CN207043747U - 一种多面体加工中心 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多面体加工中心，包括基座，所述基座上设有机架以及工作台，所述工作台与所述基座滑动连接，所述机架上设有加工部件，所述工作台包括与所述加工部件相互配合的夹具部件，所述夹具部件包括至少两个相互配合的夹具，通过在工作台上设置至少两个相互配合的夹具，能够在多面体加工中心高效率的完成工件的六个面的加工，有效的避免现有技术中工件在加工不同的面时切换到不同的加工中心造成的加工误差，从而有效的保证工件的高精度加工，能够有效的对复杂的空间曲面进行高精度加工。

Description

一种多面体加工中心

技术领域

本实用新型涉及数控机床领域，更具体的说，涉及一种多面体加工中心。

背景技术

CNC(数控机床)是计算机数字控制机床(Computer numerical control)的简称，是一种由程序控制的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，通过计算机将其译码，从而使机床执行规定好了的动作，通过刀具切削将毛坯料加工成半成品成品零件。

众所周知，雕铣机是数控机床中的一种，一般认为雕铣机是使用小刀具、大功率和高速主轴电机的数控铣床。雕刻机的优势在雕，如果加工材料硬度比较大也会显得力不从心。雕铣机既可以雕刻，也可铣削，是一种高效高精的数控机床。雕铣机的适用范围比较广，广泛用于精密模具模仁粗精加工一次完成，铝件产品批量加工，鞋模制造，治具加工，钟表眼境行业。雕铣机以他性价比高，加工速度快，加工产品光洁度好，在机床加工业越来越占有重要地位，为工业自动化必不可少的一个加工环节。

现有技术中针对较多面体进行加工的数控机床，一台数控机床不能够独立完成多面体的加工工作，需要多台数控机床的相互配合才能完成多面体的加工工作，对多面体的加工效率较低，不能满足用户的使用需求。鉴于此，业内亟需一种能够解决此问题的方案。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种有效提高加工效率的多面体加工中心。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种多面体加工中心，包括基座，所述基座上设有机架以及工作台，所述工作台与所述基座滑动连接，所述机架上设有加工部件，所述工作台包括与所述加工部件相互配合的夹具部件，所述夹具部件包括至少两个相互配合的夹具。

其中，所述工作台包括移动平台，所述夹具部件设在所述移动平台上，所述移动平台上设有X轴导轨，所述夹具部件与所述X轴导轨滑动连接，所述基座上设有Z轴导轨，所述移动平台与所述Z轴导轨滑动连接。

这样，夹具部件用于固定待加工的工件，工件放置在夹具部件上，需要调整X轴方向的位置时，通过调节移动平台在X轴导轨上的位置进行调节，当需要调节Y轴方向时，通过调整移动平台在Z轴导轨上的位置即可，Z轴导轨处于基座范围内，能够保证基座受力均匀，保证基座的稳定性，X轴导轨长度大于基座的长度，有利于夹具部件能够移动到合适的加工位置，保证工件更高的加工精准度。

其中，所述夹具部件包括滑动平台，以及设在所述滑动平台上的第一夹具和第二夹具，所述第一夹具固定在所述滑动平台上，所述滑动平台上设有X1轴导轨，所述第二夹具与所述X1轴导轨滑动连接。这样，滑动平台的设置能够有效的将第一夹具和第二夹具进行固定，加工的工件在第一夹具和第二夹具之间进行交接，由于第一夹具和第二夹具处在同一加工平面，能够有效的降低工件的加工误差，使得工件的加工更加的精确，X1轴的设置能够有效的调节第一夹具和第二夹具之间的距离，方便加工的工件在第一夹具和第二夹具之间进行快速的转移。

其中，所述夹具包括底座和夹板，所述底座和夹板之间设有旋转机构，所述旋转机构包括分度盘和旋转部，所述底座上与分度盘相配合的第一转轴，所述旋转部固定设在所述分度盘上，所述旋转部上设有与夹板相配合的第二转轴。这样，底座固定设在滑动平台上，分度盘绕第一转轴旋转，从而能够精准的控制夹板与加工部件之间的角度，方便夹板上夹持的工件进行加工，夹板绕第二转轴旋转，可方便的控制夹板的角度，通过第一转轴和第二转轴的配合，能够精确的调整工件的加工角度，能够有效的降低加工误差，使得工件的表面上的误差分布均匀。

