CN212020319U - 一种五轴联动刀具数控磨床 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种五轴联动刀具数控磨床，包括机床床身，机床床身上设有基座，所述基座的右部设有X轴滑台和用于驱动X轴滑台左右移动的第一驱动机构，所述X轴滑台上设有B轴和用于驱动B轴进行360°自转的第一驱动装置，所述B轴上设有电主轴，电主轴上套设有工作砂轮，通过电主轴带动工作砂轮转动，所述电主轴的左侧设有3D检测探针。采用上述结构，加工过程中，B轴的转动惯量小，磨削轻快，可以实现非常圆滑的转动。
Description
技术领域
本实用新型属于数控磨床技术领域，具体的说，是关于一种五轴联动刀具数控磨床。
背景技术
五轴联动刀具数控磨床是一种科技含量高、精密度高、专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。目前，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。
传统的五轴联动刀具数控磨床，其五轴的排布方式为X/Y/Z/A轴组成一部分，B轴组成另一部分。但该结构已经不能满足现代化生产加工的需要。现有的五轴联动数控机床，其五轴的排布方式通常是X/Y/A轴组成一部分，Z/B轴组成一部分。A轴安装于X轴滑台上，X轴滑台坐落在Y轴滑台上；或者，A轴安装于Y轴滑台上，Y轴滑台坐落在X轴滑台上；同时，B轴坐落在Z轴滑台上，Z轴上设有电主轴，电主轴上套设有工作砂轮；或者，Z轴滑台坐落在B轴上，B轴上放置有电主轴，电主轴上套设有工作砂轮。
但是，电主轴和工作砂轮的重量比较重。当B轴放置于Z轴下方时，由于B轴是旋转轴，而Z轴是升降轴，当B轴和Z轴组合在一起时，既要上下运动，又要旋转运动，电主轴和工作砂轮的重量都落在B轴上，其转动比较困难，而且当快速运转时，在急停过程中，由于惯性，对设备的损伤非常大。
或者，当B轴放置于Z轴上方时，使得B轴处于悬空状态，当B轴和Z轴组合在一起时，既要上下运动，又要旋转运动。由于电主轴和工作砂轮的重量都落在B轴上，而B轴处于悬空状态，使得B轴转动不稳固，影响转动效果。
另外，现有的五轴联动刀具数控磨床，其X轴滑台相对于两平行导轨滑动，同样的，Y轴滑台相对于另两平行导轨滑动。由于现有的导轨的上端在同一水平面上。加工过程中，当受到较强弯曲倾覆力时，导轨上方的X轴滑台和Y轴滑台受到的弯曲倾覆力比较大，容易发生形变，影响设备的加工精度和使用寿命。
因此有必要加以改进。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种五轴联动刀具数控磨床，以解决现有五轴联动刀具数控磨床的B轴转动不稳固或者B轴转动惯性量大导致转动急停时损伤设备而影响设备的使用寿命的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种五轴联动刀具数控磨床，包括机床床身，机床床身上设有基座，所述基座的右部设有X轴滑台和用于驱动X轴滑台左右移动的第一驱动机构，
所述X轴滑台上设有B轴和用于驱动B轴进行360°自转的第一驱动装置，所述B轴上设有电主轴，电主轴上套设有工作砂轮，通过电主轴带动工作砂轮转动，所述电主轴的左侧设有3D检测探针，用于对完成后的工件进行测量。
根据本实用新型，所述第一驱动机构包括第一滚珠丝杠和用于驱动第一滚珠丝杠上的第一滚珠滑动的第一电机，所述第一滚珠与X轴滑台固定连接或可拆卸连接。
根据本实用新型，所述基座的右部上方的前后两端分别设有第一导轨和第二导轨，所述X轴滑台的底部设有第一滑槽和第二滑槽，或者，基座的右部上方的前后两端分别设有第一滑槽和第二滑槽，所述X轴滑台的底部设有第一导轨和第二导轨，
所述第一导轨与第一滑槽相匹配，所述第二导轨与第二滑槽相匹配，使得所述X轴滑台可相对所述基座左右滑动。
