CN209532863U - 一种五轴数控机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种五轴数控机床，属于机床设备领域，包括主轴驱动装置和切削液循环装置，主轴驱动装置的横向床身设置在两侧支架的Y向导轨上，且长度方向设有两条X向导轨，两条X向导轨分别设置在横向床身的上端面和侧端面，L型立柱与横向床身滑动连接，X轴电机驱动L型立柱沿X向导轨左右运动，Z轴电机通过皮带传动驱动主轴立柱上下运动，直联式主轴设置在主轴立柱内，切削液循环装置的集料槽设置在工作台下前方，集料槽上设有方腔，金属屑过滤器设置方腔的下方，金属屑过滤器下端面设有出液口，储液箱上设有与出液口位置对应的进液口。本实用新型精度高，间隙小，刚性加强，结构简单，切削液通过过滤后可重回原系统循环使用。

Description

一种五轴数控机床

技术领域

本实用新型属于机床设备领域，涉及一种五轴数控机床。

背景技术

目前，机床加工过程中的金属碎屑会随着冷却液流入冷却储液箱，而目前的冷却储液箱没有过滤装置或者过滤装置设计不合理，容易造成水泵堵塞而冷却储液箱无法达到持续循环使用的效果，或者冷却液由于混有杂质而导致影响加工精度，影响刀具使用寿命；通常由主轴、轴承和传送件等组成主轴的部件，通常传送件为皮带或齿轮传动，皮带传动效率较低，齿轮传动在主轴减速后很难快速达到高速，主轴立柱通常设置在横向床身上与工作台相对一侧，因此主轴立柱重力均施压在横向床身的一侧，另一侧需施加较大的力保持平衡，结构设计较不合理。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是在于提供一种结构紧凑、简单，精度高，刚性强的一种五轴数控机床。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种五轴数控机床，包括主轴驱动装置和切削液循环装置，所述主轴装置包括直联式主轴、主轴立柱、L型立柱、横向床身和支架，所述横向床身设置在两侧支架的Y 向导轨上，所述横向床身和Y向导轨为滑动连接，所述横向床身为阶梯结构，且长度方向设有两条X向导轨，所述两条X向导轨分别设置在横向床身的上端面和侧端面，所述横向床身一阶梯面上设有X轴电机，所述L型立柱与横向床身通过X向导轨滑动连接，所述X轴电机驱动L型立柱沿X向导轨左右运动，Z轴电机固定设置在L型立柱上，所述Z轴电机通过皮带传动驱动主轴立柱上下运动，所述直联式主轴设置在主轴立柱内，所述切削液循环装置包括支架、储液箱、集料槽和金属屑过滤器，所述集料槽设置在工作台下前方，并与支架固定连接，所述集料槽上设有方腔，所述金属屑过滤器设置在方腔的下方，所述金属屑过滤器下端面设有出液口，所述储液箱上设有与出液口位置对应的进液口，所述金属屑过滤器和储液箱均固定设置在支架内侧。

进一步的，所述Y向导轨和X向导轨垂直设置，所述X轴电机设置在两条X向导轨之间，所述X轴电机出力轴端通过联轴器与丝杠一端连接，所述丝杠另一端与L型立柱连接，所述丝杠通过X轴电机驱动L型立柱左右运动。

进一步的，所述Z轴电机出力轴端通过皮带与第二丝杠一端传动连接，所述第二丝杠另一端通过连接块与主轴立柱连接，所述第二丝杠通过皮带传动驱动主轴立柱上下运动，所述主轴立柱上设有多个圆孔，所述主轴立柱外圈包有主轴防护罩。

进一步的，所述主轴立柱两侧设有Z向导轨，L型立柱与主轴立柱相对端设有Z向滑块，所述Z向滑块通过三角柱与L型立柱固定连接，所述Z向导轨与Z向滑动为滑动连接，所述直联式主轴下端与刀具固定，所述刀具一侧设有切屑液管道出口。

