CN218746166U - 一种五轴联动加工中心 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种五轴联动加工中心，涉及加工中心技术领域，其包括床身和设置在床身上的立柱，所述床身设置有X轴滑轨，所述X轴滑轨滑动设置有床鞍，所述床鞍上设置有Y轴滑轨，所述Y轴滑轨上滑动设置有转台垫板，所述转台垫板设置有旋转电机，所述转台垫板上转动设置有旋转台，所述旋转台底面设置有旋转槽，所述旋转电机的转轴上设置有旋转杆，所述旋转杆可适配插入旋转槽内，所述旋转台侧面设置有与旋转槽相通的锁止槽，所述锁止槽滑动设置有锁止杆，所述锁止杆可与旋转杆相抵，所述锁止杆设置有锁止磁片，所述锁止槽内壁设置有锁止磁块，所述锁止磁块与锁止磁片磁性相吸并可适配贴合。本申请具有提升旋转台更换便利性的效果。

Description

一种五轴联动加工中心

技术领域

本实用新型涉及加工中心技术领域，尤其是涉及一种五轴联动加工中心。

背景技术

五轴联动加工中心是从五个坐标轴对工件进行加工的设备，是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的设备，一般五轴联动加工中心包括三个直线轴和两个旋转轴，其中两个旋转轴一个用于旋转工件，一个用于旋转刀具。

现有的五轴联动加工中心往往会设置有旋转台用于放置工件以带动工件旋转，旋转台往往与电机转轴使用螺栓相连。

在实现本申请过程中，发明人发现该技术中至少存在如下问题：五轴联动加工中心加工的工件之间可能存在较大的体积差异，如果旋转台相比待加工工件较小，加工时工件可能产生晃动影响加工精度，所以当加工不同工件时可能需要频繁更换旋转台，现有技术中旋转台和电机转轴多使用螺栓相连，在拆卸和安装旋转台时，都需要拧动螺栓，更换旋转台时较为不便。

实用新型内容

为了提升旋转台更换的便利性，本申请提供一种五轴联动加工中心。

本申请提供的一种五轴联动加工中心采用如下的技术方案：

一种五轴联动加工中心，包括床身和设置在床身上的立柱，所述床身设置有X轴滑轨，所述X轴滑轨滑动设置有床鞍，所述床鞍上设置有Y轴滑轨，所述Y轴滑轨上滑动设置有转台垫板，所述转台垫板设置有旋转电机，所述转台垫板上转动设置有旋转台，所述旋转台底面设置有旋转槽，所述旋转电机的转轴上设置有旋转杆，所述旋转杆可适配插入旋转槽内，所述旋转台侧面设置有与旋转槽相通的锁止槽，所述锁止槽滑动设置有锁止杆，所述锁止杆可与旋转杆相抵，所述锁止杆设置有锁止磁片，所述锁止槽内壁设置有锁止磁块，所述锁止磁块与锁止磁片磁性相吸并可适配贴合。

通过采用上述技术方案，当改变需要加工的工件时，如果需要更换旋转台，拉动锁止杆使锁止磁片与锁止磁块分离，继续拉动锁止杆使锁止杆在锁止槽内滑动直到锁止杆不再与旋转杆相抵，此时向上抬旋转台使旋转槽与旋转杆分离即可轻松拆卸旋转台，当需要安装旋转台时，将旋转台的旋转槽套上旋转电机转轴上的旋转杆，使旋转杆适配与旋转槽顶部相抵，此时滑动锁止杆使锁止杆上的锁止磁片与锁止槽内的锁止磁块贴合相吸，降低旋转时锁止杆意外脱离锁止槽的概率，减少安全风险；此时锁止杆顶部与旋转杆底部相抵，将旋转杆固定在旋转槽内，启动旋转电机后，旋转电机带动旋转杆和旋转台转动；这样安装和拆卸旋转台的操作简易便利，提升了旋转台更换的便利性。

