一種帶旋轉(zhuǎn)軸的四軸四聯(lián)動數(shù)控加工設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種帶旋轉(zhuǎn)軸的四軸四聯(lián)動數(shù)控加工設(shè)備，主要由床身、側(cè)板、橫梁、X托板、X驅(qū)動板、Z滑板、B軸蝸輪減速機、電主軸、法蘭盤、滾珠絲杠、導軌、滑塊和伺服電機組成，X軸伺服電機驅(qū)動X托板從而帶動電主軸實現(xiàn)X軸方向的運動；Y軸伺服電機驅(qū)動側(cè)板從而帶動橫梁和電主軸實現(xiàn)Y軸方向的運動；Z軸伺服電機驅(qū)動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，從而帶動Z滑板和電主軸沿著Z軸上下移動，實現(xiàn)Z軸方向的運動；B軸伺服電機驅(qū)動B軸蝸輪減速機，使B軸法蘭盤旋轉(zhuǎn)從而帶動工件獲得繞B軸的旋轉(zhuǎn)運動。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，既能加工一般簡單結(jié)構(gòu)工件，又能容易實現(xiàn)工件整周360度范圍外表面的加工，設(shè)備使用經(jīng)濟性好。
【專利說明】一種帶旋轉(zhuǎn)軸的四軸四聯(lián)動數(shù)控加工設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種數(shù)控自動化加工設(shè)備，特別是涉及一種帶旋轉(zhuǎn)軸的四軸四聯(lián)動數(shù)控加工設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的數(shù)控加工設(shè)備通常采用三軸三聯(lián)動、四軸四聯(lián)動或五軸五聯(lián)動的結(jié)構(gòu)設(shè)計。三軸三聯(lián)動設(shè)備的主軸在伺服電機驅(qū)動下可以沿著X軸、Y軸和Z軸運動，通過三軸的聯(lián)動加工出被加工件的表面形狀和尺寸。但三軸聯(lián)動設(shè)備的主軸無法擺動,故加工過程中主軸上的刀具只能始終指向一個方向，無法加工復雜表面形狀的工件，功能較單一。五軸五聯(lián)動數(shù)控設(shè)備的主軸除了可以沿著X軸、Y軸和Z軸移動外，還可以繞著B軸和C軸轉(zhuǎn)動，主軸刀具可以以任意角度指向工件，故可以加工較復雜表面形狀的工件。但五軸五聯(lián)動數(shù)控加工設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)復雜，對CNC控制系統(tǒng)和設(shè)備的制造精度要求較高，故成本過高，使設(shè)備使用的經(jīng)濟性大大降低。一般四軸聯(lián)動數(shù)控設(shè)備雖然價格較便宜，但通常采用使主軸繞B軸的轉(zhuǎn)動作為第四軸運動，但由于存在工件裝夾問題，這種結(jié)構(gòu)較難實現(xiàn)對工件進行整周360度范圍外表面的加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為實現(xiàn)既能加工一般簡單結(jié)構(gòu)工件，又能容易實現(xiàn)工件整周360度范圍外表面的加工，同時使設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，價格低廉，本實用新型的目的在于提供一種帶旋轉(zhuǎn)軸的四軸四聯(lián)動數(shù)控加工設(shè)備，在同一臺設(shè)備上設(shè)計有一個三軸聯(lián)動數(shù)控銑加工工位和一個帶旋轉(zhuǎn)軸的四軸聯(lián)動雕刻工位。