CN208304671U - 一种五轴磨床 - Google Patents

Abstract

一种五轴磨床，包括基板，在基板上设有机架，在机架上设有导柱，在导柱上设有平移装置；在平移装置上设有旋转装置，在旋转装置上设有工作台，工作台上设有平面磨床吸盘；在机架的一侧设有平移驱动装置；在位于机架后方的基板上设有可调角度的磨床磨削装置，工作台设在旋转装置上，通过旋转装置的驱动，工作台能实现任意角度的旋转；磨削装置是设置在第二减速器的输出轴上的，通过控制第二驱动马达，即可实现磨削装置绕第二减速器的输出轴任意角度的旋转，本方案可在不进行二次装夹的情况下一次性加工出工件的水平面和斜面；当第二驱动马达连续驱动时，还可以加工出圆弧面，本方案极大地提高了磨床的应用范围，具有较强的实用性。

Description

一种五轴磨床

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体涉及一种五轴磨床。

背景技术

磨床是利用磨具对工件进行磨削加工的机床，大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮对工件进行磨削。磨床按类型主要可分为平面磨床、内外圆磨床等，平面磨床是用于磨削工件平面的磨床；内外圆磨床是用于磨削圆柱形和圆锥形内外表面的磨床。现有的平面磨床受设计的局限，只能磨削进行水平加工，当需要磨削工件的斜面时，需要设计夹具将需要磨削的面水平布置才能加工；而且现在的平面磨床的磨削装置一般只能绕主轴做高速旋转，不能做Z轴方向和Y轴方向的进给，现在的平面磨床的工作台一般只能沿X轴方向和Y轴方向做往复运动，不能带动工件旋转，应用范围较窄，具有局限性。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种五轴磨床，平面磨床吸盘在平移驱动装置的驱动下沿导柱在X轴方向上做往复运动，平面磨床吸盘还能在旋转装置的驱动下做旋转运动；磨削组件设置在第二减速器的输出轴上，通过第二驱动马达的驱动，磨削组件可以沿第二减速器的输出轴旋转需要的角度，这样就可以在不进行二次装夹的情况下一次性加工出工件的水平面和斜面，磨削组件可以通过推拉装置实现Y轴方向的进给，磨削组件还可以通过升降装置实现Z轴方向的进给。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种五轴磨床，包括基板，在基板上设有机架，在机架上沿X轴方向设有导柱，在导柱上滑动地设有平移装置；在平移装置上设有旋转装置，在旋转装置上设有工作台，工作台上设有平面磨床吸盘；在机架上设有驱动平移装置的水平丝杠；水平丝杠的一端设有从动同步带轮；在机架的一侧设有平移驱动装置；在平移驱动装置和从动同步带轮之间设有同步带，在位于机架后方的基板上设有磨削装置，磨削装置包括设在基板上的底座，在底座上设有立柱，立柱的底端与底座相连，立柱的顶端设有定位套，在立柱上滑动地设有横梁；在定位套与底座之间设有驱动横梁上下运动的升降装置；在横梁的底面设有滑轨，滑轨上设有滑块，滑块上设有支架；横梁上靠近立柱的一端具有向下延伸的支撑板，在支撑板和支架之间设有推拉装置；在支架上设有磨削组件，所述磨削组件包括第二减速器、第二驱动马达、固定块、磨削支架、第三驱动马达、主动轴、主动皮带轮、从动轴、从动皮带轮、砂轮和皮带，第二减速器安装在支架上，第二驱动马达的输出轴与第二减速器的输入轴相连，固定块与第二减速器的输出轴相连，磨削支架设在固定块上，磨削支架具有主安装板、副安装板和顶板，顶板连接主安装板和副安装板的顶端，第二驱动马达设在主安装板上，主动轴的一端设在副安装板上，主动轴的另一端与第三驱动马达的输出轴相连，主动皮带轮设在主安装板和副安装板之间的主动轴上，从动轴设在主安装板的下端，从动皮带轮设在从动轴上位于主动皮带轮一侧，砂轮设在从动轴的另一端，皮带设在主动皮带轮和从动皮带轮之间。平移驱动装置通过同步带驱动水平丝杠旋转，水平丝杠的旋转带动平移装置沿X轴方向运动；将工作台通过旋转装置设置在平移装置上，通过旋转装置的驱动，工作台能实现任意角度的旋转，可满足更多加工的需要；升降装置通过驱动横梁而驱动磨削组件沿Z轴方向运动，从而实现Z轴方向的进给；推拉装置通过推拉支架而驱动磨削组件沿Y轴方向运动，从而实现Y轴方向的进给；将磨削组件通过固定块设置在第二减速器的输出轴上，通过第二驱动马达的驱动，磨削组件可以沿第二减速器的输出轴旋转任意角度，这样只需编好控制程序，即可在不进行二次装夹的情况下一次性加工出工件的水平面和斜面，当第二驱动马达连续驱动时，可以加工出圆弧面。

