一種多功能五軸機床的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多功能五軸機床，涉及機床技術(shù)領(lǐng)域；包括機架、X軸滑臺、Y軸滑臺、Z軸升降臺、A軸轉(zhuǎn)臺以及C軸擺臂；A軸轉(zhuǎn)臺安裝在X軸滑臺上，A軸轉(zhuǎn)臺在X軸方向平移；X軸滑臺安裝在Y軸滑臺上，X軸滑臺通過Y軸滑臺的作用在Y軸方向上平移，Y軸滑臺固定安裝在機架上；C軸擺臂安裝在Z軸升降臺上，C軸擺臂通過Z軸升降臺的作用在Z軸方向上下運動；A軸轉(zhuǎn)臺包括多個同時轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動主軸，且每一個轉(zhuǎn)動主軸的頂端均固定著用于吸附工件的工件放置臺；所述C軸擺臂包括擺臂固定架、擺臂本體以及至少與轉(zhuǎn)動主軸數(shù)量相同的加工裝置;本實用新型的有益效果是：同時解決了五個工件兩道工序的連續(xù)加工，大大提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】
一種多功能五軸機床
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及涉及機床技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，本實用新型涉及一種多功能五軸機床。
【背景技術(shù)】
[0002]五軸加工機床越來越廣泛應用于機械制造領(lǐng)域。其精度高、編程靈活、可加工各種復雜曲面、一次裝夾可加工五個面等諸多優(yōu)點，大大提升了工業(yè)制造水平。
[0003]然而，五軸機床價格昂貴，尤其是進口的五軸機床，往往令中國很多中小企業(yè)望而卻步。目前中國也研發(fā)出很多國產(chǎn)五軸機床，價格較進口的要便宜很多，但這些五軸機床不管是進口的還是國產(chǎn)的，基本上都是只有一個轉(zhuǎn)臺和一個主軸，也就是一次只能加工一個零件，所以生產(chǎn)效率相對不高。
[0004]但是很多工業(yè)產(chǎn)品的加工，如金屬或非金屬的雕刻、直徑小于3mm的鉆孔、金屬手機殼表面的打磨拋光等等，其加工量小，也就是負載小，且產(chǎn)品批量單一，雖然可以直接從市場上采購價格昂貴的相對標準的五軸機床進行加工，但投入和產(chǎn)出比不合理，所以沒有得到市場的廣泛應用。
[0005]另外，盡管六軸機器人平均價格低于五軸機床，工業(yè)化普及率越來越高，大大加強了現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)力，但六軸機器人存在剛性差、出力小等缺點，仍然無法滿足上述加工工藝的生產(chǎn)要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于克服上述技術(shù)的不足，提供一種多功能五軸機床，該多功能五軸機床能夠同時對多個零件進行加工，大大的提高生產(chǎn)效率。
[0007]本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種多功能五軸機床，其改進之處在于:包括機架、X軸滑臺、Y軸滑臺、Ζ軸升降臺、A軸轉(zhuǎn)臺以及C軸擺臂；
[0008]所述A軸轉(zhuǎn)臺安裝在X軸滑臺上，A軸轉(zhuǎn)臺通過X軸滑臺的作用在X軸方向平移;所述X軸滑臺安裝在Y軸滑臺上，X軸滑臺通過Y軸滑臺的作用在Y軸方向上平移，所述Y軸滑臺固定安裝在所述的機架上;所述C軸擺臂安裝在Z軸升降臺上，C軸擺臂通過Z軸升降臺的作用在Z軸方向上下運動；
[0009]所述A軸轉(zhuǎn)臺包括多個同時轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動主軸，且每一個轉(zhuǎn)動主軸的頂端均固定著用于吸附工件的工件放置臺；
[0010]所述C軸擺臂包括擺臂固定架、擺臂本體以及至少與轉(zhuǎn)動主軸數(shù)量相同的加工裝置，所述擺臂本體的兩端轉(zhuǎn)動安裝于所述的擺臂固定架上，所述加工裝置安裝于擺臂本體上，多個加工裝置用于同時對多個工件進行加工。
[0011]在上述的結(jié)構(gòu)中，所述C軸擺臂包括驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置安裝在擺臂本體的一端；
[0012]所述擺臂本體包括轉(zhuǎn)軸、所述擺臂本體包括轉(zhuǎn)軸、凸輪機構(gòu)以及導桿，所述驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；
