一种桌面式五轴联动义齿加工中心的制作方法

本发明属于义齿加工机械领域，具体地说,它涉及一种桌面式五轴联动义齿加工中心。

背景技术：

义齿是代替缺失的天然牙的人造牙，又称假牙。传统的口腔修复技术比较落后,制作出的义齿不仅不美观、而且精度差,反复修复次数多,给患者带来诸多不便。目前，在进行义齿加工时，由模具成型、经手工单牙制作，这种加工方式需要耗费大量劳动力，劳动强度大、工作效率低，且由于工人技术水平参差不齐，加工精度不易控制，产品质量得不到根本保证。

现有国内五轴义齿加工设备虽然可以实现较为复杂的运动，但普遍结构体积和质量过大，虽然能满足义齿加工的要求，但是应用范围受到很大限制。现有的五轴义齿加工设备位于加工区域底部采用丝杠螺母机构，间隙较大，进给精度较差，并且加工区域与非加工区域的隔离措施、排屑路径的规划不合理，导致切削液或切屑易堵塞或腐蚀设备构件。现有的五轴义齿加工设备体积为560mm×560mm×1590mm，重量达到325kg,需要优化设计，以期达到减轻重量和减小体积。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于针对上述问题，提供了一种桌面式五轴联动义齿加工中心。

一种桌面式五轴联动义齿加工中心，包括基座1、x轴移动组件2、y轴移动组件3、z轴移动组件4、a轴旋转组件5、c轴旋转组件6。

所述基座1为水平设置的平板，所述基座1的下平面的四个角上设有用作支腿的四方块，所述基座1的上平面的左上角为圆角，所述上平面以中心垂直线和水平线组成的十字线划分成四个象限区域，在第二、第三象限上沿垂直线方向布置x轴移动组件2，所述x轴移动组件2与基座1之间设有安装隔板12，所述x轴移动组件2设有xy转接板25，所述xy转接板25上布置与x轴移动组件2相垂直的y轴移动组件3。

所述基座1的上平面上，在第四象限的右上角位置上，设有垂直于基座1上平面的z轴立板45，所述z轴立板45一侧侧面下方设有直角三角形的z轴支承板46，所述z轴立板45与基座1之间连接安装隔板12，所述z轴立板45的面向x轴移动组件2的平面上竖直方向布置z轴移动组件4，所述z轴移动组件4上设有z轴滑块44，所述z轴滑块44上连接安装板541，通过安装板541连接za转接板54，通过za转接板54连接a轴旋转组件5和c轴旋转组件6。所述a轴旋转组件5旋转轴心线与所述z轴垂直，所述c轴旋转组件6旋转轴心线与所述z轴平行。

所述y轴移动组件3设有电主轴36，所述电主轴36的前端连接刀具37。所述c轴旋转组件6设有齿坯夹具7，通过齿坯夹具7夹持义齿坯8。

使用时，所述加工中心控制所述x轴移动组件2、y轴移动组件3、z轴移动组件4、a轴旋转组件5和c轴旋转组件6实现联动，所述刀具37对所述义齿坯8进行切削加工。

进一步限定的技术方案如下：

所述基座1的第一象限位置设有排屑孔11。

所述安装隔板12设有x轴底座板121、连接筋板122和z轴底座板123，所述x轴底座板121与z轴底座板123之间连接连接筋板122，所述安装隔板12上设有与基座相连接的连接孔，x轴底座板121上设有安装x轴移动组件2的安装孔，z轴底座板123上设有安装z轴立板45的安装孔。

所述x轴移动组件2包括x轴电机21、x轴滚珠丝杠副22、两根x轴导轨23、x轴滑块24和xy转接板25。所述x轴滚珠丝杠副22沿x轴底座板121长度方向布置，x轴滚珠丝杠副22的位于基座1第三象限的一端连接有x轴电机21。两根x轴导轨23对称设在x轴滚珠丝杠副22的两侧，且与x轴滚珠丝杠副22平行。连所述x轴滑块24与x轴滚珠丝杠副21的螺母固接，x轴滑块24设有两个导向孔，所述导向孔与两根x轴导轨23配合连接。xy转接板25安装在x轴滑块24上，且xy转接板25长度方向与x轴滚珠丝杠副22的铺设方向垂直。

