CN202070919U - 一种新型五轴卧式机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型五轴卧式机床，包括底座(1)、立柱(2)、Z轴升降台(3)、支撑台(9)、Y轴支撑台(8)、支撑架(6)、工作台(5)；立柱(2)竖直安装在底座(1)上，Z轴升降台(3)套在立柱(2)上并能Z向上下移动，Z轴升降台(3)上安装有能够绕Z轴旋转的卧式刀具，支撑台(9)安装在底座(1)上，Y轴支撑台(8)能在支撑台(9)上Y向前后移动，支撑架(6)能在Y轴支撑台(8)上X向左右移动，支撑架(6)安装有能绕X轴旋转的工作台(5)，工作台(5)上装夹工件。本实用新型可以进行五轴加工，实现对工件自由曲面的加工，只需一次装夹便可完成加工，提高了加工精度和生产效率。

Description

一种新型五轴卧式机床

技术领域

本实用新型属于数控加工机床技术领域，具体涉及一种新型五轴卧式机床。 

背景技术

近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档的数控机床提出了急迫的大量需求。自由曲面的加工越来越得到重视。一方面，具有自由曲面的复杂零件在航空航天、汽车和船舶等制造业得到广泛应用，譬如：叶片，凸轮、模具等；另一方面，随着人们审美观的不断提高，对产品外观的要求也比过去有了很大程度的提高，产品的外观呈现出各式各样的自由曲面，对自由曲面的需求也越来越多。 

传统机床的工作台大多采用卧式，切屑需要人工来清理，不仅费时费力，而且切屑还容易划伤精加工工件的表面，影响产品加工精度。另外，机械产品中大量使用的自由曲面的部件，由于它自身所特有的结构、工艺特点，采用传统的设计、制造方法，其尺寸精确性不仅难以得到有效保证，而且生产周期较长，质量要求高，更新快，供货急等特点，因此提出研发一种新型五轴卧式机床。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种新型五轴卧式机床，它可以进行五轴加工，切屑自动排除，工件只需装夹一次，可以实现对工件自由曲面的加工和对任意角度的孔及沟槽的加工，大大提高了生产效率和加工精度。 

为实现上述目的本实用新型提供了一种新型五轴卧式机床，包括底座1、立柱2、Z轴升降台3、支撑台9、Y轴支撑台8、支撑架6、工作台5；立柱2竖直安装在底座1上，Z轴升降台3套在立柱2上并能Z向上下移动，Z轴升降台3上安装有能够绕Z轴旋转的卧式刀具，支撑台9安装在底座1上，Y轴支撑台8能在支撑台9上Y向前后移动，支撑架6能在Y轴支撑台8上X向左右移动，支撑架6安装有能绕X轴旋转的工作台5，工作台5上装夹工件。 

所述卧式刀具包括主轴箱11、齿轮甲13、电主轴12、刀具14；主轴箱11通过键与齿轮甲13安装在一起，齿轮甲13的中心转轴竖向安装在Z轴升降台 3上并能转动，齿轮甲13能在驱动装置的驱动下旋转，主轴箱11中有电主轴12，电主轴12的末端安装有刀具14并指向工作台5。 

立柱2的顶端有支架4，支架4上安装有Z轴混合式步进电动机16，Z轴混合式步进电动机16与Z轴丝杠10连接，Z轴丝杠10与Z轴升降台3配合。 

支撑台9上有Y向的燕尾槽型导轨，导轨上安装有Y轴支撑台8，支撑台9上还安装有Y轴混合式步进电动机19和Y轴丝杠20，Y轴混合式步进电动机19与Y轴丝杠20连接，Y轴丝杠20与Y轴支撑台8配合。 

Y轴支撑台8上有X向的燕尾槽型导轨，导轨上安装有支撑架6，在Y轴支撑台8上还安装有X轴混合式步进电动机17、X轴丝杠18，X轴混合式步进电动机17与X轴丝杠18连接，X轴丝杠18与支撑架6配合。 