[0013]所述多個磨片滑動設置在所述的導桿上，所述凸輪機構(gòu)用于驅(qū)動所述的多個磨片在所述的導桿上來回運動，通過多個磨片同時對多個工件進行加工。
[0014]在上述的結(jié)構(gòu)中，所述凸輪機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動輪和凸輪;所述轉(zhuǎn)動輪安裝于轉(zhuǎn)軸的一端上，所述轉(zhuǎn)動輪上設置有與所述凸輪相適配的輪槽，所述凸輪與所述的磨片固定連接，所述轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)動輪的轉(zhuǎn)動，驅(qū)動所述的凸輪和多個磨片來回運動；
[0015]所述擺臂本體還包括多個滑塊和立柱，所述滑塊滑動設置在所述的導桿上，且每一個滑塊上固定著多個磨片；
[0016]所述立柱的一端固定在凸輪上，立柱的另一端固定在所述的滑塊上。
[0017]在上述的結(jié)構(gòu)中，所述滑塊呈方形，且方形的滑塊的四個側(cè)面上分別固定安裝著一磨片;所述擺臂本體包括四根導桿，且四根導桿分別位于方形的滑塊的四個頂角處。
[0018]在上述的結(jié)構(gòu)中，所述驅(qū)動裝置為電機;所述C軸擺臂還包括一連軸器，所述連軸器用于連接所述的電機和轉(zhuǎn)軸。
[0019]在上述的結(jié)構(gòu)中，所述C軸擺臂還包括第一伺服電機和減速機;所述減速機連接于第一伺服電機的輸出軸上，所述減速機連接于擺臂本體的另一端上，所述第一伺服電機用于驅(qū)動所述的擺臂本體轉(zhuǎn)動。
[0020]在上述的結(jié)構(gòu)中，所述C軸擺臂的加工裝置包括第二伺服電機以及與所述轉(zhuǎn)動主軸數(shù)量相同的加工主軸，所述伺服電機固定在擺臂固定架上，第二伺服電機用于驅(qū)動所述的擺臂本體轉(zhuǎn)動，所述多個加工主軸排列安裝在擺臂本體上，所述多個加工主軸用于同時對多個工件進行加工。
[0021]在上述的結(jié)構(gòu)中，所述加工主軸由高速電機和通過高速電機驅(qū)動而轉(zhuǎn)動的刀具構(gòu)成;或者，
[0022]所述加工主軸由鉆頭和驅(qū)動鉆頭轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置構(gòu)成;或者，
[0023]所述加工主軸為氣動磨頭。
[0024]在上述的結(jié)構(gòu)中，所述A軸轉(zhuǎn)臺還包括外殼，所述外殼內(nèi)部設置有伺服電機、絲桿、絲桿螺母、導軌、導軌滑塊、齒條以及多個齒輪；
[0025]所述伺服電機用于驅(qū)動所述的絲桿轉(zhuǎn)動，所述絲桿螺母設置在絲桿上;所述齒條與所述導軌固定連接，且所述導軌滑動設置于導軌滑塊上，所述導軌還固定連接在所述的絲桿螺母上；
[0026]所述每一個主軸分別對應的固定在一個齒輪中，所述的齒輪均與所述的齒條相嚙合，通過齒條帶動所述的齒輪和主軸轉(zhuǎn)動。
[0027]在上述的結(jié)構(gòu)中，所述A軸轉(zhuǎn)臺還包括滑塊固定板，外殼內(nèi)部設置的多個導軌滑塊均固定安裝在所述的滑塊固定板上;所述A軸轉(zhuǎn)臺還包括第一絲桿固定座，所述絲桿的一端連接于伺服電機的輸出端上，絲桿的另一端轉(zhuǎn)動安裝在第一絲桿固定座上;所述A軸轉(zhuǎn)臺還包括第二絲桿固定座和絲桿固定板，所述絲桿轉(zhuǎn)動安裝在第二絲桿固定座中，所述的第一絲桿固定座和第二絲桿固定座均固定安裝在所述的絲桿固定板上。
[0028]本實用新型的有益效果是:可同時對多個工件進行加工，并且在完成第一道工序后，還可以進行第二道工序，解決了五個主軸同步工作一次性加工五個工件的問題，同時解決了五個工件兩道工序的連續(xù)加工，大大提高了生產(chǎn)效率;對于加工負載小，加工精度要求高，多平面以及圓弧和復雜曲面上的雕刻、鉆孔、打磨拋光等工藝，無法直接用市場上標準的五軸機床和六軸機器人來完成，而且生產(chǎn)效率低;本實用新型針對市場需求，本實用新型的一種五個同步轉(zhuǎn)臺和五個獨立運動主軸的五軸機床，不僅具備五軸機床的功能，大大提高了生產(chǎn)效率，而且覆蓋了市場上標準五軸機床和六軸機器人不適宜加工的加工工藝范疇，是對制造業(yè)生產(chǎn)力全面加強的有力補充。
【附圖說明】
[0029]圖1為本實用新型的一種多功能五軸機床的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2為本實用新型的一種多功能五軸機床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖3為本實用新型的一種多功能五軸機床的工作原理圖。