作为优选，所述旋转杆设置有旋转支杆，所述旋转台设置有与旋转槽相通的旋转支槽，所述旋转支杆可适配插入旋转支槽内。

通过采用上述技术方案，旋转支杆与旋转支槽相抵，当旋转电机启动时，旋转支杆和旋转杆一起带动旋转台旋转，减小旋转杆受到的反作用力，降低旋转杆损坏的概率。

作为优选，所述锁止槽与旋转支槽相通，所述锁止杆可与旋转支杆相抵。

通过采用上述技术方案，锁止杆与旋转支杆相抵，增加锁止时的接触面积，提升旋转台与旋转电机连接的稳定性。

作为优选，所述锁止杆设置有卡块，所述锁止槽内壁设置有与旋转槽相通的卡槽，所述卡块可适配插入卡槽中。

通过采用上述技术方案，当需要更换旋转台时，拉动锁止杆使锁止杆不再抵住旋转杆和旋转支杆，此时锁止杆上的卡块适配插入卡槽内，卡块外壁与卡槽内壁相抵，使锁止杆不能继续滑动，防止锁止杆完全脱离锁止槽，使得旋转台更换时只需要推动锁止杆滑动，不会出现需要将锁止杆重新插入锁止槽的情况，提升旋转台更换的便利性。

作为优选，所述锁止杆远离锁止磁块的一端设置有圆环。

通过采用上述技术方案，圆环方便锁止杆的推拉，进一步提升旋转台更换的便利性。

作为优选，所述旋转台侧壁设置有固定槽，所述固定槽内滑动设置有固定块，所述固定块上设置有固定杆，所述固定杆可插入圆环内。

通过采用上述技术方案，更换旋转台时，推动固定块使固定杆脱离圆环，然后拉动锁止杆后更换旋转台，安装新旋转台后，推动锁止杆使锁止杆上的锁止磁片与锁止槽内的锁止磁块贴合相吸，此时松开固定块，固定块受到重力作用下落使固定杆插入圆环内，当旋转台旋转时，固定杆与圆环相抵，降低锁止杆脱离锁止槽的可能性，提升旋转台与旋转电机连接的稳定性。

作为优选，所述旋转台侧壁设置有与固定槽相通的滑槽，所述固定块可适配插入滑槽。

通过采用上述技术方案，更换旋转台时，推动固定块适配进入滑槽，此时固定块可以停在滑槽内，等到更换完成后滑动固定块进图固定槽，固定块受到重力作用下落时固定杆插入圆环内，简化操作，提升旋转台更换的便利性。

作为优选，所述立柱上设置有Z轴滑轨和刀库，所述Z轴滑轨上滑动设置传动块，所述传动块和立柱之间设置有Z轴驱动电机，所述Z轴驱动电机转轴设置有Z轴传动丝杆，所述Z轴传动丝杆与传动块螺纹连接，所述传动块转动设置有主轴摆头，所述传动块设置有主轴电机，所述主轴电机与主轴摆头相连，所述床身设置有X轴驱动电机，所述X轴驱动电机设置有X轴传动丝杆，所述X轴传动丝杆与床鞍螺纹连接，所述床鞍上设置有Y轴驱动电机，所述Y轴驱动电机设置有Y轴传动丝杆，所述Y轴传动丝杆与转台垫板螺纹连接。

通过采用上述技术方案，通过电机与丝杆配合控制X、Y、Z三轴，通过主轴电机控制主轴摆头、旋转电机控制旋转台实现五轴联动，同时旋转台叠加在X轴上，能实现大型零件的加工，加工范围大；将移动质量比较大的主轴摆头只叠加在Z轴上，避免与摆动方向平行的轴系叠加，这样可使各运动轴系质量分配均匀，有最好的加速性能和动态响应特性；当主轴摆头摆动到垂直位置时，可实现立式加工；当主轴摆头摆动到水平位置时，可实现卧式加工，立式和卧式可自由转换，提升加工中心的适用性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置旋转台、旋转电机、旋转槽、旋转支槽、旋转杆、旋转支杆、锁止槽和锁止杆，当加工不同大小的工件时，需要更换旋转台，滑动锁止杆使锁止杆不再与旋转杆和旋转支杆相抵后，拆卸旋转台使旋转杆脱离旋转槽、旋转支杆脱离旋转支槽即可拆卸旋转台，安装旋转台时，将旋转槽适配套在与旋转电机转轴相连的旋转杆上，使旋转支杆也适配插入旋转支槽内，旋转杆与旋转槽顶部、旋转支杆和旋转支槽顶部相抵后，滑动锁止槽内的锁止杆使锁止杆与旋转杆及旋转支杆相抵，将旋转台与旋转电机相连，这样可以非常便利地完成旋转台的更换；