所述支撑架6内X向安装有旋转轴7，旋转轴7的一端与面向卧式刀具的工作台5连接，旋转轴7通过键与齿轮乙15配合，齿轮乙15能在驱动装置的驱动下旋转。 

立柱2、Y轴支撑台8和支撑台9根据加工工件的尺寸设置尺寸。 

被加工工件装夹在工作台5上，工作台5可以实现X向和Y向的直线移动及绕X轴方向的旋转运动，刀具可以实现Z向直线移动及绕Z轴方向的旋转运动。这样就完成了对工件自由曲面的加工，对于任意角度的孔及沟槽的加工，效果也非常好。立柱2、Y轴支撑台8和支撑台9可以更长，这样可以加工更大的工件。 

采用本实用新型五轴卧式机床能够显著提高生产效率和加工质量，缩短生产周期，降低工人的劳动强度，减少工人人数，有利于生产的组织和工程质量的全面提高，经济效益和社会效益显著。由于使用五轴联动机床，使得工件的装夹变得容易。加工时无需特殊夹具，降低了夹具的成本，避免了多次装夹，提高自由曲面加工精度。采用五轴技术加工工件可以减少夹具的使用数量。另外，由于五轴联动机床可在加工中省去许多特殊刀具，所以降低了刀具成本。五轴联动机床在加工中能增加刀具的有效切削刃长度，减小切削力，提高刀具使用寿命，降低成本。 

采用本实用新型五轴卧式机床能够显著提高生产效率和加工质量，缩短施工周期，降低工人的劳动强度，减少工人人数，因此具有较大的推广价值。此外，新型五轴卧式机床对工人的技能要求较低，避免了大量熟练工人的集中投入，有利于生产的组织和工程质量的全面提高，大大提高了产品的质量和生产率，减轻了工人劳动强度，经济效益和社会效益显著。该新型五轴卧式还是 自动化程度较高的加工设备，在信号采集方面选用光电耦合器、接近开关、电子感应传感器等先进的自动控制元器件。本机床床身还具有有足够的刚度、较高的精度、好的抗振性和较小的热变形，该机床加工范围广泛，能加工金属和非金属零件，可以加工平面，自由曲面，键槽，任意角度的孔等，是一种高效率，多功能的数控设备。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图； 

图2为本实用新型的主视图； 

图3为本实用新型的俯视图； 

图4为本实用新型的左视图； 

上图中：1、底座，2、立柱，3、Z轴升降台，4、支架，5、工作台，6、支撑架，7、旋转轴，8、Y轴支撑台，9、支撑台，10、Z轴丝杠，11、主轴箱，12、电主轴，13、齿轮甲，14、刀具，15、齿轮乙，16、Z轴混合式步进电动机，17、X轴混合式步进电动机，18、X轴丝杠，19、Y轴混合式步进电动机，20、Y轴丝杠。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型五轴卧式机床作进一步详细的说明。 

如图1、2、3、4所示。立柱2固定安装在底座1上，Z轴升降台3套在立柱2上，立柱2的顶端有支架4，支架4上安装有Z轴混合式步进电动机16，Z轴混合式步进电动机16通过联轴器与Z轴丝杠10连接，Z轴混合式步进电动机16带动Z轴丝杠10转动，Z轴丝杠10带动Z轴升降台沿Z向上下移动。 

Z轴升降台3的支架部分上有可以绕Z轴旋转运动的主轴箱11，主轴箱11的下边有通过键槽配合的齿轮甲13，齿轮甲13的转动带动主轴箱11绕Z向，即齿轮甲13的轴心做旋转运动，主轴箱11中有电主轴12，电主轴12的末端安装有刀具14；主轴箱在升降台3上绕Z轴旋转还可以使用公知的其他结构。 

支撑台9安装在底座1上，支撑台9上有Y向的燕尾槽型导轨，导轨上有Y轴支撑台8，支撑台9上还安装有Y轴混合式步进电动机19和Y轴丝杠20，Y轴混合式步进电动机19带动Y轴丝杠20转动，Y轴丝杠20带动Y轴支撑台8沿Y向前后移动。 

Y轴支撑台8上有X向的燕尾槽型导轨，导轨上安装有支撑架6，在Y轴支撑台8上还安装有X轴混合式步进电动机17、X轴丝杠18，X轴混合式步进 电动机17带动X轴丝杠18转动，Y轴丝杠18带动支撑架6沿X向左右移动。 

