CN212683159U - 一种高速高精度线轨加工中心 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高速高精度线轨加工中心，包括横向运动装置、纵向运动装置、竖向运动装置和固定装置，横向运动装置固定设置在加工中心的底部纵向运动装置固定设置在横向运动装置的顶端竖向运动装置位于纵向运动装置的顶部，固定装置位于加工中心的内部，所述固定装置包括横向夹紧机构、纵向限位机构和刀具锁紧机构，横向夹紧机构设置在纵向运动装置的顶端，纵向限位机构设置在纵向运动装置的顶端，刀具锁紧机构固定设置在竖向运动装置的外侧底部，本实用新型通过刀具锁紧机构可以在加工时将刀具牢牢锁紧，不会使刀具产生晃动偏移，并且本实用新型通过横向夹紧机构和纵向限位机构可以在加工时将工件四周夹紧，不会使工件偏移，提高精度。

Description

一种高速高精度线轨加工中心

技术领域

本实用新型涉及高速高精度加工中心领域，具体涉及一种高速高精度线轨加工中心。

背景技术

加工中心是数控机床的代表，是高新技术集成度高的典型机电一体化机械加工设备，是机械加工工业发展的方向，线轨指的是滚动导轨，也称为“直线导轨”，其优点是低摩擦，响应性和小惯性，组装方法通过多组压板固定在床身上，安装调整方便。

现有的高速高精度线轨加工中心在加工时由于刀具会承受较大的力而有可能会使刀具产生晃动偏移，并且现有的一些高速高精度线轨加工中心在加工时并不能将工件夹紧，产生误差，影响精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高速高精度线轨加工中心。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种高速高精度线轨加工中心，包括横向运动装置、纵向运动装置、竖向运动装置和固定装置，地面上固定设置有一个加工中心，横向运动装置固定设置在加工中心的底部用于控制工件的横向运动，纵向运动装置固定设置在横向运动装置的顶端用于控制工件的纵向运动，竖向运动装置位于纵向运动装置的顶部用于控制刀具的上下运动，且竖向运动装置与加工中心固定连接，固定装置位于加工中心的内部，所述固定装置包括横向夹紧机构、纵向限位机构和刀具锁紧机构，横向夹紧机构设置在纵向运动装置的顶端用于夹紧工件，纵向限位机构设置在纵向运动装置的顶端用于将工件限位，刀具锁紧机构固定设置在竖向运动装置的外侧底部用于刀具的锁紧。

进一步的，横向夹紧机构包括固定夹具、第二气缸、第二气缸座和第一夹具，固定夹具固定设置在纵向运动装置的顶端，第二气缸座固定设置在纵向运动装置的顶端，第二气缸座上开设有三个通孔，第二气缸固定设置在第二气缸座的一侧，且第二气缸的输出端穿过一个通孔，第一夹具可滑动的设置在纵向运动装置的顶端，且第一夹具与第二气缸之间有连接二者的连接器，第二气缸座与第三气缸座之间还设置有两个导柱，两个导柱均分别穿过一个通孔。

进一步的，纵向限位机构包括第三气缸、第三气缸座和第二夹具，第三气缸座固定设置在纵向运动装置的顶端，第三气缸座上开设有三个通孔，第三气缸固定设置在第三气缸座的一侧，且第三气缸的输出端穿过一个通孔，第二夹具固定设置在第三气缸的输出端上，且第二夹具和第三气缸之间有连接二者的连接器，第二夹具和第三气缸座之间还设置有两个导柱，两个导柱均分别穿过一个通孔。

进一步的，刀具锁紧机构包括连接板、第三电机、套筒、两个电动推杆和扇形推板，连接板固定设置在竖向运动装置的一侧，连接板上开设有一个通孔，第三电机固定设置在连接板的顶部，且第三电机与连接板之间设置有连接二者的电机座，套筒位于第三电机的底部，且套筒和第三电机之间有连接二者的联轴器，套筒的两侧均开设有一侧槽，套筒的内部设置有一个刀具，刀具的顶端两侧各设置有一个凸块，套筒上的槽中均设置有一个锁紧块，每个槽的上方均设置有一个弹簧，电动推杆固定设置在连接板上，电动推杆的输出端上设置有一个推板，扇形推板位于弹簧和推板之间，且扇形推板与弹簧抵触，扇形推板与推板固定连接。

