本發(fā)明涉及數(shù)控磨床技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種五軸磨床。
背景技術(shù):
相比傳統(tǒng)的三軸磨床,五軸磨床越來(lái)越得到廣泛的應(yīng)用。五軸磨床使得工件的裝夾變得容易,加工時(shí)無(wú)需特殊夾具,降低了夾具的成本,避免了多次裝夾,提高加工精度。
但目前,隨著科技發(fā)展,對(duì)加工產(chǎn)品的精度要求越來(lái)越高,在批量生產(chǎn)中,對(duì)需加工的零部件的尺寸誤差波動(dòng)范圍控制在5um范圍內(nèi),這對(duì)磨床的要求就非常高,因此,磨床的加工軸(主軸)或者工件的安裝軸(C軸)稍稍有一點(diǎn)誤差,即可帶來(lái)意想不到后果。現(xiàn)有技術(shù)中,主軸與C軸分別安裝于機(jī)臺(tái)上,其安裝的精準(zhǔn)對(duì)要求就非常高,特別是主軸與C軸的軸心需要保持在同一水平面上,這樣就會(huì)使得加工件的獲得更高的精度,特別是主軸與C軸的部件多,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的情況,如何能讓主軸與C軸的軸心保持在同一水平面上是急待解決的問(wèn)題。
因此,有必要提出一種新的五軸磨床來(lái)解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種五軸磨床,其目的在于提高加工件的加工精度。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:一種五軸磨床,其包括模座、安裝于所述模座上的的B軸組件、安裝于所述B軸組件上的主軸組件、安裝于所述模座上的X軸組件、安裝于所述X軸組件上的Z軸組件及安裝于所述Z軸組件上的C軸組件,所述模座包括圓柱型的底座,所述底座具有圓弧型的外側(cè)表面及由所述外側(cè)表面圍設(shè)形成的加工臺(tái)面,所述加工臺(tái)面的中心處具有貫穿其上下表面的安裝通孔,位于所述安裝通孔的周?chē)纬勺运黾庸づ_(tái)面向上延伸的安裝臺(tái),所述B軸組件安裝于所述安裝臺(tái);位于所述安裝臺(tái)的一側(cè),所述加工臺(tái)面上形成自所述加工臺(tái)面凸伸出且用于安裝所述X軸組件的安裝塊,所述安裝塊、所述安裝臺(tái)與所述加工臺(tái)面為一體式的花崗巖制作而成。
所述加工臺(tái)面呈倒錐型結(jié)構(gòu),所述加工臺(tái)面的中心低于四周位置,所述安裝通孔位于所述加工臺(tái)面最低處。
所述模座包括自所述底座一側(cè)向上延伸的背墻,所述背墻、所述安裝塊、所述安裝臺(tái)與所述加工臺(tái)面為一體式的花崗巖制作而成。
所述背墻上方還具有與所述背墻相垂直的扇形狀的頂板,所述頂板的圓形位置形成一個(gè)圓形的缺口,所述背墻、所述頂板與所述底座為整體式的花崗巖結(jié)構(gòu)。
位于所述外側(cè)表面具有豎直方向延伸的一對(duì)凸條,所述凸條相對(duì)位于所述外側(cè)表面的兩側(cè),該對(duì)凸條與所述安裝塊、安裝臺(tái)、加工臺(tái)面、外側(cè)表面為一體式結(jié)構(gòu)。
所述磨床還具有一桁架,所述桁架包括一對(duì)安裝于所述凸條上的豎直架及固定連接于所述豎直架之間的橫向架,所述B軸組件上方固定安裝于所述橫向架。所述橫向架與所述豎直架均為花崗巖材質(zhì)。
所述B軸組件包括位于下端的B軸電機(jī),所述B軸電機(jī)安裝于所述加工臺(tái)面的下面,B軸電機(jī)具有一旋轉(zhuǎn)軸,所述旋轉(zhuǎn)軸向上延伸出所述安裝通孔,所述旋轉(zhuǎn)軸連接一下懸臂的一端,自所述下懸臂的另一端連接向上延伸的一固定板,所述固定板的下端與所述下懸臂相固定,所述固定板的上端與一上懸臂一端相固定,所述上懸臂的另一端具有自其上表面向下凹陷形成的上懸臂安裝孔,一法蘭安裝于所述上懸臂安裝孔內(nèi),所述法蘭外圍套設(shè)有一門(mén)頂固定塊,位于所述門(mén)頂固定塊上方還具有B軸軸承座,所述B軸軸承座內(nèi)安裝有一固定軸承,所述法蘭的上端位于所述固定軸承內(nèi),所述門(mén)頂固定塊固定于所述橫向架的下表面。
