CN202540014U - 用于小型五轴加工中心的塔式床体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于小型五轴加工中心的塔式床体结构，其特征是：包括XYZ立轴结构(1)和转BC转台结构(2)，立轴结构(1)包括X轴移动机构、Y轴移动机构(1-1)和Z轴移动机构(1-2)，X轴移动机构包括X轴基座(1-3)、X轴滑鞍(1-4)、X轴滚珠丝杆(1-5)和X轴导轨(1-6)，X轴滑鞍(1-4)与X轴滚珠丝杆(1-5)连接，在X轴移动机构上方设有Y轴滚珠丝杆(1-7)和Y轴导轨(1-8)，Z轴移动机构(1-2)、Z轴滚珠丝杆(1-9)和Z轴导轨(1-10)架于Y轴移动机构(1-1)负向上；Y轴移动机构(1-1)和Z轴移动机构(1-2)和X轴基座(1-3)构成塔式床体结构；XYZ立轴结构(1)通过该安装孔(1-11)与BC轴转台结构(2)连接。本实用新型结构紧凑、成本低廉、便于操作、可有效提高生产效率。

Description

用于小型五轴加工中心的塔式床体结构

技术领域

本实用新型涉及一种床体结构，尤其是一种用于小型五轴加工中心的塔式床体结构。属于加工装置设备领域。

背景技术

五轴联动龙门加工中心国际主流机床，按结构可分为：定梁定柱工作台移动式、横梁升降的动梁定柱工作台移动式、动梁动柱工作台固定式以及桥式龙门式结构；按摆头结构分为二种：AC摆(BC摆)、AB摆。国内机床规格大都集中在工作台宽度1.5～2.5m，主要是横梁固定、工作台移动式、配置德国Cytec或意大利FIDIA进口AC双摆角铣头，实现五轴联动功能，系统德国SIEMENS 840D为主，国外机床以动梁为主体，定梁结构受加工零件高度限制将逐步被动梁代替。

目前，国内小型五轴数控机床更多的采用龙门式机床结构，部分采用滑台式结构，龙门式的机床结构具有刀具只能沿固定导轨进给、刀具作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的，是为了解决上述现有技术只能沿固定导轨进给、刀具作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够的问题，提供一种结构紧凑、便于操作的用于小型五轴加工中心的塔式床体结构。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案达到：

用于小型五轴加工中心的塔式床体结构，其结构特点是：包括XYZ立轴结构和转BC转台结构，立轴结构包括X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，X轴移动机构包括X轴基座、X轴滑鞍、X轴滚珠丝杆和X轴导轨，X轴滑鞍与X轴滚珠丝杆连接，Y轴移动机构横架于X轴移动机构上方，在X轴移动机构上方设有Y轴滚珠丝杆和Y轴导轨，Z轴移动机构及设置在Z轴移动机构后方的Z轴滚珠丝杆和Z轴导轨架于Y轴移动机构负向上；Y轴移动机构和Z轴移动机构设置在X轴基座上、构成塔式床体结构；在X轴基座的正面处开设有安装孔，XYZ立轴结构通过该安装孔与BC轴转台结构连接。

本实用新型的目的还可以通过以下技术方案达到：

本实用新型的一种改进方案是：BC轴转台结构可以包括B轴座、B轴支撑座、B轴吊耳、C轴转台和转台电机，在B轴座的一端与B轴吊耳连接、另一端固定有行星减速机构，行星减速机构通过联轴器连接有B轴伺服电机，B轴支撑座固定在B轴吊耳的支撑轴上，在所述C轴转台下方固定有谐波减速机构；

本实用新型的一种改进方案是：在Y轴移动机构的正向可以固定有配重块。

本实用新型的一种改进方案是：所述X轴基座可以为高低式结构，所述X轴导轨设有二条，该X轴导轨分别安装在X轴基座上方高处和低处。

本实用新型的一种改进方案是：在X轴滑鞍顶部和底部可以分别安装有X轴螺母座和Y轴螺母座，所述X轴螺母座与X轴滚珠丝杆的螺母连接使X轴滑鞍架设于X轴基座上方；所述Y轴螺母座与Y轴滚珠丝杆的螺母连接使Y轴移动机构横架于X轴移动机构上方。

