CN213319029U - 五轴联动机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种五轴联动机床，包括床身组件、五轴联动组件、电动控制组件；所述床身组件包括立柱、刀库以及床身工作台；所述五轴联动组件包括X轴组件、横梁过渡件、横梁、Y轴组件、滑座、Z轴组件以及五轴头；所述床身工作台的周向上设置有刀库、立柱，X轴组件安装在立柱上，X轴组件上设置有横梁过渡件，横梁过渡件上安装横梁，横梁上设置Y轴组件，Y轴组件上设置有滑座，滑座上安装Z轴组件，Z轴组件活动连接五轴头；所述电动控制组件连接床身组件和五轴联动组件。本实用新型提供的五轴联动机床功能齐全，不仅能够实现五轴加工，还能实现加工刀具更换。

Description

五轴联动机床

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体地，涉及一种五轴联动机床。

背景技术

五轴联动机床是一种科技含量高、精密度高、专门用于加工空间复杂曲面的机床，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。

专利文献CN103192296A公开了一种小型五轴联动机床，包括底座和设置于所述底座上的立柱，所述底座上还设置有X轴装置、Y轴装置、工件回转轴，所述工件回转轴、所述Y轴装置、所述X轴装置由上至下依次连接，所述立柱上设置有Z轴装置和主轴，所述主轴固接于所述Z轴装置上，所述主轴上设置有主轴回转轴。该专利文献的技术方案具有高集成度、高精度、使用维护简单、可扩展性和互换性好的优点。但是该专利文献的技术方案功能较为单一，不能实现刀具更换，加工碎屑排除等功能。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种五轴联动机床。

根据本实用新型提供的一种五轴联动机床，包括床身组件、五轴联动组件、电动控制组件；所述床身组件包括立柱、刀库以及床身工作台；所述五轴联动组件包括X轴组件、横梁过渡件、横梁、Y轴组件、滑座、Z轴组件以及五轴头；

所述床身工作台的周向上设置有刀库、立柱，X轴组件安装在立柱上，X轴组件上设置有横梁过渡件，横梁过渡件上安装横梁，横梁上设置Y轴组件，Y轴组件上设置有滑座，滑座上安装Z轴组件，Z轴组件活动连接五轴头；

所述电动控制组件连接床身组件和五轴联动组件。

优选地，所述X轴组件包括X轴丝杆组、X轴护罩以及X轴拖链；

所述X轴丝杆组安装在立柱上，X轴丝杆组能够带动横梁过渡件沿X轴运动；

X轴护罩设置在立柱和横梁过渡件上并能够跟随横梁过渡件运动；

X轴拖链一端连接横梁，X轴拖链另一端连接电动控制组件。

优选地，所述Z轴组件包括Z轴拖链、Z轴走线盒、滑枕以及Z轴丝杆组；

所述Z轴丝杆组安装在滑座上，滑枕安装在Z轴丝杆组上，Z轴丝杆组能够带动滑枕沿着Z轴运动；

滑枕上设置有Z轴走线盒、五轴头，五轴头能够围绕Z轴旋转并以Z轴为中心摆动；

Z轴拖链一端连接滑座，Z轴拖链另一端连接横梁。

优选地，所述Y轴组件包括Y轴丝杆组、Y轴拖链以及Y轴护罩；

所述Y轴丝杆组安装在横梁上，Y轴丝杆组能够带动滑座沿Y轴运动；

Y轴护罩设置在滑座和横梁上并能够跟随滑座运动；

Y轴拖链一端连接Z轴走线盒，Y轴拖链另一端连接横梁。

优选地，所述Z轴组件还包括平衡缸，所述平衡缸安装在滑枕和滑座上，能够带动滑枕沿Z轴运动。

优选地，所述床身组件还包括螺旋排屑机、链式排屑机，所述螺旋排屑机、链式排屑机设置在床身工作台上；

所述刀库设置有刀库移动门；

所述床身工作台一侧设置有自动门和踏板。

优选地，所述电动控制组件包括电柜、三联组、控制台组件以及能源供给站；

所述电柜、三联组、控制台组件以及能源供给站均设置在床身工作台的周向上；

所述电柜连接三联组、控制台组件以及能源供给站，所述三联组连接五轴联动组件和床身组件，所述控制台组件连接三联组、能源供给站，所述能源供给站连接五轴联动组件、床身组件以及三联组。

