CN216657086U - 双移动轴加工装置及机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械技术领域，提供一种双移动轴加工装置及机床，双移动轴加工装置用于设置在机床的工作平台上，包括支撑台、第一支撑架、第一丝杆组件以及加工组件。支撑台与第一支撑架均沿X轴方向滑动。本实用新型提供的双移动轴加工装置，在X轴加工方向上具有两个移动自由度。支撑台带动加工组件在X轴方向进行一次行程移动，用于对加工组件进行初步定位，以及，在第一丝杆组件的带动下，第一支撑架带动加工组件在X轴方向进行二次行程移动，满足加工组件加工时移动精度需求。丝杆机构的配合精度更高，且，无间隙配合问题，同时，丝杆机构自身的结构性优点，装配难度更低。

Description

双移动轴加工装置及机床

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，尤其提供一种双移动轴加工装置以及具有该双移动轴加工装置的机床。

背景技术

在型材加工中，由于型材的尺寸的特点是截面小、长度长。一般来说型材的截面尺寸约为几百毫米，但是其长度会有几米甚至与十几米长；所以，型材专用的加工机床的Y轴和Z轴的行程都较小，而X轴的行程则需要较长。

目前，解决加工机床的X轴行程长的做法是用一组齿轮齿条配合来实现，然而，无论如何提高齿轮齿条的配合精度，齿轮与齿条之间还是会存在间隙，而该间隙的数值会直接影响到X轴方向上的重复定位精度，这样，为了获更高的加工精度，只能不断提高齿轮与齿条的配合精度。

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种双移动轴加工装置，旨在解决现有的加工机床因装配精度高所导致装配难度大的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

第一方面，本申请提供一种双移动轴加工装置，用于设置在机床的工作平台上，所述双移动轴加工装置包括沿X轴滑动连接于工作平台上的支撑台、沿 X轴滑动连接于所述支撑台的第一支撑架、设于所述支撑台上且用于驱动所述第一支撑架相对所述支撑台沿X轴滑动的第一丝杆组件以及设于所述第一支撑架上的加工组件。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的双移动轴加工装置，在X轴加工方向上具有两个移动自由度。具体地，支撑台能够在X轴方向上进行移动，从而带动加工组件在X轴方向进行一次行程移动，以及，在第一丝杆组件的带动下，第一支撑架相对支撑台在X轴方向进行移动，即带动加工组件在X轴方向进行二次行程移动。可以理解地，通过支撑台在工作平台上进行移动，用于对加工组件进行初步定位，而后，再通过第一丝杆组件带动第一支撑架进行移动，即满足加工组件加工时移动精度需求，由于丝杆机构的配合精度高，且无间隙配合问题，因此，相对传统的齿轮与齿条的传动结构，采用丝杆机构能够获得更高的加工精度，同时，丝杆机构自身的结构性优点，装配难度更低。

在一个实施例中，所述第一丝杆组件包括安装于所述支撑台上的第一丝杆电机、连接于所述第一丝杆电机的输出端的第一丝杆以及套设于所述第一丝杆的第一螺母，所述第一螺母固定连接于所述第一支撑架的底部。

在一个实施例中，所述双移动轴加工装置包括驱动机构以及设于工作平台上的齿条，所述驱动机构包括安装于所述支撑台上的驱动主体以及设于所述驱动主体的输出端的齿轮，所述齿轮与所述齿条相啮合连接。

在一个实施例中，所述加工组件包括沿Y轴滑动连接于所述第一支撑架上的第二支撑架以及设于所述第一支撑架上且用于驱动所述第二支撑架相对所述第一支撑架沿Y轴滑动的第二丝杆组件。

在一个实施例中，所述第二丝杆组件包括安装于所述第一支撑架上的第二丝杆电机、连接于所述第二丝杆电机的输出端的第二丝杆以及套设于所述第二丝杆的第二螺母，所述第二螺母固定连接于所述第二支撑架的顶部。

在一个实施例中，所述加工组件还包括沿Z轴滑动连接于所述第二支撑架上的第三支撑架、设于所述第二支撑架上且用于驱动所述第三支撑架相对所述第二支撑架沿Z轴滑动的第三丝杆组件以及安装于所述第三支撑架上的加工主体。

在一个实施例中，所述第三丝杆组件包括安装于所述第二支撑架上的第三丝杆电机、连接于所述第三丝杆电机的输出端的第三丝杆以及套设于所述第三丝杆的第三螺母，所述第三螺母固定连接于所述第三支撑架。