所述固定軸承的中心與所述法蘭、所述B軸電機(jī)上的旋轉(zhuǎn)軸的軸心在同一直線(xiàn)上,所述上懸臂與所述下懸臂的繞同一軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:通過(guò)一體式的安裝塊、所述安裝臺(tái)與所述加工臺(tái)面,從而提高B軸組件、C軸組件的安裝精度;從而提高加工件的加工精度;通過(guò)將B軸安裝于桁架上,從而再次提高工件加工精度。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖,其中:
圖1為本發(fā)明五軸磨床的立體組裝圖;
圖2為圖1所示五軸磨床另一角度的立體組裝圖;
圖3為圖1所示五軸磨床的立體分解圖;
圖4為圖3所示五軸磨床的B軸組件的立體分解圖;
圖5為圖3所示五軸磨床的C軸組件的立體組裝圖;
圖6為圖5所示五軸磨床的C軸組件的局部分解圖。
具體實(shí)施方式
下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖1至圖6,本發(fā)明五軸磨床100包括模座1、安裝于模座1上的B軸組件2、安裝于B軸組件2上的主軸組件3、安裝于模座1上的X軸組件4、安裝于X軸組件4上的Z軸組件5及安裝于Z軸組件5上的C軸組件6。
如圖1至圖3所示,模座1包括圓柱型的底座11及自底座11一側(cè)向上延伸的背墻12。底座11具有圓弧型的外側(cè)表面112及由外側(cè)表面112圍設(shè)形成的加工臺(tái)面113。加工臺(tái)面113大致呈倒錐型結(jié)構(gòu),加工臺(tái)面113的中心低于四周位置,也就是說(shuō),加工臺(tái)面113自其四周逐漸向下傾斜延伸至中心處,其中心處的位置最低;加工臺(tái)面113的中心處具有貫穿加工臺(tái)面113上下表面的安裝通孔114,位于安裝通孔114的周?chē)纬勺约庸づ_(tái)面113向上延伸的安裝臺(tái)115,B軸組件2安裝于安裝臺(tái)115上。位于安裝臺(tái)115的一側(cè),與安裝臺(tái)115間隔一段距離,加工臺(tái)面113上形成自加工臺(tái)面113凸伸出一安裝塊116,安裝塊116用于安裝X軸組件4,安裝塊116的頂面做為安裝X軸組件4的安裝基準(zhǔn)。為提高X軸組件4、B軸組件2的安裝精度要求,該安裝塊116、安裝臺(tái)115與加工臺(tái)面113為一體式結(jié)構(gòu),這樣能保證安裝塊116、安裝臺(tái)115的高度差是穩(wěn)定的,而現(xiàn)有技術(shù)中,安裝塊116、安裝臺(tái)115與加工臺(tái)面113通過(guò)螺栓固定或者焊接的方式連接固定在一起。本發(fā)明安裝塊116、安裝臺(tái)115與加工臺(tái)面113為一體式的花崗巖制作而成。花崗巖是一種工業(yè)常用材質(zhì),其是一種巖漿在地表以下凝卻形成的火成巖,主要成分是長(zhǎng)石和石英。其特性較為堅(jiān)硬,通過(guò)整塊花崗巖毛坯加工形成模座1,從而保證安裝塊116、安裝臺(tái)115與加工臺(tái)面113為一體式結(jié)構(gòu),而現(xiàn)有技術(shù)中,為提供X軸組件4、B軸組件2的安裝精度和安裝塊116、安裝臺(tái)115的穩(wěn)固性,通常采用焊接方式將安裝塊116、安裝臺(tái)115焊接在一起,但通過(guò)焊接的方式,磨床在使用一段時(shí)間后,原來(lái)焊接處可能出現(xiàn)脫焊現(xiàn)象,X軸組件4、B軸組件2的相互之間的精度會(huì)降低。采用一體式的花崗巖材質(zhì),保證了底座11的工作要求,又能保證精度要求。
安裝塊116的表面做為安裝基準(zhǔn),需要保證其表面為水平面,而通過(guò)組裝或焊接的方式,無(wú)法保證安裝塊116水平。安裝塊116自其表面向下凹陷形成U型槽1161及位于U型槽1161兩側(cè)的安裝孔1162。
位于加工臺(tái)面113內(nèi)的四周還具有若干凹槽1131,該等凹槽1131分別用于放置安裝滾輪20,該滾輪20具有自其中間位置向內(nèi)凹陷形成圓形凹槽(為指示)。
位于外側(cè)表面112還形成豎直方向延伸的一對(duì)凸條117,凸條117相對(duì)位于外側(cè)表面112的兩側(cè),該對(duì)凸條117與安裝塊116、安裝臺(tái)115、加工臺(tái)面113、側(cè)表面112為一體式結(jié)構(gòu)。
背墻12為120°至150°的扇形結(jié)構(gòu),背墻12上具有貫穿的前后表面的通孔121。通孔121用于連接油霧吸附機(jī)206的管道,背墻12上方還具有與背墻12相垂直的扇形狀的頂板13。頂板13的圓心位置形成一個(gè)圓形的缺口131。底板13的缺口131為圓弧型。
