一種五軸聯(lián)動立式加工中心的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種五軸聯(lián)動立式加工中心，它包括底座，在所述底座的上部兩側(cè)分別設有左床身和右床身，在所述左床身和右床身的上部內(nèi)側(cè)分別設有Y軸重載滾柱線軌，一Y向運動的橫梁安放在所述Y軸重載滾柱線軌上，在所述橫梁的上端面和左側(cè)面設置有X軸重載滾柱線軌，在所述橫梁的X軸重載滾柱線軌上設有可X向運動的滑座，所述滑座的內(nèi)側(cè)側(cè)面上設置有Z軸重載滾柱線軌，一Z向運動的絲杠設置在第三馬達座和第三尾端座之間并與一機頭右側(cè)螺母法蘭面結(jié)合并通過所述Z軸絲杠驅(qū)動做Z向運動；采用上述結(jié)構(gòu)，使機床結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、緊湊，具有生產(chǎn)效率高、降低生產(chǎn)成本的效果。
【專利說明】-種五軸聯(lián)動立式加工中心

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于機床設計【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種五軸聯(lián)動立式加工中心。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為難度最大、應用范圍最廣的數(shù)控機床技術(shù)，五軸聯(lián)動立式加工中心在加工方 面有著不可替代的優(yōu)點：1)能夠加工一般三軸聯(lián)動機床不能加工或者無法一次裝夾加工 完成的連續(xù)光滑的自由曲面。例如航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子、大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子、大型船舶螺旋槳等， 由于五軸聯(lián)動立式加工中心在加工過程中刀具相對于工件的角度可以隨時調(diào)整，避免了刀 具的加工干涉，因此五軸聯(lián)動立式加工中心可以完成三軸聯(lián)動機床不能完成的許多復雜的 加工；2)可以提高自由空間曲面的加工精度、加工效率和加工質(zhì)量。相對于三軸數(shù)控機床 加工一般的型腔復雜的工件，工件一次裝夾就可完成五面體的加工，并且由于五軸數(shù)控加 工中心加工時可以隨時調(diào)整位姿角，五軸聯(lián)動立式加工中心可以以更好的角度加工工件， 避免了多次裝夾，大大提高了加工效率、加工質(zhì)量和加工精度；3)在零件加工過程中，大量 的時間將消耗在搬運工件、上下料、安裝調(diào)整等時間上，為了盡可能減少這些時間，五軸加 工中心大量使用。其加工效率相當于兩臺三軸機床，甚至可以完全省去某些大型自動化生 產(chǎn)線的投資，大大節(jié)約了占地空間和工作在不同制造單元之間的周轉(zhuǎn)運輸時間及費用。因 此，五軸聯(lián)動立式加工中心的重要作用使其成為當今數(shù)控工業(yè)發(fā)展的熱點和重點。
[0003] 但現(xiàn)有的五軸聯(lián)動立式加工中心普遍規(guī)格較小，結(jié)構(gòu)強度不足，難以對鋼件等進 行高速高精加工，生產(chǎn)效率較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的提供一種五軸聯(lián)動立式加工中心，它各運動軸的剛性強、運行平穩(wěn)、 性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)新穎，定位精度和重復定位精度高，生產(chǎn)效率高。