[0032]圖4為本實用新型的一種多功能五軸機床的A軸轉(zhuǎn)臺立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖5為本實用新型的一種多功能五軸機床的A軸轉(zhuǎn)臺的俯視圖。
[0034]圖6為圖5中A-A處剖視圖。
[0035]圖7為圖6中B-B處剖視圖。
[0036]圖8為圖6中C-C處剖視圖。
[0037]圖9為本實用新型的C軸擺臂的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖10為本實用新型的C軸擺臂的俯視圖。
[0039]圖11為圖10中A-A處的剖面示意圖。
[0040]圖12為圖11中B-B處的剖面示意圖。
[0041]圖13為本實用新型的C軸擺臂的另一實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖14為本實用新型的C軸擺臂的另一實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖15為為本實用新型的C軸擺臂的另一實施例的凸輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]圖16為本實用新型的一種多功能五軸機床的打磨頭的剖面示意圖。
[0045]圖17為本實用新型的一種多功能五軸機床的打磨頭的殼體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖18為本實用新型的一種多功能五軸機床的打磨頭的旋轉(zhuǎn)片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]圖19為本實用新型的一種多功能五軸機床的Z軸升降臺立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048]圖20為本實用新型的一種多功能五軸機床的剖面示意圖。
[0049]圖21為本實用新型的一種多功能五軸機床的X軸滑臺俯視圖。
[0050]圖22為圖21中A-A處剖面示意圖。
[0051]圖23本實用新型的一種多功能五軸機床的Y軸滑臺俯視圖。
[0052]圖24為圖23中A-A處剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0053]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0054]參照圖1、圖2以及圖3所示，本實用新型揭示了一種多功能五軸機床，所述的五軸機床包括機架100、X軸滑臺200、Y軸滑臺300、Z軸升降臺400、A軸轉(zhuǎn)臺500以及C軸擺臂600;所述A軸轉(zhuǎn)臺500安裝在X軸滑臺200上，A軸轉(zhuǎn)臺500通過X軸滑臺200的作用在X軸方向平移；所述X軸滑臺200安裝在Y軸滑臺300上，X軸滑臺200通過Y軸滑臺300的作用在Y軸方向上平移，所述Y軸滑臺300固定安裝在所述的機架100上，機架100下方設置有固定腳杯1001;所述C軸擺臂600安裝在Z軸升降臺400上，C軸擺臂600通過Z軸升降臺400的作用在Z軸方向上下運動。因此，通過這種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)A軸轉(zhuǎn)臺500在X軸、Y軸方向的任意移動，以及實現(xiàn)C軸擺臂600在Z軸方向上的上下移動。對于所述的X軸滑臺200、Y軸滑臺300以及Z軸升降臺400本實用新型將在后續(xù)進行進一步的說明。
[0055]進一步的，所述A軸轉(zhuǎn)臺500包括多個同時轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動主軸5001，且每一個轉(zhuǎn)動主軸5001的頂端均固定著用于吸附工件的工件放置臺；在本實施例中，所述C軸擺臂600包括擺臂固定架、擺臂本體以及至少與轉(zhuǎn)動主軸數(shù)量相同的加工裝置，所述擺臂本體的兩端轉(zhuǎn)動安裝于所述的擺臂固定架上，所述加工裝置安裝于擺臂本體上，多個加工裝置用于同時對多個工件進行加工。