背墻12、頂板13與底座11為整體式的花崗巖。也就是說(shuō),模座1為一個(gè)整體式的結(jié)構(gòu),有利于提高后期各個(gè)軸的安裝精度,提高產(chǎn)品的加工精度。
如圖3至圖4所示,B軸組件2包括位于下端的B軸電機(jī)21,該電機(jī)安裝于加工臺(tái)面113的下面,B軸電機(jī)21軸向上延伸出安裝通孔114,B軸電機(jī)21上具有一旋轉(zhuǎn)軸(未圖示),B軸電機(jī)21上的旋轉(zhuǎn)軸連接一下懸臂22的一端,當(dāng)B軸電機(jī)21轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下懸臂22繞安裝臺(tái)115轉(zhuǎn)動(dòng)。下懸臂22的另一端連接向上延伸的固定板23,固定板23的下端與下懸臂22相固定,固定板23的上端與上懸臂24一端相固定,上懸臂24與下懸臂22相對(duì)。上懸臂24的另一端具有自其上表面向下凹陷形成的上懸臂安裝孔241,一法蘭25安裝于上懸臂安裝孔241內(nèi),法蘭25外圍套設(shè)有一門(mén)頂固定塊26,位于門(mén)頂固定塊26上方還具有B軸軸承座27,B軸軸承座27內(nèi)安裝有一固定軸承28。法蘭25的上端位于固定軸承28內(nèi)。
本發(fā)明磨床100還具有一桁架7,桁架7包括一對(duì)豎直架71及固定連接于豎直架71之間的橫向架72。豎直架71以凸條117為基準(zhǔn),安裝于凸條117上。B軸組件2的B軸軸承座27固定安裝于橫向架72上。門(mén)頂固定塊26固定于橫向架117的下表面。橫向架72與豎直架71均為花崗巖材質(zhì)結(jié)構(gòu)。
上懸臂24、法蘭25、B軸軸承座27、固定軸承28相互的固定連接,保證固定軸承28的中心軸與法蘭25的中心軸在同一直線(xiàn)上,為提高主軸組件3在加工產(chǎn)品的精度,確保固定軸承28的中心軸與法蘭25、B軸電機(jī)21上的旋轉(zhuǎn)軸的中心軸在同一直線(xiàn)上,保證,上懸臂24與下懸臂22的繞同一軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。
主軸組件3具有安裝于固定板23上的導(dǎo)軌(未圖示),主軸組件3可以沿導(dǎo)軌方向上下移動(dòng),主軸組件3的端部具有一砂輪31,該砂輪31用于加工C軸組件6上的工件。
X軸組件4具有安裝于安裝塊116上,X軸組件4沿安裝塊116的U型槽1161延伸方向運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)位于X軸組件4上方的Z軸組件5。Z軸組件5的導(dǎo)軌安裝于X軸組件4上,Z軸組件5的導(dǎo)軌的延伸方向與U型槽1161延伸方向向垂直,位于Z軸組件5上方的C軸組件6可以垂直于X軸組件4的運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)。
如圖5至圖6所示,C軸組件6固定安裝于Z軸組件5上方,C軸組件6具有固定基板61,固定基板61安裝于Z軸組件5上。C軸組件6沿Z軸組件5的延伸方向運(yùn)動(dòng)。C軸組件6還包括垂直固定于固定基板61且前后間隔一段距離的前端蓋板62、后端蓋板63。位于前端蓋板62與后端蓋板63之前設(shè)有一伺服電機(jī)64,伺服電機(jī)64固定于固定基板61上,伺服電機(jī)64套設(shè)有一芯軸65,該芯軸65具有軸線(xiàn)方向貫通的空心孔(未圖示),芯軸65穿過(guò)伺服電機(jī)64向伺服電機(jī)64兩側(cè)延伸,芯軸65前端具有呈喇叭狀的后對(duì)接部651及位于后對(duì)接部651后方呈圓柱狀的套設(shè)部652,后對(duì)接部651套設(shè)于前端蓋板62內(nèi),后對(duì)接部651為前端大、后端小的結(jié)構(gòu),位于后對(duì)接部651的前端還設(shè)有筒套66,筒套66包括位于其后端且呈錐狀的前對(duì)接部661及位于前對(duì)接部661前方的夾持部662,前對(duì)接部661套設(shè)于后對(duì)接部651內(nèi)。夾持部662用于夾持待加工件(未指示)。