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是一種五軸聯(lián)動立式加工中心，它包括底座1，其特征在于：在 所述底座1的上部兩側(cè)分別設有左床身12和右床身2,在所述左床身12和右床身2的上 部內(nèi)側(cè)分別設有Y軸重載滾柱線軌3, 一 Y向運動的橫梁5安放在所述Y軸重載滾柱線軌3 上，所述左床身12和右床身2的上部兩端分別設有第一馬達座和第一尾端座，在所述第一 馬達座和第一尾端座之間分別設有Y軸絲杠4,所述Y軸絲杠4與所述橫梁5螺母法蘭面 結(jié)合并通過所述Y軸絲杠4驅(qū)動做Y向運動，在所述橫梁5的上端面和左側(cè)面設置有X軸 重載滾柱線軌，在所述橫梁5的X軸重載滾柱線軌7上設有可X向運動的滑座11，所述橫 梁5的左側(cè)斜面上安裝有第二馬達座，所述橫梁5的右側(cè)側(cè)斜面上安裝有第二尾端座，所述 第二馬達座和第二尾端座之間安裝有X軸絲杠8,所述X軸絲杠8與所述滑座11的底部螺 母法蘭面結(jié)合并通過所述X軸絲杠8驅(qū)動做做X向運動，所述滑座11的內(nèi)側(cè)側(cè)面上設置有 Z軸重載滾柱線軌10,所述滑座11的前端上部安裝有第三馬達座，下部安裝有第三尾端座， 所述第三馬達座和第三尾端座之間設有Z軸絲杠15,所述Z軸絲杠15與一機頭9右側(cè)螺母 法蘭面結(jié)合并通過所述Z軸絲杠15驅(qū)動做Z向運動，所述機頭9內(nèi)的主軸孔內(nèi)裝有可高速 旋轉(zhuǎn)的電主軸6,所述機頭9的上端安裝有氣缸導向板18,所述滑座11的上端安裝氣缸支 撐板17,所述氣缸固定板17上安裝有氣缸16,所述右床身2和左床身12之間安裝有帶高 動態(tài)特性力矩電機的雙軸轉(zhuǎn)臺14,底座1的后部且在所述右床身2和左床身12之間的空腔 內(nèi)安放有刀庫13。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是所述雙軸轉(zhuǎn)臺14包括工作臺19、轉(zhuǎn)臺座20和搖籃座 21，所述搖籃座21通過底端螺釘固定在底座1上，所述工作臺19和轉(zhuǎn)臺座20 -同繞所述 轉(zhuǎn)臺座19兩端的軸為中心進行A軸轉(zhuǎn)動，同時工作臺19可通過自身的中心軸在轉(zhuǎn)臺座20 上作C軸轉(zhuǎn)動。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是通過在所述底座1的上部兩側(cè)分別設有左床身12和右床身 2,在所述左床身12和右床身2的上部內(nèi)側(cè)分別設有Y軸重載滾柱線軌3, 一 Y向運動的橫 梁5安放在所述Y軸重載滾柱線軌3上，所述左床身12和右床身2的上部兩端分別設有第 一馬達座和第一尾端座，在所述第一馬達座和第一尾端座之間分別設有Y軸絲杠4,所述Y 軸絲杠4與所述橫梁5螺接配合并通過所述Y軸絲杠4驅(qū)動做Y向運動，在所述橫梁5的 上端面和左側(cè)面設置有X軸重載滾柱線軌，在所述橫梁5的X軸重載滾柱線軌7上設有可 X向運動的滑座11，所述橫梁5的左側(cè)斜面上安裝有第二馬達座，所述橫梁5的右側(cè)側(cè)斜面 上安裝有第二尾端座，所述第二馬達座和第二尾端座之間安裝有X軸絲杠8,所述X軸絲杠 8與所述滑座11的底部螺接配合并通過所述X軸絲杠8驅(qū)動做做X向運動，所述滑座11的 內(nèi)側(cè)側(cè)面上設置有Z軸重載滾柱線軌10,所述滑座11的前端上部安裝有第三馬達座，下部 安裝有第三尾端座，所述第三馬達座和第三尾端座之間設有Z軸絲杠15,所述Z軸絲杠15 與一機頭9右側(cè)螺接配合并并通過所述Z軸絲杠15驅(qū)動做Z向運動，所述機頭9內(nèi)的主軸 孔內(nèi)裝有可高速旋轉(zhuǎn)的電主軸6,所述機頭9的上端安裝有氣缸導向板18,所述滑座11的 上端安裝氣缸支撐板17,所述氣缸固定板17上安裝有氣缸16,所述右床身2和左床身12之 間安裝有帶高動態(tài)特性力矩電機的雙軸轉(zhuǎn)臺14,底座1的后部且在所述右床身2和左床身 12之間的空腔內(nèi)安放有刀庫13 ;通過采用了左、右雙床身結(jié)構(gòu)，將橫梁設計為三角型結(jié)構(gòu)， Y軸方向雙線軌、雙絲杠驅(qū)動，使機床結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、緊湊，具有生產(chǎn)效率高、降低生產(chǎn)成本 