CN205569104U - 一种五轴联动义齿雕铣机 - Google Patents

一种五轴联动义齿雕铣机 Download PDF

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夏链
闫继伟
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韩江
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本实用新型涉及一种五轴联动义齿雕铣机,包括基座、第一移动组件、第二移动组件、第三移动组件、第一旋转组件和第二旋转组件;所述基座为水平板,其顶面后端垂直设有支架板;所述第一移动组件设在基座上,第二移动组件横向设在支架板上,第三移动组件竖直设在第二移动组件上;第一旋转组件设在第一移动组件的工作台底板上,第一旋转组件包括可旋转的方形支架;第二旋转组件的夹具设在方形支架内,夹具的后端与第二旋转电机联接;本实用新型采用机电一体化控制,实现了三个移动、两个旋转的配合控制,能够进行自动、连续的多牙加工,对牙齿表面沟、窝等特殊形态表面进行有效处理,提高了加工精度,更好的保证了产品质量。

Description

一种五轴联动义齿雕铣机
技术领域
[0001 ]本实用新型属于机械加工领域,具有涉及一种五轴联动义齿雕铣机。
背景技术
[0002]目前,在进行义齿加工时,由模具成型、经手工单牙制作,这种加工方式需要耗费大量劳动力,劳动强度大、工作效率低,且由于工人技术水平参差不齐,加工精度不易控制,产品质量得不到根本保证。
[0003]现有国内义齿加工机主要以三轴联动为主,通过X、Y、Z轴的协调移动来实现较为复杂的运动。这种结构能够基本满足义齿加工的要求,但是三轴运动不能满足牙齿表面圆弧精度的要求,后续加工较复杂,且加工道具易磨损。
实用新型内容
[0004]为解决现有三轴联动义齿加工机存在的牙齿表面加工精度低、后续加工复杂等缺陷,本实用新型设计了一种五轴联动雕铣机。
[0005] —种五轴联动义齿雕铣机,包括基座1、第一移动组件、第二移动组件、第三移动组件、第一旋转组件和第二旋转组件;所述基座I为水平板,其顶面后端垂直设有支架板2,支架板2的底端设有倒“U”字形的开口 ;
[0006]所述第一移动组件包括第一丝杠螺母机构3、两根第一导轨31、工作台底板32;所述第一丝杠螺母机构3沿长度方向设在基座I的顶面中部,第一丝杠螺母机构3的丝杠后端联接有第一电机33;两根第一导轨31关于第一丝杠螺母机构3对称设在基座I的顶面上,第一导轨31与第一丝杠螺母3机构平行;两根第一导轨31上的滑块均与第一丝杠螺母机构3的螺母固接;工作台底板32水平连接着两根第一导轨31上的滑块;
[0007]所述第二移动组件包括第二丝杠螺母机构4、两根第二导轨41、转接板42;第二丝杠螺母机构4横向设在支架板2的侧面顶部,第二丝杠螺母机构4上的丝杠后端联接有第二电机43;两根第二导轨41对称设在第二丝杠螺母机构4的上、下两侧,两根第二导轨41上的滑块均与第二丝杠螺母机构4上的螺母固接;转接板42纵向连接着两根第二导轨41上的滑块;
[0008] 所述第三移动组件包括第三丝杠螺母机构5、两根第三导轨51、主轴夹具52,第三丝杠螺母机构5竖直设在转接板42的中部,第三丝杠螺母机构5的丝杠上端联接有第三电机53;两根第三导轨51对称设在第三丝杠螺母机构5的两端,两根第三导轨51上的滑块均与第三丝杠螺母机构5的螺母固接;主轴夹具52竖直连接着两根第三导轨51的滑块,且主轴夹具52上竖直设有主轴54;
[0009]所述第一旋转组件包括刀架6、支撑座61、方形支架62、第一旋转电机63,所述刀架6和支撑座61平行设在工作台底板32的顶面上;所述方形支架62的一侧设有转接口,方形支架61通过连接轴活动设在刀架6与支撑座61之间,所述第一旋转电机63与方形支架62联接,驱动方形支架62旋转;
[0010]所述第二旋转组件包括夹具7、连接杆71、第二旋转电机72,所述夹具7通过连接杆71连接在方形支架62的转接口上,夹具7位于方形支架62内;连接杆71的外端与第二旋转电机72联接,第二旋转电机72实现夹具7在方形支架62内的转动。