位于伺服電機(jī)64后方的芯軸65上套設(shè)一編發(fā)器67,編碼器67用于控制伺服電機(jī)64的啟動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速與急停。C軸組件6還包括安裝于芯軸65上且位于伺服電機(jī)64兩側(cè)的支撐軸承68,支撐軸承68套設(shè)在支撐軸承座70上,支撐軸承座70固定于固定基板61上。位于芯軸65的末端還具有一氣缸69,氣缸69前端具有一氣桿691,氣桿691自芯軸65的末端向前延伸至芯軸65的空心孔內(nèi)。當(dāng)外界對(duì)氣缸69通氣,氣桿691里的氣體對(duì)筒套66進(jìn)行充氣擠壓,帶動(dòng)夾持部662夾緊待加工件。當(dāng)外界氣缸斷氣,氣缸中的氣體對(duì)筒套66的壓力銷(xiāo)售,夾持部662松開(kāi),可以從夾持部662上取下待加工件或安裝待加工件。
當(dāng)外界對(duì)氣缸69通氣,夾持部662夾緊待加工件,伺服電機(jī)64啟動(dòng),帶動(dòng)芯軸65旋轉(zhuǎn),芯軸65帶動(dòng)筒套66旋轉(zhuǎn),筒套66的夾持部662帶動(dòng)待加工件旋轉(zhuǎn)。主軸組件3的砂輪31對(duì)待加工件進(jìn)行加工。
相比現(xiàn)有技術(shù),在芯軸65的表面增加一對(duì)支撐軸承68,通過(guò)支撐軸承座69固定,提高芯軸65的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性,從而帶動(dòng)筒套66繞芯軸65的軸心旋轉(zhuǎn),較小筒套66的旋轉(zhuǎn)波動(dòng),從而更能精確提供加工件的加工精度。
參見(jiàn)圖2與圖3所示,五軸磨床100還具有圓弧型門(mén)201,圓弧型門(mén)201放置于底座11的外側(cè)表面112的頂部,該圓弧型門(mén)201具有自其底邊向下延伸的延伸部202,延伸部202放置于滾輪20的圓形凹槽內(nèi),當(dāng)圓弧型門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)沿底座11的外側(cè)表面112轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),滾輪20支撐并限位延伸部202。
圓弧型門(mén)201的上方還安裝有扇形頂203,扇形頂面203的圓心中心位于B軸組件2的法蘭25中心處,底板13的缺口131的圓心也位于B軸組件2的法蘭25中心處。扇形頂203的位置低于底板13。在扇形頂203的上表面還設(shè)有至少一排毛刷204,毛刷204自扇形頂面203的圓心延伸至扇形頂面203的邊沿,也可以底板13的下表面設(shè)置至少一排毛刷204。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)圓弧型門(mén)201,扇形頂203上的毛刷204可以清掃位于底板13內(nèi)部面的油污,底板13可以清掃扇形頂面203表面的灰塵。圓弧型門(mén)201的外表面也設(shè)置至少一排豎直的毛刷204,毛刷204可以在圓弧型門(mén)201轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),清掃背墻12內(nèi)表面上的油污。
五軸磨床100還設(shè)置有與圓弧型門(mén)201相互關(guān)聯(lián)的觸及開(kāi)關(guān)(未圖示),該觸及開(kāi)關(guān)位于模座1上,當(dāng)打開(kāi)圓弧型門(mén)201,圓弧型門(mén)201觸及觸及開(kāi)關(guān),觸及開(kāi)關(guān)將斷開(kāi)油霧吸附機(jī)206的工作電路,位于背墻12后方的油霧吸附機(jī)206停止工作,當(dāng)關(guān)閉圓弧型門(mén)201,圓弧型門(mén)201對(duì)釋放觸及開(kāi)關(guān)的壓力,油霧吸附機(jī)206的工作電路連通,油霧吸附機(jī)206工作,通過(guò)背墻12上的通孔121吸附主軸組件3加工時(shí)產(chǎn)生的油污、打磨粉末。
以上僅為本發(fā)明的實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍,凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。