CN209050207U - 一种新型五轴加工中心 - Google Patents

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胡宝良
罗成连
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Abstract

本实用新型涉及一种新型五轴加工中心,它包括机架和设置在机架内的电控箱,机架上端固定安装有Y向运动轴,Y向运动轴上端连接X向运动轴,X向运动轴上端连接Z向运动轴,Z向运动轴上安装有刀具组件,刀具组件下方对应设置有固定在机架上的两轴转台,机架内还设置有Y向电机,Y向电机的动力轴连接主动带轮,主动带轮通过传动皮带连接到位于X向运动轴一端的从动带轮;本实用新型提供一种新型五轴加工中心,采用成本较低的锥齿轮组件、齿轮齿条组件、蜗轮蜗杆组件替代现有机床的直线电机、线性滑台和DD马达,大大降低了设备的投入成本,也方便后续的更换和维护,而且也能产生较大扭力,可以适用于加工重型加工件。

Description

一种新型五轴加工中心
技术领域
本实用新型属于机械设备领域,具体涉及一种新型五轴加工中心。
背景技术
随着国内数控技术的日渐成熟,近年来五轴数控加工中心在各领域得到了越来越广泛的应用。在实际应用中,每当人们碰见异形复杂零件高效、高质量加工难题时,五轴联动技术无疑是解决这类问题的重要手段。近几年随着我国航空航天、军事工业、汽车零部件和模具制造行业的蓬勃发展,越来越多的厂家倾向于寻找五轴设备来满足高效率、高质量的加工。
五轴机床,顾名思义,是指在X、Y、Z,三根常见的直线轴上加上两根旋转轴,目前市场上出现了结构形式多种多样的五轴机床,但是大多五轴数控机床都采用直线电机、线性滑台和DD马达等模组进行加工跑位,导致设备投入成本高,维护困难,而且扭力较小,难以适应加工重型加工件,因此有必要设计一种能降低设备成本,维护方便且扭力大的新型五轴加工中心。
实用新型内容
为解决上述现有技术中存在的问题,本实用新型提供一种新型五轴加工中心,采用成本较低的锥齿轮组件、齿轮齿条组件、蜗轮蜗杆组件替代现有机床的直线电机、线性滑台和DD马达,大大降低了设备的投入成本,也方便后续的更换和维护,而且也能产生较大扭力,可以适用于加工重型加工件。
为实现上述目的,本实用新型的技术解决方案是:一种新型五轴加工中心,它包括机架和设置在机架内的电控箱,所述机架上端固定安装有Y向运动轴,所述Y向运动轴上端连接X向运动轴,所述X向运动轴上端连接Z向运动轴,所述Z向运动轴上安装有刀具组件,所述刀具组件下方对应设置有固定在机架上的两轴转台,所述机架内还设置有Y向电机,所述Y向电机的动力轴连接主动带轮,所述主动带轮通过传动皮带和若干个张紧轮连接到位于X向运动轴一端的从动带轮,所述Y向运动轴、X向运动轴、Z向运动轴、两轴转台和Y向电机连接到电控箱。
进一步的,所述Z向运动轴包括Z向电机,所述Z向电机的动力轴连接锥齿轮组件,所述锥齿轮组件连接到Z轴丝杆,所述Z轴丝杆上活动连接Z轴滑台,所述Z轴滑台上固定安装有刀具组件,所述Z向电机连接到电控箱。
进一步的,所述X向运动轴包括X向电机,所述X向电机的动力轴连接齿轮齿条组件,所述齿轮齿条组件通过滑台带动X向运动轴沿X方向往返运动,所述X向电机连接到电控箱。
进一步的,所述两轴转台包括底座,所述底座侧边固定安装有翻转电机,所述翻转电机的动力轴连接翻转平台,所述翻转平台上方设置有旋转平台,所述旋转平台上端固定有治具组件、下端连接旋转机构,所述底座两侧设置有转动轴承,所述翻转平台通过转动轴承沿翻转电机动力轴在底座中部转动,所述翻转电机连接到电控箱。
进一步的,所述旋转机构包括固定在翻转平台底面的旋转电机,所述旋转电机的动力轴连接小伞齿,所述小伞齿啮合连接大伞齿,所述大伞齿中心孔内固定安装有蜗杆,所述蜗杆啮合连接蜗轮,所述蜗轮中心孔内固定安装有转动轴,所述转动轴顶部固定连接旋转平台,所述旋转电机连接到电控箱。