[0056]通過上述的結(jié)構(gòu)，結(jié)合圖3所示，A軸轉(zhuǎn)臺500在所述X軸滑臺200和Y軸滑臺300的作用下在X軸、Y軸方向移動，并且A軸轉(zhuǎn)臺500上的轉(zhuǎn)動主軸5001可以實現(xiàn)180°的轉(zhuǎn)動;C軸擺臂600在Z軸升降臺400的作用下在Z軸方向上下運動，同時C軸擺臂600的擺臂本體在伺服電機的作用下可以實現(xiàn)360°的轉(zhuǎn)動，加工莊主隨擺臂本體50—同轉(zhuǎn)動，加工裝置則用于對轉(zhuǎn)動主軸5001頂端的工件放置臺上的工件進行加工?？赏瑫r對多個工件進行加工，并且在完成第一道工序后，還可以進行第二道工序，解決了五個主軸同步工作一次性加工五個工件的問題，同時解決了五個工件兩道工序的連續(xù)加工，大大提高了生產(chǎn)效率。對于加工負載小，加工精度要求高，多平面以及圓弧和復雜曲面上的雕刻、鉆孔、打磨拋光等工藝，無法直接用市場上標準的五軸機床和六軸機器人來完成，而且生產(chǎn)效率低。本實用新型針對市場需求，本實用新型的一種五個同步轉(zhuǎn)臺和五個獨立運動主軸的五軸機床，不僅具備五軸機床的功能，大大提高了生產(chǎn)效率，而且覆蓋了市場上標準五軸機床和六軸機器人不適宜加工的加工工藝范疇，是對制造業(yè)生產(chǎn)力全面加強的有力補充。
[0057]具體的，我們逐一的對本實用新型的A軸轉(zhuǎn)臺500、C軸擺臂600、Χ軸滑臺200、Υ軸滑臺300以及Z軸升降臺400的結(jié)構(gòu)進行詳細的說明。
[0058]參照圖4至圖8所示，我們對本實用新型多功能五軸機床的A軸轉(zhuǎn)臺500的結(jié)構(gòu)進行詳細的說明，在本實施例中，所述A軸轉(zhuǎn)臺500包括外殼10、工件放置臺20以及多個轉(zhuǎn)動主軸30，每一個轉(zhuǎn)動主軸30的頂端均固定著一工件放置臺20;所述外殼10內(nèi)部設置有伺服電機101、絲桿102、絲桿螺母103、導軌104、導軌滑塊105、齒條106以及多個齒輪107;所述伺服電機101用于驅(qū)動所述的絲桿102轉(zhuǎn)動，所述絲桿螺母103設置在絲桿102上;所述齒條106與所述導軌104固定連接，且所述導軌104滑動設置于導軌滑塊105上，所述導軌104還固定連接在所述的絲桿螺母103上;所述每一個轉(zhuǎn)動主軸30分別對應的固定在一個齒輪107中，所述的齒輪107均與所述的齒條106相嚙合，通過齒條106帶動所述的齒輪107和轉(zhuǎn)動主軸30轉(zhuǎn)動。
[0059]作為較佳的實施例，所述A軸轉(zhuǎn)臺包括五個轉(zhuǎn)動主軸30以及五個齒輪107。所述A軸轉(zhuǎn)臺還包括滑塊固定板108，外殼內(nèi)部設置的多個導軌滑塊105均固定安裝在所述的滑塊固定板108上。所述A軸轉(zhuǎn)臺還包括第一絲桿固定座109，所述絲桿102的一端連接于伺服電機的輸出端上，絲桿102的另一端轉(zhuǎn)動安裝在第一絲桿固定座109上;所述A軸轉(zhuǎn)臺還包括第二絲桿固定座110和絲桿固定板111，所述絲桿102轉(zhuǎn)動安裝在第二絲桿固定座110中，所述的第一絲桿固定座109和第二絲桿固定座110均固定安裝在所述的絲桿固定板111上。
[0060]通過上述的結(jié)構(gòu)，我們對A軸轉(zhuǎn)臺工作過程進行詳細的說明，本實用新型的五軸機床在工作時，工件真空吸附在工件放置臺20上，由伺服電機驅(qū)動絲桿102帶著絲桿螺母103作直線往復運動，絲桿螺母103帶著齒條106往復直線運動，齒條106的往復直線運動驅(qū)動齒輪±180度轉(zhuǎn)動;伺服電機由五軸機床的控制器控制，實現(xiàn)五軸聯(lián)動控制。因此，本實用新型解決了五個轉(zhuǎn)臺同步的一致性的問題，同時解決了轉(zhuǎn)臺往復旋轉(zhuǎn)的背隙問題;五個轉(zhuǎn)臺的絕對同步，是保證五個工件加工一致性的重要保證。需要說明的是，本方案中僅對五軸機床轉(zhuǎn)臺具有五個轉(zhuǎn)動主軸的情況進行了說明，在本方案的前提下，可以做出多種技術(shù)方案的變形，例如，將本實用新型具有五個主軸的轉(zhuǎn)臺安裝在具有四軸機床上，或者增減轉(zhuǎn)動主軸的數(shù)量，這些均應屬于在本實用新型的范疇內(nèi)所作出的進一步改進。
[0061]參照圖9至圖12所示，所述C軸擺臂600包括擺臂固定架40、擺臂本體50、第二伺服電機60以及多個加工主軸70;所述擺臂本體50的兩端轉(zhuǎn)動安裝于所述的擺臂固定架40上，所述第二伺服電機60用于驅(qū)動所述的擺臂本體50轉(zhuǎn)動，所述擺臂本體的一端與所述第二伺服電機60連接，通過第二伺服電機60的驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。另外，多功能五軸機床的擺臂還包括連接器601，所述連接器601用于連接伺服電機和所述擺臂本體50。所述多個加工主軸70排列安裝在擺臂本體50上，所述多個加工主軸70用于同時對多個工件進行加工。
[0062]作為較佳的實施例，所述多功能五軸機床的擺臂包括有十個加工主軸70，每五個加工主軸70為一組，兩組加工主軸70相對的設置在擺臂本體50的兩側(cè)上。所述擺臂固定架40為U型的擺臂固定架，擺臂固定架40的兩端向外凸起形成固定端401，所述擺臂本體50的兩端轉(zhuǎn)動安裝在所述固定端401上。