在一个实施例中，所述双移动轴加工装置还包括锁定机构，所述锁定机构安装于所述支撑台上。

在一个实施例中，所述锁定机构为气缸，所述气缸的固定部安装于所述支撑台上，并且，所述气缸的伸缩部抵接于工作平台。

第二方面，本申请还提供一种机床，包括上述所述的双移动轴加工装置。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的机床，在具有上述双移动轴加工装置的基础上，该机床的装配精度更高，从而也带来更高的加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的双移动轴加工装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的双移动轴加工装置另一角度的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的双移动轴加工装置的第一丝杆组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的双移动轴加工装置的第一支撑架的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的双移动轴加工装置的加工组件的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的双移动轴加工装置的第二支撑架和第三丝杆组件的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的机床的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

100、双移动轴加工装置；10、支撑台；20、第一支撑架；30、第一丝杆组件；40、加工组件；31、第一丝杆电机；32、第一丝杆；33、第一螺母；50、驱动机构；60、齿条；51、驱动主体；52、齿轮；41、第二支撑架；42、第二丝杆组件；421、第二丝杆电机；422、第二丝杆；423、第二螺母；43、第三支撑架；44、第三丝杆组件；45、加工主体；441、第三丝杆电机；442、第三丝杆；443、第三螺母；70、锁定机构；200、工作平台。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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”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”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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1、图2和图7，本申请提供一种双移动轴加工装置100，用于设置在机床的工作平台200上。

该双移动轴加工装置100包括沿X轴滑动连接于工作平台200上的支撑台 10、滑动连接于支撑台10的第一支撑架20、设于支撑台10上且用于驱动第一支撑架20相对支撑台10滑动的第一丝杆组件30以及设于第一支撑架20上的加工组件40，支撑台10的滑动方向与第一支撑架20的滑动方向相同。可以理解地，在X轴的加工方向上，加工组件40可通过支撑台10相对工作平台200 移动而获得一次加工行程的改变，以及，在第一丝杆组件30的动力输出下，加工组件40还可随第一支撑架20相对支撑台移动而获得二次加工行程移动。这样，进一步地提供加工精度。以及，丝杆机构中的丝杆和螺母是通过螺纹配合连接，而螺纹配合的装配精度高，且容易实现安装，同时，螺纹配合还能够高精度的传动输出，从而，满足加工组件40在X轴方向的加工精度需求。

这里，支撑台10与工作平台200的相对移动形式不做限定。

示例地，支撑台10可通过齿轮和齿条的传动配合来相对工作平台200移动，例如，齿轮转动连接于支撑台10上，而齿条沿X轴方向设置在工作平台 200上，这样，当齿轮与齿条相啮合时，支撑台10则沿X轴向方向相对工作平台200移动，从而使得加工组件40获得沿X轴向方向的一次加工行程。由于高精度的齿轮和齿条配合需要的加工精度要求更高，因此，为了降低整体装配难度，当需要进行大行程位移时，则通过支撑台10带动加工组件40进行移动。而需要进行精密加工时，则由第一丝杆组件30带动第一支撑架20实现加工组件40在X轴方向进行高精度化行程移动。当然，齿轮和齿条的安装位置也可进行调换，即在支撑台10上设置齿条，而齿轮转动连接于工作平台200。

示例地，支撑台10还可通过多级伸缩气缸来相对工作平台200移动。例如，多级伸缩气缸的固定部安装在工作平台200上，而多级伸缩气缸的伸缩部则连接于支撑台10，因此，通过伸缩部的多级伸缩来实现支撑台10沿X轴相对工作平台200移动。

本实用新型提供的双移动轴加工装置100，在X轴加工方向上具有两个移动自由度。具体地，支撑台10能够在X轴方向上进行移动，从而带动加工组件40在X轴方向进行一次行程移动，以及，在第一丝杆组件30的带动下，第一支撑架20相对支撑台10在X轴方向进行移动，即带动加工组件40在X轴方向进行二次行程移动。可以理解地，通过支撑台10在工作平台上进行移动，用于对加工组件40进行初步定位，而后，再通过第一丝杆组件30带动第一支撑架20进行移动，即满足加工组件40加工时移动精度需求，由于丝杆机构的配合精度高，且无间隙配合问题，因此，相对传统的齿轮与齿条的传动结构，采用丝杆机构能够获得更高的加工精度，同时，丝杆机构自身的结构性优点，装配难度更低。

