复合式多轴工具机的制作方法

本实用新型涉及一种工具机，特别是涉及一种能进行多样化加工的复合式多轴工具机。

背景技术：

WO2015200839及WO2015127271两个美国专利案已公开了一种复合式多轴加工机，该多轴加工机包含一个机台、一个能控制一个主轴单元相对于一个待加工件进行多轴运动的控制单元，该主轴单元能耦合一个加工刀具或一个雷射模组，利用不同的加工特性，能进行切削、雷射雕刻及堆焊等加工。

另外，如图1所示，DMG MORI公司所产制的LASERTEC 65 3D机种，包含一个机身、一对设置于该机身的一个立壁1且沿横向延伸的滑轨2、一个跨设于所述滑轨2上的鞍座3及一个能驱动该鞍座3沿所述滑轨2滑动的驱动单元4，且一个雷射模组5以两支定位销501插设于该鞍座3。

当该驱动单元4驱动该鞍座3及该雷射模组5移动，并对应于一个主轴单元6下方时，该主轴单元6的一个夹持部601与该雷射模组5耦合后能将该雷射模组5向上抓取，使得所述定位销501与该鞍座3脱离，该雷射模组5就能自该鞍座3上脱离，且利用该雷射模组5能进行雷射切割、雷射雕刻或堆焊等作业。

虽然这种复合式加工机已经能达到加工多样化的目的，但是因为所述滑轨2、该鞍座3、该驱动单元4及该雷射模组5等部件都是设置于该立壁1上，所述机件的重量承重于该立壁1，容易影响机身的刚性及主轴单元6运行的稳定度，甚至会影响加工的精准度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种不会影响主机床刚性及主轴单元运行的稳定度的复合式多轴工具机。

本实用新型复合式多轴工具机，包含一个主机床、一个工件固持单元、一个刀库、一个主轴单元、一个固定座、一个鞍座、一个驱动单元及一个雷射模组，该工件固持单元设置于该主机床，该刀库设置于该主机床，并包括数个刀具，该主轴单元连接于该主机床且能相对于该工件固持单元产生多轴运动，该主轴单元具有一个能夹持其中一个刀具的夹持部，该主机床座落于地面，并包括一个锁固部，该固定座座落于地面，并能拆卸且连接于该主机床的锁固部，该鞍座能滑动且设置于该固定座上方，并具有至少一个定位部，该驱动单元安装于该固定座与该鞍座之间，且能驱动该鞍座相对于该主轴单元产生趋近或远离，该雷射模组能拆卸且套设于该鞍座，并具有一个能被该夹持部夹持的被夹持部、至少一个工作部，及至少一个能与该定位部互相嵌卡的嵌卡部。

本实用新型复合式多轴工具机，该主机床还包括一个前底座，及一个后底座，该锁固部设置于该前底座的一个侧面，该工件固持单元设置于该前底座，该主轴单元连接于该后底座。

本实用新型复合式多轴工具机，还包含一个搭载该主轴单元的移动单元，该移动单元包括一个沿一个第一轴向设置于该后底座的第一滑轨单元、一个设置于该第一滑轨单元的第一滑座、一个能驱动该第一滑座运动的第一驱动件、一个沿一个垂直于该第一轴向的第二轴向设置于该第一滑座的第二滑轨单元、一个设置于该第二滑轨单元的第二滑座、一个能驱动该第二滑座运动的第二驱动件、一个沿一个垂直于该第一轴向与该第二轴向的第三轴向设置于该第二滑座的第三滑轨单元、一个设置于该第三滑轨单元的第三滑座，及一个能驱动该第三滑座运动的第三驱动件，该主轴单元安装于该第三滑座。

本实用新型复合式多轴工具机，该工件固持单元能绕该第三轴向转动及相对该第三轴向摆动，使该主轴单元能相对该工件固持单元产生五轴运动。

本实用新型复合式多轴工具机，该固定座包括一个利用数个螺丝锁固于该锁固部的横置部、一个与该横置部一体连接呈倒L型的竖直部及一个固设于该竖直部顶部的支承件，该鞍座能沿该第二轴向滑动地设置于该支承件顶部。

