一种五轴联动义齿雕铣机的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种五轴联动义齿雕铣机，包括基座、第一移动组件、第二移动组件、第三移动组件、第一旋转组件和第二旋转组件；所述基座为水平板，其顶面后端垂直设有支架板；所述第一移动组件设在基座上，第二移动组件横向设在支架板上，第三移动组件竖直设在第二移动组件上；第一旋转组件设在第一移动组件的工作台底板上，第一旋转组件包括可旋转的方形支架；第二旋转组件的夹具设在方形支架内，夹具的后端与第二旋转电机联接；本实用新型采用机电一体化控制，实现了三个移动、两个旋转的配合控制，能够进行自动、连续的多牙加工，对牙齿表面沟、窝等特殊形态表面进行有效处理，提高了加工精度，更好的保证了产品质量。
【专利说明】
一种五轴联动义齿雕铣机
技术领域
[0001 ]本实用新型属于机械加工领域，具有涉及一种五轴联动义齿雕铣机。
【背景技术】
[0002]目前，在进行义齿加工时，由模具成型、经手工单牙制作，这种加工方式需要耗费大量劳动力，劳动强度大、工作效率低，且由于工人技术水平参差不齐，加工精度不易控制，产品质量得不到根本保证。
[0003]现有国内义齿加工机主要以三轴联动为主，通过X、Y、Z轴的协调移动来实现较为复杂的运动。这种结构能够基本满足义齿加工的要求，但是三轴运动不能满足牙齿表面圆弧精度的要求，后续加工较复杂，且加工道具易磨损。
【实用新型内容】
[0004]为解决现有三轴联动义齿加工机存在的牙齿表面加工精度低、后续加工复杂等缺陷，本实用新型设计了一种五轴联动雕铣机。
[0005]—种五轴联动义齿雕铣机，包括基座1、第一移动组件、第二移动组件、第三移动组件、第一旋转组件和第二旋转组件;所述基座I为水平板，其顶面后端垂直设有支架板2，支架板2的底端设有倒“U”字形的开口 ；
[0006]所述第一移动组件包括第一丝杠螺母机构3、两根第一导轨31、工作台底板32;所述第一丝杠螺母机构3沿长度方向设在基座I的顶面中部，第一丝杠螺母机构3的丝杠后端联接有第一电机33;两根第一导轨31关于第一丝杠螺母机构3对称设在基座I的顶面上，第一导轨31与第一丝杠螺母3机构平行;两根第一导轨31上的滑块均与第一丝杠螺母机构3的螺母固接;工作台底板32水平连接着两根第一导轨31上的滑块；
[0007]所述第二移动组件包括第二丝杠螺母机构4、两根第二导轨41、转接板42;第二丝杠螺母机构4横向设在支架板2的侧面顶部，第二丝杠螺母机构4上的丝杠后端联接有第二电机43;两根第二导轨41对称设在第二丝杠螺母机构4的上、下两侧，两根第二导轨41上的滑块均与第二丝杠螺母机构4上的螺母固接;转接板42纵向连接着两根第二导轨41上的滑块；
[0008]所述第三移动组件包括第三丝杠螺母机构5、两根第三导轨51、主轴夹具52，第三丝杠螺母机构5竖直设在转接板42的中部，第三丝杠螺母机构5的丝杠上端联接有第三电机53;两根第三导轨51对称设在第三丝杠螺母机构5的两端，两根第三导轨51上的滑块均与第三丝杠螺母机构5的螺母固接;主轴夹具52竖直连接着两根第三导轨51的滑块，且主轴夹具52上竖直设有主轴54;
[0009]所述第一旋转组件包括刀架6、支撑座61、方形支架62、第一旋转电机63，所述刀架6和支撑座61平行设在工作台底板32的顶面上;所述方形支架62的一侧设有转接口，方形支架61通过连接轴活动设在刀架6与支撑座61之间，所述第一旋转电机63与方形支架62联接，驱动方形支架62旋转；
[0010]所述第二旋转组件包括夹具7、连接杆71、第二旋转电机72，所述夹具7通过连接杆71连接在方形支架62的转接口上，夹具7位于方形支架62内；连接杆71的外端与第二旋转电机72联接，第二旋转电机72实现夹具7在方形支架62内的转动。
[0011]所述刀架6、支撑座61均通过螺钉安装在工作台底板32上;刀架61内平面上垂直设有左连接轴65，左连接轴65与方形支架62的一侧连接口活动连接;支撑座61的内端面上设有右连接轴66，右连接轴66的一端与方形支架62另一侧的连接口连接;支撑座61的外端面上设有减速器67，减速器67上安装有法兰68;所述第一旋转电机63安装在法兰68上，减速器67的一端与第一旋转电机63联接，减速器67的另一端与右连接轴66联接。
