[發明專利]旋轉擺動工作臺及其五軸高效立式加工中心

有效

• 申請號: 201610237822.0
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN106624837B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 李洪楷;陸海洋;昝國興
• 申請（專利權）人: 江蘇潤德精密機械有限公司
• 主分類號: B23Q1/26
• 分類號: B23Q1/26;B23Q11/00
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 朱麗莎

本發明涉及數控加工技術領域，尤其涉及一種旋轉擺動工作臺及其五軸高效立式加工中心，包括工作臺本體、橋架、尾架、C軸轉動機構和B軸擺動機構，工作臺本體通過C軸轉動機構轉動安裝在橋架上，橋架的一端與尾架轉動連接，B軸擺動機構與橋架的另一端轉動連接，C軸轉動機構中的C軸和B軸擺動機構中的B軸相互垂直。本發明的五軸高效立式加工中心采用旋轉擺動工作臺后不僅精度和剛度高、穩定性好，而且結構緊湊，操作簡單，使用壽命長。

技術領域

本發明涉及數控加工技術領域，尤其涉及一種旋轉擺動工作臺及其五軸高效立式加工中心。

背景技術

五軸數控加工是為了克服三軸加工的不足而發展起來的一項先進制造技術，是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發電機轉子、汽輪機轉子、大型柴油機曲軸等加工的唯一手段。從理論上來說，加工刀具的自由度最多具有三個平移和三個轉動自由度，相應的工作臺的自由度最多也是六個，從中任取五個自由度來設計機床就被稱為五軸數控機床。五個自由度的組合形式有許多，一般最為常見的是三個平移運動加上兩個轉動運動組成，現有的大部分五軸數控機床都配置了三個直線坐標軸和兩個旋轉坐標軸，并可以在計算機數控(CNC)系統的控制下同時協調運動進行加工。

當前，國外五軸聯動數控機床以歐美、日本為代表，這些國家的五軸聯動數控機床代表了當今五軸聯動數控機床發展的最高水平。目前國外著名機床廠五軸聯動數控機床技術發展重點可歸結為：高速、高精度、環保、智能、復合化。力矩電機在國外作為回轉坐標驅動裝置的廣泛使用，使得國外機床進給機構實現了高速、低損耗、高精度、高效率的目標。新的機床技術在五軸聯動機床上的使用，使得五軸聯動機床在結構上越來越簡單，在性能、功能上卻越來越優秀。

在國家相關政策的支持及相關企業、高校、科研院所等部門的努力下，我國五軸聯動數控機床技術也得到了快速發展和長足進步，逐漸形成了較為成熟的產品，具有品種多樣、技術成熟、擁有自主技術知識產權的特點。但由于國內工業基礎薄弱，如數控系統、光柵尺反饋系統、導軌、絲杠及軸承等，還沒有處于世界領先水平的品牌，再加上國外同類產品的技術封鎖，國內五軸聯動數控機床相對于國外整體水平還較低，具體體現在穩定性、精度等相差較大。

五軸數控加工技術發展到今天，雖然已經取得了很大的進步，但提高加工質量、效率及穩定性，充分滿足產品生產的要求是制造技術發展的永恒主題，五軸數控加工技術也將朝著更高精度、更高效率及更高穩定性的方向發展。

隨著我國航空航天、軍事、科研、精密器械、高精醫療設備和能源等領域的不斷發展，一些起主導作用的精密復雜零件對加工的效率、成形的精度以及成品率等指標提出了更高的要求。如飛機機體骨架、隔板、大梁等框架類零件，火箭發動機定位型面結構件，葉輪等回轉類零件，其材料去除率達到70％左右，有的甚至達到90％以上，這些曲面類零件和大型回轉類零件，多需利用五軸加工中心進行加工，而銑削加工作為一種高效的材料去除方式，尤其是復雜曲面的加工，通常采用數控銑削加工方式，因此，五軸銑削加工的應用十分廣泛。

在傳統加工過程中，由于切削力，顫振等動力學因素，對工藝參數的選擇過于保守，經常造成工藝參數選擇不當，引起加工系統失穩，對被加工表面質量產生了比較嚴重的影響，致使零件表面產生缺陷，影響零件的使用性能和壽命。在此背景下，高效銑削加工被提出，并引起研究人員及生產加工企業的重視。所謂高效銑削加工，是在保持加工系統穩定、被加工零件質量的同時，最大限度地提高材料去除率。國際生產工程學會(CIRP)召開了一系列高效切削國際會議，就高效切削涉及的關鍵技術進行了討論，國內舉行的先進制造技術方面的重要會議也逐漸的開始重視高效加工，可以說，高效加工技術研究已成為數控加工發展的新趨勢。

綜上，本次項目所研究的高效五軸銑削加工中心，對我國航空航天、軍事、科研、精密器械、高精醫療設備和能源等領域的發展都有著重要的意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了提高五軸加工中心的效率，本發明提供一種旋轉擺動工作臺及其五軸高效立式加工中心。