[0063]通過上述的結(jié)構(gòu)，本實用新型的五軸機床在工作時，五個工件分別真空吸附在五個工件放置臺20上，由伺服電機驅(qū)動擺臂本體360°連續(xù)轉(zhuǎn)動，五個加工主軸70作為一組，完成一道工序，需要完成第二道工序時，第二伺服電機60驅(qū)動擺臂本體50旋轉(zhuǎn)，切換另一組的五個加工主軸70進行工作，因此可以實現(xiàn)多個工件的同時加工，并且還可以實現(xiàn)工序的切換。第二伺服電機60由五軸機床的控制器控制，實現(xiàn)五軸聯(lián)動控制。
[0064]需要進一步說明的是，在本實施例中，所述加工主軸70由高速電機和通過高速電機驅(qū)動而轉(zhuǎn)動的磨頭構(gòu)成。但是，加工主軸70可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整，例如，所述加工主軸70由鉆頭和驅(qū)動鉆頭轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置構(gòu)成，通過鉆頭實現(xiàn)鉆孔等工序;所述加工主軸70為氣動磨頭，通過氣動磨頭對金屬表面進行打磨拋光。另外，在本實施例中，所述擺臂本體50沿徑向的截面為圓形，但所述擺臂本體50沿徑向的截面的形狀可以根據(jù)需要進行設置，例如，擺臂本體沿徑向的截面還可以為正方形或矩形中的任意一種。進一步的，在本實施例中，兩組加工主軸70相對的設置在擺臂本體50的兩側(cè)上，相鄰的加工主軸70的間距相等，本實用新型的此方案并不對相鄰加工主軸70的間距進行限定，相鄰的加工主軸70的間距可以根據(jù)需要進行設定，或者將加工主軸70的設計為間距可調(diào)的結(jié)構(gòu)。
[0065]通過上述對于C軸擺臂的方案，在五軸機床機床上，將原來的一個主軸，設計成五個一組，兩組共十個加工主軸70;工作時一組運行，與五個轉(zhuǎn)臺聯(lián)動，完成一道工序后，擺臂本體50旋轉(zhuǎn)，另一組加工主軸70完成第二道工序，實現(xiàn)多軸機床一次裝夾五個相同工件連續(xù)完成兩道工序的效果。本實用新型解決了五個主軸同步工作一次性加工五個工件的問題，同時解決了五個工件兩道工序的連續(xù)加工，大大提高了生產(chǎn)效率。
[0066]參照圖13至圖15所示，對于所述的C軸擺臂，本實用新型提供了一實施例，C軸擺臂包括擺臂固定架40、擺臂本體50、驅(qū)動裝置以及多個磨片80，所述驅(qū)動裝置安裝在擺臂本體50的一端;在本實施例中，所述驅(qū)動裝置為變頻電機501，所述擺臂本體50包括轉(zhuǎn)軸502、凸輪機構(gòu)503以及導桿504，所述驅(qū)動裝置501用于驅(qū)動所述的轉(zhuǎn)軸502旋轉(zhuǎn)。所述擺臂本體50的兩端轉(zhuǎn)動安裝于所述的擺臂固定架40上，在本實施例中，所述擺臂固定架40為U形臂。所述多個磨片80滑動設置在所述的導桿504上，所述凸輪機構(gòu)503用于驅(qū)動所述的多個磨片80在所述的導桿504上來回運動，通過多個磨片80同時對多個工件進行加工。
[0067]在本實施例中，所述的凸輪機構(gòu)503包括轉(zhuǎn)動輪5031和凸輪5032;所述轉(zhuǎn)動輪5031安裝于轉(zhuǎn)軸502的一端上，所述轉(zhuǎn)動輪5031上設置有與所述凸輪5032相適配的輪槽，所述凸輪5032上設置有滾輪，該滾輪設置在轉(zhuǎn)動輪5031的輪槽內(nèi)；所述凸輪5032與所述的磨片80固定連接，所述轉(zhuǎn)軸502與轉(zhuǎn)動輪5031的轉(zhuǎn)動，驅(qū)動所述的凸輪5032和多個磨片80來回運動。
[0068]進一步的，C軸擺臂還包括多個滑塊505和立柱506，所述滑塊505滑動設置在所述的導桿504上，且每一個滑塊505上固定著多個磨片80;所述立柱506的一端固定在凸輪5032上，立柱506的另一端固定在所述的滑塊505上。更進一步的，所述滑塊505呈方形，且方形的滑塊505的四個側(cè)面上分別固定安裝著一磨片80;所述擺臂本體50包括四根導桿504，且四根導桿504分別位于方形的滑塊505的四個頂角處;在本實施例中，更為的詳細的是，包括有五個滑塊505，所述的擺臂本體50呈方形，參照圖13所示，所述的擺臂總共包括有二十個磨片80。因此，通過上述的結(jié)構(gòu)，所述的擺臂固定架40作為擺臂本體50的支架，驅(qū)動裝置驅(qū)動凸輪機構(gòu)，將轉(zhuǎn)動輪5031的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為凸輪5032的來回運動，并通過立柱506的作用傳遞至滑塊505上，相鄰的滑塊505之間固定連接，五個滑塊剛性連接成為一個運動體，因此實現(xiàn)了五個滑塊505同時的來回運動，磨片裝在五個滑塊的四個表面上，實現(xiàn)高頻直線往復運動，對工件進行物理打磨。