进一步的，所述第一导轨的上端面高于第二导轨的上端面，或者，第二导轨的上端面高于第一导轨的上端面，使得第一导轨和第二导轨之间形成落差导轨，采用落差导轨结构，加工过程中当受到较强弯曲倾覆力，较高支撑导轨部分将弯曲倾覆力分解出较大部分为垂直分力，再将垂直分力通过床身机构传导作用于地面，大大降低X轴实际所受的弯曲倾覆力，这样的好处是使得加工过程中，X轴受力减少，进而减小形变，最大限度的保障设备加工时的精度。
根据本实用新型，所述第一驱动装置为伺服电机。
根据本实用新型，所述基座的左部设有Y轴滑台以及设有用于驱动Y轴滑台相对基座前后滑动的第二驱动机构，所述Y轴滑台上设有Z轴滑台以及设有用于驱动Z轴滑台相对Y轴滑台上升或下降的第三驱动机构，
所述Z轴滑台上设有A轴箱体，所述A轴箱体上设有A轴，所述X轴滑台上还设有用于驱动A轴进行360°自转的第二驱动装置，所述A轴用于安装圆形棒料。
根据本实用新型，所述基座左部上方的左右两端分别设有第三导轨和第四导轨，所述Y轴滑台的底部设有第三滑槽和第四滑槽，或者，基座的左部上方的左右两端设有第三滑槽和第四滑槽，所述Y轴滑台的底部设有第三导轨和第四导轨，
所述第三导轨与第三滑槽相匹配，所述第四导轨与第四滑槽相匹配，使得所述Y轴滑台可相对所述基座前后滑动。
进一步的，所述第三导轨的上端面高于第四导轨的上端面，或者，第四导轨的上端面高于第三导轨的上端面，使得第三导轨和第四导轨之间形成落差导轨。采用落差导轨结构，加工过程中当受到较强弯曲倾覆力，较高支撑导轨部分将弯曲倾覆力分解出较大部分为垂直分力，再将垂直分力通过床身机构传导作用于地面，大大降低Y轴实际所受的弯曲倾覆力，这样的好处是使得加工过程中，Y轴受力减少，进而减小形变，最大限度的保障设备加工时的精度。
根据本实用新型，所述第二驱动机构包括第二滚珠丝杠和用于驱动第二滚珠丝杠上的第二滚珠前后滑动的第二电机，所述第二滚珠与Y轴滑台固定连接或可拆卸连接。
进一步的，所述第二电机为伺服电机。
根据本实用新型，所述第三驱动机构包括第三滚珠丝杠和用于驱动第三滚珠丝杠上的第三滚珠上下滑动的第三电机，所述第三滚珠与Z轴滑台固定连接或可拆卸连接。
本实用新型的五轴联动刀具数控磨床，其有益效果是：
1、本申请的B轴放于X轴上，由于X轴只是左右移动，既能避免B轴悬空，又能实现B轴转动惯量小，在加工圆弧时，程序在急停过程中，B轴的转动惯量小，磨削轻快，可以实现非常圆滑的转动；
2、采用卧式磨削结构，整体刚性更强，同时，采用Y/Z/A轴+X/B轴可以实现设备小型化，节省车间空间；
3、其排布方式为：Y/Z/A轴组成一部分，X/B轴组成一部分。A轴安装于Z轴上，Z轴坐落在Y轴上；同时B轴坐落在X轴上。此排布结构模拟日常中人雕刻物件的形式，即将要雕刻的物件固定在工作台，人手把合工具进行工作。同理，让A轴（即，安装工件的旋转轴）坐落在一个自重大的Y/Z轴组合结构上，类似将物件固定在桌子上，这样加工过程中工件更稳固，生产出来的产品精度更高。同时通过Z轴上下运动，实现对工件上下不同位置的加工。B轴（即，加工输出轴）与X轴组成另外一部分，相较于Y/Z/A组合更轻量化，类似于人手把合工具，极其灵活，可以非常方便的对工件各个部位进行加工。同时通过X轴的前后运动，实现对工件不同长度的加工。此结构，极大提高设备的整体灵活性、方便性和快速加工的要求。
附图说明
图1为本实用新型的五轴联动刀具数控磨床的结构示意图。
图2为本实用新型的五轴联动刀具数控磨床的右视图示意图。
图3为本实用新型的五轴联动刀具数控磨床的正面示意图。
具体实施方式
以下结合具体附图，对本实用新型的一种五轴联动刀具数控磨床作进一步详细说明。在本实施例的描述中，除非另有说明，术语 “前”、“后”、“左”、“右”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五轴联动刀具数控磨床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。
