专利名称：新型多轴加工机械的制作方法
技术领域：
本发明涉及切削加工机械的领域，尤其涉及一种提高稳定性和加工精度的新型多轴加工机械。
背景技术：
现有的多轴加工机械多为三轴或五轴加工机械，一般采用滚珠导杆或螺杆进行多轴进给，但这样的进给精度和速度都较低，无法适应现阶段越来越高的加工要求了。而为了克服滚珠导杆或螺杆的缺陷，直线电机越来越广泛应用于加工机械的进给控制中，直线电机的伺服响应和动态切削刚性较高，且进给精度也远远高于滚珠导杆或螺杆的进给，其采用模块化设计，零件较少，维护也非常方便。但是，现有的加工机械中的直线电机，结构配置不合理，容易导致影响进给动作的平衡和加工精度，如，在直线电机进行进给操作时，会产生三倍推力的磁吸力，对加工机械的结构要求较高，现在的加工机械基座上没有针对直线电机进行相应设计，易产生结构变形，造成传动失效和精度降低。为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种新型多轴加工机械，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型多轴加工机械，其通过结构设计，保证了直线电机的进给精度，且切削加工时不会吸附主轴头，增加使用寿命。为实现上述目的，本发明公开了一种新型多轴加工机械，该加工机械包含底座、立式台、刀头箱和主轴头座，其特征在于底座的一侧设有承载工件的工作台，底座的另一侧设置有直立放置的基座，该基座为具有内空间的方框架，基座的顶端向工作台的方向延伸出结合部，在结合部的下方，底座设置有三层台阶部，该三层台阶部从工作台向基座顺序爬升；立式台为方框架体，立式台的底部对应底座上的三层台阶部形成相应的结合台阶，结合台阶的前端、后端以及台阶部的第一阶和第三阶之间各设有左右向的第一直线导轨，两个第一直线导轨的位置一高一低，而结合台阶的中间端与台阶部的第二阶之间设有左右向的第一直线电机，由此，在立式台和底座的台阶部之间形成左右向的第一进给机构。其中，立式台的顶部对应结合部设有左右方向的第二直线电机，立式台的前端面突出该结合部，并于顶端向上延伸出一延伸部，该延伸部与结合部之间设置有左右向的第二直线导轨，该第二直线导轨和第二直线电机组成左右向的第二进给机构。其中，刀头箱包含U形框体和上盖，在两侧柱体的向后位置与立式台的内侧之间分别形成有上下方向的第三直线导轨，由此，刀头箱可沿第三直线导轨滑动于立式台内，刀头箱两侧的向前位置与立式台之间设置有上下方向的第三直线电机。其中，刀头箱的前端面突出于立式台外，且各于左右两侧沿上下方向延伸设有长条延伸部，该两侧的长条延伸部与立式台的前端面之间设有上下方向的第四直线导轨。其中，其中，在立式台的前端面设有至少一个气压缸或液压缸，各缸的缸杆向下伸出与刀头箱的上方连接，由此平衡刀头箱在上下方向的移动。其中，在刀头箱内形成一穿置孔，该穿置孔底面向后延伸设有一磁性延伸支架，穿置孔底面和磁性延伸支架上设有前后方向的磁体，主轴头座沿前后方向滑动设置于刀头箱的穿置孔内，其前端设有主轴头，主轴头座的底部两侧与穿置孔的底面之间分别设有前后方向的第五直线导轨，并于底部中间与穿置孔的底面之间设有线圈，该线圈和穿置孔内的磁体形成前后方向的第五直线电机，由此，通过第五直线导轨和第五直线电机驱动主轴头座前后移动。通过上述结构，本发明具有以下优点1、在立式台和底座之间形成上下相对的驱动配置，有助于磁力的扩散，减少结构对磁吸力的影响，同时设置了四个直线导轨，能提供更有效的抵抗力，同时，阶梯状的设置， 能提供更好的前后方向的承载力；2、在立式台上设置了平衡的气压或液压缸，使得刀头箱在上下移动时，受到更好的支撑，同时，缸体正放，支撑端和受力端距离较短，能降低磨损，提高使用寿命；3、通过两侧直线导轨和中间直线电机的设置，减少了前端下垂的现象，可保证进给精度；4、刀头箱上设置了磁性延伸支架，以支撑主轴头座，减少了整体的体积和重量，降低成本。本发明将通过下面的具体实施例进行进一步的详细描述，且进一步结合对附图的说明将得到更加清楚和明显的了解。