进一步的，所述平移装置包括导套、水平螺母、导套固定板和支撑板，导套固定在导套固定板上，导套与导柱配合；水平螺母固定在导套固定板上，水平螺母与水平丝杠配合，支撑板与导套固定板相连。支撑板安装在导套固定板上，导套固定板的两端均设有导套，水平丝杠设在两根导柱之间，以上设置，结构简单，导套固定板运行平稳，能有效保证进给的精度。

进一步的，所述旋转装置包括固定座、第三马达支架、水平轴承、旋转轴、从动齿轮、主动齿轮、第三减速器和第三驱动马达，固定座安装在支撑板上，固定座上设有竖直贯通的安装孔，安装孔的两端均设有水平轴承，旋转轴穿过水平轴承的内圈，从动齿轮设在旋转轴的下端，第三马达支架具有竖直板和水平板，竖直板和水平板呈L形设置，竖直板安装在固定座的侧面，第三驱动马达设在水平板的下部，第三减速器设在水平板的上部，主动齿轮设在第三减速器的输出轴上，主动齿轮与从动齿轮啮合。以上设置，第三驱动马达的旋转驱动第三减速器输出轴旋转，主动齿轮即旋转，由第三减速器实现第一次降速，主动齿轮直径较小，从动齿轮直径较大，实现第二次降速，这样，第三驱动马达就能精确驱动工作台的旋转。

进一步的，所述平移驱动装置包括第四马达支架、第四减速器、第四驱动马达和主动同步带轮，第四马达支架设在机架的侧面，第四减速器设在第四马达支架上，第四驱动马达与第四减速器的输入轴相连，主动同步带轮设在第四减速器的输出轴上，同步带设在主动同步带轮和从动同步带轮之间。第四减速器降低第四驱动马达的转速，同步带传动位置准确，精度高。

进一步的，所述升降装置包括第一减速器、第一驱动马达、竖直丝杠和竖直螺母，第一减速器安装在底座上，第一驱动马达的输出轴与第一减速器的输入轴相连，竖直丝杠的底端与第一减速器的输出轴相连，竖直丝杠的顶端与定位套相连，竖直螺母设在横梁上，竖直螺母与竖直丝杠配合。通过第一减速器降低第一驱动马达的转速，配合滚珠丝杠结构可对横梁的Z向进给量实现精密的控制。

进一步的，所述推拉装置为气缸，气缸的缸体固定在支撑板上，气缸的活塞杆与支架相连。选用气缸作为推拉动力元件，结构简单，成本低，维修和更换方便。

进一步的，所述副安装板的外侧设有轴承座，轴承座内设有轴承，主动轴与轴承相连；在主安装板下端的两侧均设有轴承座，轴承座内均设有轴承，从动轴与轴承相连。设置轴承可实现主动轴和从动轴的精密旋转，提高加工的精度，轴承座能很好地保护轴承，提高轴承的使用寿命。

进一步的，所述从动轴上设有法兰座，砂轮安装在法兰座上，砂轮的外侧设有法兰盘，法兰盘的外侧设有锁紧螺母。以上设置，安装和拆卸砂轮方便，且砂轮能可靠固定，提高安全性。