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種帶旋轉(zhuǎn)軸的四軸四聯(lián)動數(shù)控加工設(shè)備，主要由床身、側(cè)板、橫梁、X托板、X驅(qū)動板、Z滑板、B軸蝸輪減速機、電主軸、法蘭盤、滾珠絲杠、導軌、滑塊和伺服電機組成，床身上表面兩側(cè)裝有Y軸導軌，Y軸導軌側(cè)下方裝有Y軸齒條，Y軸齒條與Y軸驅(qū)動齒輪傳動連接，兩個側(cè)板分別安裝于床身兩側(cè)，側(cè)板下方安裝有Y軸滑塊，Y軸滑塊與床身上的Y軸導軌配合，側(cè)板上裝有Y軸驅(qū)動總成和Y軸伺服電機，橫梁前表面裝有X軸導軌，橫梁上表面裝有X軸齒條，X軸齒條與X軸驅(qū)動齒輪傳動連接，X托板位于橫梁前面，X托板后表面裝有X軸滑塊，X軸滑塊與橫梁上的X軸導軌配合，位于X托板后上方安裝有X驅(qū)動板，X驅(qū)動板上安裝有X軸驅(qū)動總成，X軸伺服電機與X軸驅(qū)動總成連接，X托板前表面裝有Z軸導軌，與Z滑板上的Z軸滑塊配合，Z滑板前表面裝有主軸安裝板，電主軸固定在主軸安裝板上，軸承座固定在X托板上，絲母固定在Z滑板上，滾珠絲杠穿過軸承座和絲母，Z軸伺服電機上裝有主動輪，從動輪與滾珠絲杠連接，主動輪和從動輪之間繞有同步齒形帶，在床身后半部分的內(nèi)側(cè)兩邊安裝有圓形導軌，圓形導軌的一頭裝有過橋，過橋的上表面裝有尾座，過橋可以沿著圓形導軌前后滑動，圓形導軌的另一頭安裝有B軸蝸輪減速機，B軸蝸輪減速機與B軸伺服電機連接，B軸蝸輪減速機的輸出軸端裝有B軸法蘭盤，B軸法蘭盤上設(shè)計有金屬刺針。[0005]具體地，所述床身的下方與地面接觸位置安裝有四個高度可調(diào)的墊腳，所述床身上表面的前半部分安裝有T形槽臺面，所述床身采用矩形空心型鋼焊接而成。
[0006]本實用新型具有以下有益效果:本實用新型帶旋轉(zhuǎn)軸的四軸四聯(lián)動數(shù)控加工設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，既能加工一般簡單結(jié)構(gòu)工件，又能容易實現(xiàn)工件整周360度范圍外表面的加工，設(shè)備使用經(jīng)濟性好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是圖1的A向視圖。
[0009]圖3是圖1的B向視圖。
[0010]圖中，1、墊腳，2、床身，3、電主軸，4、主軸安裝板，5、Z滑板，6、Z軸導軌，7、滾珠絲杠，8、絲母，9、軸承座，10、從動輪，11、同步齒形帶，12、主動輪，13、Z軸伺服電機，14、X托板，15、Z軸滑塊，16、X軸伺服電機，17、X軸驅(qū)動總成，18、X驅(qū)動板，19、X軸驅(qū)動齒輪，20、X軸齒條，21、X軸滑塊，22、橫梁，23、X軸導軌，24、側(cè)板，25、Y軸驅(qū)動總成，26、Y軸伺服電機，27、過橋，28、尾座，29、圓形導軌，30,B軸法蘭盤，31、B軸蝸輪減速機，32,B軸伺服電機，33、Y軸滑塊，34、Y軸導軌，35、Y軸齒條，36、Y軸驅(qū)動齒輪，37、T形槽臺面。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明
