CN214393501U - 一种五轴加工中心 - Google Patents

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范波
唐存凯
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Abstract

本实用新型涉及一种五轴加工中心,包括床身、机床立柱、工作台、刀库和主轴箱,机床立柱固定于床身的后侧,主轴箱的前侧设有可绕Y轴旋转的主轴头,主轴箱的后侧支撑在Z轴导轨上,Z轴导轨沿上下方向固定在机床立柱的前侧;刀库固定在移动上支架的前端,移动上支架的底部支撑在两根沿前后方向延伸的线性导轨上,两线性导轨之间安装有气缸,气缸设有指示其行程的磁性开关。气缸的活塞杆后端通过浮动接头与移动上支架的后端中部相连接,气缸及线性导轨均固定在下固定支架的顶部,下固定支架固定在机床立柱的一侧。该五轴加工中心的工作台承重能力大,可应用于大型工件的加工,多轴联动可在大型工件上加工出复杂的空间曲面,且工作稳定可靠。

Description

一种五轴加工中心
技术领域
本实用新型涉及一种加工中心,特别涉及一种五轴加工中心,属于加工中心技术领域。
背景技术
国内外市场上同类型机床有不少定型产品,但多数是工作台上放置回转轴(俗称摇篮),设置在工作台上的回转台一可以环绕X轴回转,定义为A轴,A轴一般工作范围为+30°至-120°。回转台一的中间还设有回转台二,环绕Z轴回转,定义为C轴,C轴360°回转,这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单,主轴刚性好,制造成本比较低。但是这种结构的工作台一般不能设计太大,承重也较小,只能加工较小的工件;特别是当A轴回转大于等于90°时,工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,克服现有技术中存在的问题,提供一种五轴加工中心,结构简单,工作台承重能力大,切削时承载的力矩小,可应用于大型工件的加工,工件除了底面之外,其余的五个面都可以由立式主轴进行加工,多轴联动可在大型工件上加工出复杂的空间曲面,且工作稳定可靠。
为解决以上技术问题,本实用新型的一种五轴加工中心,包括床身、机床立柱、工作台、刀库和主轴箱,所述机床立柱固定于所述床身的后侧,所述主轴箱的前侧设有可绕Y轴旋转的主轴头,所述主轴箱的后侧支撑在Z轴导轨上,所述Z轴导轨沿上下方向固定在所述机床立柱的前侧;所述刀库固定在移动上支架的前端,所述移动上支架的底部支撑在两根沿前后方向延伸的线性导轨上,两线性导轨之间安装有气缸,所述气缸的活塞杆后端通过浮动接头与所述移动上支架的后端中部相连接,所述气缸及线性导轨均固定在下固定支架的顶部,所述下固定支架固定在所述机床立柱的一侧;所述工作台支撑在工作台底座上且可绕Z轴旋转,所述工作台底座支撑在沿左右方向延伸的X轴导轨上,所述X轴导轨固定在X轴底座上,所述X轴底座支撑在沿前后方向延伸的Y轴导轨上,所述Y轴导轨固定在所述床身上。
作为本实用新型的改进,所述气缸设有指示其行程的磁性开关。
作为本实用新型的进一步改进,两所述X轴导轨之间设有X轴丝杠,所述X轴丝杠的两端分别通过轴承固定在所述X轴底座上,所述X轴丝杠上旋接有X轴丝杠螺母,所述X轴丝杠螺母与所述工作台底座固定连接。
作为本实用新型的进一步改进,所述Y轴导轨之间设有Y轴丝杠,所述Y轴丝杠的两端分别通过轴承固定在所述床身上,所述Y轴丝杠上旋接有Y轴丝杠螺母,所述Y轴丝杠螺母与所述X轴底座固定连接。
作为本实用新型的进一步改进,两所述Z轴导轨之间设有Z轴丝杠,所述Z轴丝杠的两端分别通过轴承固定在所述机床立柱上,所述Z轴丝杠上旋接有Z轴丝杠螺母,所述Z轴丝杠螺母与所述主轴箱固定连接。
相对于现有技术,本实用新型取得了以下有益效果:1、本产品的主轴头能自行环绕Y轴旋转,成为B轴;工作台可环绕Z轴旋转成为C轴,可连续回转,通过B轴与C轴的组合,固定在工作台上的工件除了底面之外,其余的五个面都可以由主轴头进行加工,实现把工件细分成任意角度,加工出倾斜面、倾斜孔等,B轴和C轴与X、Y、Z三直线轴实现联动,就可加工出复杂的空间曲面。
2、机床进行加工操作时,主轴头作B轴旋转摆动,这时刀库就与主轴头发生干涉,控制系统发出命令使气缸的活塞杆伸出,通过浮动接头驱动移动上支架沿线性导轨后移,刀库跟随移动上支架向后移动,避免与工作中的主轴头干涉。浮动接头可以补偿气缸移动和线性导轨之间的平行度误差,实现弹性连接。气缸带有磁性开关,可以随时确认刀库位置,避免机床误操作置。
3、机床进行换刀操作时,主轴头需垂直向下并升至高位,通过Y轴方向的移动将主轴头移至机床换刀点;控制系统发出命令使气缸的活塞杆缩回,通过浮动接头驱动移动上支架沿线性导轨前移,刀库跟随移动上支架移至前方,进行换刀操作。
4、本产品的主轴头加工非常灵活,工作台可以设计非常大,本机工作台最大承重可达800kg,可以实现较大工件的加工。本产品集各种产品之所长,克服其缺点,功能齐全,造型美观,性能稳定、可靠。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明,附图仅提供参考与说明用,非用以限制本实用新型。
图1为本实用新型五轴加工中心的立体图。
图2为本实用新型工作状态的主视图。
图3为图2的俯视图。
图4为本实用新型换刀状态的主视图。
图5为图4的俯视图。
图6为图4的左视图。
图中:1.床身;2.机床立柱;3.Z轴导轨;4.Z轴丝杠;5.主轴箱;6.主轴头;7.刀库;8.移动上支架;9.线性导轨;10.下固定支架;11.气缸;12.浮动接头;13.工作台;14.工作台底座;15.X轴导轨;16.X轴底座;17.Y轴导轨;18.Y轴丝杠。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型的五轴加工中心包括床身1、机床立柱2、工作台13、刀库7和主轴箱5,机床立柱2固定于床身1的后侧,主轴箱5的前侧设有可绕Y轴旋转的主轴头6,主轴箱5的后侧支撑在Z轴导轨3上,Z轴导轨3沿上下方向固定在机床立柱2的前侧;刀库7固定在移动上支架8的前端,移动上支架8的底部支撑在两根沿前后方向延伸的线性导轨9上,两线性导轨9之间安装有气缸11,气缸11设有指示其行程的磁性开关。气缸11的活塞杆后端通过浮动接头12与移动上支架8的后端中部相连接,气缸11及线性导轨9均固定在下固定支架10的顶部,下固定支架10固定在机床立柱2的一侧。
工作台13支撑在工作台底座14上且可绕Z轴旋转,工作台底座14支撑在沿左右方向延伸的X轴导轨15上,X轴导轨15固定在X轴底座16上,X轴底座16支撑在沿前后方向延伸的Y轴导轨17上,Y轴导轨17固定在床身1上。
两X轴导轨15之间设有X轴丝杠,X轴丝杠的两端分别通过轴承固定在X轴底座16上,X轴丝杠上旋接有X轴丝杠螺母,X轴丝杠螺母与工作台底座14固定连接。
Y轴导轨17之间设有Y轴丝杠18,Y轴丝杠18的两端分别通过轴承固定在床身1上,Y轴丝杠18上旋接有Y轴丝杠螺母,Y轴丝杠螺母与X轴底座16固定连接。
两Z轴导轨3之间设有Z轴丝杠4,Z轴丝杠4的两端分别通过轴承固定在机床立柱2上,Z轴丝杠4上旋接有Z轴丝杠螺母,Z轴丝杠螺母与主轴箱5固定连接。
本产品的主轴头6能自行环绕Y轴旋转,成为B轴;工作台13可环绕Z轴旋转成为C轴,可连续回转,通过B轴与C轴的组合,固定在工作台13上的工件除了底面之外,其余的五个面都可以由主轴头6进行加工,实现把工件细分成任意角度,加工出倾斜面、倾斜孔等,B轴和C轴与X、Y、Z三直线轴实现联动,就可加工出复杂的空间曲面。
如图2、图3所示,机床进行加工操作时,主轴头6作B轴旋转摆动,这时刀库7就与主轴头6发生干涉,控制系统发出命令使气缸11的活塞杆伸出,通过浮动接头12驱动移动上支架8沿线性导轨9后移,刀库7跟随移动上支架8向后移动,避免与工作中的主轴头6干涉。
如图4至图6所示,机床进行换刀操作时,主轴头6需垂直向下并升至高位,通过Y轴方向的移动将主轴头6移至机床换刀点;控制系统发出命令使气缸11的活塞杆缩回,通过浮动接头12驱动移动上支架8沿线性导轨9前移,刀库7跟随移动上支架8移至前方,进行换刀操作。
以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已,非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外,本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现,在此不再赘述。