[0069]對于所述的驅(qū)動裝置30，本實用新型提出了一實施例，所述驅(qū)動裝置30為電機，進一步的，所述的電機為變頻電機，但需要說明的是，所述驅(qū)動裝置還可以為其他的結(jié)構(gòu)，例如伺服電機、直線電機等，均可以驅(qū)動所述的轉(zhuǎn)動輪5031旋轉(zhuǎn);C軸擺臂還包括還包括一連軸器507，所述連軸器507用于連接所述的電機和轉(zhuǎn)軸502。
[0070]另外，所述C軸擺臂還包括第一伺服電機508和減速機509;所述減速機509連接于第一伺服電機508的輸出軸上，所述減速機509連接于擺臂本體50的另一端上，所述第一伺服電機508用于驅(qū)動所述的擺臂本體50轉(zhuǎn)動。
[0071]通過上述的結(jié)構(gòu)，磨片高頻直線往復運動對工件進行機械物理打磨，擺臂可以O至360度旋轉(zhuǎn)，任意角度連續(xù)加工，改變了傳統(tǒng)的氣動或電動旋轉(zhuǎn)磨片對工件進行機械物理打磨的打磨方式;所述的擺臂本體為長方體結(jié)構(gòu)，每個面上裝有一組共五個磨片，可同時對五個同樣的工件進行打磨拋光和拉絲，并且最多可以四道工序的連續(xù)完成，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)都大大提升；另外，本實用新型的結(jié)構(gòu)緊湊，容易做防水，潤滑也容易實現(xiàn)，可靠耐用；由此處打磨工藝負載小，與其它直線往復運動機構(gòu)相比，具有明顯的優(yōu)勢，振動小，速度快，噪聲小，使用壽命長;采用高頻往復直線運動的磨片對手機金屬表面進行物理做功打磨、出力大、效果極佳。
[0072]參照圖16至圖18所示，在圖9至圖12所述的實施例中，而對于所述的加工主軸，本實用新型提出了一具體實施例，當所述加工主軸70為氣動磨頭時，通過氣動磨頭對金屬表面進行打磨拋光。所述氣動磨頭包括殼體701、芯體702以及旋轉(zhuǎn)片703;所述芯體702設置在所述殼體701內(nèi)，所述芯體702具有一輸出轉(zhuǎn)軸，所述殼體上至少設置有與殼體內(nèi)部連通的進氣孔7020和排氣孔7021，氣體從所述進氣孔7020進入殼體701內(nèi)并驅(qū)動芯體702的輸出轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，所述旋轉(zhuǎn)片703固定安裝在芯體702的輸出轉(zhuǎn)軸上;所述殼體701和旋轉(zhuǎn)片703的材質(zhì)均為金屬，其中所述旋轉(zhuǎn)片703的材質(zhì)為鋁。
[0073]進一步的，在本實施例中，所述殼體701具有一開口，所述芯體702從所述開口處裝入殼體701內(nèi)；所述殼體701開口處的外表面上設置有外螺紋704，通過所述外螺紋704將殼體701進行固定。另外，結(jié)合圖3所示，所述旋轉(zhuǎn)片703具有固定端7030，該固定端7030具有內(nèi)凹的固定孔，所述固定孔的中心軸線與所述旋轉(zhuǎn)片703的中心軸線相重合。本實用新型的氣動打磨頭殼體改成金屬鋁材，旋轉(zhuǎn)片設計成鋁質(zhì)結(jié)構(gòu)，剛性好，在使用過程中不變形不移位，穩(wěn)定可靠。將芯體與殼體裝配連接，殼體上的進氣孔和排氣孔的氣體流量通過排氣孔內(nèi)的綿球進行匹配調(diào)整，使轉(zhuǎn)速達到要求的范圍；打磨頭安裝一致性好，在五軸機床的擺臂上可以共面安裝，而打磨頭使用壽命也增加了 3倍以上。
[0074]對于所述的Z軸升降臺，結(jié)合圖2、圖19、以及圖20所示，所述Z軸升降臺400包括固定架4001、Z軸滑臺4002、Z軸電機4003、Z軸絲桿4004、Z軸滑軌4005以及Z軸絲桿螺母4006，其中Z軸電機4003固定于固定架4001上，Z軸電機4003用于帶動Z軸絲桿4004轉(zhuǎn)動，所述Z軸絲桿螺母4006與Z軸絲桿4003相適配，所述Z軸滑臺4002與Z軸絲桿螺母4006固定連接，并且所述Z軸滑臺4002滑動設置于Z軸滑軌4005上，因此，Z軸電機4003帶動Z軸絲桿4004轉(zhuǎn)動，驅(qū)動Z軸絲桿螺母4006上下運動，從而使Z軸滑臺4002在Z軸滑軌上上下運動，C軸擺臂600的擺臂固定架40固定安裝于Z軸滑臺4002上，因此C軸擺臂600則可以上下運動。
