一種新型單主軸五面體加工數(shù)控銑床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，涉及五面體的加工機(jī)床，具體為一種新型單主軸五面體加工數(shù)控銑床。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的普通數(shù)控銑床，在一次安裝的條件下只能加工一個(gè)面及其孔(不能任意角度加工)，或三軸銑削簡(jiǎn)單曲面；裝夾次數(shù)多，加工精度特別是形位精度不高，工藝范圍不寬，且加工效率不高，大大限制了數(shù)控銑的使用。而且在傳動(dòng)分度方面，其采用的齒輪或者絲桿及蝸輪蝸桿的傳動(dòng)方式，其齒間間隙無(wú)法消除，而且會(huì)隨著使用的同時(shí)磨損，更進(jìn)一步降低了分度和加工精度。
[0003]而最近出現(xiàn)的五面體加工中心多是龍門(mén)式的多主軸加工方式，其造價(jià)高，對(duì)中小零件的加工非常不經(jīng)濟(jì)。
[0004]通過(guò)專(zhuān)利檢索，存在以下已知的現(xiàn)有技術(shù)方案:
[0005]專(zhuān)利1:中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N200910193359.4，申請(qǐng)日2009.10.23，公開(kāi)(公告)日2010.04.21，公開(kāi)了本發(fā)明涉及一種高精度五面體加工機(jī)床，包括機(jī)床床身、工作臺(tái)、橫梁、左立柱、右立柱、電氣控制箱、操縱臺(tái)、主傳動(dòng)箱、滑枕、拖板、刀庫(kù)、自動(dòng)頭庫(kù)、直角銑頭和排肩器；導(dǎo)軌包括分別設(shè)置于機(jī)床床身左、右側(cè)的直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌和設(shè)置于機(jī)床床身中間的一條鑲鋼滾動(dòng)導(dǎo)軌；鑲鋼滾動(dòng)導(dǎo)軌包括鑲鋼塊、滾動(dòng)塊和滾動(dòng)塊的固定塊；在直角銑頭主軸的中心設(shè)置有套設(shè)蝶形彈簧的拉桿，該拉桿的右端連接卡爪；還包含有油缸松刀裝置；頭庫(kù)殼體的埋入部埋設(shè)在右立柱內(nèi)部。具有加工精度高、裝配容易、機(jī)床零件的互換性好、減少機(jī)床的占用空間、提高換頭的速度的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]專(zhuān)利2:中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N201110309614.4，申請(qǐng)日2011.10.13，公開(kāi)(公告)日2012.04.25，公開(kāi)了一種數(shù)控機(jī)床，尤其是涉及一種數(shù)控龍門(mén)五面體加工機(jī)床。其主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的五面體加工中心的直角功能頭剛性差，換直角功能頭耗費(fèi)的時(shí)間較多，并且加工精度較低等的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明由數(shù)控龍門(mén)立臥復(fù)合機(jī)床與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)組成，其包括床身、復(fù)合立柱，所述的復(fù)合立柱上端固定連接有橫梁，橫梁通過(guò)橫梁導(dǎo)軌活動(dòng)連接有橫梁滑鞍，一側(cè)復(fù)合立柱通過(guò)立柱導(dǎo)軌活動(dòng)連接有立柱滑鞍，另一側(cè)復(fù)合立柱固定有刀庫(kù)，橫梁滑鞍上設(shè)有立式主軸箱，立柱滑鞍上設(shè)有臥式主軸箱，立式主軸箱、臥式主軸箱設(shè)有絲桿驅(qū)動(dòng)裝置，床身上設(shè)有工作臺(tái)，工作臺(tái)上設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，絲桿驅(qū)動(dòng)裝置都連接電氣數(shù)控裝置。
