專利名稱：新型多軸加工機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及切削加工機(jī)械的領(lǐng)域，尤其涉及一種提高穩(wěn)定性和加工精度的新型多軸加工機(jī)械。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的多軸加工機(jī)械多為三軸或五軸加工機(jī)械，一般采用滾珠導(dǎo)桿或螺桿進(jìn)行多軸進(jìn)給，但這樣的進(jìn)給精度和速度都較低，無法適應(yīng)現(xiàn)階段越來越高的加工要求了。而為了克服滾珠導(dǎo)桿或螺桿的缺陷，直線電機(jī)越來越廣泛應(yīng)用于加工機(jī)械的進(jìn)給控制中，直線電機(jī)的伺服響應(yīng)和動(dòng)態(tài)切削剛性較高，且進(jìn)給精度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于滾珠導(dǎo)桿或螺桿的進(jìn)給，其采用模塊化設(shè)計(jì)，零件較少，維護(hù)也非常方便。但是，現(xiàn)有的加工機(jī)械中的直線電機(jī)，結(jié)構(gòu)配置不合理，容易導(dǎo)致影響進(jìn)給動(dòng)作的平衡和加工精度，如，在直線電機(jī)進(jìn)行進(jìn)給操作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生三倍推力的磁吸力，對(duì)加工機(jī)械的結(jié)構(gòu)要求較高，現(xiàn)在的加工機(jī)械基座上沒有針對(duì)直線電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)，易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形，造成傳動(dòng)失效和精度降低。為此，本發(fā)明的設(shè)計(jì)者有鑒于上述缺陷，通過潛心研究和設(shè)計(jì)，綜合長(zhǎng)期多年從事相關(guān)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和成果，研究設(shè)計(jì)出一種新型多軸加工機(jī)械，以克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型多軸加工機(jī)械，其通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證了直線電機(jī)的進(jìn)給精度，且切削加工時(shí)不會(huì)吸附主軸頭，增加使用壽命。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種新型多軸加工機(jī)械，該加工機(jī)械包含底座、立式臺(tái)、刀頭箱和主軸頭座，其特征在于底座的一側(cè)設(shè)有承載工件的工作臺(tái)，底座的另一側(cè)設(shè)置有直立放置的基座，該基座為具有內(nèi)空間的方框架，基座的頂端向工作臺(tái)的方向延伸出結(jié)合部，在結(jié)合部的下方，底座設(shè)置有三層臺(tái)階部，該三層臺(tái)階部從工作臺(tái)向基座順序爬升；立式臺(tái)為方框架體，立式臺(tái)的底部對(duì)應(yīng)底座上的三層臺(tái)階部形成相應(yīng)的結(jié)合臺(tái)階，結(jié)合臺(tái)階的前端、后端以及臺(tái)階部的第一階和第三階之間各設(shè)有左右向的第一直線導(dǎo)軌，兩個(gè)第一直線導(dǎo)軌的位置一高一低，而結(jié)合臺(tái)階的中間端與臺(tái)階部的第二階之間設(shè)有左右向的第一直線電機(jī)，由此，在立式臺(tái)和底座的臺(tái)階部之間形成左右向的第一進(jìn)給機(jī)構(gòu)。其中，立式臺(tái)的頂部對(duì)應(yīng)結(jié)合部設(shè)有左右方向的第二直線電機(jī)，立式臺(tái)的前端面突出該結(jié)合部，并于頂端向上延伸出一延伸部，該延伸部與結(jié)合部之間設(shè)置有左右向的第二直線導(dǎo)軌，該第二直線導(dǎo)軌和第二直線電機(jī)組成左右向的第二進(jìn)給機(jī)構(gòu)。其中，刀頭箱包含U形框體和上蓋，在兩側(cè)柱體的向后位置與立式臺(tái)的內(nèi)側(cè)之間分別形成有上下方向的第三直線導(dǎo)軌，由此，刀頭箱可沿第三直線導(dǎo)軌滑動(dòng)于立式臺(tái)內(nèi)，刀頭箱兩側(cè)的向前位置與立式臺(tái)之間設(shè)置有上下方向的第三直線電機(jī)。