CN207223019U - 新型五轴精雕机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型五轴精雕机，包括：机座；固定装配于机座上的底座；纵向滑动式装配于底座上的纵移件；设于底座和纵移件之间的、驱使纵移件相对于底座纵向滑动的第一驱动件；横向滑动式装配于纵移件上的横移件；设于横移件和纵移件之间的、驱使横移件相对于纵移件横向滑动的第二驱动件；竖向滑动式装配于横移件上的竖移件；设于横移件和竖移件之间的、驱使竖移件相对于横移件竖向滑动的第三驱动件；设于竖移件上的、用于加工待加工件的刀具；以及，设于机座上的、供待加工件固定安装的加工平台。达到刀具可以相对于机座纵向、横向、竖向滑动，且滑动更加稳定以易于控制加工精度，同时方便预留较大操作空间的目的。

Description

新型五轴精雕机

技术领域

本实用新型涉及珠宝加工技术领域，特别涉及一种新型五轴精雕机。

背景技术

五轴精雕机是一种科技含量高、精密度高的专门用于加工复杂曲面的机床，属于加工系统中的一种。

现有一篇中国发明专利公开了一种金属件铣削加工系统，如图1所示，包括：机座1，固定装配于所述机座1上的龙门架19，横向滑动式装配于所述龙门架19上的横移件5，竖向滑动式装配于所述横移件5上的竖移件7，固定装配于所述竖移件7上以进行加工的刀具10，以及，设于所述机座1上且供待加工件固定的加工平台9。该加工系统在更换待加工件的过程中，需要驱使刀具10相对于机座1竖向上升及横向偏移，以确保操作人员有更大的操作空间用于安装拆卸待加工件。

但是，为了确保上述操作空间足够大，通常将龙门架19的高度设置得相对较高，因此将竖移件7相对于横移件5竖向滑动的行程也设置得相应较大，进而刀具10竖向滑动时不够稳定，不利于该加工系统的控制加工精度，同时该加工系统整体还具有高度过高的缺陷，故有待改进。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种新型五轴精雕机，具有刀具可以相对于机座纵向、横向、竖向滑动，滑动更加稳定以易于控制加工精度，同时方便预留较大操作空间的优点。

本实用新型第一方面提供一种新型五轴精雕机，包括：

机座；

固定装配于所述机座上的底座；

纵向滑动式装配于所述底座上的纵移件；

设于所述底座和所述纵移件之间的、驱使所述纵移件相对于所述底座纵向滑动的第一驱动件；

横向滑动式装配于所述纵移件上的横移件；

设于所述横移件和所述纵移件之间的、驱使所述横移件相对于所述纵移件横向滑动的第二驱动件；

竖向滑动式装配于所述横移件上的竖移件；

设于所述横移件和所述竖移件之间的、驱使所述竖移件相对于所述横移件竖向滑动的第三驱动件；

设于所述竖移件上的、用于加工待加工件的刀具；以及，

设于所述机座上的、供所述待加工件固定安装的加工平台。

实现上述方案的新型五轴精雕机，将待加工件固定安装于加工平台后，第三驱动件工作可以驱使竖移件及刀具相对于横移件竖向滑动，第二驱动件工作可以驱使横移件、竖移件及刀具相对于纵移件横向滑动，第一驱动件工作可以驱使纵移件、横移件、竖移件及刀具相对于底座纵向滑动，由此可以方面调节刀具相对于待加工件的位置，以利于精确加工；与此同时，在安装拆卸待加工件等操作时，刀具可以跟随纵移件相对于加工平台纵向滑动，与常见的五轴精雕机相比，无需将龙门架的高度设置得较高，也无需将竖移件的竖向滑动行程设置得较大，就可以实现腾出更大的操作空间，进而刀具的滑动更加稳定，有利于该新型五轴精雕机的控制加工精度，同时还有效克服整体设备高度过高的缺陷。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述五轴精雕机还包括：

