一种应用于五轴联动的机械结构的制作方法

本实用新型涉及机床设备，特别涉及一种应用于五轴联动的机械结构。

背景技术：

五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。

五轴联动数控机床的重要性可想而知，为了使该技术得到更好的发展，应该从学生时代培养学生的兴趣，但目前的五轴联动数控机床多应用于工业和国家重要的行业，且五轴联动原理相对简单但实施却有许多困难，想要达到更高的精度更加不易，制作成本也比较高，运输拆卸均不方便，不利于普及和教学，相对于大众来说仍很陌生，其中，五轴联动中的A轴和C轴与底座固定设计，且工作强度较高，出现故障时不易拆卸，维修比较麻烦，工作台所用的夹具比较平整，在夹规则形物品时容易是所夹物品底部变形，夹不规则物品时不易夹稳，常见的有圆柱形，为此，提供一种适用于教学的A、C轴组件。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种应用于五轴联动的机械结构。

本实用新型提供如下技术方案：一种应用于五轴联动的机械结构，包括主板，A轴组件和C轴组件，所述的主板上安装有旋转工作台砥柱，旋转工作台砥柱上装有A轴组件，A轴组件上装有C轴组件；其特征在于：所述的主板为“凹”字形主板，且主板凹处部分设有清理板；所述的A轴组件包括旋转轴，回转底座和伺服电机，所述的旋转轴与旋转工作台砥柱活动连接，所述的伺服电机与旋转轴相连接，且伺服电机与旋转轴之间加设有减速机，所述的回转底座可拆卸连接在旋转轴的内侧，所述的C轴组件包括旋转工作台、夹具和伺服电机，所述的旋转工作台通过减速机与伺服电机相连接，且该减速机下端可拆卸安装在回转底座上，该减速机上端与旋转工作台活动连接，所述的旋转工作台上设有夹具；所述的夹具为梯形夹具，且X轴方向上的梯形夹具上底面上下边缘平整中部向内凹进形成卧式圆柱形曲面，Y轴方向上的梯形夹具上底面左右边缘平整中部向内凹进形成立式圆柱形曲面。

进一步的，所述的回转底座上装有C轴原点和C轴原点感应片，所述旋转轴上装有A轴原点,且旋转工作台砥柱上装有A轴原点感应片。

进一步的，所述的清理板对应旋转工作台安装，且比旋转工作台面积大，所述的清理板可抽离。

进一步的，所述的旋转工作台上设有多条凹槽。

进一步的，所述的与旋转轴所连接的减速机通过固定座安装在旋转工作台砥柱上。

进一步的，所述的旋转轴上装有轴承，所述的旋转工作台砥柱内设有轴承压块和轴承垫块。

本实用新型的有益效果为：提供一种教学用的五轴联动中A、C轴组件，占地面积小，成本低，便于教学观察、结构简单、便于拆卸和组装、方便运输，且能稳固装夹教学使用工件和有效控制A、C轴转速，夹具外平内凹设计，能更加稳固的固定股则或不规则的加工工件，保障安全，设有原点和原点感应片，方便校准。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型剖面结构示意图；

图3为本实用新型侧视结构示意图；

图4为本实用新型X轴方向上夹具结构示意图；

图5为本实用新型Y轴方向上夹具结构示意图；

图6为本实用新型实施整体效果示意图；

图中: 1-主板，2-旋转工作台砥柱，3-A轴组件，31-旋转轴，32-回转底座，33-减速机，34-固定座，35-轴承，36-轴承压块，37-轴承垫块，38-A轴原点，39-A轴原点感应片，4-C轴组件，41-旋转工作台，42-夹具，43-减速机，44-C轴原点，45-C轴原点感应片，5-清理板，6-伺服电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅附图1、2、4、5，一种应用于五轴联动的机械结构，包括主板1，A轴组件3和C轴组件4，所述的主板1上安装有旋转工作台砥柱2，旋转工作台砥柱2上装有A轴组件3，A轴组件3上装有C轴组件4；其特征在于：所述的主板1为“凹”字形主板，且主板1凹处部分设有清理板5；所述的A轴组件3包括旋转轴31，回转底座32和伺服电机6，所述的旋转轴31与旋转工作台砥柱2活动连接，所述的伺服电机6与旋转轴31相连接，且伺服电机6与旋转轴31之间加设有减速机33，所述的回转底座32可拆卸连接在旋转轴31的内侧，所述的C轴组件4包括旋转工作台41、夹具42和伺服电机6，所述的旋转工作台41通过减速机43与伺服电机6相连接，且该减速机43下端可拆卸安装在回转底座32上，该减速机43上端与旋转工作台41活动连接，所述的旋转工作台41上设有夹具42；所述的夹具42为梯形夹具，且X轴方向上的梯形夹具上底面上下边缘平整中部向内凹进形成卧式圆柱形曲面，Y轴方向上的梯形夹具上底面左右边缘平整中部向内凹进形成立式圆柱形曲面。本实用新型可分为多个部件，采用可拆卸式安装，便于拆分和组装，方便讲解A、C轴组成和学员对A、C轴初步了解，简易入手，引起学员兴趣，出现故障时方便维修；