进一步的,所述转动轴中部穿过翻转平台,所述翻转平台与转动轴连接处设置有转动轴承,所述转动轴通过转动轴承相对于翻转平台转动。
本实用新型的有益效果是:
1.采用成本较低的皮带皮带轮组件、锥齿轮组件、齿轮齿条组件、蜗轮蜗杆组件替代现有机床的直线电机、线性滑台和DD马达,大大降低了设备的投入成本,也方便后续的更换和维护,而且也能产生较大扭力,可以适用于加工重型加工件。
2.翻转电机通过谐波减速器来带动翻转平台转动以实现加工主轴角度调整的目的,旋转机构采用伞齿啮合、蜗轮蜗杆配合的方式,不仅传动效率高,而且扭力大,能灵活、顺畅的调整主轴的加工角度,各部件配合紧密、间隙小、平稳性好,有效减少偏摆和晃动的可能性,进一步保证了加工精度。
附图说明
图1是一种新型五轴加工中心的结构示意图。
图2是图1的后侧示意图。
图3是图1的部分机构示意图。
图4是旋转平台的结构示意图。
图5是旋转机构的结构示意图。
图中:1、底座;2、翻转电机;3、翻转平台;4、旋转平台;5、治具组件;6、旋转机构;11、两轴转台;12、机架;13、Y向运动轴;14、X向运动轴;15、Z向运动轴;16、Y向电机;17、主动带轮;18、传动皮带;19、从动带轮;20、Z向电机;21、锥齿轮组件;22、Z轴丝杆;23、刀具组件;24、X向电机;25、齿轮齿条组件;26、Z轴滑台;61、旋转电机;62、小伞齿;63、大伞齿;64、蜗杆;65、蜗轮;66、转动轴。
具体实施方式
以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便,下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样,仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致,并不对结构起限定作用。
如图1-5示,本实用新型的结构为:一种新型五轴加工中心,它包括机架12和设置在机架12内的电控箱,所述机架12上端固定安装有Y向运动轴13,所述Y向运动轴13上端连接X向运动轴14,所述X向运动轴14上端连接Z向运动轴15,所述Z向运动轴15上安装有刀具组件23,所述刀具组件23下方对应设置有固定在机架12上的两轴转台11,所述机架12内还设置有Y向电机16,所述Y向电机16的动力轴连接主动带轮17,所述主动带轮17通过传动皮带18和若干个张紧轮连接到位于X向运动轴14一端的从动带轮19,所述Y向运动轴13、X向运动轴14、Z向运动轴15、两轴转台11和Y向电机16连接到电控箱。
作为本设计的一种优选技术方案,所述Z向运动轴15包括Z向电机20,所述Z向电机20的动力轴连接锥齿轮组件21,所述锥齿轮组件21连接到Z轴丝杆22,所述Z轴丝杆22上活动连接Z轴滑台26,所述Z轴滑台26上固定安装有刀具组件23,所述Z向电机20连接到电控箱。
作为本设计的一种优选技术方案,所述X向运动轴14包括X向电机24,所述X向电机24的动力轴连接齿轮齿条组件25,所述齿轮齿条组件25通过滑台带动X向运动轴14沿X方向往返运动,所述X向电机24连接到电控箱。
作为本设计的一种优选技术方案,所述两轴转台11包括底座1,所述底座1侧边固定安装有翻转电机2,所述翻转电机2的动力轴连接翻转平台3,所述翻转平台3上方设置有旋转平台4,所述旋转平台4上端固定有治具组件5、下端连接旋转机构6,所述底座1两侧设置有转动轴承,所述翻转平台3通过转动轴承沿翻转电机2动力轴在底座1中部转动,所述翻转电机2连接到电控箱。
作为本设计的一种优选技术方案,所述旋转机构6包括固定在翻转平台3底面的旋转电机61,所述旋转电机61的动力轴连接小伞齿62,所述小伞齿62啮合连接大伞齿63,所述大伞齿63中心孔内固定安装有蜗杆64,所述蜗杆64啮合连接蜗轮65,所述蜗轮65中心孔内固定安装有转动轴66,所述转动轴66顶部固定连接旋转平台4,所述旋转电机61连接到电控箱。