两组设于所述底座两侧且纵向水平布置的纵向导轨；

若干固定于所述纵移件的、与所述纵向导轨相滑动装配的纵向滑块；

两组设于所述纵移件两侧且横向水平布置的横向导轨；

若干固定于所述横移件的、与所述横向导轨相滑动装配的横向滑块；

两组设于所述横移件两侧且竖向垂直布置的竖向导轨；以及，

若干固定于所述竖移件的、与所述竖向导轨相滑动装配的竖向滑块。

实现上述方案的新型五轴精雕机，通过纵向导轨与纵向滑块之间的滑动装配，实现了纵移件纵向滑动式装配于底座；通过横向导轨与横向滑块之间的滑动装配，实现了横移件横向滑动式装配于纵移件；通过竖向导轨与竖向滑块之间的滑动装配，实现了竖移件竖向滑动式装配于横移件；上述结构更加稳定，有利于刀具稳定滑动，有利于提高该设备的加工精度。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，

所述第一驱动件包括：设于所述底座上的、位于两组所述纵向导轨之间的、绕其纵向轴线自由旋转的第一丝杆，与所述第一丝杆螺纹装配的、固定于所述纵移件的第一滑套，以及，设于所述底座上的、驱使所述第一丝杆绕所述纵向轴线旋转的第一伺服电机；

所述第二驱动件包括：设于所述纵移件上的、位于两组所述横向导轨之间的、绕其横向轴线自由旋转的第二丝杆，与所述第二丝杆螺纹装配的、固定于所述横移件的第二滑套，以及，设于所述纵移件上的、驱使所述第二丝杆绕所述横向轴线旋转的第二伺服电机；

所述第三驱动件包括：设于所述横移件上的、位于两组所述竖向导轨之间的、绕其竖向轴线自由旋转的第三丝杆，与所述第三丝杆螺纹装配的、固定于所述竖移件的第三滑套，以及，设于所述横移件上的、驱使所述第三丝杆绕所述竖向轴线旋转的第三伺服电机。

实现上述方案的新型五轴精雕机，第一伺服电机正转或者反转时可以带动第一丝杆绕纵向轴线正反旋转，从而带动第一滑套相对于第一丝杆往复纵向滑动，从而实现了纵移件相对于机座往复纵向滑动；第二伺服电机正转或者反转时可以带动第二丝杆绕横向轴线正反旋转，从而带动第二滑套相对于第二丝杆往复横向滑动，从而实现了横移件相对于纵移件往复纵向滑动；第三伺服电机正转或者反转时可以带动第三丝杆绕竖向轴线正反旋转，从而带动第三滑套相对于第三丝杆往复竖向滑动，从而实现了竖移件相对于横移件往复竖向滑动；上述驱动结构更加稳定且易于通过控制转速而控制加工精度。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述加工平台包括：

两组设于所述机座上的、间隔布置以留有转动空间的固定部；

活动式与所述固定部相装配的、可绕第一转轴在所述转动空间内转动的转动部，所述转动部开设有用于容置所述待加工件的容置空间，所述第一转轴贯穿所述容置空间；

设于所述固定部上以驱动所述转动部绕所述第一转轴转动的第一动力源；

用于固定所述待加工件并使所述待加工件的加工位置近所述第一转轴设置的夹具；以及，

设于所述转动部上、用于驱动所述夹具及所述待加工件绕第二转轴转动的第二动力源，所述第一转轴与所述第二转轴垂直。

实现上述方案的新型五轴精雕机，在固定部内设置转动空间，第一动力源驱动转动部绕第一转轴在转动空间内摆动，进而带动位于转动部上的夹具以及待加工件摆动；同时第二驱动装置驱动夹具及待加工件绕第二转轴转动；使该五轴精雕机能够对夹具上的待加工件进行曲面加工。与现有技术的五轴精雕机相比，待加工件在加工时与第一转轴轴线的距离更近，当需要在待加工件上铣削出一定规格的弧面线条时，待加工件要求摆动的幅度更大，从而在待加工件上铣削出的弧面线条的加工过程控制更精确，从而该五轴精雕机对待加工件的加工精度更高。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述底座包括：