进一步的，所述直联式主轴下方设有对刀仪，所述对刀仪固定在支架的内侧，所述横向床身下方设有刀库，所述刀库与支架内侧上的刀库导轨滑动连接，所述刀库设置在对刀仪后方，所述刀库前端和上端均设有刀库挡板，所述刀库挡板下方设有与对刀仪位置对应的躲空，通过伸缩气缸驱动所述刀库沿刀库导轨前后运动，所述伸缩气缸固定设置在支架内侧。

进一步的，所述方腔设置在夹具的正下方，所述集料槽上方设有接料边槽，所述接料边槽设置在工作台的两侧，并固定在支架的外侧，所述接料边槽通过排料管道与集料槽相通。

进一步的，所述集料槽为外表面为锥形，所述集料槽侧壁通过三角支撑架与支架固定连接，所述集料槽与金属屑过滤器之间设有漏斗，所述漏斗上端与集料槽固定连接，下端与金属屑过滤器进料口相对并接触。

进一步的，所述储液箱横截面为凹字型，所述金属屑过滤器下端面设有两个出液口，所述储液箱上设有与出液口位置相对应的两个进液口。

进一步的，所述工作台固定设置在支架上，所述工作台上设有夹具、第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机与第二驱动电机轴心线垂直，所述第一驱动电机驱动夹具左右转动，所述第二驱动电机驱动夹具沿其中心线自转。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果如下。

1、本实用新型主轴采用直联式，可实现高速，精度高，间隙小，刚性加强，扭矩提升；刀库为直排式，结构简单，成本低；立柱上设有很多减重圆孔，降低成本，重量轻，并且方便主轴的安装。

2、本实用新型设置的主轴立柱上和刀库的上端和前端均设有防护挡边，避免机床工作时落入灰尘和铁屑，提高机床工作精度和使用寿命。

3、本实用新型设置的主轴实现沿X、Y、Z三轴移动，立柱工作时产生的力分别附在横向床身的上端面和下端面，避免单面磨损，造成精度下降。

4、本实用新型切削液通过集料槽和漏斗进入金属屑过滤器内，经过过滤后，使金属屑被截留，切削液进入储液箱，通过水泵直接泵入到原系统，使切削液能循环使用。

5、本实用新型工作台两侧装有接料边槽，接料边槽通过排料管道与集料槽连通，将加工过程时的金属屑和切削液通过排料管道导入集料槽，通过集料槽上方左、右、后侧的挡片防止金属屑和切削液飞溅到各处。

6、本实用新型工作台与循环装置安装紧凑，占地面积小。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一种五轴数控机床的结构示意图；

图2为本实用新型一种机床主轴驱动装置的结构示意图；

图3为本实用新型一种机床主轴驱动装置的结构示意图；

图4为本实用新型主轴、立柱和Z轴驱动装置的结构示意图；

图5为本实用新型刀库和伸缩气缸的结构示意图。

图6为本实用新型一种机床切削液循环装置的结构示意图；

图7为本实用新型过滤装置的架构示意图。

图8为本实用新型金属屑过滤器的结构示意图；

图9为本实用新型金属屑过滤器的结构示意图。

图10为本实用新型储液箱的结构示意图。

附图标记说明：

101-支架；102-横向床身；103-X轴电机；104-联轴器；105-丝杠；106-X 向导轨；107-L型立柱；108-主轴立柱；109-直联式主轴；110-刀具；111- 刀库导轨；112-对刀仪；113-刀库；114-刀库挡板；115-主轴防护罩；116- 切屑液管道出口；117-皮带；118-第二丝杠；119-连接块；120-Z向电机； 121-Z向导轨；122-Z向滑块；123-Y向导轨；124-伸缩气缸；201-工作台；202-排料通道；203-接屑边槽；204-集料槽；205-储液箱；206-进液口；207- 金属屑过滤器；208-进料口；209-漏斗；210-夹具；211-第一驱动电机；212- 第二驱动电机；213-方腔。

具体实施方式

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“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”等仅用于描述目的，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”等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。