如图1所示，为本实用新型的一种五轴联动刀具数控磨床，包括机床床身1，所述机床床身1上设有基座2，所述基座2的右部设有X轴滑台3和用于驱动X轴滑台3左右移动的第一驱动机构，
所述X轴滑台3上设有B轴4和用于驱动B轴4进行360°自转的第一驱动装置，所述B轴4上设有电主轴5，电主轴5上套设有工作砂轮6，通过电主轴5带动工作砂轮6转动，所述电主轴5的左侧设有3D检测探针7，用于对完成后的工件进行测量。
所述第一驱动机构包括第一滚珠丝杠11和用于驱动第一滚珠丝杠11上的第一滚珠滑动的第一电机16，所述第一滚珠与X轴滑台3固定连接或可拆卸连接。
如图2所示，所述基座2的右部上方的前后两端分别设有第一导轨21和第二导轨22，所述X轴滑台3的底部设有第一滑槽31和第二滑槽32，或者，基座2的右部上方的前后两端分别设有第一滑槽和第二滑槽，所述X轴滑台3的底部设有第一导轨和第二导轨，所述第一导轨21与第一滑槽31相匹配，所述第二导轨22与第二滑槽32相匹配，使得所述X轴滑台3可相对所述基座2左右滑动。
所述第一导轨21的上端面高于第二导轨22的上端面，或者，第二导轨22的上端面高于第一导轨21的上端面，使得第一导轨21和第二导轨22之间形成落差导轨。采用落差导轨结构，加工过程中当受到较强弯曲倾覆力，较高支撑导轨部分将弯曲倾覆力分解出较大部分为垂直分力，再将垂直分力通过床身机构传导作用于地面，大大降低X轴实际所受的弯曲倾覆力，这样的好处是使得加工过程中，X轴受力减少，进而减小形变，最大限度的保障设备加工时的精度。
所述第一驱动装置为伺服电机。
所述基座2的左部设有Y轴滑台8以及设有用于驱动Y轴滑台相对基座前后滑动的第二驱动机构，所述Y轴滑台8上设有Z轴滑台9以及设有用于驱动Z轴滑台9相对Y轴滑台8上升或下降的第三驱动机构，
所述Z轴滑台9上设有A轴箱体10，所述A轴箱体10上设有A轴101，所述X轴滑台3上还设有用于驱动A轴101进行360°自转的第二驱动装置，所述A轴101用于安装圆形棒料20。应该说明，A轴箱体10和A轴101之间的安装方式为现有技术，A轴101与圆形棒料20的安装方式为现有技术。
如图1和图3所示，所述基座2的左部上方的左右两端分别设有第三导轨23和第四导轨24，所述Y轴滑台8的底部设有第三滑槽81和第四滑槽82，或者，基座2的左部上方的左右两端设有第三滑槽和第四滑槽，所述Y轴滑台的底部设有第三导轨和第四导轨，所述第三导轨23与第三滑槽81相匹配，所述第四导轨24与第四滑槽82相匹配，使得所述Y轴滑台8可相对所述基座2前后滑动。
所述第三导轨23的上端面高于第四导轨24的上端面，或者，第四导轨24的上端面高于第三导轨23的上端面，使得第三导轨23和第四导轨24之间形成落差导轨。采用落差导轨结构，加工过程中当受到较强弯曲倾覆力，较高支撑导轨部分将弯曲倾覆力分解出较大部分为垂直分力，再将垂直分力通过床身机构传导作用于地面，大大降低Y轴实际所受的弯曲倾覆力，这样的好处是使得加工过程中，Y轴受力减少，进而减小形变，最大限度的保障设备加工时的精度。
所述第二驱动机构包括第二滚珠丝杠和用于驱动第二滚珠丝杠上的第二滚珠前后滑动的第二电机15，所述第二滚珠与Y轴滑台固定连接或可拆卸连接。所述第二电机为伺服电机。
所述Y轴滑台8的右侧面设有第五导轨83和第六导轨84，所述Z轴滑台9的左侧面上设有第五滑槽和第六滑槽，或者，所述Y轴滑台的右侧面设有第五滑槽和第六滑槽，所述Z轴滑台的左侧面上设有第五导轨和第六导轨，所述第五滑槽和第五导轨83相匹配，所述第六滑槽和第六导轨84相匹配，使得所述Z轴滑台9可相对所述Y轴滑台8上下滑动。
所述第三驱动机构包括第三滚珠丝杠13和用于驱动第三滚珠丝杠13上的第三滚珠上下滑动的第三电机14，所述第三滚珠与Z轴滑台固定连接或可拆卸连接。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰。这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种五轴联动刀具数控磨床，包括机床床身，其特征在于，机床床身上设有基座，所述基座的右部设有X轴滑台和用于驱动X轴滑台左右移动的第一驱动机构，