图1显示了本发明的新型多轴加工机械的立体示意图。图2显示了本发明的新型多轴加工机械的平面示意图。图3显示了本发明的直线电机结构示意图。图4显示了本发明的主轴结构示意图。
具体实施例方式参见图1，显示了本发明的新型多轴加工机械的立体示意图。该加工机械包含底座10、立式台20、刀头箱30和主轴头座40。其中，同时参见图2，底座10的一侧设有工作台11，加工时工件可设置于工作台11 上，底座10的另一侧设置有直立放置的基座12，该基座12为具有内空间的方框架，基座12 的顶端向工作台11的方向延伸出结合部121，在结合部121的下方，底座10设置有三层台阶部13，该三层台阶部13从工作台11向基座12顺序爬升。其中，立式台20为方框架体，立式台20的底部对应底座10上的三层台阶部13形成相应的结合台阶21，结合台阶21的前端、后端以及台阶部13的第一阶和第三阶之间各设有左右向(也称为X轴方向)的第一直线导轨22，两个第一直线导轨22的位置一高一低， 而结合台阶21的中间端与台阶部13的第二阶之间设有左右向的第一直线电机23，由此，在立式台20和底座10的台阶部13之间形成左右向(X轴方向)的第一进给机构，而为了更好的控制该方向的进给，立式台20的顶部对应结合部121设有左右方向的第二直线电机M， 立式台20的前端面突出该结合部121，并于顶端向上延伸出一延伸部25，该延伸部25与结合部121之间设置有左右向的第二直线导轨沈，该第二直线导轨和第二直线电机组成左右向的第二进给机构，由此，通过该第一进给机构和第二进给机构，立式台20可在底座10上沿左右方向滑动进给。其中，在立式台20的前端面设有至少一个气压缸或液压缸27，优选的是，具有两个气压缸或液压缸27，各缸的缸杆271向下伸出。其中，同时参见图3，刀头箱30包含U形框体和上盖，在两侧柱体的向后位置与立式台20的内侧之间分别形成有上下方向(既Y轴方向)的第三直线导轨31，由此，刀头箱 30可沿第三直线导轨31滑动于立式台20内，刀头箱30两侧的向前位置与立式台20之间设置有上下方向的第三直线电机32，刀头箱30的前端面突出于立式台20外，且各于左右两侧沿上下方向延伸设有长条延伸部33，该两侧的长条延伸部33与立式台20的前端面之间设有上下方向的第四直线导轨34。 其中，在刀头箱30内形成一穿置孔35，该穿置孔35底面向后延伸设有一磁性延伸支架36，穿置孔35底面和磁性延伸支架36上设有前后方向(既Z轴方向)的磁体37，而设置于立式台20上的气压缸或液压缸27的缸杆271与刀头箱30的上方连接，由此平衡刀头箱30在上下方向的移动。其中，同时参见图4，主轴头座40沿前后方向滑动设置于刀头箱30的穿置孔35 内，其前端设有主轴头41，主轴头座40的底部两侧与穿置孔35的底面之间分别设有前后方向的第五直线导轨42，并于底部中间与穿置孔35的底面之间设有线圈43，该线圈43和穿置孔35内的磁体37形成前后方向的第五直线电机，由此，通过第五直线导轨41和第五直线电机驱动主轴头座40的前后移动。通过上述结构，本发明具有以下优点1、在立式台和底座之间形成上下相对的驱动配置，有助于磁力的扩散，减少结构对磁吸力的影响，同时设置了四个直线导轨，能提供更有效的抵抗力，同时，阶梯状的设置， 能提供更好的前后方向的承载力；2、在立式台上设置了平衡的气压或液压缸，使得刀头箱在上下移动时，受到更好的支撑，同时，缸体正放，支撑端和受力端距离较短，能降低磨损，提高使用寿命；3、通过两侧直线导轨和中间直线电机的设置，减少了前端下垂的现象，可保证进给精度；4、刀头箱上设置了磁性延伸支架，以支撑主轴头座，减少了整体的体积和重量，降低成本。显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。