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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图10所示，一种五轴数控机床包括主轴驱动装置和切削液循环装置，主轴驱动装置包括直联式主轴109、主轴立柱108、L型立柱107、横向床身102和支架101，横向床身102设置在两侧支架101的Y向导轨123 上，横向床身102和Y向导轨123为滑动连接，横向床身102为阶梯结构，且长度方向设有两条X向导轨103，两条X向导轨103分别设置在横向床身 102的上端面和侧端面，横向床身102一阶梯面上设有X轴电机103，L型立柱107与横向床身102通过X向导轨103滑动连接，X轴电机103驱动L型立柱107沿X向导轨103左右运动，Z轴电机120固定设置在L型立柱107 上，Z轴电机120通过皮带传动驱动主轴立柱108上下运动，直联式主轴109 设置在主轴立柱108内，使直联式主轴109实现沿X、Y、Z三轴移动，X向导轨分别设置在横向床身102的上端面和侧端面，使L型立柱107工作时产生的力分别附在横向床身102的上端面和下端面，避免单面磨损，造成精度下降，切削液循环装置包括支架101、储液箱205、集料槽204和金属屑过滤器207，集料槽204设置在工作台201下前方，并与支架101固定连接，集料槽204上设有方腔213，金属屑过滤器207设置在方腔213的下方，金属屑过滤器207下端面设有出液口215，储液箱205上设有与出液口215位置对应的进液口206，金属屑过滤器207和储液箱205均固定设置在支架101 内侧，切削液通过集料槽204收集至金属屑过滤器207，将过滤后的切削液进入储液箱205，通过水泵直接泵入到原系统循环使用。

如图2所示，优选地，Y向导轨123和X向导轨106垂直设置，X轴电机103设置在两条X向导轨106之间，X轴电机103出力轴端通过联轴器104 与丝杠105一端连接，丝杠105另一端与L型立柱107连接，丝杠105通过 X轴电机103驱动L型立柱107左右运动，通过X轴电机103控制丝杠105 转动带L型立柱107的左右运动。

如图3所示，优选地，Z轴电机120出力轴端通过皮带117与第二丝杠 118一端传动连接，第二丝杠118另一端通过连接块119与主轴立柱108连接，第二丝杠118通过皮带传动驱动主轴立柱108上下运动，主轴立柱108 上设有多个圆孔，主轴立柱108外圈包有主轴防护罩115，起到防灰尘、铁屑作用，主轴立柱108上设有很多减重圆孔，重量轻，降低成本，而且方便直联式主轴109的安装。

如图2至图4所示，优选地，主轴立柱108两侧设有Z向导轨121，L 型立柱107与主轴立柱108相对端设有Z向滑块122，Z向滑块122通过三角柱与L型立柱107固定连接，Z向导轨121与Z向滑动122为滑动连接，Z 向滑块122对主轴立柱108起到导向作用，直联式主轴109下端与刀具110 固定，刀具110一侧设有切屑液管道出口116，冷却刀具，提高刀具110的使用寿命。

如图2和图5所示，优选地，直联式主轴109下方设有对刀仪112，对刀仪112固定在支架101的内侧，校对刀具110工作时误差，横向床身102 下方设有刀库113，刀库113与支架101内侧上的刀库导轨111滑动连接，刀库113设置在对刀仪112后方，刀库113前端和上端均设有刀库挡板114，刀库挡板114下方设有与对刀仪112位置对应的躲空，通过伸缩气缸124驱动刀库113沿刀库导轨11前后运动，伸缩气缸124固定设置在支架101内侧，刀库113为直排式，结构简单，成本低。

如图7所示，优选地，方腔213设置在夹具210的正下方，集料槽204 上方设有接料边槽203，接料边槽203设置在工作台201的两侧，并固定在支架101的外侧，接料边槽203通过排料管道202与集料槽204相通，收集切屑过程中飞出的金属屑和切削液，通过排料通道202将金属屑和切削液导入到集料槽204内。

如图7、图8和图9所示，优选地，集料槽204为外表面为锥形，集料槽204侧壁通过三角支撑架与支架101固定连接，集料槽204与金属屑过滤器207之间设有漏斗209，漏斗209上端与集料槽204固定连接，下端与金属屑过滤器207进料口208相对并接触，引导废料落向金属屑过滤器207。

