CN217800209U - 一种五轴机床 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种五轴机床，涉及机床的技术领域，其包括底座，底座上竖直安装有立柱，立柱的一侧安装有转台，立柱上滑动连接有滑板，滑板上滑动连接有滑座，滑座朝向转台的一侧滑动连接有主轴箱；立柱长度方向的两侧向外延伸出支撑座，支撑座能够增加立柱两侧刚性；滑板长度方向的一侧向外延伸出延长座，延长座能够支撑滑座。本申请能够增加机床立柱刚性、增加滑座运动时的稳定性，进而减少工作过程中立柱出现的形变和滑座的晃动，从而提高机床的加工精度。

Description

一种五轴机床

技术领域

本申请涉及机床的技术领域，尤其是涉及一种五轴机床。

背景技术

目前，常见的五轴机床的主体结构件包括：底座、立柱、滑板、滑座、主轴箱、刀库结构、转台结构等七部分，而滑板、滑座、主轴箱依次装配至立柱上方，立柱作为主要的承重结构件，同时立柱也承担导向功能，因此立柱对机床的整体精度起着至关重要的作用。

立柱上方的主轴箱、滑座、滑板也有相当的重量，在加工过程中，三者均处于动态，其中滑板带着主轴箱、滑座结构在立柱上方进行左右往复运动，当滑板在立柱的中间区域移动时，立柱因承受重力而产生的变形会向结构两端分散；而滑板移动到立柱的两端时，立柱所受重力主要由立柱的端部承受，同时也会在立柱端部产生较大的变形，进而影响设备的加工精度；在五轴机床加工过程中滑板在立柱上左右运动，而滑座在滑板上前后运动；在滑座由最后方位置逐渐向前移动的过程中，滑座和主轴箱结构所受到的支撑也逐渐减少，由滑座处于正上方的“简支梁结构”转变为“悬臂梁结构”，滑座和主轴箱形成的质心也从滑板的正上方，逐渐转移至滑板外，使得滑座处于前后两种状态时产生较大的变形差，影响机床整体的加工精度。

针对上述中的相关技术，在五轴机床的工作过程中，由于各个移动部件重量大，使得一些支撑部件会在移动部件运动时产生形变而使得加工的零件的精度降低。

发明内容

本申请的目的是提供一种高刚性、形变小和加工精度高的五轴机床。

本申请提供的一种五轴机床采用如下的技术方案：

一种五轴机床，包括底座，底座上竖直安装有立柱，立柱的一侧安装有转台，立柱上滑动连接有滑板，滑板上滑动连接有滑座，滑座朝向转台的一侧滑动连接有主轴箱；立柱长度方向两侧均向外延伸出支撑座，支撑座能够增加立柱两侧刚度；滑板长度方向一侧向外延伸出延长座，延长座能够支撑滑座。

通过采用上述技术方案，底座、立柱、滑板、滑座、主轴箱和转台的设置能够组成一个五轴机床；在立柱的长度方向上均向外延伸出去的支撑座的设置能够增强立柱两侧边的刚性，减少滑板运动至立柱两侧边时所产生的形变；在滑板长度方向的一侧向外延伸出延长座，这个延长座能够对滑座进行支撑，增加滑座运动的稳定性。

可选的，立柱包括支撑体，支撑体两侧分别与两个支撑座相连接；支撑座上表面与支撑体上表面相互平齐，支撑座下表面倾斜向下连接至支撑体侧面上。

通过采用上述技术方案，支撑座上表面与支撑体上表面平齐，这样设置不影响滑板在立柱上正常的滑动；支撑座下表面倾斜向下连接至支撑体一侧，这种斜面的设置能够进一步增加支撑座的刚形。

可选的，滑板包括滑台，滑台下方滑动连接在立柱上；延长座包括第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板为滑台在宽度方向的两侧板朝向转台的方向向外延伸形成。

通过采用上述技术方案，延长座上第一侧板和第二侧板的设置，使得第一侧板和第二侧板之间相互平行且相互分隔开，这样设置给滑座和主轴箱提供了运动空间，保证不会对连接在滑座上的主轴箱的运动产生干涉，同时也不会影响滑座相对与滑板的运动。

可选的，滑台上沿滑台长度方向平行安装有两个第一导轨，两个第一导轨分别向一端延伸至第一侧板和第二侧板上；第一侧板和第二侧板的下表面倾斜向下连接至滑台侧面。

通过采用上述技术方案，两个第一导轨的设置便于滑座在滑台上滑动；第一导轨延伸至第一侧板和第二侧板上，这样设置使得滑座能够运动到第一侧板和第二侧板上，从而第一侧板和第二侧板能够对滑座产生支撑效果。