进一步的，横向运动装置包括第一电机、第一丝杆滑轨和滑板，第一丝杆滑轨固定设置在加工中心的底部，第一电机固定设置在第一丝杆滑轨的一侧，滑板固定设置在第一丝杆滑轨的滑块上。

进一步的，纵向运动装置包括第二电机、第二丝杆滑轨和工作台，第二丝杆滑轨固定设置在滑板的顶端，第二电机固定设置在第二丝杆滑轨的一侧，工作台固定设置在第二丝杆滑轨的滑块上，工作台的表面开设有若干个滑槽，第一夹具设置在其中两个滑槽中。

进一步的，竖向运动装置包括第一气缸、第一气缸座、导板和两个导柱，第一气缸座固定设置在加工中心的顶部，且第一气缸座上开设有三个通孔，第一气缸固定设置在第一气缸座上，且第一气缸的输出端穿过一个通孔，两个导柱分别设置在一个通孔中，导板位于第一气缸的底部，且导板与第一气缸之间有连接二者的连接器。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种高速高精度线轨加工中心，通过刀具锁紧机构可以在加工时将刀具牢牢锁紧，不会使刀具产生晃动偏移，并且本实用新型通过横向夹紧机构和纵向限位机构可以在加工时将工件四周夹紧，不会使工件偏移，提高精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为加工中心的立体结构示意图；

图3为横向运动装置的立体结构示意图；

图4为纵向运动装置的立体结构示意图；

图5为竖向运动装置的立体结构示意图；

图6为固定装置的立体结构示意图；

图7为横向夹紧机构的立体结构示意图；

图8为纵向夹紧机构的立体结构示意图；

图9为刀具锁紧机构的立体结构示意图；

图10为刀具锁紧机构的立体结构分解示意图；

图中：

1、加工中心；

2、横向运动装置；2a、第一电机；2b、第一丝杆滑轨；2c、滑板；

3、纵向运动装置；3a、第二电机；3b、第二丝杆滑轨；3c、工作台；3d、滑槽；

4、竖向运动装置；4a、第一气缸；4b、第一气缸座；4c、导板；4d、导柱；

5、固定装置；5a、横向夹紧机构；5a1、固定夹具；5a2、第二气缸；5a3、第二气缸座；5a4、第一夹具；5b、纵向限位机构；5b1、第三气缸；5b2、第三气缸座；5b3、第二夹具；5c、刀具锁紧机构；5c1、连接板；5c2、第三电机；5c3、套筒；5c4、刀具；5c5、锁紧块；5c6、弹簧；5c7、电动推杆；5c8、推板；5c9、扇形推板。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

参照图1至图10所示的一种高速高精度线轨加工中心，包括横向运动装置2、纵向运动装置3、竖向运动装置4和固定装置5，地面上固定设置有一个加工中心1，横向运动装置2固定设置在加工中心1的底部用于控制工件的横向运动，纵向运动装置3固定设置在横向运动装置2的顶端用于控制工件的纵向运动，竖向运动装置4位于纵向运动装置3的顶部用于控制刀具的上下运动，且竖向运动装置4与加工中心1固定连接，固定装置5位于加工中心1的内部，所述固定装置5包括横向夹紧机构5a、纵向限位机构5b和刀具锁紧机构5c，横向夹紧机构5a设置在纵向运动装置3的顶端用于夹紧工件，纵向限位机构5b设置在纵向运动装置3的顶端用于将工件限位，刀具锁紧机构5c固定设置在竖向运动装置4的外侧底部用于刀具的锁紧。首先工人将工件放置在横向夹紧机构5a上，之后启动横向夹紧机构5a将工件夹紧，然后启动纵向限位机构5b，通过纵向限位机构5b的作用将工件限位，之后工人打开横向运动装置2，通过横向运动装置2的作用使得工件横向移动并被带到合适的位置，之后工人打开纵向运动装置3，通过纵向运动装置3的作用使得工件纵向移动并被带到合适的位置，然后工人启动竖向运动装置4，通过竖向运动装置4的作用，使得刀具被带到合适的位置，通过刀具锁紧机构5c的作用可以使得刀具被夹紧固定，并且方便换刀。