其中，所述夹板上设有至少一个油压转角缸，所述油压转角缸固定设在所述夹板的表面上。这样，油压转角缸能大幅提高机加、装配、焊接等工模夹具自动化程度，能够有效的提高多面体加工中心的工作效率，在多面体加工中心上配合使用对工件进行快速装夹和快速打开，适合生产节奏快，对工件加工精度要求高的多面体加工中心。

其中，所述机架的一侧设有Y轴导轨，所述加工部件与所述Y轴导轨滑动连接，所述Y轴导轨的末端设有用于驱动所述加工部件的直线电机。这样，Y轴导轨的设置方便加工部件进行Y轴方向的运动，配合工作台的移动以及夹具部件的旋转活动，从而有效的保证工件的高精度加工，能够有效的对复杂的空间曲面进行高精度加工。

其中，所述加工部件包括主轴箱，所述主轴箱上设有主轴和与主轴相配合的工作电机。这样，通过工作电机带动主轴进行旋转，在主轴的端部设置加工刀，主轴可固定设置，通过第一转轴、第二转轴和工作台实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，而且主轴的结构比较简单，保证主轴良好的刚性，有效的降低制造成本。

其中，所述基座上设有用于切换加工刀的刀库，所述刀库与所述加工部件之间设有换刀机构。这样，通过工作台和夹具的移动和旋转操作，对工件位置进行准确的调整，使用加工部件对工件进行加工，刀库内预设有加工的工件所需的所有加工刀，方便根据不同的需求更换刀具，通过换刀机构的能够实现快速切换合适的加工刀，进一步的提高工件的加工效率。

其中，所述刀库设在与所述Y轴导轨相对的另一侧。这样，过将支座和刀库设在与Y轴导轨相对的另一侧，有效的平衡加工部件的重量，能够分担机架单方受力，保证机架受力是均匀的，从而减少对机架的损坏，增加机架的使用寿命，并且整个机器更加稳定，受力更加均匀，进一步的保证了多面体加工中心的加工精度。

其中，所述基座、机架以及工作台上均设有减重孔。这样，减重孔的设置能够有效的降低多面体加工中心的整体重量，使得多面体加工中心更加的方便移动和运输；而且减重孔的设置能够有效的减震，可以有效的降低多面体加工中心工作时的共振，进一步的提高了多面体加工中心的加工精度。

本实用新型由于通过在工作台上设置至少两个相互配合的夹具，能够在多面体加工中心高效率的完成工件的六个面的加工，有效的避免现有技术中工件在加工不同的面时切换到不同的加工中心造成的加工误差，从而有效的保证工件的高精度加工，能够有效的对复杂的空间曲面进行高精度加工，更能够适宜移动设备结构件、汽车零部件、飞机结构件等模具的加工；而且可一次装卡对工件上的多个空间表面进行多面、多工序加工，刀具相对于工件表面可处于最有效的切削状态，从而有效的保证工件的加工精度；将工件放置在其中一个夹具上，通过夹具的旋转和工作台的移动，能够有效的把工件调整到任意角度，高效将工件加工出复杂的空间曲面、倾斜面、倾斜孔等，然后将工件转移到另一个夹具上，使得未被加工的面裸露出来，有效的完成工件的六个面的高效精准的加工需求，在同一个工作台上完成工件的加工，能够有效的降低加工误差，使得工件的表面上的误差分布均匀；同时通过工作台和夹具的移动和旋转来调整工件的加工角度，可有效的简化加工部件的结构，进一步的降低加工部件的加工和研发成本，有利于降低多面体加工中心的生产成本，有效的提高多面体加工中心的市场竞争力。

附图说明

图1是本实用新型实施例的多面体加工中心的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的工作台的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的多面体加工中心的结构示意图。