优选地，所述电柜的一侧设置有空调；

所述三联组包括空气过滤器、减压阀和油雾器。

优选地，所述控制台组件包括控制箱悬臂、控制箱，控制箱通过控制箱悬臂安装在立柱上。

优选地，所述能源供给站包括液压站、氮气瓶以及护栏，所述液压站、氮气瓶设置在床身工作台的周向上并用护栏围护。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型提供的五轴联动机床功能齐全，不仅能够实现五轴加工，还能实现加工刀具更换。

2、本实用新型在床身工作台的周向上设置配套功能组件，并设置自动门，将加工空间限定的一定范围内，防止加工碎屑到处飞扬，同时在床身工作台上设置多种排屑机对加工碎屑进行统一排除，提供工作环境舒适度。

3、本实用新型能源供给站包括液压能和气压能等多种能源，采用多元能源供给能够实现不同机械运动精度控制。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的结构示意图。

图中示出：

1-立柱 12-Z轴丝杆组 23-x轴拖链

2-X轴丝杆组 13-平衡缸 24-电柜

3-螺旋排屑机 14-滑座 25-三联组

4-横梁过渡件 15-液压站 26-床身工作台

5-链式排屑机 16-氮气瓶 27-控制箱悬臂

6-Y轴丝杆组 17-护栏 28-控制箱

7-横梁 18-Y轴护罩 29-踏板

8-Z轴拖链 19-X轴护罩 30-五轴头

9-Y轴拖链 20-刀库 31-自动门

10-Z轴走线盒 21-刀库移动门

11-滑枕 22-空调

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

根据本实用新型提供的一种五轴联动机床，如图1所示，包括床身组件、五轴联动组件、电动控制组件；所述床身组件包括立柱1、刀库20以及床身工作台26；所述五轴联动组件包括X轴组件、横梁过渡件4、横梁7、Y轴组件、滑座14、Z轴组件以及五轴头30；所述床身工作台26的周向上设置有刀库20、立柱1，X轴组件安装在立柱1上，X轴组件上设置有横梁过渡件4，横梁过渡件4上安装横梁7，横梁7上设置Y轴组件，Y轴组件上设置有滑座14，滑座14上安装Z轴组件，Z轴组件活动连接五轴头30；所述电动控制组件连接床身组件和五轴联动组件。

所述X轴组件包括X轴丝杆组3、X轴护罩19以及X轴拖链23；所述X轴丝杆组3安装在立柱1上，X轴丝杆组3能够带动横梁过渡件4沿X轴运动；X轴护罩19设置在立柱1和横梁过渡件4上并能够跟随横梁过渡件4运动；X轴拖链23一端连接横梁7，X轴拖链23另一端连接电动控制组件。

所述Z轴组件包括Z轴拖链8、Z轴走线盒10、滑枕11以及Z轴丝杆组12；所述Z轴丝杆组12安装在滑座14上，滑枕11安装在Z轴丝杆组12上，Z轴丝杆组12能够带动滑枕11沿着Z轴运动；滑枕11上设置有Z轴走线盒10、五轴头30，五轴头30能够围绕Z轴旋转并以Z轴为中心摆动；Z轴拖链8一端连接滑座14，Z轴拖链8另一端连接横梁7。所述Z轴组件还包括平衡缸13，所述平衡缸13安装在滑枕11和滑座14上，能够带动滑枕11沿Z轴运动。

所述Y轴组件包括Y轴丝杆组6、Y轴拖链9以及Y轴护罩18；所述Y轴丝杆组6安装在横梁7上，Y轴丝杆组6能够带动滑座14沿Y轴运动；Y轴护罩18设置在滑座14和横梁7上并能够跟随滑座14运动；Y轴拖链9一端连接Z轴走线盒10，Y轴拖链9另一端连接横梁7。

所述床身组件还包括螺旋排屑机3、链式排屑机5，所述螺旋排屑机3、链式排屑机5设置在床身工作台26上；所述刀库20设置有刀库移动门21；所述床身工作台26一侧设置有自动门31和踏板29。

所述电动控制组件包括电柜24、三联组25、控制台组件以及能源供给站；所述电柜24、三联组25、控制台组件以及能源供给站均设置在床身工作台26的周向上；所述电柜24连接三联组25、控制台组件以及能源供给站，所述三联组25连接五轴联动组件和床身组件，所述控制台组件连接三联组25、能源供给站，所述能源供给站连接五轴联动组件、床身组件以及三联组25。所述电柜24的一侧设置有空调22；所述三联组25包括空气过滤器、减压阀和油雾器。所述控制台组件包括控制箱悬臂27、控制箱28，控制箱28通过控制箱悬臂27安装在立柱1上。所述能源供给站包括液压站15、氮气瓶16以及护栏17，所述液压站15、氮气瓶16设置在床身工作台26的周向上并用护栏17围护。