[0012]在方形支架62的转接口处设有连接杆73，夹具7的一端与连接杆73固接，夹具7的另一端与活动设在方形支架62上的支撑杆74固接;所述连接杆73的后端设有夹具减速器75、夹具法兰76，夹具法兰76的一端面固接在方形支架62的外端面上;所述第二旋转电机72与夹具法兰76的另一端面连接，夹具减速器75的一端与第二旋转电机72联接，夹具减速器75的另一端与连接杆73联接。
[0013]所述第一导轨31两端的基座上均设有第一支架8，第一支架8上连接有第一风琴纸81，两件第一支架8上的第一风琴纸81均与工作台底板32连接；所述第二导轨41的两端均设有第二支架9，第二支架9上连接有第二风琴纸91，且两件第二支架9上的第二风琴纸91均与转接板42连接。
[0014]所述减速器67和夹具减速器75均为谐波减速器，减速器67减速比1:80，夹具减速器75减速比1:50。
[0015]所述支架板2的后侧面与基座I之间连接有两件加强肋板21。
[0016]在支撑座61的后端面上设有第一传感器611，在方形支架62转接口处的顶面上设有第二传感器612，第一传感器611和第二传感器612为电磁感应式NPN常闭开关。
[0017]所述刀架6的上端为刀具64，刀架6的下端为竖直的镂空板，镂空板的中部设有加强筋。
[0018]本实用新型的有益技术效果:
[0019]1、本实用新型采用机电一体化控制系统，与三轴义齿雕铣机相比，增加了两个空间自由度，能够进行自动、连续、有效的多牙同时加工并对牙齿表面沟、窝等特殊形态表面进行有效处理，同时采用五轴联动技术，不仅节约了人力，降低了劳动强度，提高了工作效率，而且提高了加工精度，更好的保证了产品质量。
[0020]2、本实用新型的基座采用铝合金材质，提高机床刚度，保证了机床稳定性，从而保证加工精度；基座的四周设为起吊螺钉，便于机床的安装与移动。
[0021]3、本实用想进行的第一导轨和第二导轨上方均采用风琴纸设计，有效减少加工粉末进入丝杠，提高丝杠使用寿命。
[0022]4、本实用新型设计了两个传感器，有效保证了方形支架和夹具的轴转动定位，节约了空间。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0024]图2为本实用新型的背部结构示意图；
[0025]图3为本实用新型的内部结构示意图；
[0026]图4为本实用新型的第三移动组件和主轴连接示意图；
[0027]图5为本实用新型的第一旋转组件结构示意图；
[0028]图6为本实用新型的第二旋转组件结构示意图；
[0029]图7为本实用新型的刀具结构不意图。
[0030]上图中序号:基座1、支架板2、加强肋板21、第一丝杠螺母机构3、第一导轨31、工作台底板32、第一电机33、第二丝杠螺母机构4、第二导轨41、转接板42、第二电机43、第三丝杠螺母机构5、第三导轨51、主轴夹具52、第三电机53、主轴54、刀架6、支撑座61、第一传感器611、第二传感器612、方形支架62、第一旋转电机63、刀具64、左连接轴65、右连接轴66、减速器67、法兰68、夹具7、第二旋转电机72、连接杆73、支撑杆74、夹具减速器75、夹具法兰76、第一支架8、第一风琴纸81、第二支架9、第二风琴纸91。
【具体实施方式】
[0031]参见图1、图2，一种五轴联动义齿雕铣机，包括基座1、第一移动组件、第二移动组件、第三移动组件、第一旋转组件和第二旋转组件;所述基座I为水平板，其顶面后端垂直设有支架板2，支架板2的底端设有倒“U”字形的开口，支架板2的后侧面与基座I之间连接有两件加强肋板21。
[0032]参见图3，所述第一移动组件包括第一丝杠螺母机构3、两根第一导轨31、工作台底板32;所述第一丝杠螺母机构3沿长度方向设在基座I的顶面中部，第一丝杠螺母机构3的丝杠后端联接有第一电机33;两根第一导轨31关于第一丝杠螺母机构3对称设在基座I的顶面上，第一导轨31与第一丝杠螺母3机构平行;两根第一导轨31上的滑块均与第一丝杠螺母机构3的螺母固接;工作台底板32水平连接着两根第一导轨31上的滑块;所述第一导轨31两端的基座I上均设有第一支架8，第一支架8上连接有第一风琴纸81，两件第一支架8上的第一风琴纸81均与工作台底板32连接；