其中：10、基座，11、机架，12、工作台，13、移动平台、14、X轴导轨，15、Z轴导轨，16、刀库，17、加工刀，18、换刀机构，19、减重孔，20、加工部件，21、主轴箱，22、主轴，23、工作电机，24、Y轴导轨，25、直线电机，30、夹具部件，31、第一夹具，32、第二夹具，33、滑动平台，34、X1轴导轨，40、夹具，41、底座，42、旋转机构，43、夹板，44、分度盘，45、旋转部，46、油压转角缸。

具体实施方式

这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本实用新型的示例性实施例的目的。但是本实用新型可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

下面结合附图和较佳的实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1至图3所示，本实用新型公开了一种多面体加工中心，包括基座10，所述基座10上设有机架11以及工作台12，所述工作台12与所述基座10滑动连接，所述机架11上设有加工部件20，所述工作台12包括与所述加工部件20相互配合的夹具部件30，所述夹具部件30包括至少两个相互配合的夹具。

通过在工作台12上设置至少两个相互配合的夹具40，能够在多面体加工中心高效率的完成工件的六个面的加工，有效的避免现有技术中工件在加工不同的面时切换到不同的加工中心造成的加工误差，从而有效的保证工件的高精度加工，能够有效的对复杂的空间曲面进行高精度加工，更能够适宜移动设备结构件、汽车零部件、飞机结构件等模具的加工；而且可一次装卡对工件上的多个空间表面进行多面、多工序加工，刀具相对于工件表面可处于最有效的切削状态，从而有效的保证工件的加工精度；将工件放置在其中一个夹具40上，通过夹具40的旋转和工作台12的移动，能够有效的把工件调整到任意角度，高效将工件加工出复杂的空间曲面、倾斜面、倾斜孔等，然后将工件转移到另一个夹具40上，使得未被加工的面裸露出来，有效的完成工件的六个面的高效精准的加工需求，在同一个工作台12上完成工件的加工，能够有效的降低加工误差，使得工件的表面上的误差分布均匀；同时通过工作台12和夹具40的移动和旋转来调整工件的加工角度，可有效的简化加工部件20的结构，进一步的降低加工部件20的加工和研发成本，有利于降低多面体加工中心的生产成本，有效的提高多面体加工中心的市场竞争力。

其中，工作台12包括移动平台13，夹具部件30设在移动平台13上，移动平台13上设有X轴导轨14，夹具部件30与X轴导轨14滑动连接，基座10上设有Z轴导轨15，移动平台13与Z轴导轨15滑动连接，夹具部件30用于固定待加工的工件，工件放置在夹具部件30上，需要调整X轴方向的位置时，通过调节移动平台13在X轴导轨14上的位置进行调节，当需要调节Y轴方向时，通过调整移动平台13在Z轴导轨15上的位置即可，Z轴导轨15处于基座10范围内，能够保证基座10受力均匀，保证基座10的稳定性，X轴导轨14长度大于基座10的长度，有利于夹具部件30能够移动到合适的加工位置，保证工件的更高的加工精准度，在X轴导轨14和Z轴导轨15的末端均设有直线电机25，直线电机25的优点是直线驱动、无传动链、无磨损、无反向间隙，所以能达到最佳的定位精度。直线电机25具有较高的动态性，加速度可超过2g,采用直线电机25驱动还具有可靠性高、免维护等特点；完成直线运动只需电机无需齿轮，联轴器或滑轮，对很多应用来说很有意义的，把那些不必要的、减低性能和缩短机械寿命的零件去掉了，特别流畅的完成工作台12和移动平台13的移动，通过采用阻尼技术能够有效的保证在高速移动中快速停止，使得直线电机25的定位更加的精准，进一步的提高了多面体加工中心的加工精度。

其中，夹具部件30包括滑动平台33，以及设在滑动平台33上的第一夹具31和第二夹具32，第一夹具31固定在滑动平台33上，滑动平台33上设有X1轴导轨34，第二夹具32与X1轴导轨34滑动连接，滑动平台33的设置能够有效的将第一夹具31和第二夹具32进行固定，加工的工件在第一夹具31和第二夹具32之间进行交接，由于第一夹具31和第二夹具32处在同一加工平面，能够有效的降低工件的加工误差，使得工件的加工更加的精确，X1轴的设置能够有效的调节第一夹具31和第二夹具32之间的距离，方便加工的工件在第一夹具31和第二夹具32之间进行快速的转移；将工件放置在其中一个夹具上，通过夹具40的旋转和工作台12的移动，能够有效的把工件调整到任意角度，高效将工件加工出复杂的空间曲面、倾斜面、倾斜孔等，然后将工件转移到另一个夹具上，使得工件上未被加工的面裸露出来，有效的完成工件的六个面的高效精准的加工需求，在同一个工作台12上完成工件的加工，能够有效的降低加工误差，使得工件的表面上的误差分布均匀。