作为本设计的一种优选技术方案,所述转动轴66中部穿过翻转平台3,所述翻转平台3与转动轴66连接处设置有转动轴承,所述转动轴66通过转动轴承相对于翻转平台3转动。
具体使用时,将待加工件固定于治具组件5上,通过电控箱启动电源,X向运动轴14、Y向运动轴13和两轴转台11分别跑位,其中,X向电机24配合齿轮齿条组件25实现X方向移动,Y向电机16配合主动带轮17、传动皮带18和从动带轮19实现Y方向移动,Z向电机20配合锥齿轮组件21和Z轴丝杆22实现刀具组件23的升降,直到待加工件运动至刀具组件23下方,Z向运动轴15运动带动刀具组件23下移并开始加工,当需要翻转加工件时,电控箱下达指令到翻转电机2,翻转电机2的动力输出轴带动翻转平台3旋转,旋转角度为正反方向各90度;当需要旋转加工件时,控制器下达指令到旋转电机61,旋转电机61将动力分别通过小伞齿62、大伞齿63、蜗杆64、蜗轮65和转动轴66输送至旋转平台4,带动旋转平台4实现正反180度旋转,对工件进行无死角的加工。
以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种新型五轴加工中心,它包括机架(12)和设置在机架(12)内的电控箱,其特征在于,所述机架(12)上端固定安装有Y向运动轴(13),所述Y向运动轴(13)上端连接X向运动轴(14),所述X向运动轴(14)上端连接Z向运动轴(15),所述Z向运动轴(15)上安装有刀具组件(23),所述刀具组件(23)下方对应设置有固定在机架(12)上的两轴转台(11),所述机架(12)内还设置有Y向电机(16),所述Y向电机(16)的动力轴连接主动带轮(17),所述主动带轮(17)通过传动皮带(18)和若干个张紧轮连接到位于X向运动轴(14)一端的从动带轮(19),所述Y向运动轴(13)、X向运动轴(14)、Z向运动轴(15)、两轴转台(11)和Y向电机(16)连接到电控箱。
2.根据权利要求1所述的一种新型五轴加工中心,其特征在于,所述Z向运动轴(15)包括Z向电机(20),所述Z向电机(20)的动力轴连接锥齿轮组件(21),所述锥齿轮组件(21)连接到Z轴丝杆(22),所述Z轴丝杆(22)上活动连接Z轴滑台(26),所述Z轴滑台(26)上固定安装有刀具组件(23),所述Z向电机(20)连接到电控箱。
3.根据权利要求1所述的一种新型五轴加工中心,其特征在于,所述X向运动轴(14)包括X向电机(24),所述X向电机(24)的动力轴连接齿轮齿条组件(25),所述齿轮齿条组件(25)通过滑台带动X向运动轴(14)沿X方向往返运动,所述X向电机(24)连接到电控箱。
4.根据权利要求1所述的一种新型五轴加工中心,其特征在于,所述两轴转台(11)包括底座(1),所述底座(1)侧边固定安装有翻转电机(2),所述翻转电机(2)的动力轴连接翻转平台(3),所述翻转平台(3)上方设置有旋转平台(4),所述旋转平台(4)上端固定有治具组件(5)、下端连接旋转机构(6),所述底座(1)两侧设置有转动轴承,所述翻转平台(3)通过转动轴承沿翻转电机(2)动力轴在底座(1)中部转动,所述翻转电机(2)连接到电控箱。
5.根据权利要求4所述的一种新型五轴加工中心,其特征在于,所述旋转机构(6)包括固定在翻转平台(3)底面的旋转电机(61),所述旋转电机(61)的动力轴连接小伞齿(62),所述小伞齿(62)啮合连接大伞齿(63),所述大伞齿(63)中心孔内固定安装有蜗杆(64),所述蜗杆(64)啮合连接蜗轮(65),所述蜗轮(65)中心孔内固定安装有转动轴(66),所述转动轴(66)顶部固定连接旋转平台(4),所述旋转电机(61)连接到电控箱。
6.根据权利要求5所述的一种新型五轴加工中心,其特征在于,所述转动轴(66)中部穿过翻转平台(3),所述翻转平台(3)与转动轴(66)连接处设置有转动轴承,所述转动轴(66)通过转动轴承相对于翻转平台(3)转动。
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