TWI538767B - Double - bridge vertical and horizontal turning milling five - axis machining center - Google Patents

Description

跨橋式立臥車銑五軸加工中心機

本發明涉及一種加工中心機，尤指一種跨橋式立臥車銑五軸加工中心機。

一般加工中心機依加工需求不同，多為立式或臥式，為因應如車燈、保險桿模具等加工大型工件的加工，遂而開發出龍門型加工中心機，一般的龍門型加工中心機又可區分為定樑式、動樑式、動柱式或跨橋式等不同種類的機型，其中跨橋式加工中心機係為工作台固定，藉由可活動的樑柱帶動主軸進行加工，一般的跨橋式加工中心機係具有呈U型的底座，並利用活動橫樑以兩側可滑動地支撐於底座，由於現有的跨橋式加工中心機的活動橫樑兩側僅以單點支撐於底座的兩側上端，因此，結構穩定度尚有不足，在進行重切削或高速切削的過程中，支撐主軸的樑柱易產生振動，而造成切削精度不佳，實有改善加強之必要。

為解決現有跨橋式加工中心機的活動橫樑僅以單點支撐於底座的兩側上端，導致結構穩定度不足，易在加工過程中產生振動導致精度不佳的問題，本發明的主要目的在於提出一種跨橋式立臥車銑五軸加工中心機，其Y 軸鞍座係橫跨設置於底座的兩側，且分別於兩側形成三點式支撐，且於X軸鞍座也係以三點支撐可活動地連接在Y軸鞍座，以強化整體結構，並具有穩定而不易產生振動的優點。

本發明解決先前技術問題所運用的技術手段在於提供一種跨橋式立臥車銑五軸加工中心機，包括有一底座、一Y軸鞍座、一X軸鞍座、一Z軸鞍座及一工件承載座；其中，該底座係呈U型的座體，並於左、右兩側形成兩直立且互相平行的側壁，於該兩側壁的頂面係分別設置有一第一滑軌，該兩第一滑軌係沿著該兩側壁延伸的方向設置，於該兩側壁互相相對的內側面係分別設有一第二滑軌，該兩第二滑軌係沿著前、後方向延伸設置，於該底座之兩側壁頂面係分別設有一Y軸螺桿組及兩分別連接於該兩Y軸螺桿組的馬達；該Y軸鞍座係可沿著Y軸的方向滑動並設置於該底座，於該Y軸鞍座上方的左、右兩側分別形成一滑動鞍部，於該兩滑動鞍部的下方係分別設有兩第一滑座，該兩第一滑座係呈前、後排列，於該Y軸鞍座下方的左、右兩側分別設置有一第二滑座，該兩第二滑座係分別對應於該兩第二滑軌，於該Y軸鞍座的前側面係並排且間隔設置有三道支撐滑軌，該Y軸鞍座之兩道支撐滑軌之間設有一X軸螺桿組及一連接於該X軸螺桿組的馬達，該Y軸鞍座係分別以兩側連接至該兩Y軸螺桿組，該Y軸鞍座之兩側係分別以該兩第一滑座對應設置於該兩第一滑軌，並以該第二滑座對應設置於該第二滑軌； 該X軸鞍座係可沿著X軸方向滑動並設置於該Y軸鞍座，於該X軸鞍座之後側面的左、右兩側各設有三個對應於該三支撐滑軌的滑座，於該兩Z軸軌道之間設有一Z軸螺桿組及一連接於該Z軸螺桿組的馬達，該X軸鞍座係以後側連接於該X軸螺桿組，並以各滑座對應設置於該Y軸鞍座之三支撐滑軌，於該X軸鞍座的前側係設有兩道沿上、下方向延伸的Z軸軌道；該Z軸鞍座係可沿著Z軸方向滑動，該Z軸鞍座係以後側連接該Z軸螺桿組，並對應嵌合於該兩Z軸軌道，於該Z軸鞍座下方設有一可沿Y軸轉動的迴轉夾頭；該工件承載座設置於該底座的前側，並於該工件承載座上設有一可沿著Z軸轉動的工件轉盤。