其中，夹具40包括底座41和夹板43，底座41和夹板43之间设有旋转机构42，旋转机构42包括分度盘44和旋转部45，底座41上与分度盘44相配合的第一转轴，旋转部45固定设在分度盘44上，旋转部45上设有与夹板43相配合的第二转轴，底座41固定设在滑动平台33上，分度盘44绕第一转轴旋转，从而能够精准的控制夹板43与加工部件20之间的角度，方便夹板43上夹持的工件进行加工，夹板43绕第二转轴旋转，可方便的控制夹板43的角度，通过第一转轴和第二转轴的配合，能够精确的调整工件的加工角度，能够有效的降低加工误差，使得工件的表面上的误差分布均匀；而且第一转轴和第二转轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等，通过第一转轴、第二转轴以及XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面；同时旋转部45也可绕Z轴进行旋转，能够有效的调整夹板43的仰角，更加方便工件的加工操作。

其中，夹板43上设有至少一个油压转角缸46，油压转角缸46固定设在夹板43的表面上，油压转角缸46能大幅提高机加、装配、焊接等工模夹具40自动化程度，能够有效的提高多面体加工中心的工作效率，在多面体加工中心上配合使用对工件进行快速装夹和快速打开，适合生产节奏快，对工件加工精度要求高的多面体加工中心；油压转角工作过程：活塞先行完成旋转行程，压臂下压并旋转至设计的规定位置和角度，然后完成夹持行程即直线下压并夹紧工件。装夹工件前压臂离开工件，工件装好后，通过换向伐控制压臂旋转到工件上方，再垂直向下直线运动将工件压紧；释放工件时，压臂自动按压紧的路线返回到原来的位置让开工件，操作者就可以顺利方便的卸下工件。

其中，机架11的一侧设有Y轴导轨24，加工部件20与Y轴导轨24滑动连接，Y轴导轨24的末端设有用于驱动加工部件20的直线电机25，Y轴导轨24的设置方便加工部件20进行Y轴方向的运动，配合工作台12的移动以及夹具部件30的旋转活动，从而有效的保证工件的高精度加工，能够有效的对复杂的空间曲面进行高精度加工；直线电机25比机械系统比有很多独特的优势，如非常高速和非常低速，高加速度，几乎零维护（无接触零件），高精度，无空回。

其中，加工部件20包括主轴箱21，主轴箱21上设有主轴22和与主轴22相配合的工作电机23，通过工作电机23带动主轴22进行旋转，在主轴22的端部设置加工刀17，主轴22可固定设置，通过第一转轴、第二转轴和工作台12实现联动，就可加工出复杂的空间曲面，而且主轴22的结构比较简单，保证主轴22良好的刚性，有效的降低制造成本；当然也可将主轴22活动设置，使得主轴22可沿轴向前后运动，绕X轴旋转运动，使得主轴22加工更加的灵活，可将工作台12设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工，而且在使用球面铣刀加工曲面时，这种主轴22可活动的结构能够有效的提高工件表面的加工质量，当刀具中心线垂直于加工面时，由于球面铣刀的顶点线速度为零，顶点切出的工件表面质量会很差，采用主轴22回转的设计，令主轴22相对工件转过一个角度，使球面铣刀避开顶点切削，保证有一定的线速度，可提高表面加工质量；同时采用一个主轴22的设置能够有效的避免加工刀17之间的干涉，从而有效的提高工件的加工效率。

