CN221516863U - 一种数控机床的转台结构及五轴联动数控机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数控机床的转台结构及五轴联动数控机床，包括B轴旋转单元和A轴旋转单元，A轴旋转单元安装于B轴旋转单元的输出端，可在B轴旋转单元带动下绕B轴转动；A轴旋转单元包含第一旋转工作台和第二旋转工作台，第一旋转工作台和第二旋转工作台相对设置，可分别绕A轴旋转。本实用新型采用摆台型转台结构，可大大减小刀尖悬伸量，使刀尖靠近旋转中心，能够获得更高的加工精度；采用两个相对设置的旋转工作台，可大大减小弱刚性零件的加工变形量，能够使用多种尺寸工件的装夹，加工精度高，适用范围广。

Description

一种数控机床的转台结构及五轴联动数控机床

技术领域

本实用新型属于数控机床领域，特别涉及一种数控机床的转台结构及五轴联动数控机床。

背景技术

随着弱刚性零件的形状种类越来越多以及加工精度和表面质量的要求越来越高，传统的三轴、四轴数控机床已很难满足弱刚性零件的加工要求，开始采用五轴联动数控机床来实现对弱刚性零件的加工。但是由于弱刚性零件的长度差距较大，现有的五轴联动数控机床在加工时容易存在安装刚性不足等问题，并且现有的用于弱刚性零件加工的五轴联动数控机床大多采用动柱和摆头结构，这种结构为避免和其他零件干涉，往往刀尖悬伸较大，刀尖距离旋转中心较远，容易导致加工误差大等问题；为了解决此问题，部分机床减小了刀尖悬伸量，但同时增加了机头和工件重心高度，致使机床的稳定性变差，无法满足弱刚性零件的稳定性加工要求。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种摆台型转台结构以及具有该转台结构的机床，工件安装刚性强、刀尖悬伸量小、机床稳定性好，可有效减小弱刚性零件的加工变形量，提高加工精度，改善加工质量。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种数控机床的转台结构，包括B轴旋转单元和A轴旋转单元，A轴旋转单元安装于B轴旋转单元的输出端，可在B轴旋转单元带动下绕B轴转动；A轴旋转单元包含第一旋转工作台和第二旋转工作台，第一旋转工作台和第二旋转工作台相对设置，可分别绕A轴旋转。

上述一种数控机床的转台结构，所述A轴旋转单元还包括A轴基座、A轴导轨、固定座和移动座，A轴基座安装于B轴旋转单元的输出端；固定座和A轴导轨均固定安装于A轴基座上，移动座滑动安装于A轴导轨上，可沿A轴导轨向固定座方向或反方向移动；第一旋转工作台安装于固定座上，第二旋转工作台安装于移动座上。

上述一种数控机床的转台结构，所述固定座上安装有第一A轴驱动装置，所述移动座上安装有第二A轴驱动装置，第一A轴驱动装置和第二A轴驱动装置可分别驱动第一旋转工作台和第二旋转工作台进行同步或单独旋转。

上述一种数控机床的转台结构，所述第一A轴驱动装置和第二A轴驱动装置采用双力矩电机分布式并联驱动结构，由两个驱动器分别控制，两个驱动器相互通信，可进行独立驱动或者主从配合的同步驱动。

上述一种数控机床的转台结构，所述移动座上设置有移动控制驱动装置，可控制移动座沿A轴导轨移动或将移动座锁紧于A轴导轨上；移动控制驱动装置的动力源为手动、气动、电机、液压驱动方式中的一种或多种。

上述一种数控机床的转台结构，所述B轴旋转单元包括B轴基座和B轴旋转驱动装置，B轴基座安装于机床上，B轴旋转驱动装置安装于B轴基座上，其输出端安装有A轴基座，B轴旋转驱动装置可驱动A轴基座绕B轴旋转。

另一方面，本实用新型还提供一种五轴联动数控机床，包括上述任意一项所述的一种数控机床的转台结构。

上述一种五轴联动数控机床，还包括床身、左支撑、右支撑、Y向导轨、横梁、X向导轨、X轴移动装置、Z轴移动装置、Z向导轨和主轴，左支撑和右支撑固定于床身上，Y向导轨分别安装于左支撑和右支撑上，横梁滑动安装于Y向导轨上，可沿Y向导轨移动；X向导轨固定于横梁上，X轴移动装置与X向导轨滑动联接，可沿X向导轨移动；Z向导轨固定于Z轴移动装置上，并与X轴移动装置滑动联接，主轴安装于Z轴移动装置上，可随Z轴移动装置一起上下移动；所述转台结构安装于床身上，并设置于左支撑和右支撑之间，可与主轴配合进行五轴联动加工。