前述之跨橋式立臥車銑五軸加工中心機，其中該X軸鞍座於上方後側分別朝向左、右兩側凸設有一支撐鞍部，位於該X軸鞍座上方的該兩滑座係設於該兩支撐鞍部的後側。

前述之跨橋式立臥車銑五軸加工中心機，其中該滑動鞍部係沿著前、後方向延伸且可區分為一前鞍部及一後鞍部，前述的兩第一滑座係分別於該前、後鞍部的底部。

本發明的技術手段可獲得的功效增進包括有：

1、本發明於底座之左、右兩側壁的頂面係分別設置有第一滑軌，並於兩側壁互相相對的側面分別設置有第二滑軌，於Y軸鞍座上方的左、右兩側分別形成可跨置並滑動於兩第一滑軌的滑動鞍部，並於兩滑動鞍部的下方分別 設有兩個第一滑座，於Y軸鞍座下方的左、右兩側面分別設有一個可嵌設於兩第二滑軌的第二滑座，Y軸鞍座的兩側分別係以兩個第一滑座及一個第二滑座可滑動地設置於底座的第一滑軌及第二滑軌，且於同一側的兩個第一滑座及一個第二滑座係形成三點排列，使Y軸鞍座能夠與底座形成三點支撐，而獲得更佳的結構強度。

2、本發明於Y軸鞍座的前側面係並排且間隔設置有三道支撐滑軌，X軸鞍座則係於後側面設置有三對分別對應於三道支撐滑軌的滑座，X軸鞍座係以三對滑座對應且可滑動地連接於Y軸鞍座的三道支撐滑軌，進而使X軸鞍座與Y軸鞍座相連接的結構強度提升。

3、本發明之X軸鞍座於上方係分別朝向左、右兩側凸伸形成支撐鞍部，並於兩支撐鞍部的後側分別結合有滑座，因此X軸鞍座上方的滑座與中、下方的兩對滑座係形成錯位，因此除了能夠承載軸向的負荷外，也能夠部分承載徑向的負荷，比較起一般位於同一軸向的支撐效果更佳。

4、本發明之Y軸鞍座係利用雙滾珠螺桿組來承載兩側負荷，也有助於提升Y軸鞍座作動時的精度及穩定度。

10‧‧‧底座

11‧‧‧側壁

12‧‧‧第一滑軌

13‧‧‧第二滑軌

14‧‧‧Y軸螺桿組

15‧‧‧馬達

20‧‧‧Y軸鞍座

21‧‧‧滑動鞍部

211‧‧‧前鞍部

212‧‧‧後鞍部

22‧‧‧第一滑座

23‧‧‧第二滑座

24‧‧‧支撐滑軌

25‧‧‧X軸螺桿組

26‧‧‧馬達

30‧‧‧X軸鞍座

31‧‧‧滑座

32‧‧‧支撐鞍部

33‧‧‧Z軸軌道

34‧‧‧Z軸螺桿組

35‧‧‧馬達

40‧‧‧Z軸鞍座

41‧‧‧迴轉夾頭

50‧‧‧工件承載座

51‧‧‧工件轉盤

60‧‧‧換刀機構

圖1是本發明較佳實施例的外觀圖。

圖2是本發明較佳實施例的局部俯視圖。

圖3是本發明較佳實施例的局部前視圖。

圖4是本發明較佳實施例底座及Y軸鞍座的側視局部 剖面圖。

圖5是本發明較佳實施例底座及Y軸鞍座的局部放大圖。

圖6是本發明較佳實施例底座及X軸鞍座的局部放大圖。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實現，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：本發明係一種跨橋式立臥車銑五軸加工中心機，包括有一底座10、一Y軸鞍座20、一X軸鞍座30、一Z軸鞍座40、一工件承載座50及一換刀機構60，其中如圖1所示之座標系定義了X、Y、Z三個軸向的方向。

如圖1、圖2及圖3所示，該底座10係呈U型的座體，並於左、右兩側形成兩直立且互相平行的側壁11，於該兩側壁11的頂面係分別設置有一第一滑軌12，該兩第一滑軌12係沿著該兩側壁11延伸的方向設置，於該兩側壁11互相相對的內側面係分別設有一第二滑軌13，該兩第二滑軌13係沿著前、後方向延伸且呈對稱設置，於該底座10之兩側壁11頂面係分別設有一Y軸螺桿組14，該Y軸螺桿組14係包括有滾珠螺桿及一可滑動地套設於該滾珠螺桿的滾珠套筒，於該Y軸螺桿組14的後側係分別連接有一馬達15，該馬達15係可驅動該Y軸螺桿組14之滾珠螺桿轉動。