[0011] 所述刀架6、支撑座61均通过螺钉安装在工作台底板32上;刀架61内平面上垂直设有左连接轴65,左连接轴65与方形支架62的一侧连接口活动连接;支撑座61的内端面上设有右连接轴66,右连接轴66的一端与方形支架62另一侧的连接口连接;支撑座61的外端面上设有减速器67,减速器67上安装有法兰68;所述第一旋转电机63安装在法兰68上,减速器67的一端与第一旋转电机63联接,减速器67的另一端与右连接轴66联接。
[0012]在方形支架62的转接口处设有连接杆73,夹具7的一端与连接杆73固接,夹具7的另一端与活动设在方形支架62上的支撑杆74固接;所述连接杆73的后端设有夹具减速器75、夹具法兰76,夹具法兰76的一端面固接在方形支架62的外端面上;所述第二旋转电机72与夹具法兰76的另一端面连接,夹具减速器75的一端与第二旋转电机72联接,夹具减速器75的另一端与连接杆73联接。
[0013]所述第一导轨31两端的基座上均设有第一支架8,第一支架8上连接有第一风琴纸81,两件第一支架8上的第一风琴纸81均与工作台底板32连接;所述第二导轨41的两端均设有第二支架9,第二支架9上连接有第二风琴纸91,且两件第二支架9上的第二风琴纸91均与转接板42连接。
[0014] 所述减速器67和夹具减速器75均为谐波减速器,减速器67减速比1:80,夹具减速器75减速比1:50。
[0015]所述支架板2的后侧面与基座I之间连接有两件加强肋板21。
[0016] 在支撑座61的后端面上设有第一传感器611,在方形支架62转接口处的顶面上设有第二传感器612,第一传感器611和第二传感器612为电磁感应式NPN常闭开关。
[0017]所述刀架6的上端为刀具64,刀架6的下端为竖直的镂空板,镂空板的中部设有加强筋。
[0018]本实用新型的有益技术效果:
[0019] 1、本实用新型采用机电一体化控制系统,与三轴义齿雕铣机相比,增加了两个空间自由度,能够进行自动、连续、有效的多牙同时加工并对牙齿表面沟、窝等特殊形态表面进行有效处理,同时采用五轴联动技术,不仅节约了人力,降低了劳动强度,提高了工作效率,而且提高了加工精度,更好的保证了产品质量。
[0020] 2、本实用新型的基座采用铝合金材质,提高机床刚度,保证了机床稳定性,从而保证加工精度;基座的四周设为起吊螺钉,便于机床的安装与移动。
[0021] 3、本实用想进行的第一导轨和第二导轨上方均采用风琴纸设计,有效减少加工粉末进入丝杠,提高丝杠使用寿命。
[0022] 4、本实用新型设计了两个传感器,有效保证了方形支架和夹具的轴转动定位,节约了空间。
附图说明
[0023]图1为本实用新型的整体结构示意图;
[0024]图2为本实用新型的背部结构示意图;
[0025]图3为本实用新型的内部结构示意图;
[0026]图4为本实用新型的第三移动组件和主轴连接示意图;
[0027]图5为本实用新型的第一旋转组件结构示意图;
[0028]图6为本实用新型的第二旋转组件结构示意图;
[0029]图7为本实用新型的刀具结构不意图。
[0030]上图中序号:基座1、支架板2、加强肋板21、第一丝杠螺母机构3、第一导轨31、工作台底板32、第一电机33、第二丝杠螺母机构4、第二导轨41、转接板42、第二电机43、第三丝杠螺母机构5、第三导轨51、主轴夹具52、第三电机53、主轴54、刀架6、支撑座61、第一传感器611、第二传感器612、方形支架62、第一旋转电机63、刀具64、左连接轴65、右连接轴66、减速器67、法兰68、夹具7、第二旋转电机72、连接杆73、支撑杆74、夹具减速器75、夹具法兰76、第一支架8、第一风琴纸81、第二支架9、第二风琴纸91。
具体实施方式
[0031]参见图1、图2,一种五轴联动义齿雕铣机,包括基座1、第一移动组件、第二移动组件、第三移动组件、第一旋转组件和第二旋转组件;所述基座I为水平板,其顶面后端垂直设有支架板2,支架板2的底端设有倒“U”字形的开口,支架板2的后侧面与基座I之间连接有两件加强肋板21。
[0032]参见图3,所述第一移动组件包括第一丝杠螺母机构3、两根第一导轨31、工作台底板32;所述第一丝杠螺母机构3沿长度方向设在基座I的顶面中部,第一丝杠螺母机构3的丝杠后端联接有第一电机33;两根第一导轨31关于第一丝杠螺母机构3对称设在基座I的顶面上,第一导轨31与第一丝杠螺母3机构平行;两根第一导轨31上的滑块均与第一丝杠螺母机构3的螺母固接;工作台底板32水平连接着两根第一导轨31上的滑块;所述第一导轨31两端的基座I上均设有第一支架8,第一支架8上连接有第一风琴纸81,两件第一支架8上的第一风琴纸81均与工作台底板32连接;