两块固定于所述机座上的、且竖向间隔布置的侧板；

若干组支撑于两块所述侧板之间的支撑梁；以及，

支撑于两块所述侧板之间的、供所述第一丝杆、所述第一伺服电机安装的支撑板。

实现上述方案的新型五轴精雕机，底座不仅具有较佳的结构强度以支撑纵移件、横移件、竖移件及刀具等，同时底座还具有轻便、稳定的特点。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述底座还包括设于所述支撑板和所述侧板之间连接处的加强筋，所述侧板和所述支撑板均具有增强结构强度的网格凹槽结构。

实现上述方案的新型五轴精雕机，加强筋支撑于支撑板和侧板之间的连接处，进一步增加了底座的结构强度，提高了底座的稳定性。

结合第一方面，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述纵移件包括：

具有镂空结构的筒体；以及，

设于所述筒体内部且与所述筒体的内侧壁固定装配的加强板。

实现上述方案的新型五轴精雕机，纵移件不仅具有较佳的结构强度以支撑横移件、竖移件及刀具等，同时纵移件还具有轻便、稳定的特点。

结合第一方面，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述五轴精雕机还包括设于所述机座上的壳体，所述壳体设有操作窗口，所述操作窗口处滑动式装配有自由升降的滑门结构。

实现上述方案的新型五轴精雕机，壳体对其内部的构件具有较佳的保护作用，还具有防尘效果；打开滑门结构后，操作人员可以从操作窗口进行安装拆卸待加工件或维修等操作，更加方便、实用。

综上所述，本实用新型实施例具有以下有益效果：

其一，通过纵移件与底座的纵向滑动式装配，实现刀具可相对于机座纵向滑动，以利于腾出较大的操作空间用于更换待加工件；

其二，结构稳定，易于控制，占用空间较小。

附图说明

图1是现有技术中五轴精雕机的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的结构示意图；

图3是本实用新型实施例去除外壳后的内部结构示意图；

图4是图3中A处的放大图；

图5是本实用新型实施例中底座的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中纵移件的结构示意图。

附图标记：1、机座；2、底座；21、侧板；22、支撑梁；23、支撑板；24、加强筋；3、纵移件；31、筒体；32、加强板；4、第一驱动件；41、第一丝杆；42、第一滑套；43、第一伺服电机；5、横移件；6、第二驱动件；61、第二丝杆；62、第二滑套；63、第二伺服电机；7、竖移件；8、第三驱动件；81、第三丝杆；82、第三滑套；83、第三伺服电机；9、加工平台；91、固定部；92、转动部；93、第一动力源；94、夹具；95、第二动力源；10、刀具；11、纵向导轨；12、纵向滑块；13、横向导轨；14、横向滑块；15、竖向导轨；16、竖向滑块；17、壳体；171、操作窗口；18、滑门结构；19、龙门架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：一种新型五轴精雕机，如图2所示，包括：机座1、壳体17和滑门结构18。机座1可以由铸铁或者大理石材料制成。壳体17主要由铝合金板结合亚克力板或者玻璃制成，且壳体17通过多组螺栓安装于机座1上，进而壳体17对五轴精雕机内部的构件具有较佳的保护作用，还具有防尘效果。壳体17的正面开有呈矩形状的操作窗口171，操作窗口171处滑动式装配有自由升降的滑门结构18，打开滑门结构18后，操作人员可以从操作窗口171进行装卸材料或维修等操作，更加方便、实用。