如圖2及圖3所示，該Y軸鞍座20係可沿著 Y軸的方向滑動並設置於該底座10，該Y軸鞍座20於上方的左、右兩側分別形成一可跨置該兩側壁11的滑動鞍部21，如圖4及圖5所示，且該滑動鞍部21係沿著前、後方向延伸且可區分為一前鞍部211及一後鞍部212，於該前、後鞍部211、212的底部係分別設置有一第一滑座22，該兩第一滑座22係呈前、後排列，於該Y軸鞍座20下方的左、右兩側分別設置有一第二滑座23，該兩第二滑座23係分別對應於該兩第二滑軌13並位於該兩第二滑軌13的內側，且該第二滑座23係位於該兩第一滑座22的下方，並形成三點支撐的狀態，於該Y軸鞍座20的前側面係並排且間隔設置有三道支撐滑軌24，該Y軸鞍座20並於下方的兩道支撐滑軌24之間設有一X軸螺桿組25，該X軸螺桿組25係包括有滾珠螺桿及一可滑動地套設於該滾珠螺桿的滾珠套筒，於該X軸螺桿組25的後側係分別連接有一馬達26，該馬達26係可驅動該X軸螺桿組25之滾珠螺桿轉動，該Y軸鞍座20之兩側係分別以該兩第一滑座22對應設置於該兩第一滑軌12，並以該第二滑座23對應設置於該第二滑軌13，且該Y軸鞍座20係分別以兩側連接至該兩Y軸螺桿組14之滾珠套筒，藉由該兩馬達15帶動該兩Y軸螺桿組14之滾珠螺桿旋轉，以帶動該Y軸鞍座20沿著該底座10的Y軸方向平移作動。

如圖1、圖2及圖3所示，該X軸鞍座30係可沿著X軸方向滑動並設置於該Y軸鞍座20，該X軸鞍座30於後側面的左、右兩側各設有三個對應於該三支撐滑軌24的滑座31，如圖3及圖6所示，於本實施例中， 該X軸鞍座30於上方後側分別朝向左、右兩側凸設有一支撐鞍部32，位於上方的該兩滑座31係設於該兩支撐鞍部32的後側，使該X軸鞍座30上方的該兩滑座31與位於該X軸鞍座30中、下方的該兩滑座31形成錯位，於該X軸鞍座30的前側係設有兩道沿上、下方向延伸的Z軸軌道33，並於該兩Z軸軌道33之間設有一Z軸螺桿組34，該Z軸螺桿組34係包括有滾珠螺桿及一可滑動地套設於該滾珠螺桿的滾珠套筒，於該Z軸螺桿組34的後側係分別連接有一馬達35，該馬達35係可驅動該Z軸螺桿組34之滾珠螺桿轉動，該X軸鞍座30係以各滑座31對應設置於該Y軸鞍座20之該三支撐滑軌24，並係以後側連接於該X軸螺桿組25之滾珠套筒，使該X軸鞍座30藉由該X軸螺桿組25帶動，而沿著X軸方向平移。

如圖3及圖6所示，該Z軸鞍座40於下方設有一迴轉夾頭41，該迴轉夾頭41係可沿Y軸轉動並能夠夾持刀具進行切削，且該Z軸鞍座40係以後側對應嵌合於該兩Z軸軌道33，並連接該Z軸螺桿組34之滾珠套筒，使該Z軸鞍座40能夠藉由該Z軸螺桿組34作動而沿著Z軸方向平移。

如圖1所示，該工件承載座50係設置於該底座10的前側，並於該工件承載座50上設有一工件轉盤51，該工件轉盤51可供工件固定並沿著Z軸轉動。

如圖1所示，該換刀機構60係設置於該底座10及該工件承載座50的側邊，可供該迴轉夾頭41更換刀具，由於該工件承載座50及該換刀機構60為現有技術 且非本發明之重點，故詳細作動及結構不加詳述。

如圖1、圖2及圖3所示，本發明於底座10之兩側壁11分別設有兩該第一滑軌12及兩該第二滑軌13，且兩該第一滑軌12及兩該第二滑軌13分別朝向不同方向，並於該Y軸鞍座20之左、右兩側的兩個第一滑座22及一個第二滑座23係形成三角排列，使該Y軸鞍座20能夠與該底座10組裝時形成三點支撐，而獲得更佳的結構強度，且該X軸鞍座30之兩支撐鞍部32係朝向左、右兩側凸出，讓該X軸鞍座30上方的滑座31與中、下方的兩對滑座31形成錯位，因此除了能夠承載軸向的負荷外，也能夠部分承載徑向的負荷，比較起一般位於同一軸向的支撐效果更佳，最後，該Y軸鞍座20係利用雙Y軸螺桿組14來承載兩側負荷，也有助於提升該Y軸鞍座20作動時的精度及穩定度。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本發明所提技術特徵的範圍內，利用本發明所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例，均仍屬於本發明技術特徵的範圍內。