横向夹紧机构5a包括固定夹具5a1、第二气缸5a2、第二气缸座5a3和第一夹具5a4，固定夹具5a1固定设置在纵向运动装置3的顶端，第二气缸座5a3固定设置在纵向运动装置3的顶端，第二气缸座5a3上开设有三个通孔，第二气缸5a2固定设置在第二气缸座5a3的一侧，且第二气缸5a2的输出端穿过一个通孔，第一夹具5a4可滑动的设置在纵向运动装置3的顶端，且第一夹具5a4与第二气缸5a2之间有连接二者的连接器，第二气缸座5a3与第三气缸座5b2之间还设置有两个导柱，两个导柱均分别穿过一个通孔。首先工人将工件放置在固定夹具5a1上，之后启动第二气缸5a2，通过第二气缸5a2的作用使得第一夹具5a4运动，当第一夹具5a4运动至碰到工件时可以将工件夹紧。

纵向限位机构5b包括第三气缸5b1、第三气缸座5b2和第二夹具5b3，第三气缸座5b2固定设置在纵向运动装置3的顶端，第三气缸座5b2上开设有三个通孔，第三气缸5b1固定设置在第三气缸座5b2的一侧，且第三气缸5b1的输出端穿过一个通孔，第二夹具5b3固定设置在第三气缸5b1的输出端上，且第二夹具5b3和第三气缸5b1之间有连接二者的连接器，第二夹具5b3和第三气缸座5b2之间还设置有两个导柱，两个导柱均分别穿过一个通孔。当第一夹具5a4将工件夹紧后，启动第三气缸5b1，通过第三气缸5b1的作用带动第二夹具5b3运动，当第二夹具5b3运动至碰到工件时就可以将工件限位，使工件在加工过程中不会晃动。

刀具锁紧机构5c包括连接板5c1、第三电机5c2、套筒5c3、两个电动推杆5c7和扇形推板5c9，连接板5c1固定设置在竖向运动装置4的一侧，连接板5c1上开设有一个通孔，第三电机5c2固定设置在连接板5c1的顶部，且第三电机5c2与连接板5c1之间设置有连接二者的电机座，套筒5c3位于第三电机5c2的底部，且套筒5c3和第三电机5c2之间有连接二者的联轴器，套筒5c3的两侧均开设有一侧槽，套筒5c3的内部设置有一个刀具5c4，刀具5c4的顶端两侧各设置有一个凸块，套筒5c3上的槽中均设置有一个锁紧块5c5，每个槽的上方均设置有一个弹簧5c6，电动推杆5c7固定设置在连接板5c1上，电动推杆5c7的输出端上设置有一个推板5c8，扇形推板5c9位于弹簧5c6和推板5c8之间，且扇形推板5c9与弹簧5c6抵触，扇形推板5c9与推板5c8固定连接。启动第三电机5c2，第三电机5c2会带动套筒5c3旋转，套筒5c3旋转后会带动刀具5c4旋转对工件进行加工，当中途需要换刀时，通过两个电动推杆5c7和推板5c8的作用使得扇形推板5c9和锁紧块5c5向外打开，此时就可以进行换刀。

横向运动装置2包括第一电机2a、第一丝杆滑轨2b和滑板2c，第一丝杆滑轨2b固定设置在加工中心1的底部，第一电机2a固定设置在第一丝杆滑轨2b的一侧，滑板2c固定设置在第一丝杆滑轨2b的滑块上。当工件被限位后，打开第一电机2a，当第一电机2a工作后，第一丝杆滑轨2b就会工作，第一丝杆滑轨2b带动滑块运动并且使得滑板2c也一起运动，此时就可以使工件横向移动并被带到合适的位置。