如图3所示，本新型五轴精雕机还包括：底座2、纵移件3、第一驱动件4、横移件5、第二驱动件6、竖移件7、第三驱动件8、刀具10以及加工平台9。刀具10可拆卸安装于竖移件7上且用于加工待加工件，加工平台9安装于机座1上且供待加工件固定。

底座2固定装配于机座1上，纵移件3纵向滑动式装配于底座2上，第一驱动件4设于底座2和纵移件3之间且驱使纵移件3相对于底座2纵向滑动。

横移件5横向滑动式装配于纵移件3上，第二驱动件6设于横移件5和纵移件3之间且驱使横移件5相对于纵移件3横向滑动。

竖移件7竖向滑动式装配于横移件5上，第三驱动件8设于横移件5和竖移件7之间且驱使竖移件7相对于横移件5竖向滑动的第三驱动件8。

本新型五轴精雕机还包括：两组安装于底座2上端面的两侧且纵向水平布置的纵向导轨11；两组固定于纵移件3下端面的、与纵向导轨11相滑动装配的纵向滑块12；两组设于纵移件3正面的上下两侧且横向水平布置的横向导轨13；以及，两组固定于横移件5背面的、与横向导轨13相滑动装配的横向滑块14。

第一驱动件4包括：设于底座2上的、位于两组纵向导轨11之间的、绕其纵向轴线自由旋转的第一丝杆41，与第一丝杆41螺纹装配的、固定于纵移件3的第一滑套42（本实施例附图中由于视角被纵移件3遮挡，第一滑套42未标注示出），以及，设于底座2上的、驱使第一丝杆41绕纵向轴线旋转的第一伺服电机43。第一伺服电机43正转或者反转时可以带动第一丝杆41绕纵向轴线正反旋转，从而带动第一滑套42相对于第一丝杆41往复纵向滑动，从而实现了纵移件3相对于机座1往复纵向滑动。

第二驱动件6包括：设于纵移件3上的、位于两组横向导轨13之间的、绕其横向轴线自由旋转的第二丝杆61，与第二丝杆61螺纹装配的、固定于横移件5的第二滑套62，以及，设于纵移件3上的、驱使第二丝杆61绕横向轴线旋转的第二伺服电机63。第二伺服电机63正转或者反转时可以带动第二丝杆61绕横向轴线正反旋转，从而带动第二滑套62相对于第二丝杆61往复横向滑动，从而实现了横移件5相对于纵移件3往复纵向滑动。

加工平台9包括：两组安装于机座1上的、间隔布置以留有转动空间的固定部91；活动式与固定部91相装配的、可绕第一转轴在转动空间内转动的转动部92，转动部92开设有用于容置待加工件的容置空间，第一转轴贯穿容置空间；设于固定部91上以驱动转动部92绕第一转轴转动的第一动力源93；用于固定待加工件并使待加工件的加工位置近第一转轴设置的夹具94；以及，设于转动部92上、用于驱动夹具94及待加工件绕第二转轴转动的第二动力源95，第一转轴与第二转轴垂直，且第一动力源93和第二动力源95具体为伺服电机。

结合图3和图4所示，本新型五轴精雕机还包括：两组设于横移件5正面的左右两侧且竖向垂直布置的竖向导轨15；以及，两组固定于竖移件7背面的、与竖向导轨15相滑动装配的竖向滑块16。上述结构更加稳定，有利于刀具10稳定滑动，有利于提高该设备的加工精度。

第三驱动件8包括：安装于横移件5上的、位于两组竖向导轨15之间的、绕其竖向轴线自由旋转的第三丝杆81，与第三丝杆81螺纹装配的、固定于竖移件7的第三滑套82，以及，设于横移件5上的、驱使第三丝杆81绕竖向轴线旋转的第三伺服电机83。第三伺服电机83正转或者反转时可以带动第三丝杆81绕竖向轴线正反旋转，从而带动第三滑套82相对于第三丝杆81往复竖向滑动，从而实现了竖移件7相对于横移件5往复竖向滑动；上述驱动结构更加稳定且易于通过控制转速而控制加工精度。