其中，刀頭箱的前端面突出于立式臺(tái)外，且各于左右兩側(cè)沿上下方向延伸設(shè)有長(zhǎng)條延伸部，該兩側(cè)的長(zhǎng)條延伸部與立式臺(tái)的前端面之間設(shè)有上下方向的第四直線導(dǎo)軌。其中，其中，在立式臺(tái)的前端面設(shè)有至少一個(gè)氣壓缸或液壓缸，各缸的缸桿向下伸出與刀頭箱的上方連接，由此平衡刀頭箱在上下方向的移動(dòng)。其中，在刀頭箱內(nèi)形成一穿置孔，該穿置孔底面向后延伸設(shè)有一磁性延伸支架，穿置孔底面和磁性延伸支架上設(shè)有前后方向的磁體，主軸頭座沿前后方向滑動(dòng)設(shè)置于刀頭箱的穿置孔內(nèi)，其前端設(shè)有主軸頭，主軸頭座的底部?jī)蓚?cè)與穿置孔的底面之間分別設(shè)有前后方向的第五直線導(dǎo)軌，并于底部中間與穿置孔的底面之間設(shè)有線圈，該線圈和穿置孔內(nèi)的磁體形成前后方向的第五直線電機(jī)，由此，通過第五直線導(dǎo)軌和第五直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸頭座前后移動(dòng)。通過上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、在立式臺(tái)和底座之間形成上下相對(duì)的驅(qū)動(dòng)配置，有助于磁力的擴(kuò)散，減少結(jié)構(gòu)對(duì)磁吸力的影響，同時(shí)設(shè)置了四個(gè)直線導(dǎo)軌，能提供更有效的抵抗力，同時(shí)，階梯狀的設(shè)置， 能提供更好的前后方向的承載力；2、在立式臺(tái)上設(shè)置了平衡的氣壓或液壓缸，使得刀頭箱在上下移動(dòng)時(shí)，受到更好的支撐，同時(shí)，缸體正放，支撐端和受力端距離較短，能降低磨損，提高使用壽命；3、通過兩側(cè)直線導(dǎo)軌和中間直線電機(jī)的設(shè)置，減少了前端下垂的現(xiàn)象，可保證進(jìn)給精度；4、刀頭箱上設(shè)置了磁性延伸支架，以支撐主軸頭座，減少了整體的體積和重量，降低成本。本發(fā)明將通過下面的具體實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述，且進(jìn)一步結(jié)合對(duì)附圖的說明將得到更加清楚和明顯的了解。


圖1顯示了本發(fā)明的新型多軸加工機(jī)械的立體示意圖。圖2顯示了本發(fā)明的新型多軸加工機(jī)械的平面示意圖。圖3顯示了本發(fā)明的直線電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4顯示了本發(fā)明的主軸結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，顯示了本發(fā)明的新型多軸加工機(jī)械的立體示意圖。該加工機(jī)械包含底座10、立式臺(tái)20、刀頭箱30和主軸頭座40。其中，同時(shí)參見圖2，底座10的一側(cè)設(shè)有工作臺(tái)11，加工時(shí)工件可設(shè)置于工作臺(tái)11 上，底座10的另一側(cè)設(shè)置有直立放置的基座12，該基座12為具有內(nèi)空間的方框架，基座12 的頂端向工作臺(tái)11的方向延伸出結(jié)合部121，在結(jié)合部121的下方，底座10設(shè)置有三層臺(tái)階部13，該三層臺(tái)階部13從工作臺(tái)11向基座12順序爬升。其中，立式臺(tái)20為方框架體，立式臺(tái)20的底部對(duì)應(yīng)底座10上的三層臺(tái)階部13形成相應(yīng)的結(jié)合臺(tái)階21，結(jié)合臺(tái)階21的前端、后端以及臺(tái)階部13的第一階和第三階之間各設(shè)有左右向(也稱為X軸方向)的第一直線導(dǎo)軌22，兩個(gè)第一直線導(dǎo)軌22的位置一高一低， 而結(jié)合臺(tái)階21的中間端與臺(tái)階部13的第二階之間設(shè)有左右向的第一直線電機(jī)23，由此，在立式臺(tái)20和底座10的臺(tái)階部13之間形成左右向(X軸方向)的第一進(jìn)給機(jī)構(gòu)，而為了更好的控制該方向的進(jìn)給，立式臺(tái)20的頂部對(duì)應(yīng)結(jié)合部121設(shè)有左右方向的第二直線電機(jī)M， 立式臺(tái)20的前端面突出該結(jié)合部121，并于頂端向上延伸出一延伸部25，該延伸部25與結(jié)合部121之間設(shè)置有左右向的第二直線導(dǎo)軌沈，該第二直線導(dǎo)軌和第二直線電機(jī)組成左右向的第二進(jìn)給機(jī)構(gòu)，由此，通過該第一進(jìn)給機(jī)構(gòu)和第二進(jìn)給機(jī)構(gòu)，立式臺(tái)20可在底座10上沿左右方向滑動(dòng)進(jìn)給。