上述一种五轴联动数控机床，所述五轴联动加工由机床数控系统控制，机床数控系统还可通过控制移动座的微小移动对工件进行预压缩或预拉伸。

上述一种五轴联动数控机床，所述床身上设置有V形排屑槽，V形排屑槽位于第一旋转工作台和第二旋转工作台的下方。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用摆台型转台结构，并与动梁结构相结合，摆台型转台结构可减小刀尖悬伸量，使刀尖靠近旋转中心，在工件旋转时，工件的加工中心更接近B轴旋转中心，能够获得更高的加工精度。采用两个相对设置并独立驱动的旋转工作台，可以同步或单独旋转，机床调试时，采用两旋转工作台单独旋转模式，方便工装的安装；加工时，采用同步驱动，增大扭矩的同时可大大减小薄壁件等弱刚性零件加工的扭转变形量。同时第二旋转工作台沿轴向运动，台面间距可调，能够适应不同尺寸工件的加工，结合数控系统可实现工件的预压缩或预拉伸功能，能够有效补偿夹持应力，提高加工精度，改善加工质量。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的转台结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的转台A轴结构示意图。

图3是本实用新型实施例提供的移动座移动控制驱动装置结构示意图。

图4是本实用新型实施例提供的五轴联动数控机床结构示意图。

实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”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实施例和简化描述，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实施例的限制。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。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“联接”应做广义理解，例如，可以是固定联接，也可以是可拆卸联接，或一体联接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

结合图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种数控机床的转台结构，包括B轴旋转单元和A轴旋转单元。其中B轴旋转单元包括B轴基座62和B轴旋转驱动装置61，A轴旋转单元包括A轴基座63、A轴导轨64、移动座65、固定座66、第一旋转工作台67和第二旋转工作台68。

B轴基座62可安装于机床上，B轴旋转驱动装置61安装于B轴基座62上，其输出端安装有A轴基座63，B轴旋转驱动装置61可驱动A轴基座63绕B轴旋转。固定座66和A轴导轨64左右并排安装于A轴基座63的前侧，移动座65滑动安装于A轴导轨64上，可沿A轴导轨64左右移动；第一旋转工作台67安装于固定座66上，第二旋转工作台68安装于移动座65上，可随移动座65一起进行左右移动；第一旋转工作台67和第二旋转工作台68的台面相对设置，随着第二旋转工作台68的左右移动，可扩大或者缩小第一旋转工作台67和第二旋转工作台68之间的距离，以根据工件长度夹紧工件，降低了装夹难度。移动座65上还设置有移动控制驱动装置69，可控制移动座65沿A轴导轨64移动或将移动座65锁紧于A轴导轨64上，移动控制驱动装置69的动力源可为手动、气动、电机、液压驱动方式中的一种或多种，如图3所示，本实施例采用的是电机驱动方式，包括电机691和丝杠传动装置692，移动座65通过丝杠传动装置692与电机691联接，丝杠传动装置692将电机691的旋转运动转换成移动座65的直线运动，从而实现移动座65沿A轴导轨64的左右移动。

如图2所示，固定座66内设置有第一A轴驱动装置671，移动座65内设置有第二A轴驱动装置681，第一旋转工作台67和第二旋转工作台68分别与第一A轴驱动装置671和第二A轴驱动装置681联接，可分别在第一A轴驱动装置671和第二A轴驱动装置681作用下旋转。第一A轴驱动装置671和第二A轴驱动装置681采用双力矩电机分布式并联驱动形式，由两个驱动器分别控制，两个驱动器可相互通信，能够进行独立驱动或者主从配合的同步驱动，从而实现第一旋转工作台67和第二旋转工作台68的单独旋转或者同步旋转。

如图4所示，本实用新型实施例还提供一种五轴联动数控机床，包括上述的转台结构6，还包括床身1、横梁2、左支撑7、右支撑8、Y向导轨11、X向导轨21、X轴移动装置3、Z轴移动装置4、Z向导轨31和电主轴5。左支撑7和右支撑8固定于床身1上，左支撑7和右支撑8可为分体结构或一体结构，本实用新型实施例采用U字形的一体结构，在床身1的后端形成封闭型支撑座，可用于安装Y轴驱动装置12。Y向导轨11分别安装于左支撑7和右支撑8上，横梁2滑动安装于Y向导轨11上，可在Y轴驱动装置12作用下沿Y向导轨11前后移动。横梁2的上表面和前侧面分别固定有X向导轨21，X轴移动装置3与X向导轨21滑动联接，可在X轴驱动装置22的作用下沿X向导轨21左右移动。Z轴移动装置4通过Z向导轨31与X轴移动装置3联接，Z向导轨31固定于Z轴移动装置4上，并与X轴移动装置3滑动联接，Z轴移动装置4一方面在Z轴驱动装置32作用下上下移动，一方面随X轴移动装置3一起左右移动。电主轴5安装于Z轴移动装置4上，可随Z轴移动装置4一起上下移动。转台结构6安装于床身1上，并设置于左支撑7和右支撑8之间，位于电主轴5的下方，在机床数控系统的控制下可与电主轴5配合进行五轴联动加工。其中，B轴基座62与床身1固定联接，A轴旋转单元位于B轴旋转单元的前端，第一旋转工作台67和第二旋转工作台68的旋转轴线与B轴旋转轴线位于近同一平面内，使加工作用点更接近B轴旋转中心；并且第一旋转工作台67和第二旋转工作台68转动时不易产生干涉，可大大减小刀尖悬伸量，有利于保证工件加工精度。