2.通过设置卡块、卡槽和圆环，当拉动锁止杆，锁止杆在锁止槽内滑动时，当锁止杆不再与旋转杆及旋转支杆相抵时，锁止杆上的卡块插入卡槽并与卡槽内壁相抵，防止锁止杆完全脱离锁止槽，不会出现需要将锁止杆重新插入锁止槽的情况，圆环用于拉动、推动锁止杆，进一步提升旋转台更换的便利性；

3.通过设置锁止磁块、锁止磁片、固定块、固定槽、滑槽和固定杆，安装旋转台时，滑动锁止杆使锁止杆上的锁止磁片与锁止槽内锁止磁块贴合相吸，同时滑动固定槽内的固定块使固定块上的固定杆插入圆环内，这样可以将锁止杆固定，降低旋转过程中锁止杆脱出锁止槽导致旋转台与旋转电机分离的可能性，增加旋转台与旋转电机连接的稳定性。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种五轴联动加工中心的整体示意图。

图2是图1中A区域的放大图。

图3是展示旋转台和锁止杆结构的剖面图。

图4是展示旋转台和旋转电机连接关系的剖面图。

附图标记说明：1、床身；11、X轴滑轨；111、X轴驱动电机；112、X轴传动丝杆；12、床鞍；13、Y轴滑轨；131、Y轴驱动电机；132、Y轴传动丝杆；14、转台垫板；15、旋转电机；151、防护罩；2、立柱；21、Z轴滑轨；211、Z轴驱动电机；212、Z轴传动丝杆；22、传动块；23、主轴摆头；24、主轴电机；25、刀库；3、旋转台；31、旋转槽；32、旋转支槽；33、旋转杆；34、旋转支杆；4、锁止杆；41、锁止槽；42、锁止磁块；43、锁止磁片；44、卡块；45、卡槽；46、圆环；5、固定块；51、固定槽；52、滑槽；53、固定杆。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种五轴联动加工中心。参照图1和图4，其包括床身1和固定设置在床身1上的立柱2，床身1上沿长度方向固定设置有X轴滑轨11，X轴滑轨11上滑动设置有床鞍12，床鞍12上沿宽度方向设置有Y轴滑轨13，Y轴滑轨13上滑动设置有转台垫板14。转台垫板14上沿高度方向固定设置有旋转电机15，转台垫板14上设置有防护罩151，旋转电机15设置在防护罩151内。转台垫板14上转动设置有旋转台3，旋转台3底面沿高度方向设置有相通的旋转槽31和旋转支槽32，旋转电机15转轴上固定设置有可适配插入旋转槽31内的旋转杆33，旋转杆33侧面焊接固定设置有可适配插入旋转支槽32内的旋转支杆34。旋转台3侧面沿长度方向设置有与旋转槽31及旋转支槽32相通的锁止槽41，锁止槽41位于旋转支槽32下方，锁止槽41内适配滑动设置有锁止杆4，锁止槽41远离旋转台3侧壁一端固定适配设置有锁止磁块42，锁止磁块42表面与旋转槽31内壁齐平，锁止杆4靠近锁止磁块42一端固定设置有锁止磁片43，锁止磁片43和锁止磁块42磁性相吸并可适配贴合。旋转台3还配置有旋转编码器，分割精度为±2.5”，精度高，确保分割精度。

参照图3和图4，安装旋转台3时，将旋转台3上的旋转槽31套在旋转杆33上，并使旋转支杆34适配进入旋转支槽32，在重力作用下，旋转台3滑动直到旋转杆33与旋转槽31顶部相抵，同时旋转支杆34和旋转支槽32顶部相抵。此时推动锁止杆4使锁止杆4上的锁止磁片43与锁止槽41内的锁止磁块42贴合并磁性相吸，此时锁止杆4顶部与旋转杆33底部及旋转支杆34底部相抵。需要拆卸旋转台3时只需要拉动锁止杆4使锁止杆4顶部不再与旋转杆33底部及旋转支杆34底部相抵后，向上滑动旋转台3使旋转杆33脱离旋转槽31、旋转支杆34脱离旋转支槽32即可，这样提升了旋转台3更换的便利性。