[0033]所述第二移动组件包括第二丝杠螺母机构4、两根第二导轨41、转接板42;第二丝杠螺母机构4横向设在支架板2的侧面顶部,第二丝杠螺母机构4上的丝杠后端联接有第二电机43;两根第二导轨41对称设在第二丝杠螺母机构4的上、下两侧,两根第二导轨41上的滑块均与第二丝杠螺母机构4上的螺母固接;转接板42纵向连接着两根第二导轨41上的滑块;所述第二导轨41的两端均设有第二支架9,第二支架9上连接有第二风琴纸91,且两件第二支架9上的第二风琴纸91均与转接板42连接;
[0034] 所述第三移动组件包括第三丝杠螺母机构5、两根第三导轨51、主轴夹具52,第三丝杠螺母机构5竖直设在转接板42的中部,第三丝杠螺母机构5的丝杠上端联接有第三电机53;两根第三导轨51对称设在第三丝杠螺母机构5的两端,两根第三导轨51上的滑块均与第三丝杠螺母机构5的螺母固接;参见图4,主轴夹具52竖直连接着两根第三导轨51的滑块,且主轴夹具52上竖直设有主轴54;
[0035]参见图5,所述第一旋转组件包括刀架6、支撑座61、方形支架62、第一旋转电机63,所述刀架6和支撑座61均通过螺钉竖直设在工作台底板32的顶面上;参见图7,所述刀架6的上端为刀具64,刀架6的下端为竖直的镂空板,镂空板的中部设有加强筋,刀架61内平面上垂直设有左连接轴65;所述方形支架62的一侧设有转接口,支撑座61的内端面上设有右连接轴66;左连接轴65与方形支架62的一侧连接口活动连接;右连接轴66的一端与方形支架62另一侧的连接口连接;支撑座61的外端面上设有减速器67,减速器67上安装有法兰68;减速器67为谐波减速器,减速器67的减速比1:80。所述第一旋转电机63安装在法兰68上,减速器67的一端与第一旋转电机63联接,减速器67的另一端与右连接轴66联接,驱动方形支架62旋转;在支撑座61的后端面上设有第一传感器611,在方形支架62转接口处的顶面上设有第二传感器612,第一传感器611和第二传感器612的型号电磁感应式NPN常闭开关。
[0036]参见图6,所述第二旋转组件包括夹具7、连接杆73、第二旋转电机72;连接杆73设在方形支架62的转接口处,夹具7位于方形支架62内,夹具7的一端与连接杆73固接,夹具7的另一端与活动设在方形支架62上的支撑杆74固接;所述连接杆73的后端设有夹具减速器75、夹具法兰76,夹具法兰76的一端面固接在方形支架62的外端面上;所述第二旋转电机72与夹具法兰76的另一端面连接,夹具减速器75的一端与第二旋转电机72联接,夹具减速器75的另一端与连接杆73联接,夹具减速器75为谐波减速器,夹具减速器75的减速比1:50;第二旋转电机72实现夹具7在方形支架62内的转动。
[0037]本实用新型的工作原理说明如下:
[0038]如图1所示,使用时,首先将待加工工件固定在夹具7中,然后控制装置分别控制第一电机33、第二电机43和第三电机53配合工作,主轴54前端刀具夹头对准刀架6,并选取适当的加工刀具;分别控制第一电机33、第二电机43和第三电机53协同工作,使加工刀具和工作台底板移动对准加工工件;同时,控制装置控制主轴54带动加工刀具旋转,完成夹具7中工件的加工工作。在进行精加工时,控制第一旋转电机63、第二旋转电机72运转,带动夹具7和方形支架62旋转运动,实现加工工件多自由度运动,实现多平面多角度加工。

Claims (8)

1.一种五轴联动义齿雕铣机,其特征在于:包括基座(I )、第一移动组件、第二移动组件、第三移动组件、第一旋转组件和第二旋转组件;所述基座(I)为水平板,其顶面后端垂直设有支架板(2),支架板(2)的底端设有倒“U”字形的开口; 所述第一移动组件包括第一丝杠螺母机构(3)、两根第一导轨(31)、工作台底板(32);所述第一丝杠螺母机构(3)沿长度方向设在基座(I)的顶面中部,第一丝杠螺母机构(3)的丝杠后端联接有第一电机(33);两根第一导轨(31)关于第一丝杠螺母机构(3)对称设在基座(I)的顶面上,第一导轨(31)与第一丝杠螺母(3)机构平行;两根第一导轨(31)上的滑块均与第一丝杠螺母机构(3)的螺母固接;工作台底板(32)水平连接着两根第一导轨(31)上的滑块; 