的效果，它結(jié)構(gòu)新穎，運行平穩(wěn)、機床運動軸的剛性強、定位精度和重復定位精度高；通過采 用了左、右雙床身結(jié)構(gòu)，其左、右床身剛性足，強度高，穩(wěn)定性好，且床身與底座接觸面積大， 聯(lián)接性和穩(wěn)定性好，抗切削振動能力強，結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，承載能力更強；通過采用了左、右雙 床身結(jié)構(gòu)，其A、C轉(zhuǎn)軸置于機床中部，處于零件的放置中心，使得工件安裝空間較大；采用 了 Z軸氣動平衡結(jié)構(gòu)，平衡Z軸機頭的重量，實現(xiàn)Z向的快速運動。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(立體）； 圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(主視）； 圖3是本發(fā)明的機頭內(nèi)Z軸絲杠和配重氣缸的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明的雙軸轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖1、2、3、4中1、底座，2、右床身，3、Y軸重載滾柱線軌，4、Y軸絲杠，5、橫梁，6、電主軸， 7、X軸重載滾柱線軌，8、X軸絲杠，9、機頭，10、Ζ軸重載滾柱線軌，11、滑座，12、左床身，13、 刀庫，14、雙軸轉(zhuǎn)臺，15、Ζ軸絲杠，16、氣缸，17、氣缸支撐板，18、氣缸導向板；19、工作臺； 20、轉(zhuǎn)臺座；21、搖籃座。

【具體實施方式】
[0009] 根據(jù)圖1、2、3、4所示，本發(fā)明涉及一種五軸聯(lián)動立式加工中心，它包括底座1，其 特征在于：在所述底座1的上部兩側(cè)分別設有左床身12和右床身2,在所述左床身12和右 床身2的上部內(nèi)側(cè)分別設有Y軸重載滾柱線軌3, 一 Y向運動的橫梁5安放在所述Y軸重載 滾柱線軌3上，所述左床身12和右床身2的上部兩端分別設有第一馬達座和第一尾端座， 在所述第一馬達座和第一尾端座之間分別設有Y軸絲杠4,所述Y軸絲杠4與所述橫梁5螺 母法蘭面結(jié)合并通過所述Y軸絲杠4驅(qū)動做Y向運動，在所述橫梁5的上端面和左側(cè)面設 置有X軸重載滾柱線軌，在所述橫梁5的X軸重載滾柱線軌7上設有可X向運動的滑座11， 所述橫梁5的左側(cè)斜面上安裝有第二馬達座，所述橫梁5的右側(cè)側(cè)斜面上安裝有第二尾端 座，所述第二馬達座和第二尾端座之間安裝有X軸絲杠8,所述X軸絲杠8與所述滑座11的 底部螺母法蘭面結(jié)合并通過所述X軸絲杠8驅(qū)動做做X向運動，所述滑座11的內(nèi)側(cè)側(cè)面上 設置有Z軸重載滾柱線軌10,所述滑座11的前端上部安裝有第三馬達座，下部安裝有第三 尾端座，所述第三馬達座和第三尾端座之間設有Z軸絲杠15,所述Z軸絲杠15與一機頭9 右側(cè)螺母法蘭面結(jié)合并通過所述Z軸絲杠15驅(qū)動做Z向運動，所述機頭9內(nèi)的主軸孔內(nèi)裝 有可高速旋轉(zhuǎn)的電主軸6,所述機頭9的上端安裝有氣缸導向板18,所述滑座11的上端安 裝氣缸支撐板17,所述氣缸固定板17上安裝有氣缸16,所述右床身2和左床身12之間安 裝有帶高動態(tài)特性力矩電機的雙軸轉(zhuǎn)臺14,所述雙軸轉(zhuǎn)臺14包括工作臺19、轉(zhuǎn)臺座20和 搖籃座21，所述搖籃座21通過底端螺釘固定在底座1上，所述工作臺19和轉(zhuǎn)臺座20 -同 繞所述轉(zhuǎn)臺座19兩端的軸為中心進行A軸轉(zhuǎn)動，同時工作臺19可通過自身的中心軸在轉(zhuǎn) 臺座20上作C軸轉(zhuǎn)動，底座1的后部且在所述右床身2和左床身12之間的空腔內(nèi)安放有 刀庫13 ;通過采用了左、右雙床身結(jié)構(gòu)，將橫梁設計為三角型結(jié)構(gòu)，Y軸方向雙線軌、雙絲杠 驅(qū)動，使機床結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定、緊湊，具有生產(chǎn)效率高、降低生產(chǎn)成本的效果，它結(jié)構(gòu)新穎，運 行平穩(wěn)、機床運動軸的剛性強、定位精度和重復定位精度高；通過采用了左、右雙床身結(jié)構(gòu)， 其左、右床身剛性足，強度高，穩(wěn)定性好，且床身與底座接觸面積大，聯(lián)接性和穩(wěn)定性好，抗 切削振動能力強，結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，承載能力更強；通過采用了左、右雙床身結(jié)構(gòu)，其A、C轉(zhuǎn)軸 置于機床中部，處于零件的放置中心，使得工件安裝空間較大；采用了 Z軸氣動平衡結(jié)構(gòu)， 平衡Z軸機頭的重量，實現(xiàn)Z向的快速運動。
【權(quán)利要求】
1. 一種五軸聯(lián)動立式加工中心，它包括底座（1)，其特征在于：在所述底座（1)的上部 兩側(cè)分別設有左床身（12)和右床身（2)，在所述左床身（12)和右床身（2)的上部內(nèi)側(cè)分別 設有Y軸重載滾柱線軌（3)，一 Y向運動的橫梁（5)安放在所述Y軸重載滾柱線軌（3)上，所 述左床身（12)和右床身（2)的上部兩端分別設有第一馬達座和第一尾端座，在所述第一馬 達座和第一尾端座之間分別設有Y軸絲杠（4)，所述Y軸絲杠（4)與所述橫梁（5)螺母法蘭 面結(jié)合并通過所述Y軸絲杠（4)驅(qū)動做Y向運動，在所述橫梁（5)的上端面和左側(cè)面設置 有X軸重載滾柱線軌，在所述橫梁（5)的X軸重載滾柱線軌（7)上設有可X向運動的滑座 (11)，所述橫梁（5)的左側(cè)斜面上安裝有第二馬達座，所述橫梁（5)的右側(cè)側(cè)斜面上安裝有 第二尾端座，所述第二馬達座和第二尾端座之間安裝有X軸絲杠（8)，所述X軸絲杠（8)與 所述滑座（11)的底部螺母法蘭面結(jié)合并通過所述X軸絲杠（8)驅(qū)動做做X向運動，所述滑 座（11)的內(nèi)側(cè)側(cè)面上設置有Z軸重載滾柱線軌（10)，所述滑座（11)的前端上部安裝有第 三馬達座，下部安裝有第三尾端座，所述第三馬達座和第三尾端座之間設有Z軸絲杠（15)， 所述Z軸絲杠（15)與一機頭（9)右側(cè)螺母法蘭面結(jié)合并通過所述Z軸絲杠（15)驅(qū)動做Z 向運動，所述機頭（9)內(nèi)的主軸孔內(nèi)裝有可高速旋轉(zhuǎn)的電主軸（6)，所述機頭（9)的上端安 裝有氣缸導向板（18)，所述滑座（11)的上端安裝氣缸支撐板（17)，所述氣缸固定板（17) 上安裝有氣缸（16)，所述右床身（2)和左床身（12)之間安裝有帶高動態(tài)特性力矩電機的雙 軸轉(zhuǎn)臺（14)，底座（1)的后部且在所述右床身（2)和左床身（12)之間的空腔內(nèi)安放有刀庫 (13) 。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種五軸聯(lián)動立式加工中心，其特征在于：所述雙軸轉(zhuǎn)臺 (14) 包括工作臺（19)、轉(zhuǎn)臺座（20)和搖籃座（21)，所述搖籃座（21)通過底端螺釘固定在 底座（1)上，所述工作臺（19)和轉(zhuǎn)臺座（20) -同繞所述轉(zhuǎn)臺座（19)兩端的軸為中心進行 A軸轉(zhuǎn)動，同時工作臺（19)可通過自身的中心軸在轉(zhuǎn)臺座（20)上作C軸轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】B23Q1/01GK104117858SQ201410343825
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月19日
【發(fā)明者】江誠, 黃凱旋, 許濤 申請人:山東永華機械有限公司