所述X轴滑台上设有B轴和用于驱动B轴进行360°自转的第一驱动装置，所述B轴上设有电主轴，电主轴上套设有工作砂轮，通过电主轴带动工作砂轮转动，所述电主轴的左侧设有3D检测探针。
2.如权利要求1所述的五轴联动刀具数控磨床，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一滚珠丝杠和用于驱动第一滚珠丝杠上的第一滚珠滑动的第一电机，所述第一滚珠与X轴滑台固定连接或可拆卸连接。
3.如权利要求1所述的五轴联动刀具数控磨床，其特征在于，所述基座的右部上方的前后两端分别设有第一导轨和第二导轨，所述X轴滑台的底部设有第一滑槽和第二滑槽，或者，基座的右部上方的前后两端分别设有第一滑槽和第二滑槽，所述X轴滑台的底部设有第一导轨和第二导轨，
所述第一导轨与第一滑槽相匹配，所述第二导轨与第二滑槽相匹配，使得所述X轴滑台可相对所述基座左右滑动。
4.如权利要求3所述的五轴联动刀具数控磨床，其特征在于，所述第一导轨的上端面高于第二导轨的上端面，或者，第二导轨的上端面高于第一导轨的上端面，使得第一导轨和第二导轨之间形成落差导轨。
5.如权利要求1所述的五轴联动刀具数控磨床，其特征在于，所述基座的左部设有Y轴滑台以及设有用于驱动Y轴滑台相对基座前后滑动的第二驱动机构，所述Y轴滑台上设有Z轴滑台以及设有用于驱动Z轴滑台相对Y轴滑台上升或下降的第三驱动机构，
所述Z轴滑台上设有A轴箱体，所述A轴箱体上设有A轴，所述X轴滑台上还设有用于驱动A轴进行360°自转的第二驱动装置，所述A轴用于安装圆形棒料。
6.如权利要求5所述的五轴联动刀具数控磨床，其特征在于，所述基座的左部上方的左右两端分别设有第三导轨和第四导轨，所述Y轴滑台的底部设有第三滑槽和第四滑槽，或者，基座的左部上方的左右两端设有第三滑槽和第四滑槽，所述Y轴滑台的底部设有第三导轨和第四导轨，
所述第三导轨与第三滑槽相匹配，所述第四导轨与第四滑槽相匹配，使得所述Y轴滑台可相对所述基座前后滑动。
7.如权利要求6所述的五轴联动刀具数控磨床，其特征在于，所述第三导轨的上端面高于第四导轨的上端面，或者，第四导轨的上端面高于第三导轨的上端面，使得第三导轨和第四导轨之间形成落差导轨。
8.如权利要求5所述的五轴联动刀具数控磨床，其特征在于，所述第二驱动机构包括第二滚珠丝杠和用于驱动第二滚珠丝杠上的第二滚珠前后滑动的第二电机，所述第二滚珠与Y轴滑台固定连接或可拆卸连接。
9.如权利要求5所述的五轴联动刀具数控磨床，其特征在于，所述第三驱动机构包括第三滚珠丝杠和用于驱动第三滚珠丝杠上的第三滚珠上下滑动的第三电机，所述第三滚珠与Z轴滑台固定连接或可拆卸连接。
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| CN202020762847.4U CN212020319U (zh) | 2020-05-11 | 2020-05-11 | 一种五轴联动刀具数控磨床 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114571010A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-06-03 | 陈文通 | 塑料模具型芯螺纹加工的数控磨床 |
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2020
- 2020-05-11 CN CN202020762847.4U patent/CN212020319U/zh active Active
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