上面对本实用新型的基本实施例进行了说明，下面结合基本实施例的优选例和、或变化例对本实用新型进行更为具体的说明。

本实施例提供的五轴联动机床，立柱1装在床身工作台26上，X轴丝杆组2装在立柱1上，横梁过渡件4装在X轴丝杆组2上，通过丝杆的旋转带动横梁过渡件4在X轴向上运动。X轴护罩19装在立柱1和横梁过渡件4上，跟随横梁过渡件4做X向同步运动，起到X轴丝杆组2的防尘、防水和防油作用。横梁7装在横梁过渡件4上，通过横梁过渡件4在X轴向上运动，带动横梁7做同步运动。Y轴丝杆组6装在横梁7上，滑座14装在Y轴丝杆组6和横梁7上，通过丝杆的旋转带动滑座14做Y向运动。Z轴拖链8装在滑座14和横梁7上，Z轴拖链8跟随滑座14做Y向移动。Z轴丝杆组12装在滑座14上。滑枕11装在Z轴丝杆组12上，通过丝杆旋转带动滑枕11做Z向运动。Z轴走线盒10装在滑枕11上，起到梳理管线方便拆装检修。Y轴拖链9装在Z轴走线盒10和横梁7上，Y轴拖链9跟随滑枕11和滑座14做Z向和Y向运动。护栏17装在横梁7上确保安装检修人员的安全。液压站15装在护栏17上。氮气瓶16装在横梁7上并连接平衡缸13。平衡杠13装在滑枕11和滑座14上，带动滑枕11Z向运动。Y轴护罩18装在滑座14和横梁7上，跟随滑座14做Y向运动，起到防油、防水、防尘、防铁削等作用。刀库20装在床身工作台26上，进行换刀运动。刀库移动门21装在防护钣金上，防止刀库20进油、进水、进铁削。空调22装在防护钣金上，给电柜24降温用。X轴拖链23装在横梁7和电柜24上，跟随横梁7做X向运动。电柜24装在立柱1上，给机床供电。三联组25装在防护钣金上。控制箱悬臂27装在立柱1上。控制箱28装在控制箱悬臂27上，通过控制箱悬臂27的接头转动来调整控制箱28的位置。踏板29装在防护外钣金上，方便操作人员装取工件。五轴头30装在滑枕11上，通过五轴头30的A轴±110度摇摆和C轴的360度旋转，配合X/Y/Z轴实现五轴联动加工。自动门31安装在防护钣金上，确保操作人员安全的同时防止水、油、铁削飞出来。螺旋排屑机3装在床身工作台26上，通过螺杆的旋转将铁削带到链式排屑机5中，最后由链式排屑机5将铁削排到指定位置。

三联组25是由空气过滤器、减压阀和油雾器组成，空气过滤器，除去空气中的灰尘，杂质，并将空气中的水分分离出来，一般主管道过滤器；减压阀，起到减压和稳压的作用，将较高的压力调到规定的输出压力，并保证输出压力稳定，不受空气流量的变化；油雾器，当压缩空气流过时，它将润滑油喷射成雾状，随压缩空气流入需要润滑的部件，达到润滑的目的。三联组控制着气动钳夹、主轴松刀、夹刀、刀库、气动门。电柜24给电机、编码器、光栅尺、控制箱(CPU)、显示器供电。控制箱(CPU)收集编码器和光栅尺信息来控制电机，并且在显示器中实时显示各种运转信息。液压站给电机、主轴、X/Y/Z丝杆导轨、轴承提供轮滑动力，压站电机带动油泵旋转，泵从油箱中吸油后打油，将机械能转化为液压油的压力能，液压油通过集成块被液压阀实现了方向、压力、流量调节后经外接管路传输到液压机械的油缸中，从而控制了液动机方向的变换、力量的大小及速度的快慢，推动各种液压机械做功。氮气瓶上设有控制系统，控制系统通过气管与平衡缸相连接，利用蓄能器原理，控制平衡缸配合主轴箱(位于滑枕内部)中的伺服电机沿Z轴上升或下降，同时还可平衡主轴箱的重量，以达到高速度、高精度加工。