[0007]專(zhuān)利3:中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N201120138979.0，申請(qǐng)日2011.05.03，公開(kāi)(公告)日2012.02.15，公開(kāi)了一種數(shù)控龍門(mén)銑床的五面體主軸，其包括立軸及臥軸，立軸的一端可與動(dòng)力源聯(lián)接，其另一端可固定刀具，臥軸的延伸方向與立軸的延伸方向相互垂直，其一端可固定刀具，立軸與臥軸通過(guò)一對(duì)相互嚙合的傘齒輪傳動(dòng)連接。上述五面體主軸的立軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，可通過(guò)傘齒輪帶動(dòng)臥軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)，立軸上的刀具可加工工件與工作臺(tái)平行的表面，而臥軸上的刀具可加工工件的側(cè)面，工件一次裝夾即可進(jìn)行至少兩個(gè)面的加工，可減少因多次裝夾工件面占用機(jī)床的工作時(shí)間，還可減少因重新裝夾移動(dòng)工件造成定位誤差帶來(lái)的加工誤差，極大地提高了工件加工的效率與精度。
[0008]通過(guò)以上的檢索發(fā)現(xiàn)，以上技術(shù)方案不能影響本發(fā)明的新穎性；并且以上專(zhuān)利文件的相互組合不能破壞本發(fā)明的創(chuàng)造性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是針對(duì)以上問(wèn)題，提供一種新型單主軸五面體加工數(shù)控銑床，實(shí)現(xiàn)單主軸五面體加工，同時(shí)提高加工傳動(dòng)精度以及分度精度，擴(kuò)大加工范圍，提高加工效率，降低加工成本。
[0010]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種新型單主軸五面體加工數(shù)控銑床，它包括床身(I)和立柱(2)，以及水平進(jìn)給系統(tǒng)(3)和垂直進(jìn)給系統(tǒng)(4);所述垂直進(jìn)給系統(tǒng)(4)通過(guò)主軸分度裝置(6)可360°角度轉(zhuǎn)動(dòng)地連接著主軸(8);所述水平進(jìn)給系統(tǒng)
(3)可360°角度轉(zhuǎn)動(dòng)地連接著工作臺(tái)分度裝置(7)。
[0011]進(jìn)一步的，所述主軸分度裝置(6)包括連接著垂直進(jìn)給系統(tǒng)(4)的垂直進(jìn)給連接件￠06)，垂直進(jìn)給連接件￠06)固定在可沿著立柱(2)上下滑動(dòng)的滑板(602)末端；滑板￠02)內(nèi)部中空成圓柱形，其內(nèi)固定有主軸分度直驅(qū)電機(jī)￠03);主軸分度直驅(qū)電機(jī)(603)的下方固定有連接法蘭￠05)，連接法蘭(605)將滑板￠02)的中空封閉，在連接法蘭(605)與滑板￠02)的側(cè)壁接觸處安裝有滑動(dòng)接觸件；連接法蘭(605)末端連接著主軸
[0012]進(jìn)一步的，所述滑板(602)與立柱(2)相接觸處為梯形燕尾結(jié)構(gòu)，且立柱(2)在接觸處設(shè)置有梯形鑲條(601)。
[0013]進(jìn)一步的，所述連接法蘭(605)與滑板￠02)的側(cè)壁接觸處安裝的滑動(dòng)接觸件為軸承(604) ο
[0014]進(jìn)一步的，所述滑板(602)固定在主軸分度直驅(qū)電機(jī)(603)的定子上，所述連接法蘭(605)固定在主軸分度直驅(qū)電機(jī)(603)的轉(zhuǎn)子上。
[0015]進(jìn)一步的，所述工作臺(tái)分度裝置(7)包括連接著水平進(jìn)給系統(tǒng)(3)的水平進(jìn)給連接件(707)，水平進(jìn)給連接件(707)固定在水平支座連接件(706)上，水平支座連接件(706)上固定有防水板(705);防水板(705)與上方設(shè)置的工作臺(tái)(701)形成柱形中空，其內(nèi)安裝有工作臺(tái)直驅(qū)電機(jī)(702);在工作臺(tái)(701)的下方與防水板(705)連接處設(shè)置有環(huán)形滑動(dòng)接觸件。
[0016]進(jìn)一步的，所述工作臺(tái)(701)下方設(shè)置有導(dǎo)軌滑塊(704)，與之相連接的防水板(705)上方對(duì)應(yīng)地設(shè)置有環(huán)形導(dǎo)軌(703)。