如图10所示，优选地，储液箱205横截面为凹字型，金属屑过滤器207 下端面设有两个出液口215，储液箱205上设有与出液口215位置相对应的两个进液口206，切削液过滤后进入储液箱205，准备循环使用。

如图6所示，优选地，工作台201固定设置在支架101上，工作台201 上设有夹具210、第一驱动电机211和第二驱动电机212，第一驱动电机211 与第二驱动电机212轴心线垂直，第一驱动电机211驱动夹具210左右转动，第二驱动电机212驱动夹具210沿其中心线自转，工件固定在夹具210上，通过第一驱动电机211和第二驱动电机212使夹具实现双向转动，可加工较复杂工件。

如图2和图6所示，实际工作过程为，横向床身102设置在支架101的 Y向导轨123上，横向床身102与Y向导轨123为滑动连接，横向床身102 为阶梯结构，且长度方向设有两条X向导轨106，X向导轨106与Y向导轨 123垂直设置，横向床身102上设有X轴电机103，X轴电机103设置在两条 X向导轨106之间，X轴电机103通过联轴器104与丝杠105连接，丝杠105另一端与L型立柱107连接，L型立柱107通过X向导轨106与横向床身102 滑动连接，丝杠105通过X向导轨106驱动L型立柱107沿横向床身102左右运动，Z轴电机120固定设置在L型立柱107上，Z轴电机120出力轴端通过皮带117与第二丝杠118传动连接，第二丝杠118另一端与主轴立柱108 连接，第二丝杠118通过Z轴电机120驱动主轴立柱108上下运动，直联式主轴109设置在主轴立柱108内，主轴立柱108外圈包有立柱防护罩115，主轴立柱108下方设有对刀仪112，对刀仪112固定设置在支架101内侧，横向床身102下方设有刀库113，刀库113通过支架101内侧的刀库导轨111 与支架101滑动连接，刀库113前端设有刀库挡板114，刀库挡板114下方设有与对刀仪112位置相对应的躲空，通过伸缩气缸124驱动刀库113沿刀库导轨11前后运动，刀库113为直排式结构，结构简单，制造成本低；工作台201固定设置在支架101上，工作台201上装有夹具210、第一驱动电机211和第二驱动电机212，第一驱动电机211与第二驱动电机212轴线垂直设置，第一驱动电机211驱动夹具210左右转动，第二驱动电机212驱动夹具210沿其轴心线自转，实现夹具210的双向转动，可加工较复杂工件，集料槽204设置在夹具210的下前方，集料槽204上设有方腔213，方腔213 设置在夹具210的正下方，集料槽204两侧上方设有接料边槽203，接料边槽203通过排料管道202与集料槽204相通，收集切屑过程中飞出的废料，集料槽204下端与漏斗209固定连接，漏斗209下方设有金属屑过滤器207，集料槽204和金属屑过滤器207均与支架101固定连接，集料槽204通过漏斗209将金属屑和切削液导进金属屑过滤器207内，经过过滤后，金属屑被截留，切削液进入储液箱205，通过水泵直接泵入到原系统是切削液循环使用，降低成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种五轴数控机床，其特征在于：包括主轴驱动装置和切削液循环装置，所述主轴装置包括直联式主轴(109)、主轴立柱(108)、L型立柱(107)、横向床身(102)和支架(101)，所述横向床身(102)设置在两侧支架(101)的Y向导轨(123)上，所述横向床身(102)和Y向导轨(123)为滑动连接，所述横向床身(102)为阶梯结构，且长度方向设有两条X向导轨(106)，所述两条X向导轨(106)分别设置在横向床身(102)的上端面和侧端面，所述横向床身(102)一阶梯面上设有X轴电机(103)，所述L型立柱(107)与横向床身(102)通过X向导轨(106)滑动连接，所述X轴电机(103)驱动L型立柱(107)沿X向导轨(106)左右运动，Z轴电机(120)固定设置在L型立柱(107)上，所述Z轴电机(120)通过皮带传动驱动主轴立柱(108)上下运动，所述直联式主轴(109)设置在主轴立柱(108)内，所述切削液循环装置包括支架(101)、储液箱(205)、集料槽(204)和金属屑过滤器(207)，所述集料槽(204)设置在工作台(201)下前方，并与支架(101)固定连接，所述集料槽(204)上设有方腔(213)，所述金属屑过滤器(207)设置在方腔(213)的下方，所述金属屑过滤器(207)下端面设有出液口(215)，所述储液箱(205)上设有与出液口(215)位置对应的进液口(206)，所述金属屑过滤器(207)和储液箱(205)均固定设置在支架(101)内侧。

