五轴联动数控加工中心的纵向基座的制作方法

本实用新型涉及机械制造技术领域，具体涉及机床制造，尤其是五轴联动数控加工中心，特别是五轴联动数控加工中心的纵向基座。

背景技术：

随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档数控机床提出了迫切的大量需求。机床是一个国家制造业水平的象征，而代表机床制造业最高水平的五轴联动数控机床则从某种意义上说反映了一个国家的工业发展的整体状况。

五轴联动数控机床又称为五轴联动加工中心。加工中心一般分为立式加工中心和卧式加工中心。立式加工中心的回转轴有两种方式，一种是工作台回转轴，另一种是依靠立式主轴头的回转。就前者而言，设置在底座上的工作台可以环绕X轴回转，定义为A轴，A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，环绕Z轴回转，定义为C轴，C轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴最小分度值一般为0.001度，这样又可以把工件细分成任意角度，加工出倾斜面、倾斜孔等。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面。这种设置方式的优点是主轴的结构比较简单，主轴刚性非常好，制造成本比较低。但一般工作台不能设计太大，承重也较小，特别是当A轴回转大于等于90度时，工件切削时会对工作台带来很大的承载力矩。另一种是依靠立式主轴头的回转，主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，成为C轴，回转头上还有带可环绕轴旋转的A轴，一般可达±90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴 加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，客机庞大的机身、巨大的发动机壳都可以在这类加工中心上加工。

中国发明专利申请200910028286公开了一种五轴联动数控加工中心，包括床身，龙门架，其包含左右两个龙门柱，以及设置于其间的龙门横梁，龙门立柱前部安装可使工作台同时绕AC轴转动的直驱式双轴精密转台。所述龙门架上设置有可X向运动的横梁，前部设置有Y向运动的溜板，溜板前部设有Z向运动的主轴。床身和龙门架之间的空腔内设有刀库。据称该发明具有占地少，节约空间，运行平稳，性能稳定，抗震性好，能长期保持精度等效果。

中国发明专利申请201310418350公开了一种五轴联动加工机床，包括，其包括底座、龙门立柱、加工部、工作台及摆动台，所述龙门立柱安装在所述底座上，所述加工部可移动地安装在所述龙门立柱上，并位于所述底座的上方，所述底座上设置有第一导轨和第一驱动装置，所述工作台可移动地安装在所述第一导轨上，并与所述第一驱动装置连接，所述摆动台安装在所述工作台上，所述摆动台的摆动轴线平行于所述第一导轨的延伸方向。据称该发明由于摆动台的摆动轴线平行于第一导轨的延伸方向，因此当工作台停止沿第一导轨移动时，摆动台不会因惯性而产生不必要的摆动，从而可以避免钟摆效应的产生，提高了加工精度。

然而，现有技术仍然存在加工中心刀具的高速加工稳定性及切削刚性不足的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的一个甚至多个技术问题。

本实用新型发明人意外发现，通过以下技术方案可以实现本实用新型的技术目的。

一种五轴联动数控加工中心的纵向基座(15)，所述纵向基座固定于立柱上并可沿Y轴滑动，其特征在于，所述纵向基座通过四个固定 位(152)固定于沿Y轴滑动的滑块上。

在一个优选的方面，所述纵向基座上安装主轴(14)。

在一个优选的方面，所述四个固定位和用于在纵向基座上固定Z轴伺服电机座的上方固定位(153)以及主轴下端(141)构成偏六芒星布局(154)。

在一个优选的方面，所述偏六芒星布局(154)的上下间距大于左右间距。

在一个优选的方面，所述纵向基座通过两条平行滑轨沿Y轴滑动。

在一个优选的方面，所述四个固定位(152)位于所述两条平行滑轨上。

在一个优选的方面，所述主轴下端(141)低于所述两条平行滑轨。

以上优选方面之间可以相互组合，各个方面中的技术特征亦可彼此组合。

和现有技术相比，本实用新型的优势在于保证加工中心刀具的高速加工稳定性及切削刚性。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方案的纵向基座的立体示意图；

图2是本发明一个具体实施方案的纵向基座的侧面视图；

图3是本发明一个具体实施方案的偏六芒星布局的示意图；

图4是本发明一个具体实施方案的安装了主轴的纵向基座的立体示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方案结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1显示了本实用新型涉及的五轴联动数控加工中心的纵向基座的一个具体实施方案。

五轴联动数控加工中心(以下简称机床)可沿XYZ三轴滑动和AC两轴转动，并可沿XYZAC五轴联动。五轴联动数控机床一般包括以 下部件：

底座；固定于底座上并可沿X轴滑动的横向基座；固定于横向基座上并可沿A轴和C轴转动的工件台；固定于底座上的立柱；固定于立柱上并可沿Y轴滑动的纵向基座；固定于纵向基座上并可沿Z轴滑动的主轴；和固定于立柱上的自动换刀系统。

如图1和2所示，在一个具体实施方案中，纵向基座15大体呈“土”字形，包括纵向的结构主体和分列结构主体两侧的四个固定位152。结构主体的顶端可固定Z轴伺服电机座，如图3和4所示。

如图3所示，纵向基座15采用超高稳定性偏六芒星高刚性组合结构布局154，这一偏六芒星布局154能最大程度地保证机床刀具的高速加工稳定性及切削刚性。

该偏六芒星布局154的上下间距，即图3中偏六芒星上下顶点之间的间距，大于左右间距，即图3中偏六芒星左右对应的顶点之间的间距。

如图3所示，偏六芒星的中部四角为Y轴滑块的固定位置(即四个固定位152)。偏六芒星顶部角处为Z轴伺服电机座的固定位153，其支撑刚性直接影响主轴箱高加减速运动的能力，其为主轴动态性能保证的关键结构所在。偏六芒星的下部顶角处为主轴下端141。

如图4所示，主轴14通过主轴固定座安装于纵向基座15上，可通过主轴固定座沿着Z轴滑动，此处主轴下端141处于主轴沿着Z轴上下滑动的最下方位置。

主轴下端141低于纵向基座沿Y轴滑动的滑轨位置。

需要说明的是，限于篇幅，本实用新型没有详细描述五轴联动数控机床的更进一步的细节，比如沿着X，Y和Z轴滑动的实现方式，驱动电机，伺服电机，控制系统，刀具系统，换刀系统等等，然而这些技术方面的细节均在本领域技术人员的常识和能力范围之内。本领域技术人员亦可参考本实用新型引用的现有技术文献。本实用新型引用的文献以全文引用的方式并入本文，仿佛原文引述于此。