其中，在立式臺(tái)20的前端面設(shè)有至少一個(gè)氣壓缸或液壓缸27，優(yōu)選的是，具有兩個(gè)氣壓缸或液壓缸27，各缸的缸桿271向下伸出。其中，同時(shí)參見圖3，刀頭箱30包含U形框體和上蓋，在兩側(cè)柱體的向后位置與立式臺(tái)20的內(nèi)側(cè)之間分別形成有上下方向(既Y軸方向)的第三直線導(dǎo)軌31，由此，刀頭箱 30可沿第三直線導(dǎo)軌31滑動(dòng)于立式臺(tái)20內(nèi)，刀頭箱30兩側(cè)的向前位置與立式臺(tái)20之間設(shè)置有上下方向的第三直線電機(jī)32，刀頭箱30的前端面突出于立式臺(tái)20外，且各于左右兩側(cè)沿上下方向延伸設(shè)有長(zhǎng)條延伸部33，該兩側(cè)的長(zhǎng)條延伸部33與立式臺(tái)20的前端面之間設(shè)有上下方向的第四直線導(dǎo)軌34。 其中，在刀頭箱30內(nèi)形成一穿置孔35，該穿置孔35底面向后延伸設(shè)有一磁性延伸支架36，穿置孔35底面和磁性延伸支架36上設(shè)有前后方向(既Z軸方向)的磁體37，而設(shè)置于立式臺(tái)20上的氣壓缸或液壓缸27的缸桿271與刀頭箱30的上方連接，由此平衡刀頭箱30在上下方向的移動(dòng)。其中，同時(shí)參見圖4，主軸頭座40沿前后方向滑動(dòng)設(shè)置于刀頭箱30的穿置孔35 內(nèi)，其前端設(shè)有主軸頭41，主軸頭座40的底部?jī)蓚?cè)與穿置孔35的底面之間分別設(shè)有前后方向的第五直線導(dǎo)軌42，并于底部中間與穿置孔35的底面之間設(shè)有線圈43，該線圈43和穿置孔35內(nèi)的磁體37形成前后方向的第五直線電機(jī)，由此，通過第五直線導(dǎo)軌41和第五直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸頭座40的前后移動(dòng)。通過上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、在立式臺(tái)和底座之間形成上下相對(duì)的驅(qū)動(dòng)配置，有助于磁力的擴(kuò)散，減少結(jié)構(gòu)對(duì)磁吸力的影響，同時(shí)設(shè)置了四個(gè)直線導(dǎo)軌，能提供更有效的抵抗力，同時(shí)，階梯狀的設(shè)置， 能提供更好的前后方向的承載力；2、在立式臺(tái)上設(shè)置了平衡的氣壓或液壓缸，使得刀頭箱在上下移動(dòng)時(shí)，受到更好的支撐，同時(shí)，缸體正放，支撐端和受力端距離較短，能降低磨損，提高使用壽命；3、通過兩側(cè)直線導(dǎo)軌和中間直線電機(jī)的設(shè)置，減少了前端下垂的現(xiàn)象，可保證進(jìn)給精度；4、刀頭箱上設(shè)置了磁性延伸支架，以支撐主軸頭座，減少了整體的體積和重量，降低成本。顯而易見的是，以上的描述和記載僅僅是舉例而不是為了限制本發(fā)明的公開內(nèi)容、應(yīng)用或使用。雖然已經(jīng)在實(shí)施例中描述過并且在附圖中描述了實(shí)施例，但本發(fā)明不限制由附圖示例和在實(shí)施例中描述的作為目前認(rèn)為的最佳模式以實(shí)施本發(fā)明的教導(dǎo)的特定例子，本發(fā)明的范圍將包括落入前面的說明書和所附的權(quán)利要求的任何實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種新型多軸加工機(jī)械，該加工機(jī)械包含底座、立式臺(tái)、刀頭箱和主軸頭座，其特征在于底座的一側(cè)設(shè)有承載工件的工作臺(tái)，底座的另一側(cè)設(shè)置有直立放置的基座，該基座為具有內(nèi)空間的方框架，基座的頂端向工作臺(tái)的方向延伸出結(jié)合部，在結(jié)合部的下方，底座設(shè)置有三層臺(tái)階部，該三層臺(tái)階部從工作臺(tái)向基座順序爬升；立式臺(tái)為方框架體，立式臺(tái)的底部對(duì)應(yīng)底座上的三層臺(tái)階部形成相應(yīng)的結(jié)合臺(tái)階，結(jié)合臺(tái)階的前端、后端以及臺(tái)階部的第一階和第三階之間各設(shè)有左右向的第一直線導(dǎo)軌，兩個(gè)第一直線導(dǎo)軌的位置一高一低，而結(jié)合臺(tái)階的中間端與臺(tái)階部的第二階之間設(shè)有左右向的第一直線電機(jī)，由此，在立式臺(tái)和底座的臺(tái)階部之間形成左右向的第一進(jìn)給機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的新型多軸加工機(jī)械，其特征在于，立式臺(tái)的頂部對(duì)應(yīng)結(jié)合部設(shè)有左右方向的第二直線電機(jī)，立式臺(tái)的前端面突出該結(jié)合部，并于頂端向上延伸出一延伸部，該延伸部與結(jié)合部之間設(shè)置有左右向的第二直線導(dǎo)軌，該第二直線導(dǎo)軌和第二直線電機(jī)組成左右向的第二進(jìn)給機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的新型多軸加工機(jī)械，其特征在于，刀頭箱包含U形框體和上蓋， 在兩側(cè)柱體的向后位置與立式臺(tái)的內(nèi)側(cè)之間分別形成有上下方向的第三直線導(dǎo)軌，由此， 刀頭箱可沿第三直線導(dǎo)軌滑動(dòng)于立式臺(tái)內(nèi)，刀頭箱兩側(cè)的向前位置與立式臺(tái)之間設(shè)置有上下方向的第三直線電機(jī)。
4.如權(quán)利要求3所述的新型多軸加工機(jī)械，其特征在于，刀頭箱的前端面突出于立式臺(tái)外，且各于左右兩側(cè)沿上下方向延伸設(shè)有長(zhǎng)條延伸部，該兩側(cè)的長(zhǎng)條延伸部與立式臺(tái)的前端面之間設(shè)有上下方向的第四直線導(dǎo)軌。
5.如權(quán)利要求3或4所述的新型多軸加工機(jī)械，其特征在于，其中，在立式臺(tái)的前端面設(shè)有至少一個(gè)氣壓缸或液壓缸，各缸的缸桿向下伸出與刀頭箱的上方連接，由此平衡刀頭箱在上下方向的移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求2、3或4所述的新型多軸加工機(jī)械，其特征在于，在刀頭箱內(nèi)形成一穿置孔，該穿置孔底面向后延伸設(shè)有一磁性延伸支架，穿置孔底面和磁性延伸支架上設(shè)有前后方向的磁體，主軸頭座沿前后方向滑動(dòng)設(shè)置于刀頭箱的穿置孔內(nèi)，其前端設(shè)有主軸頭，主軸頭座的底部?jī)蓚?cè)與穿置孔的底面之間分別設(shè)有前后方向的第五直線導(dǎo)軌，并于底部中間與穿置孔的底面之間設(shè)有線圈，該線圈和穿置孔內(nèi)的磁體形成前后方向的第五直線電機(jī)，由此，通過第五直線導(dǎo)軌和第五直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸頭座前后移動(dòng)。
全文摘要
一種新型多軸加工機(jī)械，該加工機(jī)械包含底座、立式臺(tái)、刀頭箱和主軸頭座，底座的一側(cè)設(shè)有承載工件的工作臺(tái)，底座的另一側(cè)設(shè)置有直立放置的基座，該基座為具有內(nèi)空間的方框架，基座的頂端向工作臺(tái)的方向延伸出結(jié)合部，在結(jié)合部的下方，底座設(shè)置有三層臺(tái)階部，該三層臺(tái)階部從工作臺(tái)向基座順序爬升；立式臺(tái)為方框架體，立式臺(tái)的底部對(duì)應(yīng)底座上的三層臺(tái)階部形成相應(yīng)的結(jié)合臺(tái)階，結(jié)合臺(tái)階的前端、后端以及臺(tái)階部的第一階和第三階之間各設(shè)有左右向的第一直線導(dǎo)軌，兩個(gè)第一直線導(dǎo)軌的位置一高一低，而結(jié)合臺(tái)階的中間端與臺(tái)階部的第二階之間設(shè)有左右向的第一直線電機(jī)，由此，在立式臺(tái)和底座的臺(tái)階部之間形成左右向的第一進(jìn)給機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)B23Q5/34GK102328234SQ20111022239
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月4日
發(fā)明者李梁 申請(qǐng)人:四川歐曼機(jī)械有限公司