旋转轴7一端与工作台5相连接，另一端有键与齿轮乙15配合，齿轮乙15通过旋转轴7带动工作台5绕X向做旋转运动。 

上述实用新型五轴卧式机床的工作过程：被加工工件装夹在工作台5上，工作台5可以实现X向和Y向的直线移动及绕X轴方向的旋转运动，刀具可以实现Z向直线移动及绕Z轴方向的旋转运动。这样就完成了对工件自由曲面的加工，对于任意角度的孔及沟槽的加工，效果也非常好。立柱2、Y轴支撑台8和支撑台9可以更长，这样可以加工更大的工件。 

采用本实用新型五轴卧式机床能够显著提高生产效率和加工质量，缩短施工周期，降低工人的劳动强度，减少工人人数，因此具有较大的推广价值。此外，新型五轴卧式机床对工人的技能要求较低，避免了大量熟练工人的集中投入，有利于生产的组织和工程质量的全面提高，大大提高了产品的质量和生产率，减轻了工人劳动强度，经济效益和社会效益显著。该新型五轴卧式还是自动化程度较高的加工设备，在信号采集方面选用光电耦合器、接近开关、电子感应传感器等先进的自动控制元器件。本机床床身还具有有足够的刚度、较高的精度、好的抗振性和较小的热变形，该机床加工范围广泛，能加工金属和非金属零件，可以加工平面，自由曲面，键槽，任意角度的孔等，是一种高效率，多功能的数控设备。 

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。 

Claims (7)

1.一种新型五轴卧式机床，包括底座(1)，其特征在于：还包括立柱(2)、Z轴升降台(3)、支撑台(9)、Y轴支撑台(8)、支撑架(6)、工作台(5)；立柱(2)竖直安装在底座(1)上，Z轴升降台(3)套在立柱(2)上并能Z向上下移动，Z轴升降台(3)上安装有能够绕Z轴旋转的卧式刀具，支撑台(9)安装在底座(1)上，Y轴支撑台(8)能在支撑台(9)上Y向前后移动，支撑架(6)能在Y轴支撑台(8)上X向左右移动，支撑架(6)安装有能绕X轴旋转的工作台(5)，工作台(5)上装夹工件。

2.根据权利要求1所述的新型五轴卧式机床，其特征在于：所述卧式刀具包括主轴箱(11)、齿轮甲(13)、电主轴(12)、刀具(14)；主轴箱(11)通过键与齿轮甲(13)安装在一起，齿轮甲(13)的中心转轴竖向安装在Z轴升降台(3)上并能转动，齿轮甲(13)能在驱动装置的驱动下旋转，主轴箱(11)中有电主轴(12)，电主轴(12)的末端安装有刀具(14)并指向工作台(5)。

3.根据权利要求1所述的新型五轴卧式机床，其特征在于：立柱(2)的顶端有支架(4)，支架(4)上安装有Z轴混合式步进电动机(16)，Z轴混合式步进电动机(16)与Z轴丝杠(10)连接，Z轴丝杠(10)与Z轴升降台(3)配合。

4.根据权利要求1所述的新型五轴卧式机床，其特征在于：支撑台(9)上有Y向的燕尾槽型导轨，导轨上安装有Y轴支撑台(8)，支撑台(9)上还安装有Y轴混合式步进电动机(19)和Y轴丝杠(20)，Y轴混合式步进电动机(19)与Y轴丝杠(20)连接，Y轴丝杠(20)与Y轴支撑台(8)配合。

5.根据权利要求1所述的新型五轴卧式机床，其特征在于：Y轴支撑台(8)上有X向的燕尾槽型导轨，导轨上安装有支撑架(6)，在Y轴支撑台(8)上还安装有X轴混合式步进电动机(17)、X轴丝杠(18)，X轴混合式步进电动机(17)与X轴丝杠(18)连接，X轴丝杠(18)与支撑架(6)配合。

6.根据权利要求1所述的新型五轴卧式机床，其特征在于：所述支撑架(6)内X向安装有旋转轴(7)，旋转轴(7)的一端与面向卧式刀具的工作台(5)连接，旋转轴(7)通过键与齿轮乙(15)配合，齿轮乙(15)能在驱动装置的驱动下旋转。

7.根据权利要求1至6任一所述的新型五轴卧式机床，其特征在于：立柱(2)、Y轴支撑台(8)和支撑台(9)根据加工工件的尺寸设置尺寸。 

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