2.根据权利要求1所述的一种五轴数控机床，其特征在于：所述Y向导轨(123)和X向导轨(106)垂直设置，所述X轴电机(103)设置在两条X向导轨(106)之间，所述X轴电机(103)出力轴端通过联轴器(104)与丝杠(105)一端连接，所述丝杠(105)另一端与L型立柱(107)连接，所述丝杠(105)通过X轴电机(103)驱动L型立柱(107)左右运动。

3.根据权利要求1所述的一种五轴数控机床，其特征在于：所述Z轴电机(120)出力轴端通过皮带(117)与第二丝杠(118)一端传动连接，所述第二丝杠(118)另一端通过连接块(119)与主轴立柱(108)连接，所述第二丝杠(118)通过皮带传动驱动主轴立柱(108)上下运动，所述主轴立柱(108)上设有多个圆孔，所述主轴立柱(108)外圈包有主轴防护罩(115)。

4.根据权利要求1所述的一种五轴数控机床，其特征在于：所述主轴立柱(108)两侧设有Z向导轨(121)，L型立柱(107)与主轴立柱(108)相对端设有Z向滑块(122)，所述Z向滑块(122)通过三角柱与L型立柱(107)固定连接，所述Z向导轨(121)与Z向滑块(122)为滑动连接，所述直联式主轴(109)下端与刀具(110)固定，所述刀具(110)一侧设有切屑液管道出口(116)。

5.根据权利要求1所述的一种五轴数控机床，其特征在于：所述直联式主轴(109)下方设有对刀仪(112)，所述对刀仪(112)固定在支架(101)的内侧，所述横向床身(102)下方设有刀库(113)，所述刀库(113)与支架(101)内侧上的刀库导轨(111)滑动连接，所述刀库(113)设置在对刀仪(112)后方，所述刀库(113)前端和上端均设有刀库挡板(114)，所述刀库挡板(114)下方设有与对刀仪(112)位置对应的躲空，通过伸缩气缸(124)驱动所述刀库(113)沿刀库导轨(111)前后运动，所述伸缩气缸(124)固定设置在支架(101)内侧。

6.根据权利要求1所述的一种五轴数控机床，其特征在于：所述方腔(213)设置在夹具(210)的正下方，所述集料槽(204)上方设有接料边槽(203)，所述接料边槽(203)设置在工作台(201)的两侧，并固定在支架(101)的外侧，所述接料边槽(203)通过排料管道(202)与集料槽(204)相通。

7.根据权利要求1所述的一种五轴数控机床，其特征在于：所述集料槽(204)为外表面为锥形，所述集料槽(204)侧壁通过三角支撑架与支架(101)固定连接，所述集料槽(204)与金属屑过滤器(207)之间设有漏斗(209)，所述漏斗(209)上端与集料槽(204)固定连接，下端与金属屑过滤器(207)进料口(208)相对并接触。

8.根据权利要求1所述的一种五轴数控机床，其特征在于：所述储液箱(205)横截面为凹字型，所述金属屑过滤器(207)下端面设有两个出液口(215)，所述储液箱(205)上设有与出液口(215)位置相对应的两个进液口(206)。

9.根据权利要求1所述的一种五轴数控机床，其特征在于：所述工作台(201)固定设置在支架(101)上，所述工作台(201)上设有夹具(210)、第一驱动电机(211)和第二驱动电机(212)，所述第一驱动电机(211)与第二驱动电机(212)轴心线垂直，所述第一驱动电机(211)驱动夹具(210)左右转动，所述第二驱动电机(212)驱动夹具(210)沿其中心线自转。