10‧‧‧底座

11‧‧‧側壁

12‧‧‧第一滑軌

13‧‧‧第二滑軌

14‧‧‧Y軸螺桿組

20‧‧‧Y軸鞍座

21‧‧‧滑動鞍部

211‧‧‧前鞍部

212‧‧‧後鞍部

24‧‧‧支撐滑軌

25‧‧‧X軸螺桿組

30‧‧‧X軸鞍座

31‧‧‧滑座

32‧‧‧支撐鞍部

33‧‧‧Z軸軌道

34‧‧‧Z軸螺桿組

40‧‧‧Z軸鞍座

41‧‧‧迴轉夾頭

50‧‧‧工件承載座

51‧‧‧工件轉盤

60‧‧‧換刀機構

Claims (5)

1. 一種跨橋式立臥車銑五軸加工中心機，包括：一底座，其係呈U型的座體，並於左、右兩側形成兩直立且互相平行的側壁，於該兩側壁的頂面係分別設置有一第一滑軌，該兩第一滑軌係沿著該兩側壁延伸的方向設置，於該兩側壁互相相對的內側面係分別設有一第二滑軌，該兩第二滑軌係沿著前、後方向延伸設置，於該底座之兩側壁頂面係分別設有一Y軸螺桿組及兩分別連接於該兩Y軸螺桿組的馬達；一Y軸鞍座，其係可沿著Y軸的方向滑動並設置於該底座，於該Y軸鞍座上方的左、右兩側分別形成一滑動鞍部，於該兩滑動鞍部的下方係分別設有兩第一滑座，該兩第一滑座係呈前、後排列，於該Y軸鞍座下方的左、右兩側分別設置有一第二滑座，該兩第二滑座係分別對應於該兩第二滑軌，於該Y軸鞍座的前側面係並排且間隔設置有三道支撐滑軌，該Y軸鞍座之兩道支撐滑軌之間設有一X軸螺桿組及一連接於該X軸螺桿組的馬達，該Y軸鞍座係分別以兩側連接至該兩Y軸螺桿組，該Y軸鞍座之兩側係分別以該兩第一滑座對應設置於該兩第一滑軌，並以該第二滑座對應設置於該第二滑軌；一X軸鞍座，其係可沿著X軸方向滑動並設置於該Y軸鞍座，於該X軸鞍座之後側面的左、右兩側各設有三個對應於該三支撐滑軌的滑座，於該兩Z軸軌道之間設有一Z軸螺桿組及一連接於該Z軸螺桿組的馬達，該X軸鞍座係以後側連接於該X軸螺桿組，並以各滑座對應設置於該 Y軸鞍座之三支撐滑軌，於該X軸鞍座的前側係設有兩道沿上、下方向延伸的Z軸軌道；一Z軸鞍座，其係可沿著Z軸方向滑動，該Z軸鞍座係以後側連接該Z軸螺桿組，並對應嵌合於該兩Z軸軌道，於該Z軸鞍座下方設有一可沿Y軸轉動的迴轉夾頭；一工件承載座，設置於該底座的前側，並於該工件承載座上設有一可沿著Z軸轉動的工件轉盤。
2. 如請求項1所述之跨橋式立臥車銑五軸加工中心機，其中該X軸鞍座於上方後側分別朝向左、右兩側凸設有一支撐鞍部，位於該X軸鞍座上方的該兩滑座係設於該兩支撐鞍部的後側。
3. 如請求項2所述之跨橋式立臥車銑五軸加工中心機，其中該滑動鞍部係沿著前、後方向延伸且可區分為一前鞍部及一後鞍部，前述的兩第一滑座係分別於該前、後鞍部的底部。
4. 如請求項3所述之跨橋式立臥車銑五軸加工中心機，其中該Y軸鞍座兩側之第二滑座係位於該兩第一滑座的下方，並形成三點支撐的狀態。
5. 如請求項1至4中任一項所述之跨橋式立臥車銑五軸加工中心機，其中進一步包括有一換刀機構，該換刀機構係設置於該底座及該工件承載座的側邊。