所述y轴移动组件3包括y轴电机31、y轴滚珠丝杠副32、两根y轴导轨33、y轴滑块34、主轴夹具35和主轴夹具安装板351。所述y轴滚珠丝杠副32沿xy转接板25长度方向架设在xy转接板25上平面，y轴滚珠丝杠副32的后端联接有y轴电机31。两根y轴导轨33分别平行设置在y轴滚珠丝杠副32的两侧。所述y轴滑块34与y轴滚珠丝杠副32的螺母固接，y轴滑块34设有两个导向孔，所述导向孔与两根y轴导轨33配合连接。所述主轴夹具安装板351安装在y轴滑块34上，所述主轴夹具35安装在主轴夹具安装板351上，所述主轴夹具35上装夹电主轴36，所述电主轴36前端设有电动刀具快速接头361所述电主轴36后端设有主轴电机362。

所述z轴移动组件4包括z轴电机41、z轴滚珠丝杠副42、两根z轴导轨43和z轴滑块44。所述z轴滚珠丝杠副42沿z轴立板40长度方向布置，z轴滚珠丝杠副42的上端连接z轴电机41。两根z轴导轨43分别平行设置在z轴滚珠丝杠副42的两侧。所述z轴滑块44与z轴滚珠丝杠副42的螺母固接，z轴滑块44设有两个导向孔，所述导向孔与两根z轴导轨43配合连接。

所述a轴旋转组件5包括a轴电机51、a轴电机法兰52、a轴减速器53、za转接板54、za安装板541、ac联接法兰55和u形支架56。

所述a轴电机51通过a轴电机法兰52安装在a轴减速器53上，a轴减速器53安装在za转接板54上，za转接板54通过za安装板541安装到z轴滑块44上。a轴电机51的输出轴与a轴减速器53的输入端相联接。

所述u形支架56为上横梁、下横梁和立柱组成的卧置的u形结构，所述立柱的的上端、下端分别连接上横梁、下横梁的右端，所述上横梁设有c轴减速器的安装孔561，所述下横梁设有用于安装工件夹具支承部件的支承孔562，u形支架56通过ac联接法兰55安装在a轴减速器53的输出端。

所述a轴电机51输出的动力通过a轴减速器53输出到u形支架56上，并驱动u形支架56绕a轴转动。

所述c轴旋转组件6包括c轴电机61、c轴电机法兰62、c轴减速器63、上接头64、下接头65和齿坯夹具7。所述c轴电机61的输出端法兰通过c轴电机法兰62安装在c轴减速器63上，c轴电机61的输出轴与c轴减速器63的输入轴相连接，c轴减速器63安装在u形支架56上的c轴减速器的安装孔561上，齿坯夹具7通过c轴减速器63与上接头64安装在c轴减速器63的输出端，齿坯夹具7的另一端通过下接头65支承在u形支架56上的支承孔562上。所述c轴电机61输出的动力通过c轴减速器63输出到齿坯夹具7上，并驱动齿坯夹具7转动。

所述齿坯夹具7包括定位元件71和夹紧元件72,所述定位元件71为圆环形,所述圆环侧面设有四个螺纹孔,且上侧和下侧各设有一个凸出的方板,通过所述凸出的方板连接到a轴旋转组件5和c轴旋转组件6上。所述夹紧原件72为圆环形,且设有四个连接孔,通过所述四个连接孔将夹紧原件72安装在定位元件71上,并在定位元件71和夹紧元件72之间装夹义齿坯8。

所述u形支架56的立柱上，且在面向y轴移动组件3一侧的侧面上设有刀库563和对刀仪564，所述刀库563设有四～八种专用刀具，并通过所述刀仪564设定的参数根据所述五轴联动义齿加工中心加工编程更换刀具37。

本发明的有益技术效果：

(1)本发明与现有的五轴联动的义齿加工设备相比，采用了精度很高滚珠丝杠结构，进给精度高于现有的五轴义齿加工设备。

(2)本发明改变了现有的五轴义齿加工设备的移动组件的铺设位置，使加工过程中切屑、切削液腐蚀、堵塞滚珠丝杠副的情况得到了极大的改善。

(3)本发明对机床内部各个运动轴的布置情况进行了优化，减小了机床的体积。由原有五轴义齿加工设备采用优化设计后，本发明的体积为580mm×570mm×580mm，重量120kg，使得本发明对外部环境空间的要求更为宽松，可以做到桌面放置。