[0033]所述第二移动组件包括第二丝杠螺母机构4、两根第二导轨41、转接板42;第二丝杠螺母机构4横向设在支架板2的侧面顶部，第二丝杠螺母机构4上的丝杠后端联接有第二电机43;两根第二导轨41对称设在第二丝杠螺母机构4的上、下两侧，两根第二导轨41上的滑块均与第二丝杠螺母机构4上的螺母固接;转接板42纵向连接着两根第二导轨41上的滑块;所述第二导轨41的两端均设有第二支架9，第二支架9上连接有第二风琴纸91，且两件第二支架9上的第二风琴纸91均与转接板42连接；
[0034]所述第三移动组件包括第三丝杠螺母机构5、两根第三导轨51、主轴夹具52，第三丝杠螺母机构5竖直设在转接板42的中部，第三丝杠螺母机构5的丝杠上端联接有第三电机53;两根第三导轨51对称设在第三丝杠螺母机构5的两端，两根第三导轨51上的滑块均与第三丝杠螺母机构5的螺母固接;参见图4，主轴夹具52竖直连接着两根第三导轨51的滑块，且主轴夹具52上竖直设有主轴54;
[0035]参见图5，所述第一旋转组件包括刀架6、支撑座61、方形支架62、第一旋转电机63，所述刀架6和支撑座61均通过螺钉竖直设在工作台底板32的顶面上;参见图7，所述刀架6的上端为刀具64，刀架6的下端为竖直的镂空板，镂空板的中部设有加强筋，刀架61内平面上垂直设有左连接轴65;所述方形支架62的一侧设有转接口，支撑座61的内端面上设有右连接轴66;左连接轴65与方形支架62的一侧连接口活动连接;右连接轴66的一端与方形支架62另一侧的连接口连接;支撑座61的外端面上设有减速器67，减速器67上安装有法兰68;减速器67为谐波减速器，减速器67的减速比1:80。所述第一旋转电机63安装在法兰68上，减速器67的一端与第一旋转电机63联接，减速器67的另一端与右连接轴66联接，驱动方形支架62旋转;在支撑座61的后端面上设有第一传感器611，在方形支架62转接口处的顶面上设有第二传感器612，第一传感器611和第二传感器612的型号电磁感应式NPN常闭开关。
[0036]参见图6，所述第二旋转组件包括夹具7、连接杆73、第二旋转电机72;连接杆73设在方形支架62的转接口处，夹具7位于方形支架62内，夹具7的一端与连接杆73固接，夹具7的另一端与活动设在方形支架62上的支撑杆74固接;所述连接杆73的后端设有夹具减速器75、夹具法兰76，夹具法兰76的一端面固接在方形支架62的外端面上;所述第二旋转电机72与夹具法兰76的另一端面连接，夹具减速器75的一端与第二旋转电机72联接，夹具减速器75的另一端与连接杆73联接，夹具减速器75为谐波减速器，夹具减速器75的减速比1:50;第二旋转电机72实现夹具7在方形支架62内的转动。
[0037]本实用新型的工作原理说明如下:
[0038]如图1所示，使用时，首先将待加工工件固定在夹具7中，然后控制装置分别控制第一电机33、第二电机43和第三电机53配合工作，主轴54前端刀具夹头对准刀架6，并选取适当的加工刀具;分别控制第一电机33、第二电机43和第三电机53协同工作，使加工刀具和工作台底板移动对准加工工件；同时，控制装置控制主轴54带动加工刀具旋转，完成夹具7中工件的加工工作。在进行精加工时，控制第一旋转电机63、第二旋转电机72运转，带动夹具7和方形支架62旋转运动，实现加工工件多自由度运动，实现多平面多角度加工。
【主权项】
1.一种五轴联动义齿雕铣机，其特征在于:包括基座(I )、第一移动组件、第二移动组件、第三移动组件、第一旋转组件和第二旋转组件;所述基座(I)为水平板，其顶面后端垂直设有支架板(2)，支架板(2)的底端设有倒“U”字形的开口； 所述第一移动组件包括第一丝杠螺母机构(3)、两根第一导轨(31)、工作台底板(32);所述第一丝杠螺母机构(3)沿长度方向设在基座(I)的顶面中部，第一丝杠螺母机构(3)的丝杠后端联接有第一电机(33);两根第一导轨(31)关于第一丝杠螺母机构(3)对称设在基座(I)的顶面上，第一导轨(31)与第一丝杠螺母(3)机构平行;两根第一导轨(31)上的滑块均与第一丝杠螺母机构(3)的螺母固接;工作台底板(32)水平连接着两根第一导轨(31)上的滑块； 