进一步的，所述滑轨的数量为两条；所述滑块的数量为四个，每条滑轨上设置两个滑块。以上设置，结构稳定，能使支架精确而平稳地运行，提升加工的精度。

进一步的，所述定位套内设有圆锥滚子轴承，竖直丝杠的顶端与圆锥滚子轴承相连。圆锥滚子轴承的承载能力大，能够承受轴向载荷，能够限制丝杠的轴向位移。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的部分分解图。

图3为本实用新型的主视图。

图4为本实用新型的俯视图。

图5为本实用新型中旋转装置的分解图。

图6为图2中A处放大图。

图7为本实用新型中磨削装置的立体图。

图8为本实用新型中磨削装置去除支架的左侧后结构示意图。

图9为本实用新型中磨削装置的主视图。

图10为本实用新型中磨削装置的左视图。

图11为图7中B处放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

如图1至图11所示，一种五轴磨床，包括基板1，在基板1上设有机架2，在机架2上沿X轴方向前后各设有一组导柱，每组导柱包括两条导柱21，机架2上位于每组导柱的中间还设有水平丝杠22，在两组导柱之间设有平移装置，平移装置包括导套31、水平螺母32、导套固定板33和支撑板34，支撑板34的两端各设有一块导套固定板33，导套固定板33上设有上下两组导套31，导套31与导柱21配合，水平螺母32设在支撑板34上与水平丝杠22对应的位置，水平螺母32与水平丝杠22配合，水平丝杠22的一端伸出机架2，伸出机架2的一端设有从动同步带轮4。以上设置，结构简单，导套固定板运行平稳，能有效保证进给的精度。

在平移装置上设有旋转装置，旋转装置包括固定座51、第三马达支架52、水平轴承53、旋转轴54、从动齿轮55、主动齿轮56、第三减速器57和第三驱动马达58，固定座51安装在支撑板34上，固定座51上设有竖直贯通的安装孔510，安装孔510的两端均设有水平轴承53，旋转轴54穿过水平轴承53的内圈，从动齿轮55设在旋转轴54的下端，第三马达支架52具有竖直板521和水平板522，竖直板521和水平板522呈L形设置，竖直板521安装在固定座51的侧面，第三驱动马达58设在水平板522的下部，第三减速器57设在水平板522的上部，主动齿轮56设在第三减速器57的输出轴上，主动齿轮56与从动齿轮55啮合，在旋转轴54的顶部设有工作台6，在工作台6上设有平面磨床吸盘7。以上设置，第三驱动马达58的旋转驱动第三减速器57的输出轴旋转，主动齿轮56跟随一起旋转，实现第一次降速，主动齿轮56直径较小，从动齿轮55直径较大，可实现第二次降速，通过控制程序的控制，第三驱动马达58就能精确驱动工作台6旋转任意一个角度。

在机架2上沿Y轴方向的一侧设有平移驱动装置；平移驱动装置包括第四马达支架81、第四减速器82、第四驱动马达83和主动同步带轮84，第四马达支架81设在机架的侧面，第四减速器82设在第四马达支架81上，第四驱动马达81的输出轴与第四减速器82的输入轴相连，在第四减速器82的输出轴上设有两个主动同步带轮84，主动同步带轮84和从动同步带轮4之间设有同步带9。第四减速器82降低第四驱动马达81的转速，同步带传动位置准确，精度高。

在机架2的上方设有机床护罩(未示出)，机床护罩能保护导柱21、水平丝杠22、平移装置和平移驱动装置，防止砂轮颗粒和磨削下来的废料损坏导柱21、水平丝杠22、平移装置和平移驱动装置。

在位于机架2后方的基板1上设有磨削装置，磨削装置包括底座11，在底座11上设有立柱12，立柱12的底端与底座11相连，立柱12的顶端设有定位套13，定位套13内设有圆锥滚子轴承131，在立柱12上滑动地设有横梁14；在定位套13与底座11之间设有驱动横梁14上下运动的升降装置15，升降装置15包括第一减速器151、第一驱动马达152、竖直丝杠153和竖直螺母154，第一减速器151安装在底座11上，第一驱动马达152的输出轴与第一减速器151的输入轴相连，竖直丝杠153的底端与第一减速器151的输出轴相连，竖直丝杠153的顶端与圆锥滚子轴承131相连，竖直螺母154设在横梁14上，竖直螺母154与竖直丝杠153配合。第一驱动马达152驱动竖直丝杠153旋转，竖直丝杠153的旋转驱动横梁14沿立柱12沿Z轴方向运动，从而实现Z轴方向的进给。