请参考图1至图4，在一个实施例中，第一丝杆组件30包括安装于支撑台 10上的第一丝杆电机31、连接于第一丝杆电机31的输出端的第一丝杆32以及套设于第一丝杆32的第一螺母33，第一螺母33固定连接于第一支撑架20的底部。这里，第一螺母33通过螺钉等紧固件连接在第一支撑架20的底部。具体地，在第一支撑架20的底部还可设置限位块，在限位块上开设限位孔结构，将第一螺母33插设于限位孔结构中，然后，再通过螺钉将第一螺母33固定在限位块上。同时，根据加工组件40在X轴方向上的加工精度需求，可以调整第一丝杆32和第一螺母33之间的螺纹配合精度。

具体地，请参考图2和图7，在一个实施例中，双移动轴加工装置100包括驱动机构50以及设于工作平台200上的齿条60，驱动机构50包括安装于支撑台10上的驱动主体51以及设于驱动主体51的输出端的齿轮52，齿轮52与齿条60相啮合连接。可以理解地，驱动主体51可为伺服电机或步进电机，用于作为支撑台10相对工作平台200沿X轴方向移动的动力源，伺服电机或步进电机带动齿轮52绕轴转动，并且，与齿条60相啮合。

请参考图1至图6，在一个实施例中，加工组件40包括沿Y轴滑动连接于第一支撑架20的第二支撑架41以及设于第一支撑架20上且用于驱动第二支撑架41相对第一支撑架20滑动的第二丝杆组件42。可以理解地，在对型材进行机加工时，第二支撑架41沿Y轴方向相对第一支撑架20上移动，为加工组件 40提供Y轴方向的移动自由度。同样地，丝杆机构中的丝杆和螺母是通过螺纹配合连接，而螺纹配合的装配精度更低，更容易实现安装，同时，螺纹配合还能够高精度的传动输出，从而，满足加工组件40在Y轴方向的加工精度需求。

请参考图2，在一个实施例中，第二丝杆组件42包括安装于第一支撑架20 上的第二丝杆电机421、连接于第二丝杆电机421的输出端的第二丝杆422以及套设于第二丝杆422的第二螺母423，第二螺母423固定连接于第二支撑架 41的顶部。这里，第二螺母423通过螺钉等紧固件连接在第二支撑架41的顶部。具体地，在第二支撑架41的顶部开设限位孔结构，将第二螺母423插设于限位孔结构中，然后，再通过螺钉等紧固件将第二螺母423固定在第二支撑架 41上。同时，根据加工组件40在Y轴方向上的加工精度需求，可以调整第二丝杆422和第二螺母423之间的螺纹配合精度。

请参考图5和图6，在一个实施例中，加工组件40还包括沿Z轴滑动连接于第二支撑架41上的第三支撑架43、设于第二支撑架41上且用于驱动第三支撑架43相对第二支撑架41滑动的第三丝杆组件44以及安装于第三支撑架43 上的加工主体45，这里，加工主体45为铣削钻等设备。可以理解地，在对型材进行机加工时，第三支撑架43沿Z轴方向相对第二支撑架41上移动，为加工组件40提供Z轴方向的移动自由度。同样地，丝杆机构中的丝杆和螺母是通过螺纹配合连接，而螺纹配合的装配精度更低，更容易实现安装，同时，螺纹配合还能够高精度的传动输出，从而，满足加工组件40在Z轴方向的加工精度需求。

请参考图5和图6，在一个实施例中，第三丝杆组件44包括安装于第二支撑架41上的第三丝杆电机441、连接于第三丝杆电机441的输出端的第三丝杆442以及套设于第三丝杆442的第三螺母443，第三螺母443固定连接于第三支撑架43。这里，第三螺母443通过螺钉等紧固件连接在第三支撑架43上。具体地，在第三支撑架43上开设限位孔结构，将第三螺母443插设于限位孔结构中，然后，再通过螺钉等紧固件将第三螺母443固定在第三支撑架43上。同时，根据加工组件40在Z轴方向上的加工精度需求，可以调整第三丝杆442和第三螺母443之间的螺纹配合精度。

优选地，请参考图2，在一个实施例中，双移动轴加工装置100还包括锁定机构70，锁定机构70安装于支撑台10上。可以理解地，锁定机构70用于实现将支撑台10与工作平台200保持静止，即，此时。支撑台10处于锁定状态，这样，在沿X轴方向完成较长的行程后，在第一丝杆组件30、第二丝杆组件42以及第三丝杆组件44的驱动下，通过第一支撑架20、第二支撑架41以及第三支撑架43则带动加工主体45在X轴、Y轴和Z轴上进行行程移动，同时完成对应的加工动作。