Claims (5)

1.一种五轴加工中心,包括床身、机床立柱、工作台、刀库和主轴箱,所述机床立柱固定于所述床身的后侧,所述主轴箱的前侧设有可绕Y轴旋转的主轴头,其特征在于:所述主轴箱的后侧支撑在Z轴导轨上,所述Z轴导轨沿上下方向固定在所述机床立柱的前侧;所述刀库固定在移动上支架的前端,所述移动上支架的底部支撑在两根沿前后方向延伸的线性导轨上,两线性导轨之间安装有气缸,所述气缸的活塞杆后端通过浮动接头与所述移动上支架的后端中部相连接,所述气缸及线性导轨均固定在下固定支架的顶部,所述下固定支架固定在所述机床立柱的一侧;所述工作台支撑在工作台底座上且可绕Z轴旋转,所述工作台底座支撑在沿左右方向延伸的X轴导轨上,所述X轴导轨固定在X轴底座上,所述X轴底座支撑在沿前后方向延伸的Y轴导轨上,所述Y轴导轨固定在所述床身上。
2.根据权利要求1所述的五轴加工中心,其特征在于:所述气缸设有指示其行程的磁性开关。
3.根据权利要求1所述的五轴加工中心,其特征在于:两所述X轴导轨之间设有X轴丝杠,所述X轴丝杠的两端分别通过轴承固定在所述X轴底座上,所述X轴丝杠上旋接有X轴丝杠螺母,所述X轴丝杠螺母与所述工作台底座固定连接。
4.根据权利要求1所述的五轴加工中心,其特征在于:所述Y轴导轨之间设有Y轴丝杠,所述Y轴丝杠的两端分别通过轴承固定在所述床身上,所述Y轴丝杠上旋接有Y轴丝杠螺母,所述Y轴丝杠螺母与所述X轴底座固定连接。
5.根据权利要求1所述的五轴加工中心,其特征在于:两所述Z轴导轨之间设有Z轴丝杠,所述Z轴丝杠的两端分别通过轴承固定在所述机床立柱上,所述Z轴丝杠上旋接有Z轴丝杠螺母,所述Z轴丝杠螺母与所述主轴箱固定连接。
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CN115194533A (zh) * 2022-07-29 2022-10-18 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种卧式加工中心

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