本实用新型的一种改进方案是：在Z轴移动机构的后方可以设有Z轴螺母座，Z轴螺母座与Z轴滚珠丝杆的螺母连接使Z轴移动机构架于Y轴移动结构负向前方。

本实用新型的一种改进方案是：在X轴滚珠丝杆可以安装有X轴电机，在Y轴滚珠丝杆上可以安装有Y轴电机，在Z轴滚珠丝杆上可以安装有Z轴电机。

本实用新型的一种改进方案是：在所述B轴座内孔可以套设有B轴法兰轴，B轴座的一端通过B轴法兰轴与B轴吊耳连接。

本实用新型的一种改进方案是：所述B轴支撑座的底部可以设有C轴底盖，通过该C轴底盖对B轴支撑座密封。

本实用新型的一种改进方案是：所述B轴吊耳顶部连接有可固定C轴转台的C轴固定板；所述谐波减速机构的一端固定在C轴固定板上、另一端固定在C轴转台下方的输出法兰盘上；所述转台电机设置在C轴固定板底部并置于B轴吊耳的空心处；所述转台电机通过连接轴与谐波减速机构连接。

本实用新型具有如下突出的有益效果：

1、本实用新型由Y轴移动机构、Z轴移动机构和X轴基座构成塔式床体结构，从而简化了小型五轴加工中心移动部分的整体结构，一方面降低的铸造和加工的难度，使装配更加容易，另一方面可以降低成本。

2、本实用新型由于采用XYZ三轴较大的立柱全行程移动，且工作台固定，避免了龙门式机床结构只能沿固定导轨进给，刀具作业自由度低等固有缺陷，同时提高了加工灵活性和机动性。

3、本实用新型便于操作，XYZ立轴结构与BC转台配合，有效提高生产效率使机床结构更加紧凑，而且降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的平面结构示意图；

图3为本实用新型XYZ立轴结构的立体结构示意图；

图4为本实用新型X轴基座的立体结构示意图；

图5为本实用新型X轴滑鞍的立体结构示意图；

图6为本实用新型Y轴机构的平面结构示意图；

图7为图6的仰视图；

图8为本实用新型Z轴机构的平面结构示意图；

图9为图8的后视图；

图10为本实用新型BC转台结构的立体结构示意图。

其中，1-XYZ立轴结构，2-BC转台结构。

具体实施方式

具体实施例1：

图1-图10构成本实用新型的具体实施例1。

参照图1-图10，本实施例包括XYZ立轴结构1和转BC转台结构2，立轴结构1包括X轴移动机构、Y轴移动机构1-1和Z轴移动机构1-2，X轴移动机构包括X轴基座1-3、X轴滑鞍1-4、X轴滚珠丝杆1-5和X轴导轨1-6，X轴滑鞍1-4与X轴滚珠丝杆1-5连接，Y轴移动机构1-1横架于X轴移动机构上方，在X轴移动机构上方设有Y轴滚珠丝杆1-7和Y轴导轨1-8，Z轴移动机构1-2及设置在Z轴移动机构1-2后方的Z轴滚珠丝杆1-9和Z轴导轨1-10架于Y轴移动机构1-1负向上；Y轴移动机构1-1和Z轴移动机构1-2设置在X轴基座1-3上、构成塔式床体结构；在X轴基座1-3的正面处开设有安装孔1-11，XYZ立轴结构1通过该安装孔1-11与BC轴转台结构2连接。