附图说明

图1为本发明的整体结构等轴测视图

图2为本发明的整体结构后部示意图。

图3为本发明的x轴移动组件示意图。

图4为本发明的y轴移动组件示意图。

图5为本发明的z轴移动组件和基座示意图。

图6为本发明的a轴旋转组件结构爆炸图。

图7为本发明的c轴旋转组件和齿坯夹具结构爆炸图。

上图中序号：

基座1、排屑孔11、安装隔板12、x轴底座板121、连接筋板122、z轴底座板123、x轴移动组件2、x轴电机21、x轴滚珠丝杠副22、x轴导轨23、x轴滑块24、xy转接板25、y轴移动组件3、y轴电机31、y轴滚珠丝杠副32、y轴导轨33、y轴滑块34、主轴夹具35、主轴夹具安装板351、电主轴36、电动刀具快速接头361、主轴电机362、刀具37、z轴移动组件4、z轴电机41、z轴滚珠丝杠副42、z轴导轨43、z轴滑块44、z轴立板45、z轴支承板46、a轴旋转组件5、a轴电机51、a轴电机法兰52、a轴减速器53、za转接板54、za安装板541、ac联接法兰55、u形支架56、c轴减速器的安装孔561、支承孔562、刀库563、对刀仪564、c轴旋转组件6、c轴电机61、c轴电机法兰62、c轴减速器63、上接头64、下接头65、齿坯夹具7、定位元件71、夹紧元件72、义齿坯8。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。

实施例

参见图1和图2，一种桌面式五轴联动义齿加工中心，包括基座1、x轴移动组件2、y轴移动组件3、z轴移动组件4、a轴旋转组件5、c轴旋转组件6。

所述基座1为水平设置的平板，所述基座1的下平面的四个角上设有用作支腿的四方块，所述基座1的上平面的左上角为圆角，所述上平面以中心垂直线和水平线组成的十字线划分成四个象限区域，在第二、第三象限上沿垂直线方向布置x轴移动组件2，所述x轴移动组件2与基座1之间设有安装隔板12，所述x轴移动组件2设有xy转接板25，所述xy转接板25上布置与x轴移动组件2相垂直的y轴移动组件3。

所述基座1的上平面上，在第四象限的右上角位置上，设有垂直于基座1上平面的z轴立板45，所述z轴立板45一侧侧面下方设有直角三角形的z轴支承板46，所述z轴立板45与基座1之间连接安装隔板12，所述z轴立板45的面向x轴移动组件2的平面上竖直方向布置z轴移动组件4，所述z轴移动组件4上设有z轴滑块44，所述z轴滑块44上连接安装板541，通过安装板541连接za转接板54，通过za转接板54连接a轴旋转组件5和c轴旋转组件6。所述a轴旋转组件5旋转轴心线与所述z轴垂直，所述c轴旋转组件6旋转轴心线与所述z轴平行。

参见图3，所述基座1的第一象限位置设有排屑孔11。所述安装隔板12设有x轴底座板121、连接筋板122和z轴底座板123，所述x轴底座板121与z轴底座板123之间连接连接筋板122，所述安装隔板12上设有与基座相连接的连接孔，x轴底座板121上设有安装x轴移动组件2的安装孔，z轴底座板123上设有安装z轴立板45的安装孔。

所述x轴移动组件2包括x轴电机21、x轴滚珠丝杠副22、两根x轴导轨23、x轴滑块24和xy转接板25。所述x轴滚珠丝杠副22沿x轴底座板121长度方向布置，x轴滚珠丝杠副22的位于基座1第三象限的一端连接有x轴电机21。两根x轴导轨23对称设在x轴滚珠丝杠副22的两侧，且与x轴滚珠丝杠副22平行。连所述x轴滑块24与x轴滚珠丝杠副21的螺母固接，x轴滑块24设有两个导向孔，所述导向孔与两根x轴导轨23配合连接。xy转接板25安装在x轴滑块24上，且xy转接板25长度方向与x轴滚珠丝杠副22的铺设方向垂直。

