五轴结构的走心式车铣机床的制作方法_3

文档序号:9034081阅读:来源:国知局
112,所述的Υ3轴电机112的输出轴通过Υ3轴联轴器132连接Υ3轴丝杆111。所述的第三立柱上沿着Y轴方向设置两根Υ3轴线轨,所述的Υ3轴滑板110上设置有Υ3轴螺母和与Υ3轴线轨相配合的Υ3轴滑块
123。所述的Υ3轴电机112驱动Υ3轴丝杆111转动,实现Υ3轴滑板110沿着Y轴方向往复运动。
[0062]所述的Χ3轴组包括由Χ3轴滑板构成的第二刀具安装座113和设置在Υ3轴滑板110侧面的Χ3轴电机座135。本实用新型中的Χ3轴电机座135通过螺栓固定在Υ3轴滑板110的侧面,也可以在制造Υ3轴滑板110时与Υ3轴滑板110 —体制造成型。所述的Υ3轴滑板110上设置有两根Χ3轴线轨124。所述的Χ3轴电机座135上设置Χ3轴电机,所述的Χ3轴电机的输出轴通过Χ3轴联轴器134连接Χ3轴丝杆114。所述的Χ3轴滑板上设置有Χ3轴螺母和与Χ3轴线轨相配合的Χ3轴滑块125,所述的Χ3轴丝杆114与Χ3轴螺母相配合。所述的Χ3轴电机115驱动Χ3轴丝杆114转动,实现Χ3轴滑板113沿着X轴方向往复运动。
[0063]本实用新型中Xl轴滑板上设置第一刀具,所述的Χ3轴滑板上设置第二刀具,第一刀具为一号刀排、一号侧铣机构、二号刀排,二号刀具为端铣机构、二号侧铣机构、三号刀排。该组装结构为标配刀排,其中端铣机构包含端铣动力头,可实现工件的端面钻孔、攻丝、斜孔成型等工序;侧铣机构包含侧铣动力头,实现对工件侧面钻孔、攻丝、斜孔成型等加工;刀排配有车刀分别用于实现工件的外圆、切断等工序。以上刀具结构非固定形式,可在客户的要求下随机选配镗刀座、旋风铣、动力头、镗刀柄等选配件。本实用新型将原有Yi轴滑板107 一分为二(XI轴滑板和Χ3轴滑板),这样一来,Zl轴组、Yl轴组和Xl轴组分别由Zl轴组电机、Yl轴组电机、Xl轴组电机带动各轴组实现Ζ/Υ/Χ三方向的来回运动;Υ3轴组和Χ3轴组分别由Υ3轴组电机、Χ3轴组电机带动各轴组实现Υ/Χ两方向的来回运动,两轴电机带动两轴在两方向运动,以使Χ3轴滑板上的刀具在两方向实现运动,从而实现对零件的车肖IJ、铣削、钻孔、攻丝、斜孔成型、端面加工等工艺,此时,Xl轴滑板和Χ3轴滑板彼此独立,互不干涉。
[0064]为进一步的减小摩擦,提高丝杆的寿命,本实用新型中Zl轴丝杆101、Yl轴丝杆105、Xl轴丝杆108、Υ3轴丝杆111和Χ3轴丝杆114均为滚珠丝杆。本实用新型中也可以将Zl轴丝杆101直接与机床正主轴4螺纹连接,Zl轴电机带动Zl轴丝杆101转动,从而实现机床正主轴在Z轴方向上的往复运动,亦可在Zl轴滑板座处的床身上设置Zl轴滑板座,将Zl轴滑板滑动安装在Zl轴滑板座上(即将Zl轴线轨设置在Zl轴滑板座上)。
[0065]本实用新型中各轴组中相同的线轨虽平行,长度相同,但是不同的轴组中的线轨以及相同的轴组中不同的线轨可长短不一致,高低不一致,如Zl轴线轨和Ζ3轴线轨的长度、Zl轴线轨和Xl轴线轨的长度、Zl轴线轨和Yl轴线轨的长度均可以不同。
[0066]实施例二:
[0067]本实施例与实施例一的结构大体上相同,区别在于第一刀具安装座107是第一刀塔,第二刀具安装座113是第二刀塔,与Xl轴线轨120构成滑动副的Xl轴滑块121安装在第一刀塔上;与Χ3轴线轨124构成滑动副的Χ3轴滑块125安装在第二刀塔上,第一刀塔和第二刀塔上安装刀具,利用第一刀塔和第二刀塔的360°旋转实现换刀,其余与实施例一相同的结构参考实施例一,此处不予详述。此时,刀塔360°旋转,刀塔各工位刀具灵活换刀,实现对工件的加工,这样的装配结构既节省空间,刀塔上不仅可安装原有标配的各种刀具,也一定程度上增加刀具、动力头等的品种及数量,且圆盘式的设计有利于刀具加工零件时的排肩,并在更大程度上加强了刀具加工零件时的钢性。这样的结构又增加了机床的实际操作性,也增大了机床的加工性能。
[0068]实施例三:
[0069]本实施例与实施例一的结构大体上相同,区别在于第一刀具安装座107由Xl轴滑板和安装在Xl轴滑板上的第一刀塔构成,与Xl轴线轨120构成滑动副的Xl轴滑块121安装在Xl轴滑板上,所述的第一刀塔通过螺栓安装在Xl轴滑板上;所述的第二刀具安装座113由X3轴滑板和安装在X3轴滑板上的第二刀塔构成,与X3轴线轨124构成滑动副的X3轴滑块125安装在X3轴滑板上,所述的第二刀塔通过螺栓安装在X3轴滑板上,第一刀塔和第二刀塔上用于安装刀具,利用第一刀塔和第二刀塔的360°旋转实现换刀,其余与实施例一相同的结构参考实施例一,此处不予详述。此时,刀塔360°旋转,刀塔各工位刀具灵活换刀,实现对工件的加工,这样的装配结构既节省空间,刀塔上不仅可安装原有标配的各种刀具,也一定程度上增加刀具、动力头等的品种及数量,且圆盘式的设计有利于刀具加工零件时的排肩,并在更大程度上加强了刀具加工零件时的钢性。这样的结构又增加了机床的实际操作性,也增大了机床的加工性能。
[0070]实施例四:
[0071]本实施例与实施例一的结构区别在于所述的Zl轴滑板102上开有Zl轴螺纹盲孔(图中未示出),所述的Zl轴丝杆101的一端伸入Zl轴螺纹盲孔内并与Zl轴螺纹盲孔螺纹连接;所述的Yl轴滑板104上开有Yl轴螺纹盲孔(图中未示出),所述的Yl轴丝杆105的一端伸入Yi轴螺纹盲孔内并与Yi轴螺纹盲孔螺纹连接;所述的Xi轴滑板上开有Xi轴螺纹盲孔(图中未示出),所述的Xl轴丝杆108的一端伸入Xl轴螺纹盲孔并与Xl轴螺纹盲孔螺纹连接;所述的Y3轴滑板110上开有Y3轴螺纹盲孔(图中未示出),所述的Y3轴丝杆111的一端伸入Y3轴螺纹盲孔内并与Y3轴螺纹盲孔螺纹连接;所述的X3轴滑板上开有X3轴螺纹盲孔(图中未示出),所述的X3轴丝杆114的一端伸入X3轴螺纹盲孔并与X3轴螺纹盲孔螺纹连接,其余结构均与实施例一相同,此处不予详述。此时,刀塔360°旋转,刀塔各工位刀具灵活换刀,实现对工件的加工,这样的装配结构既节省空间,刀塔上不仅可安装原有标配的各种刀具,也一定程度上增加刀具、动力头等的品种及数量,且圆盘式的设计有利于刀具加工零件时的排肩,并在更大程度上加强了刀具加工零件时的钢性。这样的结构又增加了机床的实际操作性,也增大了机床的加工性能。
[0072]实施例五:
[0073]本实施例与实施例二的结构区别在于所述的Zl轴滑板102上开有Zl轴螺纹盲孔(图中未示出),所述的Zl轴丝杆101的一端伸入Zl轴螺纹盲孔内并与Zl轴螺纹盲孔螺纹连接;所述的Yl轴滑板104上开有Yl轴螺纹盲孔(图中未示出),所述的Yl轴丝杆105的一端伸入Yi轴螺纹盲孔内并与Yi轴螺纹盲孔螺纹连接;所述的第一刀塔上开有Xi轴螺纹盲孔(图中未示出),所述的Xl轴丝杆108的一端伸入Xl轴螺纹盲孔并与Xl轴螺纹盲孔螺纹连接;所述的Y3轴滑板110上开有Y3轴螺纹盲孔(图中未示出),所述的Y3轴丝杆111的一端伸入Y3轴螺纹盲孔内并与Υ3轴螺纹盲孔螺纹连接;所述的第二刀塔上开有Χ3轴螺纹盲孔(图中未示出),所述的Χ3轴丝杆114的一端伸入Χ3轴螺纹盲孔并与Χ3轴螺纹盲孔螺纹连接,其余结构均与实施例二相同,此处不予详述。