本实施例中：

BC轴转台结构2包括B轴座2-1、B轴支撑座2-2、B轴吊耳2-3、C轴转台2-4和转台电机，在B轴座2-1的一端与B轴吊耳2-3连接、另一端固定有行星减速机构2-5，行星减速机构2-5通过联轴器连接有B轴伺服电机2-6，B轴支撑座2-2固定在B轴吊耳2-3的支撑轴上，在所述C轴转台2-4下方固定有谐波减速机构；在Y轴移动机构1-1的正向固定有配重块1-12。所述X轴基座1-3为高低式结构，所述X轴导轨1-6设有二条，该X轴导轨1-6分别安装在X轴基座1-3上方高处和低处。在X轴滑鞍1-4顶部和底部分别安装有X轴螺母座1-13和Y轴螺母座1-14，所述X轴螺母座1-13与X轴滚珠丝杆1-5的螺母连接使X轴滑鞍1-4架设于X轴基座1-3上方；所述Y轴螺母座1-14与Y轴滚珠丝杆1-6的螺母连接使Y轴移动机构1-1横架于X轴移动机构上方。在Z轴移动机构1-2的后方设有Z轴螺母座1-15，Z轴螺母座1-15与Z轴滚珠丝杆1-9的螺母连接使Z轴移动机构1-2架于Y轴移动结构1-1负向前方。在X轴滚珠丝杆1-5、Y轴滚珠丝杆1-7、Z轴滚珠丝杆1-9上分别安装有X轴电机1-16、Y轴电机1-17、Z轴电机1-18。在所述B轴座2-1内孔套设有B轴法兰轴，B轴座2-1的一端通过B轴法兰轴与B轴吊耳2-3连接。所述B轴支撑座2-2的底部设有C轴底盖2-7，通过该C轴底盖2-7对B轴支撑座2-2密封。所述B轴吊耳2-3顶部连接有可固定C轴转台2-4的C轴固定板2-8；所述谐波减速机构的一端固定在C轴固定板2-8上、另一端固定在C轴转台2-4下方的输出法兰盘上；所述转台电机设置在C轴固定板2-8底部并置于B轴吊耳2-3的空心处；所述转台电机通过连接轴与谐波减速机构连接。

所述Y轴移动机构1-1正向前方固定有配重块1-12。所述X轴基座1-3为高低式结构，所述2条X轴导轨1-6分别安装在X轴基座1-3上方高处和低处。所述X轴滑鞍1-4顶部和底部分别安装有X轴螺母座1-13和Y轴螺母座1-14，所述X轴螺母座1-13与X轴滚珠丝杆1-5的螺母连接使X轴滑鞍1-4架设于X轴基座1-3上方；所述Y轴螺母座1-14与Y轴滚珠丝杆1-6的螺母连接使Y轴移动机构1-1横架于X轴移动机构上方。所述Z轴移动机构1-2后方安装有Z轴螺母座1-15，所述Z轴螺母座1-15与Z轴滚珠丝杆1-9的螺母连接使Z轴移动机构1-2竖直架于Y轴移动结构1-1负向前方。在所述X轴滚珠丝杆1-5、Y轴滚珠丝杆1-7、Z轴滚珠丝杆1-9上分别安装有X轴电机1-16、Y轴电机1-17、Z轴电机1-18。

在所述B轴座2-1内孔套设有B轴法兰轴，通过B轴法兰轴使所述B轴座2-1的一端与B轴吊耳2-3连接。所述B轴支撑座2-2的底部设有C轴底盖2-7并通过该C轴底盖2-7密封。所述B轴吊耳2-3顶部连接有可固定C轴转台2-4的C轴固定板2-8。所述谐波减速机构的一端固定在C轴固定板2-8上、另一端固定在C轴转台2-4下方的输出法兰盘上。所述转台电机设置在C轴固定板2-8底部并置于B轴吊耳2-3的空心处；所述转台电机和谐波减速机构之间通过连接轴连接。