[0012]如圖1所示，床身2采用矩形空心型鋼焊接而成，床身2的下方與地面接觸位置安裝有四個墊腳1，墊腳I的高度可以調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)墊腳I高低使床身2獲得并保持水平。橫梁22前表面裝有X軸導軌23，橫梁22上表面裝有X軸齒條20。X托板14位于橫梁22前面，X托板14后表面裝有X軸滑塊21，X軸滑塊21與橫梁22上的X軸導軌23配合，X托板14前表面裝有Z軸導軌6，與Z滑板5上的Z軸滑塊15配合。Z滑板5前表面裝有主軸安裝板4，電主軸3固定在主軸安裝板4上。軸承座9固定在X托板14上，絲母8固定在Z滑板5上，滾珠絲杠7穿過軸承座9和絲母8。Z軸伺服電機13上裝有主動輪12，從動輪10與滾珠絲杠7連接，主動輪12和從動輪10之間繞有同步齒形帶11，Z軸伺服電機13輸出力矩經(jīng)主動輪12、同步齒形帶11和從動輪10，最終傳遞到滾珠絲杠7上，使?jié)L珠絲杠7轉(zhuǎn)動，滾珠絲杠7與軸承座9和絲母8相互作用，最終實現(xiàn)Z滑板5的上下移動。位于X托板14后上方安裝有X驅(qū)動板18，X驅(qū)動板18上安裝有X軸驅(qū)動總成17，X軸伺服電機16輸出經(jīng)過X軸驅(qū)動總成17減速增扭后，通過X軸驅(qū)動齒輪19和X軸齒條20的齒輪齒條傳動，實現(xiàn)X托板14等沿著X軸導軌23方向移動，最終使得電主軸3獲得X軸方向的運動。
[0013]如圖2所示，兩個側(cè)板24分別安裝于床身2兩側(cè)，床身2上表面兩側(cè)裝有Y軸導軌34，Y軸導軌34側(cè)下方裝有Y軸齒條35，側(cè)板24下方安裝有Y軸滑塊33，Y軸滑塊33與床身2上的Y軸導軌34配合。側(cè)板24上裝有Y軸驅(qū)動總成25和Y軸伺服電機26，Y軸伺服電機26輸出的力矩通過Y軸驅(qū)動總成25減速增扭后，通過Y軸驅(qū)動齒輪36與Y軸齒條35的齒輪齒條傳動，從而帶動側(cè)板24和橫梁22等沿著Y軸導軌34移動，最終帶著電主軸3做Y軸方向的直線運動。
[0014]如圖3所示，床身2上表面的前半部分安裝有T形槽臺面37，T形槽臺面37能夠更好的方便工件的安裝固定，T形槽臺面37與電主軸3等構(gòu)成了三軸聯(lián)動數(shù)控銑加工工位，一般簡單結(jié)構(gòu)工件可以在此位置進行三軸聯(lián)動數(shù)控銑的加工。在床身2的后半部分不再鋪設(shè)臺面，而是設(shè)計有旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)，得到旋轉(zhuǎn)軸雕刻加工工位。在床身2后半部分的內(nèi)側(cè)兩邊，安裝有圓形導軌29。圓形導軌29的一頭裝有過橋27，過橋27的上表面裝有尾座28，過橋27可以沿著圓形導軌29前后滑動。圓形導軌29的另一頭安裝有B軸蝸輪減速機31，B軸蝸輪減速機31的輸出軸端裝有B軸法蘭盤30，B軸法蘭盤30上設(shè)計有金屬刺針，B軸伺服電機32的扭矩通過B軸蝸輪減速機31減速增扭后傳遞給B軸法蘭盤30。工件將被安裝在尾座28與B軸法蘭盤30之間，尾座28尖角部分插入工件中心孔。
[0015]當加工需要三軸聯(lián)動的簡單工件時，可將工件裝夾于T形槽臺面37上，X軸伺服電機16驅(qū)動X托板14從而帶動電主軸3實現(xiàn)X軸方向的運動；Y軸伺服電機26驅(qū)動側(cè)板24從而帶動橫梁22和電主軸3實現(xiàn)Y軸方向的運動；Ζ軸伺服電機13驅(qū)動滾珠絲杠7轉(zhuǎn)動，從而帶動Z滑板5和電主軸3沿著Z軸上下移動，實現(xiàn)Z軸方向的運動，上述三軸的聯(lián)動可以滿足加工一般簡單工件的要求。當加工需要在圓柱體外表面上進行雕刻的工件時，可將工件裝夾于位于床身2后半部分的B軸法蘭盤30和尾座28之間，X軸伺服電機16驅(qū)動X托板14從而帶動電主軸3實現(xiàn)X軸方向的運動；Υ軸伺服電機26驅(qū)動側(cè)板24從而帶動橫梁22和電主軸3實現(xiàn)Y軸方向的運動；Ζ軸伺服電機13驅(qū)動滾珠絲杠7轉(zhuǎn)動，從而帶動Z滑板5和電主軸3沿著Z軸上下移動，實現(xiàn)Z軸方向的運動；Β軸伺服電機32驅(qū)動B軸蝸輪減速機31，使B軸法蘭盤30旋轉(zhuǎn)從而帶動工件獲得繞B軸的旋轉(zhuǎn)運動,從而很容易就能加工到圓柱體工件任何角度的表面。用戶可以根據(jù)被加工工件的具體情況，選擇設(shè)備的一個工位進行加工使用。