可选的，第一侧板上和第二侧板上分别具有第一支撑板和第二支撑板，第一支撑板和第二支撑板分别为第一侧板和第二侧板上相互靠近的侧面向内的凸起，第一支撑板和第二支撑板下表面与第一侧板和第二侧板相互平齐，第一支撑板和第二支撑板的上表面相互平齐。

通过采用上述技术方案，第一支撑板和第二支撑板的下表面均同第一侧板和第二侧板的下表面平齐，这样设置等同于加厚了第一侧板和第二侧板，从而增加了第一侧板和第二侧板对滑座的支撑效果。

可选的，立柱上设置有两个吊装柱，吊装柱垂直于立柱上远离转台的侧面；底座上开设有两个竖直朝上的吊装孔。

通过采用上述技术方案，立柱上吊装柱和吊装孔的设置能够使用吊装的方式移动机床；吊装柱设置在立柱侧面，这样在吊装时不会对立柱上的导轨产生影响，导致其受力变形，增加了机床的加工精度。

可选的，吊装柱为圆柱状凸起，吊装柱上开设有吊装槽，吊装槽槽口朝下设置。

通过采用上述技术方案，吊装槽的设置能够便于吊装使用的绳索固定在吊装柱上，从而能够更方便的进行吊装。

可选的，滑台下方安装有若干个第二滑块，滑台上开设有安装槽，安装槽位于滑台安装第二滑块位置的正上方。

通过采用上述技术方案，安装槽的设置，为安装第二滑块提供了安装空间，能够方便第二滑块安装在滑台底部。

可选的，底座、立柱、滑板、滑座内开设有若干个减重槽，减重槽之间形成有连接板。

通过采用上述技术方案，减重槽的设置，能够减轻机床的整体重量，同时减少各个部件在工作过程中的变形；连接板的形成能够保证开设有减重槽机构的刚度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.立柱上支撑座的设置能够减少滑板移动到立柱两侧位置所产生的形变，增加立柱的刚形；滑板上延长座的设置能够增加对滑座的支撑作用，增加滑座运动的稳定性，从而增加机床的加工精度。

2.立柱上吊装柱的设置替代了开设在立柱顶面上的吊装装置，这样设置能够减少对立柱上的第二导轨的影响，减少第二导轨的变形，增加了机床工作的精度。

3.减重槽的设置减轻了滑板和滑座的重量，从而减少了对立柱和滑板的压力，进而减少了立柱的形变，增加了滑座和滑板运动的稳定性，增加了机床加工零件的精度。

附图说明

图1是本申请中五轴机床的整体结构示意图。

图2是本申请中立柱的整体放大示意图。

图3是本申请中滑板的整体放大示意图。

图4是本申请中滑板的另一角度整体放大示意图。

图5是本申请中立柱和底座的局部放大示意图。

图中，1、底座；11、吊装孔；

2、立柱；21、支撑座；22、支撑体；23、吊装柱；231、吊装槽；24、第二导轨；

3、转台；

4、滑板；41、延长座；411、第一侧板；4111、第一支撑板；412、第二侧板；4121、第二支撑板；42、第一导轨；43、安装槽；431、安装通槽；432、第一安装凹槽；433、第二安装凹槽；44、第二滑块；45、滑台；

5、滑座；51、第一滑块；52、第三滑块；

6、主轴箱；61、第三导轨；

7、减重槽；71、连接板；

8、通孔。

具体实施方式

以下结合附图1-附图5，对本申请作进一步详细说明。

一种五轴机床，参照图1，包括底座1、立柱2、转台3、滑板4、滑座5和主轴箱6，底座1用于支撑机床主体和排屑；立柱2固定安装在底座1上表面一侧，能够支撑滑板4；转台一侧安装在立柱2上，转台3的前支撑与底座1相固定，这样设置增加了转台3安装的稳定性；立柱2上表面沿立柱2长度方向设置有两个相互平行的第二导轨24，滑板4底部垂直于长度方向固定有四个第二滑块44，四个第二滑块44以两个为一组分别滑动安装在两条第二导轨24上，立柱2和滑板4通过第二导轨24和第二滑块44配合滑动连接，这样设置保证了机床的滑板4能够左右移动；滑板4上表面沿长度方向平行设置有两个第一导轨42，滑座5底部沿着长度方向设置有四个第一滑块51，四个第一滑块51以两个为一组分别滑动安装在两条第一导轨42上，滑板4与滑座5通过第一导轨42和第一滑块51配合滑动连接，这样设置保证滑座5能够前后移动；滑座5朝向转台的一侧在竖直方向安装有六个第三滑块52，主轴箱6的一侧面上沿长度方向竖直安装有两个第三导轨61，六个第三滑块52以三个为一组分别滑动安装在两条第三导轨61上，主轴箱6和滑座5通过第三导轨61和第三滑块52配合滑动连接，这样设置保证主轴箱6能够上下移动。