结合图3和图5所示，底座2包括：两块固定于机座1上的、且竖向间隔布置的侧板21；两组支撑于两块侧板21下端之间的支撑梁22；支撑于两块侧板21上端之间的、供第一丝杆41、第一伺服电机43安装的支撑板23；以及，安装于支撑板23和侧板21之间连接处的加强筋24，侧板21和支撑板23均具有增强结构强度的网格凹槽结构。进而底座2不仅具有较佳的结构强度以支撑纵移件3、横移件5、竖移件7及刀具10等，同时底座2还具有轻便、稳定的特点。

结合图3和图6所示，纵移件3包括：具有镂空结构的筒体31，筒体31呈矩形体状，且其周壁开有多个通孔；以及，设于筒体31内部且与筒体31的内侧壁固定装配的加强板32，加强板32为具有圆形通孔的矩形板，加强板32的四周开有矩形凹槽，筒体31的内侧壁设有与矩形凹槽插接的安装条。进而纵移件3不仅具有较佳的结构强度以支撑横移件5、竖移件7及刀具10等，同时纵移件3还具有轻便、稳定的特点。

本实用新型实施例的大致工作过程及原理：待加工件通过夹具94固定安装于加工平台9后，第一动力源93驱动转动部92绕第一转轴在转动空间内摆动，进而带动位于转动部92上的夹具94以及待加工件摆动，同时第二驱动装置驱动夹具94及待加工件绕第二转轴转动，第三驱动件8工作可以驱使竖移件7及刀具10相对于横移件5竖向滑动，第二驱动件6工作可以驱使横移件5、竖移件7及刀具10相对于纵移件3横向滑动，第一驱动件4工作可以驱使纵移件3、横移件5、竖移件7及刀具10相对于底座2纵向滑动，由此可以方面调节刀具10相对于待加工件的位置，使该五轴精雕机能够对夹具94上的待加工件进行曲面加工。与现有技术的五轴精雕机相比，待加工件在加工时与第一转轴轴线的距离更近，当需要在待加工件上铣削出一定规格的弧面线条时，待加工件要求摆动的幅度更大，从而在待加工件上铣削出的弧面线条的加工过程控制更精确，从而该五轴精雕机对待加工件的加工精度更高。

与此同时，在安装拆卸待加工件等操作时，刀具10可以跟随纵移件3相对于加工平台9纵向滑动，与常见的五轴精雕机相比，无需将龙门架19的高度设置得较高，也无需将竖移件7的竖向滑动行程设置得较大，就可以实现腾出更大的操作空间，进而刀具10的滑动更加稳定，有利于该新型五轴精雕机的控制加工精度，同时还有效克服整体设备高度过高的缺陷。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型五轴精雕机，其特征在于，包括：