所述第二移动组件包括第二丝杠螺母机构(4)、两根第二导轨(41)、转接板(42);第二丝杠螺母机构(4)横向设在支架板(2)的侧面顶部，第二丝杠螺母机构(4)上的丝杠后端联接有第二电机(43);两根第二导轨(41)对称设在第二丝杠螺母机构(4)的上、下两侧，两根第二导轨(41)上的滑块均与第二丝杠螺母机构(4)上的螺母固接;转接板(42)纵向连接着两根第二导轨(41)上的滑块； 所述第三移动组件包括第三丝杠螺母机构(5)、两根第三导轨(51)、主轴夹具(52)，第三丝杠螺母机构(5 )竖直设在转接板(42 )的中部，第三丝杠螺母机构(5 )的丝杠上端联接有第三电机(53);两根第三导轨(51)对称设在第三丝杠螺母机构(5)的两端，两根第三导轨(51)上的滑块均与第三丝杠螺母机构(5)的螺母固接;主轴夹具(52)竖直连接着两根第三导轨(51)的滑块，且主轴夹具(52)上竖直设有主轴(54); 所述第一旋转组件包括刀架(6)、支撑座(61)、方形支架(62)、第一旋转电机(63)，所述刀架(6)和支撑座(61)平行设在工作台底板(32)的顶面上;所述方形支架(62)的一侧设有转接口，方形支架(61)通过连接轴活动设在刀架(6)与支撑座(61)之间，所述第一旋转电机(63)与方形支架(62)联接，驱动方形支架(62)旋转； 所述第二旋转组件包括夹具(7)、连接杆(71)、第二旋转电机(72)，所述夹具(7)通过连接杆(71)连接在方形支架(62 )的转接口上，夹具(7 )位于方形支架(62 )内；连接杆(71)的外端与第二旋转电机(72)联接，第二旋转电机(72)实现夹具(7)在方形支架(62)内的转动。2.根据权利要求1所述的一种五轴联动义齿雕铣机，其特征在于:所述刀架(6)、支撑座(61)均通过螺钉安装在工作台底板(32)上；刀架(61)内平面上垂直设有左连接轴(65)，左连接轴(65)与方形支架(62)的一侧连接口活动连接;支撑座(61)的内端面上设有右连接轴(66)，右连接轴(66)的一端与方形支架(62)另一侧的连接口连接;支撑座(61)的外端面上设有减速器(67)，减速器(67)上安装有法兰(68);所述第一旋转电机(63)安装在法兰(68)上，减速器(67 )的一端与第一旋转电机(63 )联接，减速器(67 )的另一端与右连接轴(66 )联接。3.根据权利要求1所述的一种五轴联动义齿雕铣机，其特征在于:在方形支架(62)的转接口处设有连接杆(73)，夹具(7)的一端与连接杆(73)固接，夹具(7)的另一端与活动设在方形支架(62 )上的支撑杆(74)固接;所述连接杆(73 )的后端设有夹具减速器(75 )、夹具法兰(76)，夹具法兰(76)的一端面固接在方形支架(62)的外端面上;所述第二旋转电机(72)与夹具法兰(76)的另一端面连接，夹具减速器(75)的一端与第二旋转电机(72)联接，夹具减速器(75)的另一端与连接杆(73)联接。4.根据权利要求1所述的一种五轴联动义齿雕铣机，其特征在于:所述第一导轨(31)两端的基座上均设有第一支架(8)，第一支架(8)上连接有第一风琴纸(81)，两件第一支架(8)上的第一风琴纸(81)均与工作台底板(32)连接;所述第二导轨(41)的两端均设有第二支架(9)，第二支架(9)上连接有第二风琴纸(91)，且两件第二支架(9)上的第二风琴纸(91)均与转接板(42)连接。5.根据权利要求2所述的一种五轴联动义齿雕铣机，其特征在于:所述减速器(67)和夹具减速器(75)均为谐波减速器，减速器(67)减速比1:80，夹具减速器(75)减速比1:50。6.根据权利要求1所述的一种五轴联动义齿雕铣机，其特征在于:所述支架板(2)的后侧面与基座(I)之间连接有两件加强肋板(21)。7.根据权利要求2所述的一种五轴联动义齿雕铣机，其特征在于:在支撑座(61)的后端面上设有第一传感器(611)，在方形支架(62)转接口处的顶面上设有第二传感器(612)，第一传感器(611)和第二传感器(612 )为电磁感应式NPN常闭开关。8.根据权利要求1所述的一种五轴联动义齿雕铣机，其特征在于:所述刀架(6)的上端为刀具(64)，刀架(6)的下端为竖直的镂空板，镂空板的中部设有加强筋。
【文档编号】B23Q11/00GK205569104SQ201620225448
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】夏链, 闫继伟, 田晓青, 韩江
【申请人】合肥工业大学