[實用新型]五軸高速聯動加工中心

有效

• 申請號: 201420509939.6
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN204019268U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 陳斌;嚴儼
• 申請（專利權）人: 南通尚道機械制造有限公司
• 主分類號: B23Q37/00
• 分類號: B23Q37/00;B23Q5/40;B23Q1/01
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 顧伯興

技術領域

本實用新型涉及一種五軸高速聯動加工中心。

背景技術

目前，五軸聯動數控機床一般控制三個直線坐標軸和兩個旋轉坐標軸同時運動，使刀具和工件能夠按照規定的運動軌跡進行切削加工，兩個旋轉坐標軸是轉臺的回轉及刀具的擺動，不能真正意義上實現五軸聯動，加工精度不高；主軸的轉速最高只能達到每分鐘18000轉，不能達到高速的要求，而且主軸和主電機之間有很多的傳動零部件，結構復雜，體積龐大。

發明內容

本實用新型的目的是為了克服以上的不足，提供一種主軸最高轉速可達24000轉/分鐘、加工精度高、結構緊湊的五軸高速聯動加工中心。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：一種五軸高速聯動加工中心，包括床身，床身上方設有主軸箱，主軸箱內設有主軸，主軸由主電機驅動，主軸箱后部設有拖板，主軸箱置于拖板上的Z軸導軌中，主軸箱內設有Z軸絲桿及帶動Z軸絲桿的Z軸電機，拖板置于橫梁上的X軸導軌中，拖板中穿入X軸絲桿，?X軸絲桿由X軸電機帶動，橫梁的兩端下部置于Y軸導軌中，橫梁的兩端下部穿入Y軸絲桿，兩個Y軸絲桿均由Y軸電機帶動，主軸箱的下方后部設有刀庫，床身中設有可360°旋轉的工作臺，工作臺下部連接有C軸，工作臺置于擺動體上，擺動體的兩端均通過A軸與床身相連，?C軸與A軸均采用大扭矩力矩電機驅動。

本實用新型的進一步改進在于：X軸導軌采用兩條滾柱直線導軌和一貼塑滑動導軌，Y軸導軌﹑Z軸導軌均采用兩滾柱直線導軌。

本實用新型的進一步改進在于：刀庫為帶有20把刀的鏈式斗笠刀庫，并通過變頻電機驅動。

本實用新型的進一步改進在于：主軸前端設有雙排軸承。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：本實用新型可實現X﹑Y﹑Z、A、C軸五軸聯動，特別適用于蝸輪、葉片、復雜模具和空間凸輪等具有復雜曲面的零件加工；機床坐標可以自動高精度定位,加工時不需鉆、鏜模具即可直接鉆、鏜孔，且能保證孔距加工精度,?節省工藝裝備,縮短生產周期,降低成本,提高經濟效益，廣泛應用于軍工、航空、航天、發電和造船等機械加工行業。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖中標號：1-床身、2-主軸箱、3-拖板、4-Z軸導軌、5-橫梁、6-X軸導軌、7-X軸絲桿、8-Y軸導軌、9-Y軸絲桿、10-Y軸電機、11-工作臺、12-擺動體。

具體實施方式：

????為了加深對本實用新型的理解，下面將結合實施例和附圖對本實用新型作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型保護范圍的限定。

如圖1示出了本實用新型五軸高速聯動加工中心的一種實施方式，包括床身1，床身1上方設有主軸箱2，主軸箱2內設有主軸，內藏式主軸由主電機直接驅動，省掉了主電機到主軸之間的所有傳動零部件，大大簡化了機床主傳動結構，主軸最高轉速可達每分鐘24000轉，從系統開始控制主軸，利用電主軸高效、穩定的結構原理，對主軸系統進行動力學仿真分析，對原主軸系統的軸承支承系統和主軸結構進行了動態優化設計，針對主軸前端的單排軸承的不足，提出了雙排軸承的設計方案，對主軸結構進行了優化設計，從而提高了主軸系統的靜力學和動力學特性，滿足了設計要求。

主軸箱2后部設有拖板3，主軸箱2置于拖板3上的Z軸導軌4中，主軸箱2內設有Z軸絲桿及帶動Z軸絲桿的Z軸電機，拖板3置于橫梁5上的X軸導軌6中，拖板3中穿入X軸絲桿7，?X軸絲桿7由X軸電機帶動，橫梁5的兩端下部置于Y軸導軌8中，橫梁5的兩端下部穿入Y軸絲桿9，兩個Y軸絲桿9均由Y軸電機10帶動。

X、Y、Z三軸導軌均采用滾柱直線滾動導軌，剛性好、移動速度快；?X軸導軌采用兩條滾柱直線導軌另加一貼塑滑動導軌，Y﹑Z兩軸導軌均采用兩滾柱直線導軌，因而機床在高速進給時振動小，在低速進給時無爬行；X軸進給采用交流伺服電機經同步帶輪1：1.5的減速后，帶動滾珠絲杠來實現，Y軸進給采用2個交流伺服電機經彈性聯軸器直接帶動2根滾珠絲杠來實現，Z軸進給采用交流伺服電機經彈性聯軸器直接帶動滾珠絲杠來實現。X﹑Y﹑Z三坐標軸均帶光柵全閉環反饋裝置，可以進行精確定位，具有精度穩定性高的特點，可以對工件進行高效、高精度的加工；本實用新型采用高剛性的龍門型結構，床身、立柱一體化的鑄造結構，具有剛性高、變形小、精度高等特點，主軸中心到Z軸導軌面的距離縮到最小，減小了主軸箱的翻轉力矩，延長了Z軸導軌的精度壽命。