在横梁14的底面平行地设置有两条滑轨16，每条滑轨16上均设有两个滑块17，在四个滑块17上设有支架18。

在横梁14上靠近立柱12的一端具有向下延伸的支撑板141，在支撑板141和支架18之间设有推拉气缸110，气缸110的缸体固定在支撑板141上，气缸110的活塞杆与支架18相连。气缸110的推拉通过驱动支架18驱动磨削组件19沿Y轴方向运动，从而实现Y轴方向的进给。

在支架18上设有磨削组件19，磨削组件19包括第二减速器191、第二驱动马达192、固定块193、磨削支架194、第三驱动马达195、主动轴196、主动皮带轮197、从动轴198、从动皮带轮199、砂轮1910和皮带1911，第二减速器191安装在支架上，第二驱动马达192的输出轴与第二减速器191的输入轴相连，固定块193与第二减速器191的输出轴19101相连，磨削支架194设在固定块193上，磨削支架194具有主安装板1941、副安装板1942和顶板1940，顶板1940连接主安装板1941和副安装板1942的顶端，第二驱动马达192设在主安装板1941上，副安装板1942的外侧设有轴承座111，轴承座111内设有轴承，主动轴196的一端与轴承相连，主动轴196的另一端与第三驱动马达195的输出轴相连，主动皮带轮197设在主安装板1941和副安装板1942之间的主动轴196上；从动轴198设在主安装板1941的下端，主安装板1941下端的两侧均设有轴承座111，轴承座111内均设有轴承，从动轴198与轴承相连，从动皮带轮199设在从动轴198上位于主动皮带轮197一侧，从动轴198的另一侧设有法兰座1912，砂轮1910安装在法兰座1912上，砂轮1910的外侧设有法兰盘1913，法兰盘1913的外侧设有锁紧法兰盘1913的锁紧螺母1914,在主动皮带轮197和从动皮带轮199之间设有两条皮带1911。锁紧螺母1914通过锁紧法兰盘1913来将砂轮1910锁紧，这种锁紧方式安装和拆卸砂轮方便，固定可靠，安全性强；主动皮带轮197的直径较大，从动皮带轮199的直径较小，通过皮带1911的驱动，主动皮带轮197可以带动从动皮带轮199高速旋转。

使用时，将工件放在平面磨床吸盘7上并吸附住，工作台6通过旋转装置设置在平移装置上，通过旋转装置的驱动，工作台6能实现任意角度的旋转；磨削组件19是设置在第二减速器191的输出轴19101上的，因此通过控制第二驱动马达192，即可实现磨削组件19绕第二减速器191的输出轴19101任意角度的旋转，这样只需编好控制程序，即可在不进行二次装夹的情况下一次性加工出工件的水平面和斜面；当第二驱动马达192连续驱动时，还可以加工出圆弧面，本方案极大地提高了磨床的应用范围，具有较强的实用性。由于X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的运动都可单独由驱动装置控制，通过控制程序，还可实现全自动的控制。

Claims (10)