[0075]另外，所述Z軸升降臺400還設置有皮帶4007、轉(zhuǎn)輪4008和配重塊4009，皮帶4007的一端固定連接在配重塊4009上，皮帶4007的另一端固定連接在Z軸滑臺4002上，并且皮帶4007設置在轉(zhuǎn)輪4008上，在本實施例中，配重塊4009的重量同Z軸滑臺4002和C軸擺臂600的總重量相當，通過這種結(jié)構(gòu)的設計減小Z軸電機4003的負載，Z軸電機4003的使用壽命更長。
[0076]對于所述的X軸滑臺200，結(jié)合圖2、圖21以及圖22所示，所述X軸滑臺200包括X軸底座20014軸電機20024軸絲桿20034軸滑軌20044軸螺母2005以及乂軸滑動板2006，所述父軸電機2002固定在X軸底座2001上，X軸電機2002用于帶動所述的X軸絲桿2003旋轉(zhuǎn)，所述X軸螺母2005與X軸絲桿2003相適配，所述X軸滑動板2006固定在X軸螺母2005上，并且X軸滑動板2006滑動設置在X軸滑軌2004上，參照圖2，所述A軸轉(zhuǎn)臺500設置在X軸滑動板2006上，因此，通過X軸電機2002的轉(zhuǎn)動，驅(qū)動X軸滑動板2006在X軸滑軌2004上滑動，實現(xiàn)了 A軸轉(zhuǎn)臺500在X軸方向的調(diào)節(jié)。
[0077]對于所述的Y軸滑臺300，結(jié)合圖2、圖23以及圖24所示，所述Y軸滑臺300的結(jié)構(gòu)與X軸滑臺200的結(jié)構(gòu)類似，X軸滑臺200設置在Y軸滑臺300，通過Y軸滑臺的作用，實現(xiàn)X軸滑臺200在Y軸方向的運動。所述Y軸滑300臺包括Y軸底座3001、Y軸電機3002、Y軸絲桿3003、Y軸滑軌3004、Υ軸螺母3005以及Y軸滑動板3006，所述Y軸電機3002固定在Y軸底座3001上，Y軸底座3001固定在機架100上;Y軸電機3002用于帶動所述的Y軸絲桿3003旋轉(zhuǎn)，所述Y軸螺母3005與Y軸絲桿3003相適配，所述Y軸滑動板3006固定在Y軸螺母3005上，并且Y軸滑動板3006滑動設置在Y軸滑軌3004上，參照圖2，所述X軸底座2001設置在Y軸滑動板3006上，因此，通過Y軸電機3002的轉(zhuǎn)動，驅(qū)動Y軸滑動板3006在Y軸滑軌3004上滑動，實現(xiàn)了X軸滑臺200在Y軸方向上的調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)A軸轉(zhuǎn)臺500在Y軸方向的調(diào)節(jié)。
[0078]對于加工負載小，加工精度要求高，多平面以及圓弧和復雜曲面上的雕刻、鉆孔、打磨拋光等工藝，無法直接用市場上標準的五軸機床和六軸機器人來完成，而且生產(chǎn)效率低。本實用新型針對市場需求，實用新型的一種五個同步轉(zhuǎn)臺和五個獨立運動主軸的五軸機床，不僅具備五軸機床的功能，大大提高了生產(chǎn)效率，而且覆蓋了市場上標準五軸機床和六軸機器人不適宜加工的加工工藝范疇，是對制造業(yè)生產(chǎn)力全面加強的有力補充。
[0079]以上所描述的僅為本實用新型的較佳實施例，上述具體實施例不是對本實用新型的限制。在本實用新型的技術(shù)思想范疇內(nèi)，可以出現(xiàn)各種變形及修改，凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)以上描述所做的潤飾、修改或等同替換，均屬于本實用新型所保護的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種多功能五軸機床，其特征在于:包括機架、X軸滑臺、￥軸滑臺、Z軸升降臺、A軸轉(zhuǎn)臺以及C軸擺臂； 所述A軸轉(zhuǎn)臺安裝在X軸滑臺上，A軸轉(zhuǎn)臺通過X軸滑臺的作用在X軸方向平移;所述X軸滑臺安裝在Y軸滑臺上，X軸滑臺通過Y軸滑臺的作用在Y軸方向上平移，所述Y軸滑臺固定安裝在所述的機架上;所述C軸擺臂安裝在Z軸升降臺上，C軸擺臂通過Z軸升降臺的作用在Z軸方向上下運動； 所述A軸轉(zhuǎn)臺包括多個同時轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動主軸，且每一個轉(zhuǎn)動主軸的頂端均固定著用于吸附工件的工件放置臺； 所述C軸擺臂包括擺臂固定架、擺臂本體以及至少與轉(zhuǎn)動主軸數(shù)量相同的加工裝置，所述擺臂本體的兩端轉(zhuǎn)動安裝于所述的擺臂固定架上，所述加工裝置安裝于擺臂本體上，多個加工裝置用于同時對多個工件進行加工。