权利要求
1.一种新型多轴加工机械，该加工机械包含底座、立式台、刀头箱和主轴头座，其特征在于底座的一侧设有承载工件的工作台，底座的另一侧设置有直立放置的基座，该基座为具有内空间的方框架，基座的顶端向工作台的方向延伸出结合部，在结合部的下方，底座设置有三层台阶部，该三层台阶部从工作台向基座顺序爬升；立式台为方框架体，立式台的底部对应底座上的三层台阶部形成相应的结合台阶，结合台阶的前端、后端以及台阶部的第一阶和第三阶之间各设有左右向的第一直线导轨，两个第一直线导轨的位置一高一低，而结合台阶的中间端与台阶部的第二阶之间设有左右向的第一直线电机，由此，在立式台和底座的台阶部之间形成左右向的第一进给机构。
2.如权利要求1所述的新型多轴加工机械，其特征在于，立式台的顶部对应结合部设有左右方向的第二直线电机，立式台的前端面突出该结合部，并于顶端向上延伸出一延伸部，该延伸部与结合部之间设置有左右向的第二直线导轨，该第二直线导轨和第二直线电机组成左右向的第二进给机构。
3.如权利要求1所述的新型多轴加工机械，其特征在于，刀头箱包含U形框体和上盖， 在两侧柱体的向后位置与立式台的内侧之间分别形成有上下方向的第三直线导轨，由此， 刀头箱可沿第三直线导轨滑动于立式台内，刀头箱两侧的向前位置与立式台之间设置有上下方向的第三直线电机。
4.如权利要求3所述的新型多轴加工机械，其特征在于，刀头箱的前端面突出于立式台外，且各于左右两侧沿上下方向延伸设有长条延伸部，该两侧的长条延伸部与立式台的前端面之间设有上下方向的第四直线导轨。
5.如权利要求3或4所述的新型多轴加工机械，其特征在于，其中，在立式台的前端面设有至少一个气压缸或液压缸，各缸的缸杆向下伸出与刀头箱的上方连接，由此平衡刀头箱在上下方向的移动。
6.如权利要求2、3或4所述的新型多轴加工机械，其特征在于，在刀头箱内形成一穿置孔，该穿置孔底面向后延伸设有一磁性延伸支架，穿置孔底面和磁性延伸支架上设有前后方向的磁体，主轴头座沿前后方向滑动设置于刀头箱的穿置孔内，其前端设有主轴头，主轴头座的底部两侧与穿置孔的底面之间分别设有前后方向的第五直线导轨，并于底部中间与穿置孔的底面之间设有线圈，该线圈和穿置孔内的磁体形成前后方向的第五直线电机，由此，通过第五直线导轨和第五直线电机驱动主轴头座前后移动。
全文摘要
一种新型多轴加工机械，该加工机械包含底座、立式台、刀头箱和主轴头座，底座的一侧设有承载工件的工作台，底座的另一侧设置有直立放置的基座，该基座为具有内空间的方框架，基座的顶端向工作台的方向延伸出结合部，在结合部的下方，底座设置有三层台阶部，该三层台阶部从工作台向基座顺序爬升；立式台为方框架体，立式台的底部对应底座上的三层台阶部形成相应的结合台阶，结合台阶的前端、后端以及台阶部的第一阶和第三阶之间各设有左右向的第一直线导轨，两个第一直线导轨的位置一高一低，而结合台阶的中间端与台阶部的第二阶之间设有左右向的第一直线电机，由此，在立式台和底座的台阶部之间形成左右向的第一进给机构。
文档编号B23Q5/34GK102328234SQ20111022239
公开日2012年1月25日 申请日期2011年8月4日 优先权日2011年8月4日
发明者李梁 申请人:四川欧曼机械有限公司