1.一种五轴磨床，包括基板，在基板上设有机架，其特征在于：在机架上沿X轴方向设有导柱，在导柱上滑动地设有平移装置；在平移装置上设有旋转装置，在旋转装置上设有工作台，工作台上设有平面磨床吸盘；在机架上设有驱动平移装置的水平丝杠；水平丝杠的一端设有从动同步带轮；在机架的一侧设有平移驱动装置；在平移驱动装置和从动同步带轮之间设有同步带，在位于机架后方的基板上设有磨削装置，磨削装置包括设在基板上的底座，在底座上设有立柱，立柱的底端与底座相连，立柱的顶端设有定位套，在立柱上滑动地设有横梁；在定位套与底座之间设有驱动横梁上下运动的升降装置；在横梁的底面设有滑轨，滑轨上设有滑块，滑块上设有支架；横梁上靠近立柱的一端具有向下延伸的支撑板，在支撑板和支架之间设有推拉装置；在支架上设有磨削组件，所述磨削组件包括第二减速器、第二驱动马达、固定块、磨削支架、第三驱动马达、主动轴、主动皮带轮、从动轴、从动皮带轮、砂轮和皮带，第二减速器安装在支架上，第二驱动马达的输出轴与第二减速器的输入轴相连，固定块与第二减速器的输出轴相连，磨削支架设在固定块上，磨削支架具有主安装板、副安装板和顶板，顶板连接主安装板和副安装板的顶端，第二驱动马达设在主安装板上，主动轴的一端设在副安装板上，主动轴的另一端与第三驱动马达的输出轴相连，主动皮带轮设在主安装板和副安装板之间的主动轴上，从动轴设在主安装板的下端，从动皮带轮设在从动轴上位于主动皮带轮一侧，砂轮设在从动轴的另一端，皮带设在主动皮带轮和从动皮带轮之间。

2.根据权利要求1所述的一种五轴磨床，其特征在于：所述平移装置包括导套、水平螺母、导套固定板和支撑板，导套固定在导套固定板上，导套与导柱配合；水平螺母固定在导套固定板上，水平螺母与水平丝杠配合，支撑板与导套固定板相连。

3.根据权利要求1所述的一种五轴磨床，其特征在于：所述旋转装置包括固定座、第三马达支架、水平轴承、旋转轴、从动齿轮、主动齿轮、第三减速器和第三驱动马达，固定座安装在支撑板上，固定座上设有竖直贯通的安装孔，安装孔的两端均设有水平轴承，旋转轴穿过水平轴承的内圈，从动齿轮设在旋转轴的下端，第三马达支架具有竖直板和水平板，竖直板和水平板呈L形设置，竖直板安装在固定座的侧面，第三驱动马达设在水平板的下部，第三减速器设在水平板的上部，主动齿轮设在第三减速器的输出轴上，主动齿轮与从动齿轮啮合。

4.根据权利要求1所述的一种五轴磨床，其特征在于：所述平移驱动装置包括第四马达支架、第四减速器、第四驱动马达和主动同步带轮，第四马达支架设在机架的侧面，第四减速器设在第四马达支架上，第四驱动马达与第四减速器的输入轴相连，主动同步带轮设在第四减速器的输出轴上，同步带设在主动同步带轮和从动同步带轮之间。

5.根据权利要求1所述的一种五轴磨床，其特征在于：所述升降装置包括第一减速器、第一驱动马达、竖直丝杠和竖直螺母，第一减速器安装在底座上，第一驱动马达的输出轴与第一减速器的输入轴相连，竖直丝杠的底端与第一减速器的输出轴相连，竖直丝杠的顶端与定位套相连，竖直螺母设在横梁上，竖直螺母与竖直丝杠配合。

6.根据权利要求1所述的一种五轴磨床，其特征在于：所述推拉装置为气缸，气缸的缸体固定在支撑板上，气缸的活塞杆与支架相连。

7.根据权利要求1所述的一种五轴磨床，其特征在于：所述副安装板的外侧设有轴承座，轴承座内设有轴承，主动轴与轴承相连；在主安装板下端的两侧均设有轴承座，轴承座内均设有轴承，从动轴与轴承相连。

8.根据权利要求1所述的一种五轴磨床，其特征在于：所述从动轴上设有法兰座，砂轮安装在法兰座上，砂轮的外侧设有法兰盘，法兰盘的外侧设有锁紧螺母。

9.根据权利要求1所述的一种五轴磨床，其特征在于：所述滑轨的数量为两条；所述滑块的数量为四个，每条滑轨上设置两个滑块。

10.根据权利要求5所述的一种五轴磨床，其特征在于：所述定位套内设有圆锥滚子轴承，竖直丝杠的顶端与圆锥滚子轴承相连。