[0017]進(jìn)一步的，所述水平支座連接件(706)的下方為梯形燕尾槽結(jié)構(gòu)。
[0018]進(jìn)一步的，所述工作臺(tái)(701)固定在工作臺(tái)直驅(qū)電機(jī)(702)的轉(zhuǎn)子上，工作臺(tái)直驅(qū)電機(jī)(702)的定子穿過(guò)防水板(705)后固定在水平支座連接件(706)上。
[0019]進(jìn)一步的，所述水平支座連接件(706)安裝在疊加在一起的橫向進(jìn)給(31)、縱向進(jìn)給(32)上。
[0020]本發(fā)明的有益效果:
[0021]1、由于采用了旋轉(zhuǎn)主軸以及旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，開(kāi)創(chuàng)性地實(shí)現(xiàn)了單主軸加工五面體；機(jī)床有水平X軸、Y軸，豎直Z軸，旋轉(zhuǎn)B軸、C軸共五軸，可加工任意復(fù)雜的曲，面相對(duì)于龍門(mén)式多主軸五面體加工，省時(shí)省力，生產(chǎn)成本以及加工成本更低。
[0022]2、單主軸五面體加工有效減少了裝夾次數(shù)，一次裝夾可加工五個(gè)面及其孔，提高了加工效率，降低了生產(chǎn)成本，提高了加工精度特別是形位精度。
[0023]3、擴(kuò)大工藝范圍，既能立銑又能臥銑，實(shí)現(xiàn)五面體及復(fù)雜曲面(即任意角度)加工，淘汰現(xiàn)有的立、臥式數(shù)控銑或立、臥式加工中心及鏜床。
[0024]4、主軸及工作臺(tái)均能精密分度，還可加工普通數(shù)控銑床不能加工的齒輪，更復(fù)雜的曲面等，可以實(shí)現(xiàn)新工藝:銑齒、滾齒，銑孔等。
[0025]5、分度機(jī)構(gòu)采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，省去了機(jī)械傳動(dòng)，減少了誤差，分度精度高且重復(fù)精度高，重復(fù)誤差低于I弧秒。
[0026]6、直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能、精度和可重復(fù)性不會(huì)像機(jī)械分度器那樣隨著時(shí)間而下降。如果采用機(jī)械分度器，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后部件會(huì)磨損，使精度和可重復(fù)度下降。
[0027]7、機(jī)床故障時(shí)能零延時(shí)響應(yīng):如果相關(guān)過(guò)程出現(xiàn)錯(cuò)誤，直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)迅速停止。機(jī)械分度器則需要幾個(gè)周期才能停止，這樣容易損壞加工部件和機(jī)器。
[0028]8、很容易更改轉(zhuǎn)位角度、速度、加速度以及停歇時(shí)間等運(yùn)動(dòng)參數(shù)。機(jī)械分度器不支持靈活的運(yùn)動(dòng)軌跡。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2為本發(fā)明一種狀態(tài)下主視示意圖。
[0031]圖3為圖1中工作臺(tái)分度裝置7立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖4為圖3中主剖視示意圖。
[0033]圖5為圖4中C處局部放大示意圖。
[0034]圖6為圖1中主軸分度裝置6立體結(jié)構(gòu)示意圖
[0035]圖7為圖6中主剖視示意圖(省略下方連接件)。
[0036]圖中所述文字標(biāo)注表示為:1、床身；2、立柱；3、水平進(jìn)給系統(tǒng)；31、橫向進(jìn)給；32、縱向進(jìn)給；4、垂直進(jìn)給系統(tǒng)；5、水平支座；6、主軸分度裝置；7、工作臺(tái)分度裝置；8、主軸；
[0037]601、梯形鑲條；602、滑板；603、主軸分度直驅(qū)電機(jī)；604、軸承；605、連接法蘭；606、垂直進(jìn)給連接件；
[0038]701、工作臺(tái)；702、工作臺(tái)直驅(qū)電機(jī)；703、環(huán)形導(dǎo)軌；704