纵向运动装置3包括第二电机3a、第二丝杆滑轨3b和工作台3c，第二丝杆滑轨3b固定设置在滑板2c的顶端，第二电机3a固定设置在第二丝杆滑轨3b的一侧，工作台3c固定设置在第二丝杆滑轨3b的滑块上，工作台3c的表面开设有若干个滑槽3d，第一夹具5a4设置在其中两个滑槽3d中。当工件横向移动并被带到合适的位置后，打开第二电机3a，当第二电机3a工作后，第二丝杆滑轨3b就会工作，第二丝杆滑轨3b带动滑块运动并且使得工作台3c也一起运动使工件纵向移动并被带到合适的位置。

竖向运动装置4包括第一气缸4a、第一气缸座4b、导板4c和两个导柱4d，第一气缸座4b固定设置在加工中心1的顶部，且第一气缸座4b上开设有三个通孔，第一气缸4a固定设置在第一气缸座4b上，且第一气缸4a的输出端穿过一个通孔，两个导柱4d分别设置在一个通孔中，导板4c位于第一气缸4a的底部，且导板4c与第一气缸4a之间有连接二者的连接器。当工件纵向移动并被带到合适的位置后，启动第一气缸4a，当第一气缸4a工作后，会带动导板4c一起向下运动，导板4c向下运动使得刀具也会向下运动，最后使得刀具被带到合适的位置。

工作原理：首先工人将工件放置在固定夹具5a1上，之后启动第二气缸5a2，通过第二气缸5a2的作用使得第一夹具5a4运动，当第一夹具5a4运动至碰到工件时可以将工件夹紧，然后启动第三气缸5b1，通过第三气缸5b1的作用带动第二夹具5b3运动，当第二夹具5b3运动至碰到工件时就可以将工件限位，使工件在加工过程中不会晃动，之后工人打开第一电机2a，当第一电机2a工作后，第一丝杆滑轨2b就会工作，第一丝杆滑轨2b带动滑块运动并且使得滑板2c也一起运动，此时就可以使工件横向移动并被带到合适的位置，之后工人打开第二电机3a，当第二电机3a工作后，第二丝杆滑轨3b就会工作，第二丝杆滑轨3b带动滑块运动并且使得工作台3c也一起运动使工件纵向移动并被带到合适的位置，然后工人启动第一气缸4a，当第一气缸4a工作后，会带动导板4c一起向下运动，导板4c向下运动使得刀具也会向下运动，最后使得刀具被带到合适的位置，启动第三电机5c2，第三电机5c2会带动套筒5c3旋转，套筒5c3旋转后会带动刀具5c4旋转对工件进行加工，当中途需要换刀时，通过两个电动推杆5c7和推板5c8的作用使得扇形推板5c9和锁紧块5c5向外打开，此时就可以进行换刀。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本实用新型做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本实用新型的精神，都应在本实用新型的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (7)

1.一种高速高精度线轨加工中心，其特征在于，包括横向运动装置(2)、纵向运动装置(3)、竖向运动装置(4)和固定装置(5)，地面上固定设置有一个加工中心(1)，横向运动装置(2)固定设置在加工中心(1)的底部用于控制工件的横向运动，纵向运动装置(3)固定设置在横向运动装置(2)的顶端用于控制工件的纵向运动，竖向运动装置(4)位于纵向运动装置(3)的顶部用于控制刀具的上下运动，且竖向运动装置(4)与加工中心(1)固定连接，固定装置(5)位于加工中心(1)的内部，所述固定装置(5)包括横向夹紧机构(5a)、纵向限位机构(5b)和刀具锁紧机构(5c)，横向夹紧机构(5a)设置在纵向运动装置(3)的顶端用于夹紧工件，纵向限位机构(5b)设置在纵向运动装置(3)的顶端用于将工件限位，刀具锁紧机构(5c)固定设置在竖向运动装置(4)的外侧底部用于刀具的锁紧。