[0016]本實用新型不局限于上述實施方式，任何人應(yīng)得知在本實用新型的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本實用新型具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
[0017]本實用新型未詳細描述的技術(shù)、形狀、構(gòu)造部分均為公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶旋轉(zhuǎn)軸的四軸四聯(lián)動數(shù)控加工設(shè)備，主要由床身(2)、側(cè)板(24)、橫梁(22)、X托板(14)、X驅(qū)動板(18)、Z滑板(5)、B軸蝸輪減速機(31)、電主軸(3)、法蘭盤、滾珠絲杠(7)、導軌、滑塊和伺服電機組成，其特征在于，床身(2)上表面兩側(cè)裝有Y軸導軌(34)，Y軸導軌(34)側(cè)下方裝有Y軸齒條(35)，Y軸齒條(35)與Y軸驅(qū)動齒輪(36)傳動連接，兩個側(cè)板(24)分別安裝于床身⑵兩側(cè)，側(cè)板(24)下方安裝有Y軸滑塊(33)，Y軸滑塊(33)與床身(2)上的Y軸導軌(34)配合，側(cè)板(24)上裝有Y軸驅(qū)動總成(25)和Y軸伺服電機(26)，橫梁(22)前表面裝有X軸導軌(23)，橫梁(22)上表面裝有X軸齒條(20)，X軸齒條(20)與X軸驅(qū)動齒輪(19)傳動連接，X托板(14)位于橫梁(22)前面，X托板(14)后表面裝有X軸滑塊(21)，X軸滑塊(21)與橫梁(22)上的X軸導軌(23)配合，位于X托板(14)后上方安裝有X驅(qū)動板(18)，X驅(qū)動板(18)上安裝有X軸驅(qū)動總成(17)，X軸伺服電機(16)與X軸驅(qū)動總成(14)連接，X托板(14)前表面裝有Z軸導軌(6)，與Z滑板(5)上的Z軸滑塊(15)配合，Z滑板(5)前表面裝有主軸安裝板(4)，電主軸(3)固定在主軸安裝板⑷上，軸承座(9)固定在X托板(14)上，絲母⑶固定在Z滑板(5)上，滾珠絲杠(7)穿過軸承座(9)和絲母(8)，Z軸伺服電機(13)上裝有主動輪(12)，從動輪(10)與滾珠絲杠(7)連接，主動輪(12)和從動輪(10)之間繞有同步齒形帶(11)，在床身(2)后半部分的內(nèi)側(cè)兩邊安裝有圓形導軌(29)，圓形導軌(29)的一頭裝有過橋(27)，過橋(27)的上表面裝有尾座(28)，過橋(27)可以沿著圓形導軌(29)前后滑動，圓形導軌(29)的另一頭安裝有B軸蝸輪減速機(31)，B軸蝸輪減速機(31)與B軸伺服電機(32)連接，B軸蝸輪減速機(31)的輸出軸端裝有B軸法蘭盤(30)，B軸法蘭盤(30)上設(shè)計有金屬刺針。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶旋轉(zhuǎn)軸的四軸四聯(lián)動數(shù)控加工設(shè)備，其特征在于，所述床身(2)的下方與地面接觸位置安裝有四個高度可調(diào)的墊腳(I)，所述床身(2)上表面的前半部分安裝有T形槽臺面(37)，所述床身(2)采用矩形空心型鋼焊接而成。
【文檔編號】B23Q5/40GK203390633SQ201320393861
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月4日
【發(fā)明者】張鵬 申請人:濟南若泰數(shù)控科技有限公司