参阅附图2、3，进一步的，所述的回转底座32上装有C轴原点44和C轴原点感应片45，所述旋转轴31上装有A轴原点38,且旋转工作台砥柱2上装有A轴原点感应片39。可以对A、C轴的原点进行校准，增加本产品的精准度和使用寿命。

参阅附图1，进一步的，所述的清理板5对应旋转工作台41安装，且比旋转工作台41面积大，所述的清理板5可抽离。清理板5可收集加工工件时产生的边角材料以及一些加工时产生的废料，以便于二次回收利用和装备的清洁，节约了材料。

所述的旋转工作台41上设有多条凹槽。结合夹具42更好的固定需要加工的工件，工件的固定是精准度的前提。

参阅附图2，进一步的，所述与旋转轴31所连接的减速机33通过固定座安装在旋转工作台砥柱2上。该减速机33可参与调节A轴组件3的回转速度。

所述的旋转轴31上装有轴承35，所述的旋转工作台砥柱2内设有轴承压块36和轴承垫块37。轴承压块36和轴承垫块37用来固定轴承。

实施时，请参阅附图，主板1为“凹”字形主板，主板1上设有旋转工作台砥柱2，旋转工作台砥柱2上设有A轴组件3，A轴组件3上设有C轴组件4，其中主板1上装有可拆卸的旋转工作台砥柱2，旋转工作台砥柱2上安装有旋转轴31，旋转轴31外端通过减速机33连接有伺服电机6，内端连接有回转底座32，回转底座32上可拆卸安装有参与调控C轴组件4的减速机43，该减速机43上面安装有旋转工作台41，旋转工作台41通过减速机43与伺服电机6相连接，本实用新型在保留现有A、C轴组件的优点下，更加方便拆卸与安装，便于运输，结构简单，帮助学员了解A、C轴组件的结构和原理，A、C轴组件分成多个部件，检查故障和维修更加方便，方便更换零部件，不至于一部分的故障影响到整个组件。

“凹”字形主板1凹进处装有可拆卸的清理板5，该清理板5位于加工的旋转工作台41的下方，面积大于旋转工作台41，可以对加工产生的边角材料及废料进行收集，方便材料的处理和保持装置的清洁。

参考附图6，将本实用新型与五轴联动示教平台的其他X、Y、Z轴组件组合在一起，通过高档的数控系统以及伺服系统跟相应软件的辅助，由上位机加控制卡的形式实现五轴联动。机械部分主要由X方向运动、Y方向运动、Z方向运动、A/C轴的转动组成。X、Y、Z方向的运动采用伺服电动机+滚珠丝杠传动完成。A、C轴采用伺服电动机实现转动。整个装置包含四个主行进轴，分别为X、Y、A、C轴和一个刀具轴Z。

整个机械平台加工的原理步骤如下：利用A轴加C轴形式的双转台，该机械平台上的工作台可以围绕旋转轴线回转，也就是A轴。这个工作台的中间存在一个回转台可以绕Z轴旋转，也就是C轴，C轴的工作范围也就是一圈360度。因此通过旋转轴A轴与旋转轴C轴的这种配合，加工的工件装夹在工作台上后除了装夹接触的那个面之外，剩下的5个面都能通过主轴完全加工。设定A轴和C轴最小分度值后又可以将加工的工件再细分成其它角度，也就可以加工出不水平的面、不水平的孔等。旋转轴A轴和旋转轴C轴与直线轴X、直线轴Y、直线轴Z三者实现联动后，就能够制造出比较繁杂的空间曲面。

本实用新型的有益效果为：提供一种教学用的五轴联动中A、C轴组件，占地面积小，成本低，便于教学观察、结构简单、便于拆卸和组装、方便运输，且能稳固装夹教学使用工件和有效控制A、C轴转速，夹具外平内凹设计，能更加稳固的固定股则或不规则的加工工件，保障安全，设有原点和原点感应片，方便校准。

显然，以上仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。