[0074]实施例六:
[0075]本实施例与实施例三的结构区别在于所述的Zl轴滑板102上开有Zl轴螺纹盲孔(图中未示出),所述的Zl轴丝杆101的一端伸入Zl轴螺纹盲孔内并与Zl轴螺纹盲孔螺纹连接;所述的Yl轴滑板104上开有Yl轴螺纹盲孔(图中未示出),所述的Yl轴丝杆105的一端伸入Yi轴螺纹盲孔内并与Yi轴螺纹盲孔螺纹连接;所述的Xi轴滑板上开有Xi轴螺纹盲孔(图中未示出),所述的Xl轴丝杆108的一端伸入Xl轴螺纹盲孔并与Xl轴螺纹盲孔螺纹连接;所述的Υ3轴滑板110上开有Υ3轴螺纹盲孔(图中未示出),所述的Υ3轴丝杆111的一端伸入Υ3轴螺纹盲孔内并与Υ3轴螺纹盲孔螺纹连接;所述的Χ3轴滑板上开有Χ3轴螺纹盲孔(图中未示出),所述的Χ3轴丝杆114的一端伸入Χ3轴螺纹盲孔并与Χ3轴螺纹盲孔螺纹连接,其余结构均与实施例三相同,此处不予详述。
[0076]上述实施例四、实施例五和实施例六可以做一些等同的改进,如Zl轴螺纹盲孔、Yl轴螺纹盲孔、Xl轴螺纹盲孔、Υ3轴螺纹盲孔和Χ3轴螺纹盲孔做成光孔,而在Zl轴滑板102,Yl轴滑板104、第一刀具安装座107、Υ3轴滑板110和第二刀具安装座113上相应的设置螺母等,用螺母与丝杆螺纹连接实现相应的运动等。
[0077]在使用中,可以将本实用新型(包含上述实施例一、实施例二、实施例三、实施例四、实施例五和实施例六)与由Ζ2轴组组成的副轴组件结合,形成六轴车铣机床,如图4和图11所示;与由Χ2轴组和Ζ2轴组组成的副轴组件结合,形成七轴车铣机床,如图5和图6所示;与由Ζ2轴组、Χ2轴组和Υ2轴组组成的副轴组件结合,形成八轴车铣机床,如图7和图8所示;与由Ζ2轴组、Χ2轴组、Υ2轴组和Υ4轴组组成的副轴组件结合,形成九轴车铣机床,如图9和图10所示。
[0078]本实用新型可实现复杂零件的一次加工成型,且生产效率高。例如,当机床正主轴夹持工件,机床正主轴不转动,也不沿着Z轴方向前后移动时,第一刀具安装座上的刀具可对工件侧面钻孔加工,第二刀具安装座上安装端铣动力头,可对工件进行端面打孔加工;机床正主轴转动,且沿着Z轴方向前后运动时,第一刀具安装座上的刀具可对工件进行车外圆的加工,第二刀具安装座上安装镗刀,可以对工件的端面做打孔加工。
[0079]凡是本实用新型说明书中未做特别说明的部分均为现有技术,或者通过现有技术就可以实现,且应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进,比如将本实用新型中的线轨变换成硬轨或者滑板上开燕尾槽等,在本实用新型的基础上做的变换,如将本实用新型中的电机与螺母位置互换,将电机设置在滑板上,电机与滑板一起运动,又如将本实用新型中线轨有水平和竖直的设置方式变换为倾斜的设置方式等,将装置中的各种刀具倾斜设置或者水平设置、将各线规与对应的滑块的安装位置对换、在床身上用螺栓安装在滑板座或者床身上制造滑板座,将Zl轴滑板滑动安装在对应的滑板座上等改进,都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
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