为了进一步提升旋转台3更换的便利性，参照图3至图4，所述锁止杆4底面固定设置有卡块44，所述卡块44侧面与锁止磁片43远离锁止磁块42一端齐平，所述锁止槽41底部沿长度方向设置有与旋转槽31相通的卡槽45，所述卡块44可适配插入卡槽45内。所述锁止杆4远离锁止磁块42一端焊接固定设置有圆环46。当需要更换旋转台3时，拉动锁止杆4使锁止磁片43和锁止磁块42分离，继续拉动锁止杆4使卡块44适配插入卡槽45内，直到卡块44远离锁止磁片43一端外壁与卡槽45内壁相抵，此时锁止杆4不再与旋转杆33及旋转支杆34相抵，且锁止杆4不能继续朝远离旋转槽31的方向滑动。这样防止锁止杆4完全脱离锁止槽41，不会出现需要将锁止杆4插入锁止槽41的情况，同时圆环46方便拉动或者推动锁止杆4，进一步提升旋转台3更换的便利性

为了提升旋转台3与旋转电机15连接的稳定性，参照图2至图3，旋转台3外壁沿高度方向设置有固定槽51，固定槽51位于锁止槽41上方，旋转台3外壁沿宽度方向设置有与固定槽51相通的滑槽52，固定槽51及滑槽52均为燕尾槽，滑槽52顶部与固定槽51顶部齐平。固定槽51内适配滑动设置有固定块5，固定块5为燕尾块，固定块5可进入并停在滑槽52内，固定块5表面焊接固定设置有固定杆53，固定杆53长度方向沿旋转台3高度方向设置，固定杆53可插入圆环46内。当更换旋转台3时，推动燕尾块进入并停留在滑槽52内，拉动圆环46使锁止杆4不再与旋转杆33及旋转支杆34相抵，可以更换旋转台3。更换完旋转台3后推动锁止杆4使锁止磁片43与锁止磁块42贴合并磁性相吸后，滑动固定块5进入固定槽51，收到重力作用，固定块5下落到固定槽51底部，此时固定块5表面的固定杆53插入圆环46中。操作简便，通过固定杆53插入圆环46降低锁止杆4在旋转过程中意外脱离锁止槽41的概率，提升旋转台3与旋转电机15连接的稳定性。

为了提升加工中心的适用性，参照图1，立柱2上沿高度方向固定设置有Z轴滑轨21和刀库，Z轴滑轨21上滑动设置传动块22，立柱2上固定设置有Z轴驱动电机211，Z轴电机转轴固定设置有与传动块22螺纹连接的Z轴传动丝杆212。传动块22转动设置有主轴摆头23，传动块22内设置有主轴电机24，主轴电机24转轴与主轴摆头23可拆卸连接。床身1固定设置有X轴驱动电机111，X轴驱动电机111转轴固定设置有与床鞍12螺纹连接的X轴传动丝杆112。床鞍12上固定设置有Y轴驱动电机131，Y轴驱动电机131转轴固定设置有与转台垫板14螺纹连接的Y轴传动丝杆132。通过电机与丝杆配合控制X、Y、Z轴的移动，配合主轴电机24控制主轴摆头23转动、旋转电机15控制旋转台3转动实现五轴联动。同时同时旋转台3叠加在X轴上，能实现大型零件的加工，提升加工中心的适用性。