参照图1，在底座1、立柱2、滑板4和滑座5的内部设置有多个矩形减重槽7，用于减轻机床的整体重量；在相邻减重槽7之间形成有连接板71，这些连接板71保证机床的刚性，保证机床的稳定性。

参照图1和图2，立柱2包括支撑体22，在支撑体22的长度方向的两侧面上，向垂直于两侧面的方向向外延伸出支撑座21，这样设置能在滑板4的左右移动时候能够减少立柱2两端的变形，能够增加了立柱2的刚性；支撑座21上表面与支撑体22上表面相互平齐，不会影响滑板4正常运动；支撑座21远离支撑体22的一端具有一垂直的侧面，保证支撑座21的刚度；支撑座21下表面倾斜向下连接至支撑体22侧面，支撑座21下表面与支撑体22侧面之间形成一定角度，具体为20°-80°，这样的形状设置能够实现更强的支撑效果，能够增加支撑座21的刚度，增加对在立柱2上滑动的滑板4的支撑作用；在立柱2上开设有若干个通孔，若干通孔在垂直于立柱2长度方向和平行于立柱2长度方向贯穿立柱2，这样能够减轻立柱2的重量。

参照图1和图3，滑板4包括滑台45，在滑台45的长度方向上，靠近转台3的侧面上，具有垂直于该侧面向外延伸的延长座41，这样设置能够增加滑座5在向前运动时的支撑，提高了滑座5运行的稳定性；延长座41包括第一侧板411和第二侧板412，第一侧板411和第二侧板412分别为滑台45在宽度方向的两个侧板的延伸，且第一侧板411和第二侧板412相互间隔平行设置，这样第一侧板411和第二侧板412中部的空间能够保证不会阻挡主轴箱6和滑座5前后移动；第一侧板411和第二侧板412的上表面与滑台45的上表面相互平齐，且滑台45上的两个第一导轨42分别延伸至第一侧板411和第二侧板412的上表面，这样设置保证滑座5能够运动至第一侧板411和第二侧板412上，从而对滑座5产生支撑效果；第一侧板411和第二侧板412的下表面倾斜向下连接至滑板4的侧面上，这样设置的形状具有更好的支撑效果且不容易产生形变。

参照图3，在第一侧板411朝向第二侧板412的一面向外内起有第一支撑板4111，在第二侧板412朝向第一侧板411的一面向外凸起有第二支撑板4121，这样设置等同于加厚了第一侧板411朝向第二侧板412，从而增加了第一侧板411朝向第二侧板412的自身刚性；进而增加了第一侧板411朝向第二侧板412对滑座的支撑效果；第一支撑板4111下表面和第二支撑板4121下表面分别与第一侧板411下表面和第二侧板412下表面相平齐，且第一支撑板4111下表面和第二支撑板4121下表面均连接至滑台45侧面，这样设置能够增加第一支撑板4111下表面和第二支撑板4121的支撑效果；第一支撑板4111上表面和第二支撑板4121上表面相互平齐且均与滑台45上表面相互平行，这样设置的第一支撑板4111和第二支撑板4121不会影响滑座5的前后运动。

参照图3和图4，在滑板4上具有垂直于滑板4长度方向的若干通孔8，且通孔8贯穿滑板4，这样设置能够减轻滑板4重量；滑板4侧面开设有安装槽43，安装槽43包括安装通槽431、第一安装凹槽432和第二安装凹槽433，安装通槽431、第一安装凹槽432和第二安装凹槽433的槽口均为矩形，安装通槽431开设于滑板4上远离延长座41的一侧面，安装通槽431的正下方的滑板4底部安装有第二滑块44，且安装通槽431沿滑板4宽度方向贯穿滑板4，第一安装凹槽432开设于滑板4上第一侧板411的侧面，且槽口朝向远离第二侧板412的方向，第二安装凹槽433开设于滑板4上第二侧板412的侧面，且槽口朝向远离第一侧板411的方向，且第一安装凹槽432和第二安装凹槽433的正下方的滑板4底部均安装有第二滑块44，这些安装槽43的设置方便了滑板4底部安装第二滑块44。