本实用新型复合式多轴工具机，该鞍座还具有沿该第二轴向设置于底部的第四滑轨单元。

本实用新型复合式多轴工具机，该驱动单元包括一个安装于该支承件的马达、一个受该马达驱动的齿轮，及一个与该齿轮啮合且固设于该鞍座的齿条，该齿条沿该第二轴向延伸。

本实用新型复合式多轴工具机，该鞍座的定位部呈凹孔状且数量为两个，该雷射模组的嵌卡部呈插销状且数量为两个。

本实用新型复合式多轴工具机，还包括一个围幕单元，该围幕单元具有一个围设于该主机床外部的主围罩、一个设置于该主围罩一侧的副围罩、一个设置于该主围罩与该副围罩之间的通孔、一个对应该通孔的门板及一个能驱动该门板且使该通孔呈封闭或开启的驱动件，该固定座设置于该副围罩中，该鞍座与该雷射模组能在该主围罩与该副围罩之间移动。

本实用新型的有益效果在于：利用该固定座座落于地面且能拆卸并连接于该主机床的前底座，该鞍座能滑动且设置于该固定座上，则整体结构不会影响该主机床的刚性及该主轴单元的运行稳定度，且能适合附挂于既有的五轴工具机。

附图说明

图1是现有一种复合式多轴工具机的一个不完整的立体示意图；

图2是本实用新型复合式多轴工具机一个实施例的一个立体组合示意图

图3是该实施例的一个立体组合图，说明拆掉一个围幕单元；

图4是该实施例的一个前视示意图；

图5是该实施例的一个不完整的立体分解图；

图6是该实施例的一个不完整的立体示意图；

图7是沿图4中的直线Ⅶ-Ⅶ所取的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

参阅图2、3与图4，本实用新型复合式多轴工具机的一个实施例，包含一个主机床10、一个工件固持单元13、一个刀库14、一个主轴单元15、一个移动单元20、一个固定座30、一个鞍座40、一个驱动单元50(见图6)、一个雷射模组60，及一个围幕单元70，值得说明的是，图3中以假想线绘制的雷射模组60，是示意该鞍座40上原以实线绘制的雷射模组60被该主轴单元15夹取，图2及图4更以假想线增加绘制该鞍座40及该雷射模组60移动后的位置。

该主机床10座落于地面，包括一个前底座11，及一个后底座12，该前底座11由一个第一轴向Y及一个垂直于该第一轴向Y的第二轴向X延伸而成，并具有一个设于其中一个侧面的锁固部111。该后底座12沿一个垂直于该第一轴向Y与该第二轴向X的第三轴向Z延伸，且固设于该前底座11。

该工件固持单元13设置于该前底座11，且能绕该第三轴向Z转动及相对该第三轴向Z摆动。

该刀库14设置于该主机床10，并包括数个刀具141。

该主轴单元15连接于该主机床10且能相对于该工件夹持单元13产生多轴运动，该主轴单元15具有一个能夹持其中一个刀具141的夹持部151。且该主轴单元15连接于该后底座12。

该移动单元20供搭载该主轴单元15，并包括一个沿该第一轴向Y设置于该后底座12的第一滑轨单元21、一个设置于该第一滑轨单元21的第一滑座22、一个能驱动该第一滑座22运动的第一驱动件23、一个沿该第二轴向X设置于该第一滑座22的第二滑轨单元24、一个设置于该第二滑轨单元24的第二滑座25、一个能驱动该第二滑座25运动的第二驱动件26、一个沿该第三轴向Z设置于该第二滑座25的第三滑轨单元27、一个设置于该第三滑轨单元27的第三滑座28，及一个能驱动该第三滑座28运动的第三驱动件29，该主轴单元15安装于该第三滑座28，使该主轴单元15能相对该工件固持单元13产生五轴运动。

以上该主机床10、该工件固持单元13、该刀库14、该主轴单元15，及该移动单元20构成既有的五轴工具机。接着说明本实用新型特别创新处。

配合参图5，该固定座30座落于地面，并能拆卸且连接于该主机床10的锁固部111，该固定座30包括一个利用数个螺丝311锁固于该锁固部111的横置部31、一个与该横置部31一体连接呈倒L型的竖直部32及一个固设于该竖直部32顶部的支承件33。