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能五軸機床，其特征在于:所述C軸擺臂包括驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置安裝在擺臂本體的一端； 所述擺臂本體包括轉(zhuǎn)軸、所述擺臂本體包括轉(zhuǎn)軸、凸輪機構(gòu)以及導桿，所述驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)； 所述多個磨片滑動設置在所述的導桿上，所述凸輪機構(gòu)用于驅(qū)動所述的多個磨片在所述的導桿上來回運動，通過多個磨片同時對多個工件進行加工。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多功能五軸機床，其特征在于:所述凸輪機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動輪和凸輪;所述轉(zhuǎn)動輪安裝于轉(zhuǎn)軸的一端上，所述轉(zhuǎn)動輪上設置有與所述凸輪相適配的輪槽，所述凸輪與所述的磨片固定連接，所述轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)動輪的轉(zhuǎn)動，驅(qū)動所述的凸輪和多個磨片來回運動； 所述擺臂本體還包括多個滑塊和立柱，所述滑塊滑動設置在所述的導桿上，且每一個滑塊上固定著多個磨片； 所述立柱的一端固定在凸輪上，立柱的另一端固定在所述的滑塊上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多功能五軸機床，其特征在于:所述滑塊呈方形，且方形的滑塊的四個側(cè)面上分別固定安裝著一磨片;所述擺臂本體包括四根導桿，且四根導桿分別位于方形的滑塊的四個頂角處。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多功能五軸機床，其特征在于:所述驅(qū)動裝置為電機;所述C軸擺臂還包括一連軸器，所述連軸器用于連接所述的電機和轉(zhuǎn)軸。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多功能五軸機床，其特征在于:所述C軸擺臂還包括第一伺服電機和減速機;所述減速機連接于第一伺服電機的輸出軸上，所述減速機連接于擺臂本體的另一端上，所述第一伺服電機用于驅(qū)動所述的擺臂本體轉(zhuǎn)動。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能五軸機床，其特征在于:所述C軸擺臂的加工裝置包括第二伺服電機以及與所述轉(zhuǎn)動主軸數(shù)量相同的加工主軸，所述伺服電機固定在擺臂固定架上，第二伺服電機用于驅(qū)動所述的擺臂本體轉(zhuǎn)動，所述多個加工主軸排列安裝在擺臂本體上，所述多個加工主軸用于同時對多個工件進行加工。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多功能五軸機床，其特征在于:所述加工主軸由高速電機和通過高速電機驅(qū)動而轉(zhuǎn)動的刀具構(gòu)成;或者， 所述加工主軸由鉆頭和驅(qū)動鉆頭轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置構(gòu)成;或者， 所述加工主軸為氣動磨頭。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能五軸機床，其特征在于:所述A軸轉(zhuǎn)臺還包括外殼，所述外殼內(nèi)部設置有伺服電機、絲桿、絲桿螺母、導軌、導軌滑塊、齒條以及多個齒輪； 所述伺服電機用于驅(qū)動所述的絲桿轉(zhuǎn)動，所述絲桿螺母設置在絲桿上；所述齒條與所述導軌固定連接，且所述導軌滑動設置于導軌滑塊上，所述導軌還固定連接在所述的絲桿螺母上； 所述每一個主軸分別對應的固定在一個齒輪中，所述的齒輪均與所述的齒條相嚙合，通過齒條帶動所述的齒輪和主軸轉(zhuǎn)動。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種多功能五軸機床，其特征在于:所述A軸轉(zhuǎn)臺還包括滑塊固定板，外殼內(nèi)部設置的多個導軌滑塊均固定安裝在所述的滑塊固定板上;所述A軸轉(zhuǎn)臺還包括第一絲桿固定座，所述絲桿的一端連接于伺服電機的輸出端上，絲桿的另一端轉(zhuǎn)動安裝在第一絲桿固定座上;所述A軸轉(zhuǎn)臺還包括第二絲桿固定座和絲桿固定板，所述絲桿轉(zhuǎn)動安裝在第二絲桿固定座中，所述的第一絲桿固定座和第二絲桿固定座均固定安裝在所述的絲桿固定板上。
【文檔編號】B23Q1/62GK205520751SQ201620168297
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月4日
【發(fā)明人】車江洪, 鄭建中, 林昌達
【申請人】深圳磨霸智能科技有限公司