参照图2和图5，在立柱2远离转台3的侧面上具有两个吊装柱23，吊装柱23为立柱2侧面上垂直与该侧面向外延伸出的圆柱凸起，两个吊装柱23靠近立柱2两侧的支撑座21设置，这样设置能够减少吊装产生的形变对立柱2上第二导轨24的影响，减少第二导轨24的变形，进而增加机床的加工精度；在吊装柱23上开设有吊装槽231，吊装槽231为圆弧形，吊装槽231的槽口朝下，能够更好嵌入吊装用的绳索，更便于吊装；在底座1上开设有吊装孔11，吊装孔11开设在底座1安装转台3的位置的两侧边，这样设置用于配合吊装柱吊起机床。

本申请实施例的实施原理为：

立柱2两侧支撑座21的设置，在滑板4运动至立柱2的两端时，两侧的支撑座21会分担滑板4对立柱2两侧的压力，使得滑板4在立柱2上左右往复运动时产生的变形趋于一个比较稳定区间，即使滑板4在立柱2上不同位置之间所产生的形变差值，保持在一个较小的波动范围，从而提高加工精度；

在滑板4一侧向外延伸处的延长座41的设置，当滑座5运动到滑板4前端时，延长出来的部分会对滑座5起到支撑作用，减小滑座5在运动过程中产生的“悬臂梁”现象，从而增强滑座5在运动过程中的稳定性，进而增强机床整体刚性。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种五轴机床，包括底座(1)，所述底座(1)上竖直安装有立柱(2)，所述立柱(2)的一侧安装有转台(3)，所述立柱(2)上滑动连接有滑板(4)，所述滑板(4)上滑动连接有滑座(5)，所述滑座(5)朝向转台(3)的一侧滑动连接有主轴箱(6)；

其特征在于，所述立柱(2)长度方向的两侧均向外延伸出支撑座(21)，所述支撑座（21）能够增加所述立柱（2）两侧刚性；

所述滑板(4)长度方向一侧向外延伸出延长座(41)，所述延长座（41）能够支撑滑座（5）。

2.根据权利要求1所述的一种五轴机床，其特征在于，所述立柱(2)包括支撑体(22)，所述支撑体(22)两侧分别与两个所述支撑座(21)相连接；所述支撑座(21)上表面与所述支撑体(22)上表面相互平齐，所述支撑座(21)下表面倾斜向下连接至所述支撑体(22)侧面上。

3.根据权利要求1所述的一种五轴机床，其特征在于，所述滑板(4)包括滑台(45)，所述滑台(45)下方滑动连接在立柱(2)上；

所述延长座(41)包括第一侧板(411)和第二侧板(412)，所述第一侧板(411)和第二侧板(412)为所述滑台(45)在宽度方向的两侧板朝向转台(3)的方向向外延伸形成。

4.根据权利要求3所述的一种五轴机床，其特征在于，所述滑台(45)上沿滑台(45)长度方向平行安装有两个第一导轨(42)，两个所述第一导轨(42)分别向一端延伸至所述第一侧板(411)和第二侧板(412)上；

所述第一侧板(411)和第二侧板(412)的下表面倾斜向下连接至滑台(45)侧面。

5.根据权利要求3所述的一种五轴机床，其特征在于，所述第一侧板(411)上和第二侧板(412)上分别具有第一支撑板(4111)和第二支撑板(4121)，所述第一支撑板(4111)和第二支撑板(4121)分别为第一侧板(411)和第二侧板(412)上相互靠近的侧面向内的凸起，所述第一支撑板(4111)和第二支撑板(4121)下表面与所述第一侧板(411)和第二侧板(412)相互平齐，所述第一支撑板(4111)和第二支撑板(4121)的上表面相互平齐。

6.根据权利要求1所述的一种五轴机床，其特征在于，所述立柱(2)上设置有两个吊装柱(23)，所述吊装柱(23)垂直于立柱(2)上远离转台(3)的侧面；

所述底座(1)上开设有两个竖直朝上的吊装孔(11)。

7.根据权利要求6所述的一种五轴机床，其特征在于，所述吊装柱(23)为圆柱状凸起，所述吊装柱(23)上开设有吊装槽(231)，所述吊装槽(231)槽口朝下设置。

8.根据权利要求1所述的一种五轴机床，其特征在于，所述立柱(2)和所述滑板(4)上开设有若干通孔（8）。

9.根据权利要求3所述的一种五轴机床，其特征在于，所述滑台(45)下方安装有若干个第二滑块(44)，所述滑台(45)上开设有安装槽(43)，所述安装槽(43)位于所述滑台(45)安装第二滑块(44)位置的正上方。

10.根据权利要求1所述的一种五轴机床，其特征在于，所述底座(1)、立柱(2)、滑板(4)、滑座(5)内开设有若干个减重槽(7)，所述减重槽(7)之间形成有连接板(71)。

Images