该鞍座40呈长梁状，能沿该第二轴向X滑动且设置于该固定座30的支承件33上方，并具有一对沿该第二轴向X延伸的长侧缘41、一对分别对应于所述长侧缘41的定位部42，及一个沿该第二轴向X设置于底部的第四滑轨单元43，所述定位部42沿该第一轴向Y相对设置。本实施例中，所述定位部42呈凹孔状，所述第一、二、三、四滑轨单元21、24、27、43皆由一对滑轨构成。

配合参图6，该驱动单元50安装于该固定座30与该鞍座40之间，且能驱动该鞍座40相对于该主轴单元15的夹持部151产生趋近或远离。本实施例的该驱动单元50包括一个安装于该支承件33侧边的马达51、一个受该马达51驱动的齿轮52，及一个与该齿轮52啮合且固设于该鞍座40的齿条53，该齿条53沿该第二轴向X延伸。

该雷射模组60能拆卸且套设于该鞍座40，并具有一个设于顶部且能被该夹持部151夹持的被夹持部61、两个分别设置于底部与侧部的工作部62、62′及一对能分别与所述定位部42互相嵌卡的嵌卡部63(见图7)，所述嵌卡部63呈插销状。该工作部62能进行非接触式切削、堆焊或雷射测量，该工作部62′能进行接触式测量。

再配合参阅图2，该围幕单元70具有一个围设于该主机床10外部的主围罩71、一个设置于该主围罩71一侧的副围罩72、一个设置于该主围罩71与该副围罩72之间的通孔73、一个对应该通孔73的门板74及一个能驱动该门板74且使该通孔73呈封闭或开启的驱动件75。该固定座30设置于该副围罩72中，该鞍座40与该雷射模组60能在该主围罩71与该副围罩72之间移动。

如图3与图7所示，在该雷射模组60未被夹取进行加工以前，该雷射模组60的所述嵌卡部63嵌卡于该鞍座40所述定位部42中，能使得所述射模组60稳固定位于该鞍座40上。

再如图2、图3及6所示，当要利用该雷射模组60进行非接触式加工作业时，启动该围幕单元70的驱动件75且使该通孔73呈开启，再启动该驱动单元50的马达51，且利用该齿轮52与该齿条53啮合的作用，就能驱动该鞍座40带动该雷射模组60由该副围罩72朝该主围罩71中移动，且使该雷射模组60趋近于该主轴单元15的夹持部151。

接着，操作该移动单元20，且使该主轴单元15的夹持部151与该雷射模组60顶部的被夹持部61产生耦合，就能通过该雷射模组60的工作部62、62′对该工件固持单元13的一个工件进行非接触式切削、堆焊或雷射测量等加工。

因此，本实用新型利用整体构件的配合，能利用所述刀具141或该雷射模组60达到复合式的多轴加工目的，并利用该固定座30能拆卸且固设于该主机床10的前底座11侧面的锁固部111，该固定座30、该鞍座40、该第四滑轨单元43，以及设置于该鞍座40上的雷射模组60...的整体重量承重于地面，相较于现有的机构重量承重于机身，本实用新型不会影响该主机床10刚性及该主轴单元15运行的稳定度，且利用该横置部31以所述螺丝311锁固于该前底座11侧面，适合附挂于既有的五轴工具机，或轻易地自既有的五轴工具机拆卸，适用性相当广泛且方便。

值得一提的是，在不使用该雷射模组60时，该驱动件75能驱动该门板74且使该通孔73呈封闭，借此，利用该门板74能将该主围罩71与该副围罩72互相隔离，且能避免该主轴单元15夹持所述刀具141进行加工时的切屑、切削液等喷落至该雷射模组60，以确保该雷射模组60的洁净及不会受损。

综上所述，本实用新型复合式多轴工具机，不但能依加工需求达到多样化加工目的，且不会破坏该主机床10的刚性，确实能达成本实用新型的目的。