示例地，当型材需要进行长条孔加工动作时，首先，利用驱动主体51带动齿轮52绕轴转动，与齿条60相啮合传动，将支撑台10移动至对应的加工区域，即，即在X轴方向上完成了较长的移动行程。然后，通过锁定机构70将支撑台10进行锁定，使其与工作平台200保持静止。其次，通过第三丝杆组件44 带动第三支撑架43沿Z轴方向移动，使得加工主体45获得沿Z轴方向的加工行程，从而加工出长条孔的孔深度；通过第一丝杆组件30带动第一支撑架20 沿X轴方向移动，使得加工主体45获得沿X轴方向的加工行程，进而加工出长条孔的孔长度；通过第二丝杆组件42带动第二支撑架41沿Y轴方向移动，使得加工主体45获得沿Y轴方向的加工行程，以加工出长条孔的孔宽度。当然，在加工其他形状的孔形结构或槽结构时，则需要第一丝杆组件30、第二丝杆组件42以及第三丝杆组件44相协作完成。

具体地，锁定机构70为气缸，气缸的固定部安装于支撑台10上，并且，气缸的伸缩部抵接于工作平台200。

请参考图7，本申请还提供一种机床，包括上述的双移动轴加工装置100。

本实用新型提供的机床，在具有上述双移动轴加工装置100的基础上，该机床的装配精度更高，从而也带来更高的加工精度。

以上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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双移动轴加工装置，用于设置在机床的工作平台上，其特征在于：所述双移动轴加工装置包括沿X轴滑动连接于工作平台上的支撑台、沿X轴滑动连接于所述支撑台的第一支撑架、设于所述支撑台上且用于驱动所述第一支撑架相对所述支撑台沿X轴滑动的第一丝杆组件以及设于所述第一支撑架上的加工组件。

2.根据权利要求1所述的双移动轴加工装置，其特征在于：所述第一丝杆组件包括安装于所述支撑台上的第一丝杆电机、连接于所述第一丝杆电机的输出端的第一丝杆以及套设于所述第一丝杆的第一螺母，所述第一螺母固定连接于所述第一支撑架的底部。

3.根据权利要求1所述的双移动轴加工装置，其特征在于：所述双移动轴加工装置包括驱动机构以及设于工作平台上的齿条，所述驱动机构包括安装于所述支撑台上的驱动主体以及设于所述驱动主体的输出端的齿轮，所述齿轮与所述齿条相啮合连接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的双移动轴加工装置，其特征在于：所述加工组件包括沿Y轴滑动连接于所述第一支撑架上的第二支撑架以及设于所述第一支撑架上且用于驱动所述第二支撑架相对所述第一支撑架沿Y轴滑动的第二丝杆组件。

5.根据权利要求4所述的双移动轴加工装置，其特征在于：所述第二丝杆组件包括安装于所述第一支撑架上的第二丝杆电机、连接于所述第二丝杆电机的输出端的第二丝杆以及套设于所述第二丝杆的第二螺母，所述第二螺母固定连接于所述第二支撑架的顶部。

6.根据权利要求4所述的双移动轴加工装置，其特征在于：所述加工组件还包括沿Z轴滑动连接于所述第二支撑架上的第三支撑架、设于所述第二支撑架上且用于驱动所述第三支撑架相对所述第二支撑架沿Z轴滑动的第三丝杆组件以及安装于所述第三支撑架上的加工主体。

7.根据权利要求6所述的双移动轴加工装置，其特征在于：所述第三丝杆组件包括安装于所述第二支撑架上的第三丝杆电机、连接于所述第三丝杆电机的输出端的第三丝杆以及套设于所述第三丝杆的第三螺母，所述第三螺母固定连接于所述第三支撑架。

8.根据权利要求1至3任一项所述的双移动轴加工装置，其特征在于：所述双移动轴加工装置还包括锁定机构，所述锁定机构安装于所述支撑台上。

9.根据权利要求8所述的双移动轴加工装置，其特征在于：所述锁定机构为气缸，所述气缸的固定部安装于所述支撑台上，并且，所述气缸的伸缩部抵接于工作平台。

10.一种机床，其特征在于：包括如权利要求1至9任一项所述的双移动轴加工装置。

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