2.根据权利要求1所述的一种高速高精度线轨加工中心，其特征在于，横向夹紧机构(5a)包括固定夹具(5a1)、第二气缸(5a2)、第二气缸座(5a3)和第一夹具(5a4)，固定夹具(5a1)固定设置在纵向运动装置(3)的顶端，第二气缸座(5a3)固定设置在纵向运动装置(3)的顶端，第二气缸座(5a3)上开设有三个通孔，第二气缸(5a2)固定设置在第二气缸座(5a3)的一侧，且第二气缸(5a2)的输出端穿过一个通孔，第一夹具(5a4)可滑动的设置在纵向运动装置(3)的顶端，且第一夹具(5a4)与第二气缸(5a2)之间有连接二者的连接器，第二气缸座(5a3)与第三气缸座(5b2)之间还设置有两个导柱，两个导柱均分别穿过一个通孔。

3.根据权利要求2所述的一种高速高精度线轨加工中心，其特征在于，纵向限位机构(5b)包括第三气缸(5b1)、第三气缸座(5b2)和第二夹具(5b3)，第三气缸座(5b2)固定设置在纵向运动装置(3)的顶端，第三气缸座(5b2)上开设有三个通孔，第三气缸(5b1)固定设置在第三气缸座(5b2)的一侧，且第三气缸(5b1)的输出端穿过一个通孔，第二夹具(5b3)固定设置在第三气缸(5b1)的输出端上，且第二夹具(5b3)和第三气缸(5b1)之间有连接二者的连接器，第二夹具(5b3)和第三气缸座(5b2)之间还设置有两个导柱，两个导柱均分别穿过一个通孔。

4.根据权利要求3所述的一种高速高精度线轨加工中心，其特征在于，刀具锁紧机构(5c)包括连接板(5c1)、第三电机(5c2)、套筒(5c3)、两个电动推杆(5c7)和扇形推板(5c9)，连接板(5c1)固定设置在竖向运动装置(4)的一侧，连接板(5c1)上开设有一个通孔，第三电机(5c2)固定设置在连接板(5c1)的顶部，且第三电机(5c2)与连接板(5c1)之间设置有连接二者的电机座，套筒(5c3)位于第三电机(5c2)的底部，且套筒(5c3)和第三电机(5c2)之间有连接二者的联轴器，套筒(5c3)的两侧均开设有一侧槽，套筒(5c3)的内部设置有一个刀具(5c4)，刀具(5c4)的顶端两侧各设置有一个凸块，套筒(5c3)上的槽中均设置有一个锁紧块(5c5)，每个槽的上方均设置有一个弹簧(5c6)，电动推杆(5c7)固定设置在连接板(5c1)上，电动推杆(5c7)的输出端上设置有一个推板(5c8)，扇形推板(5c9)位于弹簧(5c6)和推板(5c8)之间，且扇形推板(5c9)与弹簧(5c6)抵触，扇形推板(5c9)与推板(5c8)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种高速高精度线轨加工中心，其特征在于，横向运动装置(2)包括第一电机(2a)、第一丝杆滑轨(2b)和滑板(2c)，第一丝杆滑轨(2b)固定设置在加工中心(1)的底部，第一电机(2a)固定设置在第一丝杆滑轨(2b)的一侧，滑板(2c)固定设置在第一丝杆滑轨(2b)的滑块上。

6.根据权利要求5所述的一种高速高精度线轨加工中心，其特征在于，纵向运动装置(3)包括第二电机(3a)、第二丝杆滑轨(3b)和工作台(3c)，第二丝杆滑轨(3b)固定设置在滑板(2c)的顶端，第二电机(3a)固定设置在第二丝杆滑轨(3b)的一侧，工作台(3c)固定设置在第二丝杆滑轨(3b)的滑块上，工作台(3c)的表面开设有若干个滑槽(3d)，第一夹具(5a4)设置在其中两个滑槽(3d)中。

7.根据权利要求6所述的一种高速高精度线轨加工中心，其特征在于，竖向运动装置(4)包括第一气缸(4a)、第一气缸座(4b)、导板(4c)和两个导柱(4d)，第一气缸座(4b)固定设置在加工中心(1)的顶部，且第一气缸座(4b)上开设有三个通孔，第一气缸(4a)固定设置在第一气缸座(4b)上，且第一气缸(4a)的输出端穿过一个通孔，两个导柱(4d)分别设置在一个通孔中，导板(4c)位于第一气缸(4a)的底部，且导板(4c)与第一气缸(4a)之间有连接二者的连接器。

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