以上所述，仅为本实用新型最佳的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.用于小型五轴加工中心的塔式床体结构，其特征是：包括XYZ立轴结构(1)和转BC转台结构(2)，立轴结构(1)包括X轴移动机构、Y轴移动机构(1-1)和Z轴移动机构(1-2)，X轴移动机构包括X轴基座(1-3)、X轴滑鞍(1-4)、X轴滚珠丝杆(1-5)和X轴导轨(1-6)，X轴滑鞍(1-4)与X轴滚珠丝杆(1-5)连接，Y轴移动机构(1-1)横架于X轴移动机构上方，在X轴移动机构上方设有Y轴滚珠丝杆(1-7)和Y轴导轨(1-8)，Z轴移动机构(1-2)及设置在Z轴移动机构(1-2)后方的Z轴滚珠丝杆(1-9)和Z轴导轨(1-10)架于Y轴移动机构(1-1)负向上；Y轴移动机构(1-1)和Z轴移动机构(1-2)设置在X轴基座(1-3)上、构成塔式床体结构；在X轴基座(1-3)的正面处开设有安装孔(1-11)，XYZ立轴结构(1)通过该安装孔(1-11)与BC轴转台结构(2)连接。

2.根据权利要求1所述的用于小型五轴加工中心的塔式床体结构，其特征是：BC轴转台结构(2)包括B轴座(2-1)、B轴支撑座(2-2)、B轴吊耳(2-3)、C轴转台(2-4)和转台电机，在B轴座(2-1)的一端与B轴吊耳(2-3)连接、另一端固定有行星减速机构(2-5)，行星减速机构(2-5)通过联轴器连接有B轴伺服电机(2-6)，B轴支撑座(2-2)固定在B轴吊耳(2-3)的支撑轴上，在所述C轴转台(2-4)下方固定有谐波减速机构；

3.根据权利要求1或2所述的用于小型五轴加工中心的塔式床体结构，其特征是：在Y轴移动机构(1-1)的正向固定有配重块(1-12)。

4.根据权利要求1或2所述的用于小型五轴加工中心的塔式床体结构，其特征是：所述X轴基座(1-3)为高低式结构，所述X轴导轨(1-6)设有二条，该X轴导轨(1-6)分别安装在X轴基座(1-3)上方高处和低处。

5.根据权利要求1或2所述的用于小型五轴加工中心的塔式床体结构，其特征是：在X轴滑鞍(1-4)顶部和底部分别安装有X轴螺母座(1-13)和Y轴螺母座(1-14)，所述X轴螺母座(1-13)与X轴滚珠丝杆(1-5)的螺母连接使X轴滑鞍(1-4)架设于X轴基座(1-3)上方；所述Y轴螺母座(1-14)与Y轴滚珠丝杆(1-6)的螺母连接使Y轴移动机构(1-1)横架于X轴移动机构上方。

6.根据权利要求1或2所述的用于小型五轴加工中心的塔式床体结构，其特征是：在Z轴移动机构(1-2)的后方设有Z轴螺母座(1-15)，Z轴螺母座(1-15)与Z轴滚珠丝杆(1-9)的螺母连接使Z轴移动机构(1-2)架于Y轴移动结构(1-1)负向前方。

7.根据权利要求1或2所述的用于小型五轴加工中心的塔式床体结构，其特征是：在X轴滚珠丝杆(1-5)安装有X轴电机(1-16)，在Y轴滚珠丝杆(1-7)上安装有Y轴电机(1-17)，在Z轴滚珠丝杆(1-9)上安装有Z轴电机(1-18)。

8.根据权利要求2所述的用于小型五轴加工中心的塔式床体结构，其特征是：在所述B轴座(2-1)内孔套设有B轴法兰轴，B轴座(2-1)的一端通过B轴法兰轴与B轴吊耳(2-3)连接。

9.根据权利要求2所述的用于小型五轴加工中心的塔式床体结构，其特征是：所述B轴支撑座(2-2)的底部设有C轴底盖(2-7)。

10.根据权利要求2所述的用于小型五轴加工中心的塔式床体结构，其特征是：所述B轴吊耳(2-3)顶部连接有可固定C轴转台(2-4)的C轴固定板(2-8)；所述谐波减速机构的一端固定在C轴固定板(2-8)上、其另一端固定在C轴转台(2-4)下方的输出法兰盘上；所述转台电机设置在C轴固定板(2-8)底部并置于B轴吊耳(2-3)的空心处；所述转台电机通过连接轴与谐波减速机构连接。

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