机座(1)；

固定装配于所述机座(1)上的底座(2)；

纵向滑动式装配于所述底座(2)上的纵移件(3)；

设于所述底座(2)和所述纵移件(3)之间的、驱使所述纵移件(3)相对于所述底座(2)纵向滑动的第一驱动件(4)；

横向滑动式装配于所述纵移件(3)上的横移件(5)；

设于所述横移件(5)和所述纵移件(3)之间的、驱使所述横移件(5)相对于所述纵移件(3)横向滑动的第二驱动件(6)；

竖向滑动式装配于所述横移件(5)上的竖移件(7)；

设于所述横移件(5)和所述竖移件(7)之间的、驱使所述竖移件(7)相对于所述横移件(5)竖向滑动的第三驱动件(8)；

设于所述竖移件(7)上的、用于加工待加工件的刀具(10)；以及，

设于所述机座(1)上的、供所述待加工件固定安装的加工平台(9)。

2.根据权利要求1所述的五轴精雕机，其特征在于，所述五轴精雕机还包括：

两组设于所述底座(2)两侧且纵向水平布置的纵向导轨(11)；

若干固定于所述纵移件(3)的、与所述纵向导轨(11)相滑动装配的纵向滑块(12)；

两组设于所述纵移件(3)两侧且横向水平布置的横向导轨(13)；

若干固定于所述横移件(5)的、与所述横向导轨(13)相滑动装配的横向滑块(14)；

两组设于所述横移件(5)两侧且竖向垂直布置的竖向导轨(15)；以及，

若干固定于所述竖移件(7)的、与所述竖向导轨(15)相滑动装配的竖向滑块(16)。

3.根据权利要求2所述的五轴精雕机，其特征在于，

所述第一驱动件(4)包括：设于所述底座(2)上的、位于两组所述纵向导轨(11)之间的、绕其纵向轴线自由旋转的第一丝杆(41)，与所述第一丝杆(41)螺纹装配的、固定于所述纵移件(3)的第一滑套(42)，以及，设于所述底座(2)上的、驱使所述第一丝杆(41)绕所述纵向轴线旋转的第一伺服电机(43)；

所述第二驱动件(6)包括：设于所述纵移件(3)上的、位于两组所述横向导轨(13)之间的、绕其横向轴线自由旋转的第二丝杆(61)，与所述第二丝杆(61)螺纹装配的、固定于所述横移件(5)的第二滑套(62)，以及，设于所述纵移件(3)上的、驱使所述第二丝杆(61)绕所述横向轴线旋转的第二伺服电机(63)；

所述第三驱动件(8)包括：设于所述横移件(5)上的、位于两组所述竖向导轨(15)之间的、绕其竖向轴线自由旋转的第三丝杆(81)，与所述第三丝杆(81)螺纹装配的、固定于所述竖移件(7)的第三滑套(82)，以及，设于所述横移件(5)上的、驱使所述第三丝杆(81)绕所述竖向轴线旋转的第三伺服电机(83)。

4.根据权利要求1所述的五轴精雕机，其特征在于，所述加工平台(9)包括：

两组设于所述机座(1)上的、间隔布置以留有转动空间的固定部(91)；

活动式与所述固定部(91)相装配的、可绕第一转轴在所述转动空间内转动的转动部(92)，所述转动部(92)开设有用于容置所述待加工件的容置空间，所述第一转轴贯穿所述容置空间；

设于所述固定部(91)上以驱动所述转动部(92)绕所述第一转轴转动的第一动力源(93)；

用于固定所述待加工件并使所述待加工件的加工位置近所述第一转轴设置的夹具(94)；以及，

设于所述转动部(92)上、用于驱动所述夹具(94)及所述待加工件绕第二转轴转动的第二动力源(95)，所述第一转轴与所述第二转轴垂直。

5.根据权利要求3所述的五轴精雕机，其特征在于，所述底座(2)包括：

两块固定于所述机座(1)上的、且竖向间隔布置的侧板(21)；

若干组支撑于两块所述侧板(21)之间的支撑梁(22)；以及，

支撑于两块所述侧板(21)之间的、供所述第一丝杆(41)、所述第一伺服电机(43)安装的支撑板(23)。

6.根据权利要求5所述的五轴精雕机，其特征在于，所述底座(2)还包括设于所述支撑板(23)和所述侧板(21)之间连接处的加强筋(24)，所述侧板(21)和所述支撑板(23)均具有增强结构强度的网格凹槽结构。

7.根据权利要求1所述的五轴精雕机，其特征在于，所述纵移件(3)包括：

具有镂空结构的筒体(31)；以及，

设于所述筒体(31)内部且与所述筒体(31)的内侧壁固定装配的加强板(32)。

8.根据权利要求1所述的五轴精雕机，其特征在于，所述五轴精雕机还包括设于所述机座(1)上的壳体(17)，所述壳体(17)设有操作窗口(171)，所述操作窗口(171)处滑动式装配有自由升降的滑门结构(18)。