动机床实现带榫头叶片全型面磨削的方法和装置
CN202264128U (zh) 一种六轴联动曲面磨削数控砂带磨床
CN201427188Y (zh) 数控多功能车方机床
CN102151909A (zh) 大型数控齿轮加工机床
CN102091942A (zh) 一种五轴联动卧式加工中心机床
CN201816096U (zh) 四轴联动木工曲线锯床送料工作台
CN203526726U (zh) 平面包络环面蜗杆五轴联动数控磨削机床
CN2923166Y (zh) 一种多轴机床
CN102601459A (zh) 基于圆柱齿轮成形砂轮磨齿机床的面齿轮磨削加工方法
CN109746529A (zh) 一种大型零度弧齿锥齿轮成形铣削加工方法及加工装置
CN203171257U (zh) 一种数控加工机床及其旋转工作台
CN103341793B (zh) 一种五轴四联动数控加工设备
CN209380322U (zh) 一种龙门铣床定位夹具
CN203330839U (zh) 五轴异形曲面磨床
CN202943333U (zh) 齿轮倒角头
CN212217783U (zh) 立式混联雕刻机
CN2573125Y (zh) 一种立式高速数控铣床

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: BMEIMT CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: HIGH TECHNOLOGIES CO., LTD., BEIJING ELECTROMECHANICAL ACADEMY

Effective date: 20120525

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20120525

Address after: 100027 Beijing city Chaoyang District, No. four North Road, Kalibin four

Patentee after: BMEIMT Co., Ltd.

Address before: 100027 Beijing city Chaoyang District Gongti North Road No. 4

Patentee before: High Technologies Co., Ltd., Beijing Electromechanical Academy

CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20080123

EXPY Termination of patent right or utility model