本实施例通过五轴头C轴的±300°旋转和A轴的±110°摆动，结合X轴、Y轴、Z轴可进行五轴联动，解决了多次装夹，不规则加工的问题，达到了一次装夹五面成型，多角度加工；通过采用移动式横梁做X向运动，从而可以更好的利用机床空间利用率，工件不动，较轻的横梁移动，带动刀具轨迹移动，确保加工工件的精度。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“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申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种五轴联动机床，其特征在于，包括床身组件、五轴联动组件、电动控制组件；所述床身组件包括立柱(1)、刀库(20)以及床身工作台(26)；所述五轴联动组件包括X轴组件、横梁过渡件(4)、横梁(7)、Y轴组件、滑座(14)、Z轴组件以及五轴头(30)；

所述床身工作台(26)的周向上设置有刀库(20)、立柱(1)，X轴组件安装在立柱(1)上，X轴组件上设置有横梁过渡件(4)，横梁过渡件(4)上安装横梁(7)，横梁(7)上设置Y轴组件，Y轴组件上设置有滑座(14)，滑座(14)上安装Z轴组件，Z轴组件活动连接五轴头(30)；

所述电动控制组件连接床身组件和五轴联动组件。

2.根据权利要求1所述的五轴联动机床，其特征在于，所述X轴组件包括X轴丝杆组(2)、X轴护罩(19)以及X轴拖链(23)；

所述X轴丝杆组(2)安装在立柱(1)上，X轴丝杆组(2)能够带动横梁过渡件(4)沿X轴运动；

X轴护罩(19)设置在立柱(1)和横梁过渡件(4)上并能够跟随横梁过渡件(4)运动；

X轴拖链(23)一端连接横梁(7)，X轴拖链(23)另一端连接电动控制组件。

3.根据权利要求1所述的五轴联动机床，其特征在于，所述Z轴组件包括Z轴拖链(8)、Z轴走线盒(10)、滑枕(11)以及Z轴丝杆组(12)；

所述Z轴丝杆组(12)安装在滑座(14)上，滑枕(11)安装在Z轴丝杆组(12)上，Z轴丝杆组(12)能够带动滑枕(11)沿着Z轴运动；

滑枕(11)上设置有Z轴走线盒(10)、五轴头(30)，五轴头(30)能够围绕Z轴旋转并以Z轴为中心摆动；

Z轴拖链(8)一端连接滑座(14)，Z轴拖链(8)另一端连接横梁(7)。

4.根据权利要求3所述的五轴联动机床，其特征在于，所述Y轴组件包括Y轴丝杆组(6)、Y轴拖链(9)以及Y轴护罩(18)；

所述Y轴丝杆组(6)安装在横梁(7)上，Y轴丝杆组(6)能够带动滑座(14)沿Y轴运动；

Y轴护罩(18)设置在滑座(14)和横梁(7)上并能够跟随滑座(14)运动；

Y轴拖链(9)一端连接Z轴走线盒(10)，Y轴拖链(9)另一端连接横梁(7)。

5.根据权利要求3所述的五轴联动机床，其特征在于，所述Z轴组件还包括平衡缸(13)，所述平衡缸(13)安装在滑枕(11)和滑座(14)上，能够带动滑枕(11)沿Z轴运动。

6.根据权利要求1所述的五轴联动机床，其特征在于，所述床身组件还包括螺旋排屑机(3)、链式排屑机(5)，所述螺旋排屑机(3)、链式排屑机(5)设置在床身工作台(26)上；

所述刀库(20)设置有刀库移动门(21)；

所述床身工作台(26)一侧设置有自动门(31)和踏板(29)。

7.根据权利要求1所述的五轴联动机床，其特征在于，所述电动控制组件包括电柜(24)、三联组(25)、控制台组件以及能源供给站；

所述电柜(24)、三联组(25)、控制台组件以及能源供给站均设置在床身工作台(26)的周向上；

所述电柜(24)连接三联组(25)、控制台组件以及能源供给站，所述三联组(25)连接五轴联动组件和床身组件，所述控制台组件连接三联组(25)、能源供给站，所述能源供给站连接五轴联动组件、床身组件以及三联组(25)。

8.根据权利要求7所述的五轴联动机床，其特征在于，所述电柜(24)的一侧设置有空调(22)；

所述三联组(25)包括空气过滤器、减压阀和油雾器。

9.根据权利要求7所述的五轴联动机床，其特征在于，所述控制台组件包括控制箱悬臂(27)、控制箱(28)，控制箱(28)通过控制箱悬臂(27)安装在立柱(1)上。

10.根据权利要求7所述的五轴联动机床，其特征在于，所述能源供给站包括液压站(15)、氮气瓶(16)以及护栏(17)，所述液压站(15)、氮气瓶(16)设置在床身工作台(26)的周向上并用护栏(17)围护。

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