参见图4，所述y轴移动组件3包括y轴电机31、y轴滚珠丝杠副32、两根y轴导轨33、y轴滑块34、主轴夹具35和主轴夹具安装板351。所述y轴滚珠丝杠副32沿xy转接板25长度方向架设在xy转接板25上平面，y轴滚珠丝杠副32的后端联接有y轴电机31。两根y轴导轨33分别平行设置在y轴滚珠丝杠副32的两侧。所述y轴滑块34与y轴滚珠丝杠副32的螺母固接，y轴滑块34设有两个导向孔，所述导向孔与两根y轴导轨33配合连接。所述主轴夹具安装板351安装在y轴滑块34上，所述主轴夹具35安装在主轴夹具安装板351上，所述主轴夹具35上装夹电主轴36，所述电主轴36前端设有电动刀具快速接头361所述电主轴36后端设有主轴电机362。

参见图图5，所述z轴移动组件4包括z轴电机41、z轴滚珠丝杠副42、两根z轴导轨43和z轴滑块44。所述z轴滚珠丝杠副42沿z轴立板40长度方向布置，z轴滚珠丝杠副42的上端连接z轴电机41。两根z轴导轨43分别平行设置在z轴滚珠丝杠副42的两侧。所述z轴滑块44与z轴滚珠丝杠副42的螺母固接，z轴滑块44设有两个导向孔，所述导向孔与两根z轴导轨43配合连接。

参见图6，所述a轴旋转组件5包括a轴电机51、a轴电机法兰52、a轴减速器53、za转接板54、za安装板541、ac联接法兰55和u形支架56。

所述a轴电机51通过a轴电机法兰52安装在a轴减速器53上，a轴减速器53安装在za转接板54上，za转接板54通过za安装板541安装到z轴滑块44上。a轴电机51的输出轴与a轴减速器53的输入端相联接。

所述u形支架56为上横梁、下横梁和立柱组成的卧置的u形结构，所述立柱的的上端、下端分别连接上横梁、下横梁的右端，所述上横梁设有c轴减速器的安装孔561，所述下横梁设有用于安装工件夹具支承部件的支承孔562，u形支架56通过ac联接法兰55安装在a轴减速器53的输出端。

所述a轴电机51输出的动力通过a轴减速器53输出到u形支架56上，并驱动u形支架56绕a轴转动。

参见图7，所述c轴旋转组件6包括c轴电机61、c轴电机法兰62、c轴减速器63、上接头64、下接头65和齿坯夹具7。所述c轴电机61的输出端法兰通过c轴电机法兰62安装在c轴减速器63上，c轴电机61的输出轴与c轴减速器63的输入轴相连接，c轴减速器63安装在u形支架56上的c轴减速器的安装孔561上，齿坯夹具7通过c轴减速器63与上接头64安装在c轴减速器63的输出端，齿坯夹具7的另一端通过下接头65支承在u形支架56上的支承孔562上。所述c轴电机61输出的动力通过c轴减速器63输出到齿坯夹具7上，并驱动齿坯夹具7转动。

所述齿坯夹具7包括定位元件71和夹紧元件72,所述定位元件71为圆环形,所述圆环侧面设有四个螺纹孔,且上侧和下侧各设有一个凸出的方板,通过所述凸出的方板连接到a轴旋转组件5和c轴旋转组件6上。所述夹紧原件72为圆环形,且设有四个连接孔,通过所述四个连接孔将夹紧原件72安装在定位元件71上,并在定位元件71和夹紧元件72之间装夹义齿坯8。

所述u形支架56的立柱上，且在面向y轴移动组件3一侧的侧面上设有刀库563和对刀仪564，所述刀库563设有六种专用刀具，并通过所述刀仪564设定的参数根据所述五轴联动义齿加工中心加工编程更换刀具37。

使用时，所述加工中心控制所述x轴移动组件2、y轴移动组件3、z轴移动组件4、a轴旋转组件5和c轴旋转组件6实现联动，所述刀具37对所述义齿坯8进行切削加工。

以上内容并非对本发明的结构、形状作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。