其中，基座10上设有用于切换加工刀17的刀库16，刀库16与加工部件20之间设有换刀机构18，通过工作台12和夹具的移动和旋转操作，对工件位置进行准确的调整，使用加工部件20对工件进行加工，刀库16内预设有加工的工件所需的所有加工刀17，方便根据不同的需求更换刀具，通过换刀机构18的能够实现快速切换合适的加工刀17，进一步的提高工件的加工效率；换刀机构18采用X形的交叉结构，在四个端部均设有卡口，换刀机构18的两端部一个卡口为换下来的旧加工刀17卡口，另一个预设有新的加工刀17，通过这样的设置能够有效的提高加工刀17的切换效率，做到提前预备加工刀17，快速进行加工刀17的替换操作。

其中，刀库16设在与Y轴导轨24相对的另一侧，通过将支座和刀库16设在与Y轴导轨24相对的另一侧，有效的平衡加工部件20的重量，能够分担机架11单方受力，保证机架11受力是均匀的，从而减少对机架11的损坏，增加机架11的使用寿命，并且整个机器更加稳定，受力更加均匀，进一步的保证了多面体加工中心的加工精度。

其中，基座10、机架11以及工作台12上均设有减重孔19，减重孔19的设置能够有效的降低多面体加工中心的整体重量，使得多面体加工中心更加的方便移动和运输；而且减重孔19的设置能够有效的减震，可以有效的降低多面体加工中心工作时的共振，进一步的提高了多面体加工中心的加工精度；同时减重孔19的设置能够有效的解决多面体加工中心的生产耗材，进一步的降低多面体加工中心的生产成本。

其中，基座10和工作台12由金属材质制成，移动平台13上需要放置重量较大的工件，为了保证基座10和整个多面体加工中心机的稳定性，因此基座10和工作台12由金属材质制成，能够承受较大的压力；可选的基座10由钛钢制成钛钢具有良好的耐腐蚀性能与亮丽外观，是对人体无损害的特种钢材，它具有和钛一样的光泽与质感，强度与耐腐性能也只比钛合金略输一筹，其成分中没有钛，所以价廉物美，性价比较高。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种多面体加工中心，其特征在于，包括基座，所述基座上设有机架以及工作台，所述工作台与所述基座滑动连接，所述机架上设有加工部件，所述工作台包括与所述加工部件相互配合的夹具部件，所述夹具部件包括至少两个相互配合的夹具；

所述工作台包括移动平台，所述夹具部件设在所述移动平台上，所述移动平台上设有X轴导轨，所述夹具部件与所述X轴导轨滑动连接，所述基座上设有Z轴导轨，所述移动平台与所述Z轴导轨滑动连接。

2.如权利要求1所述的多面体加工中心，其特征在于，所述夹具部件包括滑动平台，以及设在所述滑动平台上的第一夹具和第二夹具，所述第一夹具固定在所述滑动平台上，所述滑动平台上设有X1轴导轨，所述第二夹具与所述X1轴导轨滑动连接。

3.如权利要求1所述的多面体加工中心，其特征在于，所述夹具包括底座和夹板，所述底座和夹板之间设有旋转机构，所述旋转机构包括分度盘和旋转部，所述底座上与分度盘相配合的第一转轴，所述旋转部固定设在所述分度盘上，所述旋转部上设有与夹板相配合的第二转轴。

4.如权利要求3所述的多面体加工中心，其特征在于，所述夹板上设有至少一个油压转角缸，所述油压转角缸固定设在所述夹板的表面上。

5.如权利要求1所述的多面体加工中心，其特征在于，所述机架的一侧设有Y轴导轨，所述加工部件与所述Y轴导轨滑动连接，所述Y轴导轨的末端设有用于驱动所述加工部件的直线电机。

6.如权利要求5所述的多面体加工中心，其特征在于，所述加工部件包括主轴箱，所述主轴箱上设有主轴和与主轴相配合的工作电机。

7.如权利要求5所述的多面体加工中心，其特征在于，所述基座上设有用于切换加工刀的刀库，所述刀库与所述加工部件之间设有换刀机构。

8.如权利要求7所述的多面体加工中心，其特征在于，所述刀库设在与所述Y轴导轨相对的另一侧。

9.如权利要求1所述的多面体加工中心，其特征在于，所述基座、机架以及工作台上均设有减重孔。