所述第二移动组件包括第二丝杠螺母机构(4)、两根第二导轨(41)、转接板(42);第二丝杠螺母机构(4)横向设在支架板(2)的侧面顶部,第二丝杠螺母机构(4)上的丝杠后端联接有第二电机(43);两根第二导轨(41)对称设在第二丝杠螺母机构(4)的上、下两侧,两根第二导轨(41)上的滑块均与第二丝杠螺母机构(4)上的螺母固接;转接板(42)纵向连接着两根第二导轨(41)上的滑块; 所述第三移动组件包括第三丝杠螺母机构(5)、两根第三导轨(51)、主轴夹具(52),第三丝杠螺母机构(5 )竖直设在转接板(42 )的中部,第三丝杠螺母机构(5 )的丝杠上端联接有第三电机(53);两根第三导轨(51)对称设在第三丝杠螺母机构(5)的两端,两根第三导轨(51)上的滑块均与第三丝杠螺母机构(5)的螺母固接;主轴夹具(52)竖直连接着两根第三导轨(51)的滑块,且主轴夹具(52)上竖直设有主轴(54); 所述第一旋转组件包括刀架(6)、支撑座(61)、方形支架(62)、第一旋转电机(63),所述刀架(6)和支撑座(61)平行设在工作台底板(32)的顶面上;所述方形支架(62)的一侧设有转接口,方形支架(61)通过连接轴活动设在刀架(6)与支撑座(61)之间,所述第一旋转电机(63)与方形支架(62)联接,驱动方形支架(62)旋转; 所述第二旋转组件包括夹具(7)、连接杆(71)、第二旋转电机(72),所述夹具(7)通过连接杆(71)连接在方形支架(62 )的转接口上,夹具(7 )位于方形支架(62 )内;连接杆(71)的外端与第二旋转电机(72)联接,第二旋转电机(72)实现夹具(7)在方形支架(62)内的转动。
2.根据权利要求1所述的一种五轴联动义齿雕铣机,其特征在于:所述刀架(6)、支撑座(61)均通过螺钉安装在工作台底板(32)上;刀架(61)内平面上垂直设有左连接轴(65),左连接轴(65)与方形支架(62)的一侧连接口活动连接;支撑座(61)的内端面上设有右连接轴(66),右连接轴(66)的一端与方形支架(62)另一侧的连接口连接;支撑座(61)的外端面上设有减速器(67),减速器(67)上安装有法兰(68);所述第一旋转电机(63)安装在法兰(68)上,减速器(67 )的一端与第一旋转电机(63 )联接,减速器(67 )的另一端与右连接轴(66 )联接。
3.根据权利要求1所述的一种五轴联动义齿雕铣机,其特征在于:在方形支架(62)的转接口处设有连接杆(73),夹具(7)的一端与连接杆(73)固接,夹具(7)的另一端与活动设在方形支架(62 )上的支撑杆(74)固接;所述连接杆(73 )的后端设有夹具减速器(75 )、夹具法兰(76),夹具法兰(76)的一端面固接在方形支架(62)的外端面上;所述第二旋转电机(72)与夹具法兰(76)的另一端面连接,夹具减速器(75)的一端与第二旋转电机(72)联接,夹具减速器(75)的另一端与连接杆(73)联接。
4.根据权利要求1所述的一种五轴联动义齿雕铣机,其特征在于:所述第一导轨(31)两端的基座上均设有第一支架(8),第一支架(8)上连接有第一风琴纸(81),两件第一支架(8)上的第一风琴纸(81)均与工作台底板(32)连接;所述第二导轨(41)的两端均设有第二支架(9),第二支架(9)上连接有第二风琴纸(91),且两件第二支架(9)上的第二风琴纸(91)均与转接板(42)连接。
5.根据权利要求2所述的一种五轴联动义齿雕铣机,其特征在于:所述减速器(67)和夹具减速器(75)均为谐波减速器,减速器(67)减速比1:80,夹具减速器(75)减速比1:50。
6.根据权利要求1所述的一种五轴联动义齿雕铣机,其特征在于:所述支架板(2)的后侧面与基座(I)之间连接有两件加强肋板(21)。
7.根据权利要求2所述的一种五轴联动义齿雕铣机,其特征在于:在支撑座(61)的后端面上设有第一传感器(611),在方形支架(62)转接口处的顶面上设有第二传感器(612),第一传感器(611)和第二传感器(612 )为电磁感应式NPN常闭开关。
8.根据权利要求1所述的一种五轴联动义齿雕铣机,其特征在于:所述刀架(6)的上端为刀具(64),刀架(6)的下端为竖直的镂空板,镂空板的中部设有加强筋。
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