本申请实施例一种五轴联动加工中心的实施原理为：当更换旋转台3时，滑动固定块5进入并停留在滑槽52内，使固定杆53脱离圆环46，通过圆环46拉动锁止杆4直到卡块44插入卡槽45并与卡槽45内壁相抵，此时锁止杆4顶部不再与旋转杆33底部及旋转支杆34底部相抵，可以将旋转台3拆下。安装新的旋转台3时，将旋转台3底部的旋转槽31套在旋转电机15转轴上的旋转杆33上，并使旋转支杆34适配进入旋转支槽32，受到重力作用，旋转杆33与旋转槽31顶部、旋转支杆34和旋转支槽32顶部相抵，此时滑动锁止槽41内的锁止杆4使锁止杆4顶部与旋转杆33底部及旋转支杆34底部相抵，继续滑动锁止杆4直到锁止杆4上的锁止磁片43与锁止槽41内的锁止磁块42贴合并磁性相吸。滑动固定块5使固定块5进入固定槽51内，固定块5受到重力落到固定槽51底部使固定杆53插入圆环46内，即可完成旋转台3的更换，操作简便，快捷便利。

以上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，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 (8)

1.一种五轴联动加工中心，包括床身(1)和设置在床身(1)上的立柱(2)，所述床身(1)设置有X轴滑轨(11)，所述X轴滑轨(11)滑动设置有床鞍(12)，所述床鞍(12)上设置有Y轴滑轨(13)，所述Y轴滑轨(13)上滑动设置有转台垫板(14)，所述转台垫板(14)设置有旋转电机(15)，所述转台垫板(14)上转动设置有旋转台(3)，其特征在于：所述旋转台(3)底面设置有旋转槽(31)，所述旋转电机(15)的转轴上设置有旋转杆(33)，所述旋转杆(33)可适配插入旋转槽(31)内，所述旋转台(3)侧面设置有与旋转槽(31)相通的锁止槽(41)，所述锁止槽(41)滑动设置有锁止杆(4)，所述锁止杆(4)可与旋转杆(33)相抵，所述锁止杆(4)设置有锁止磁片(43)，所述锁止槽(41)内壁设置有锁止磁块(42)，所述锁止磁块(42)与锁止磁片(43)磁性相吸并可适配贴合。

2.根据权利要求1所述的一种五轴联动加工中心，其特征在于：所述旋转杆(33)设置有旋转支杆(34)，所述旋转台(3)设置有与旋转槽(31)相通的旋转支槽(32)，所述旋转支杆(34)可适配插入旋转支槽(32)内。

3.根据权利要求2所述的一种五轴联动加工中心，其特征在于：所述锁止槽(41)与旋转支槽(32)相通，所述锁止杆(4)可与旋转支杆(34)相抵。

4.根据权利要求1所述的一种五轴联动加工中心，其特征在于：所述锁止杆(4)设置有卡块(44)，所述锁止槽(41)内壁设置有与旋转槽(31)相通的卡槽(45)，所述卡块(44)可适配插入卡槽(45)中。

5.根据权利要求1所述的一种五轴联动加工中心，其特征在于：所述锁止杆(4)远离锁止磁块(42)的一端设置有圆环(46)。

6.根据权利要求5所述的一种五轴联动加工中心，其特征在于：所述旋转台(3)侧壁设置有固定槽(51)，所述固定槽(51)内滑动设置有固定块(5)，所述固定块(5)上设置有固定杆(53)，所述固定杆(53)可插入圆环(46)内。

7.根据权利要求6所述的一种五轴联动加工中心，其特征在于：所述旋转台(3)侧壁设置有与固定槽(51)相通的滑槽(52)，所述固定块(5)可适配插入滑槽(52)。

8.根据权利要求1所述的一种五轴联动加工中心，其特征在于：所述立柱(2)上设置有Z轴滑轨(21)和刀库(25)，所述Z轴滑轨(21)上滑动设置传动块(22)，所述立柱(2)之间设置有Z轴驱动电机(211)，所述Z轴驱动电机(211)转轴设置有Z轴传动丝杆(212)，所述Z轴传动丝杆(212)与传动块(22)螺纹连接，所述传动块(22)转动设置有主轴摆头(23)，所述传动块(22)设置有主轴电机(24)，所述主轴电机(24)与主轴摆头(23)相连，所述床身(1)设置有X轴驱动电机(111)，所述X轴驱动电机(111)设置有X轴传动丝杆(112)，所述X轴传动丝杆(112)与床鞍(12)螺纹连接，所述床鞍(12)上设置有Y轴驱动电机(131)，所述Y轴驱动电机(131)设置有Y轴传动丝杆(132)，所述Y轴传动丝杆(132)与转台垫板(14)螺纹连接。

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