床身1上还设置有V形排屑槽9，V形排屑槽9位于第一旋转工作台67和第二旋转工作台68的下方，加工过程中的切屑可直接落入V形排屑槽9，排屑效率高，清理方便，不易积屑。

本实用新型在安装工件时，可根据工件长度驱动移动座65移动，使工件夹紧于第一旋转工作台67和第二旋转工作台68之间，为补偿工件的夹持应力，提高加工精度，还可对工件进行预压缩或预拉伸，即在机床数控系统中输入需要压缩或拉伸的力，移动座65可自动进行微小移动，使工件获得需要的预紧力。

尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种数控机床的转台结构，其特征在于，包括B轴旋转单元和A轴旋转单元，A轴旋转单元安装于B轴旋转单元的输出端，可在B轴旋转单元带动下绕B轴转动；A轴旋转单元包含第一旋转工作台和第二旋转工作台，第一旋转工作台和第二旋转工作台相对设置，可分别绕A轴旋转。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床的转台结构，其特征在于，所述A轴旋转单元还包括A轴基座、A轴导轨、固定座和移动座，A轴基座安装于B轴旋转单元的输出端；固定座和A轴导轨均固定安装于A轴基座上，移动座滑动安装于A轴导轨上，可沿A轴导轨向固定座方向或反方向移动；第一旋转工作台安装于固定座上，第二旋转工作台安装于移动座上。

3.根据权利要求2所述的一种数控机床的转台结构，其特征在于，所述固定座上安装有第一A轴驱动装置，所述移动座上安装有第二A轴驱动装置，第一A轴驱动装置和第二A轴驱动装置可分别驱动第一旋转工作台和第二旋转工作台进行同步或单独旋转。

4.根据权利要求3所述的一种数控机床的转台结构，其特征在于，所述第一A轴驱动装置和第二A轴驱动装置采用双力矩电机分布式并联驱动结构，由两个驱动器分别控制，两个驱动器相互通信，可进行独立驱动或者主从配合的同步驱动。

5.根据权利要求4所述的一种数控机床的转台结构，其特征在于，所述移动座上设置有移动控制驱动装置，可控制移动座沿A轴导轨移动或将移动座锁紧于A轴导轨上；移动控制驱动装置的动力源为手动、气动、电机、液压驱动方式中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的一种数控机床的转台结构，其特征在于，所述B轴旋转单元包括B轴基座和B轴旋转驱动装置，B轴基座安装于机床上，B轴旋转驱动装置安装于B轴基座上，其输出端安装有A轴基座，B轴旋转驱动装置可驱动A轴基座绕B轴旋转。

7.一种五轴联动数控机床，其特征在于，包括权利要求1-6中任意一项所述的一种数控机床的转台结构。

8.根据权利要求7所述的一种五轴联动数控机床，其特征在于，还包括床身、左支撑、右支撑、Y向导轨、横梁、X向导轨、X轴移动装置、Z轴移动装置、Z向导轨和主轴，左支撑和右支撑固定于床身上，Y向导轨分别安装于左支撑和右支撑上，横梁滑动安装于Y向导轨上，可沿Y向导轨移动；X向导轨固定于横梁上，X轴移动装置与X向导轨滑动联接，可沿X向导轨移动；Z向导轨固定于Z轴移动装置上，并与X轴移动装置滑动联接，主轴安装于Z轴移动装置上，可随Z轴移动装置一起上下移动；所述转台结构安装于床身上，并设置于左支撑和右支撑之间，可与主轴配合进行五轴联动加工。

9.根据权利要求8所述的一种五轴联动数控机床，其特征在于，所述五轴联动加工由机床数控系统控制，机床数控系统还可通过控制移动座的微小移动对工件进行预压缩或预拉伸。

10.根据权利要求9所述的一种五轴联动数控机床，其特征在于，所述床身上设置有V形排屑槽，V形排屑槽位于第一旋转工作台和第二旋转工作台的下方。