一种八轴五联动叶片数控加工设备的制作方法

本发明涉及数控机床，特别涉及五联动的叶片数控机床。

背景技术：

五轴联动加工设备主要结构为用于安装刀具的主轴箱和用于放置料片的转台。其中主轴箱能够进行xyz三轴平移，并能够围绕b轴摆动；而转台能够围绕a轴转动。主轴箱的四轴运动加上转台的转动构成五轴联动。如专利文献cn101357437a所公开的一种五轴联动叶片加工中心就是这样的一种设备。这种五轴联动加工设备的结构布局存在以下缺陷：由于主轴箱自身需要四轴联动，使得主轴箱的控制非常复杂，进而导致这四轴联动的同步性较差。四轴联动同步性差直接的结果拖累了叶片加工速度，导致叶片加工速度较慢。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题：现有五轴联动叶片数控加工设备叶片加工速度慢。

为解决上述问题，本发明采用的方案如下：

一种八轴五联动叶片数控加工设备，包括床架、刀具头机构和叶片台机构，所述刀具头机构包括平移架、摆动柱和主轴箱；所述平移架通过平移驱动机构安装在所述床架上，使得所述平移架能够在所述床架上水平平移；所述摆动柱通过伸缩驱动机构安装在所述平移架上，使得所述摆动柱能够在所述平移架上水平伸缩；所述摆动柱伸缩方向与所述平移架平移方向相垂直；所述摆动柱的前端设置有摆动台；所述主轴箱通过所述摆动台安装在所述摆动柱的前端，并能够在摆动驱动机构的驱动下围绕所述摆动台的轴心进行摆动；所述摆动台的轴心与所述摆动柱伸缩方向相平行；所述叶片台机构包括两个转台机构；所述转台机构包括升降台和转动台；所述两个转台机构的两个升降台分别各自通过升降驱动机构安装在所述床架上，使得所述升降台能够在竖直方向上进行升降；所述转动台安装在所述升降台上；两个转台机构的两个转动台相对设置。

进一步，所述两个转台机构分别为第一转台机构和第二转台机构；所述第一转台机构的升降台通过升降驱动机构安装在升降架上；所述第一转台机构的升降台所安装的升降架通过立式平移驱动机构安装在所述床架上，使得所述第一转台机构的升降台能够进行平移，从而调整两个转台机构的两个转动台之间的间距。

进一步，所述平移架设于所述床架的顶部；所述升降台设于所述床架的侧面。

本发明的技术效果如下：

1、本发明通过调整五轴布局，将主轴箱的z轴运动转移至转台上，从而使得主轴箱三轴联动，而转台两轴联动，从而降低主轴箱运动的控制难度，提高主轴箱运动同步性，从而提高叶片加工速度。

2、两个转台分别各自安装在两个升降台上，而不是两个装台安装在同一个升降台上，从而降低升降台的总重，从而提高升降台升降的加速度，提高转台升降的响应速度，进而提高叶片加工速度。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图。

图2是图1隐藏摆动柱和主轴箱后的结构示意图。

上述图中，9为被加工的叶片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

一种八轴五联动叶片数控加工设备，如图1、图2所示，包括床架1、刀具头机构和叶片台机构。刀具头机构包括平移架2、摆动柱3和主轴箱4。平移架2通过平移驱动机构安装在床架1上，并位于床架1的顶部。平移驱动机构用于驱动平移架2沿x轴方向进行水平平移，从而使得平移架2能够在床架1上水平平移。本实施例中，平移驱动机构为丝杆电机结构，包括第一滑轨21、第一电机22和第一丝杆23。第一滑轨21设于床架1的顶部，由两根相互平行并水平的滑条所组成。平移架2通过滑块架设在第一滑轨21上，并连接第一丝杆23。第一丝杆23连接第一电机22，由此第一电机22驱动第一丝杆23旋转，通过第一丝杆23与平移架2底部丝套的螺纹啮合作用驱动平移架2沿第一滑轨21进行水平平移。摆动柱3通过伸缩驱动机构安装在平移架2上，使得摆动柱3能够在平移架2上水平伸缩。伸缩驱动机构用于驱动摆动柱3沿y轴方向进行水平伸缩，包括轨道架31。摆动柱3伸缩的方向与平移架2平移方向相互垂直。伸缩驱动机构的结构可以与平移驱动机构结构相同，本说明书不再赘述。摆动柱3的前端设置有摆动台41。主轴箱4通过摆动台41安装在摆动柱3的前端，并能够在摆动驱动机构的驱动下围绕摆动台41的轴心进行摆动。摆动驱动机构用于驱动主轴箱4围绕围绕摆动台41的轴心进行摆动，设于摆动柱3的内部。摆动台41的轴心与摆动柱3伸缩方向相平行。

叶片台机构包括两个转台机构。转台机构包括升降台5和转动台6。两个转台机构的两个升降台5分别各自通过升降驱动机构安装在床架1上，并位于床架1的侧面，使得升降台5能够在竖直方向上进行升降。两个转台机构的两个转动台6分别各自安装在两个升降台5上。两个转台机构的两个转动台6相对设置。具体来说，两个转台机构分别为第一转台机构和第二转台机构。其中，第一转台机构的升降台5通过升降驱动机构安装在第一升降架58上。第二转台机构的升降台5通过升降驱动机构安装在第二升降架59上。第一转台机构的升降台5所安装的第一升降架58通过立式平移驱动机构安装在床架1上，使得第一转台机构的升降台5能够进行平移。立式平移驱动机构用于驱动第一转台机构的升降台5进行平移，从而调整第一转台机构的升降台5和第二转台机构的升降台5。本实施例中，升降驱动机构和立式平移驱动机构均为丝杆电机结构。其中，升降驱动机构包括第二滑轨51、第二电机52和第二丝杆；立式平移驱动机构包括第三滑轨71、第三电机72和第三丝杆73。升降驱动机构和立式平移驱动机构的结构与前述平移驱动机构结构相同，本说明书不再赘述。

本实施例的工作原理如下：两个转台机构的转动台6上设置有叶片夹具。该叶片夹具安装在水平轴的电机上，使得叶片夹具能够围绕水平轴转动。被加工的叶片9通过叶片夹具夹持于两个转台机构的两个转动台6之间，使得叶片9在加工时能够围绕水平轴转动。该水平轴平行于平移架2的平移方向。同时，由于转动台6安装在升降台5上，由此被加工的叶片9能够在升降驱动机构的驱动下进行升降。两个转台机构的升降台5进行升降时，通过控制系统的控制，使得两个升降台5的升降保持同步。主轴箱4底部设置有刀具夹具。刀具夹具用于安装刀具。该刀具夹具安装在高速旋转的电机上，由电机带动刀具高速旋转，通过高速旋转的刀具对夹持于两个转台机构的两个转动台6之间的叶片9进行铣镗加工。

技术特征：

1.一种八轴五联动叶片数控加工设备，包括床架、刀具头机构和叶片台机构，其特征在于，所述刀具头机构包括平移架、摆动柱和主轴箱；所述平移架通过平移驱动机构安装在所述床架上，使得所述平移架能够在所述床架上水平平移；所述摆动柱通过伸缩驱动机构安装在所述平移架上，使得所述摆动柱能够在所述平移架上水平伸缩；所述摆动柱伸缩方向与所述平移架平移方向相垂直；所述摆动柱的前端设置有摆动台；所述主轴箱通过所述摆动台安装在所述摆动柱的前端，并能够在摆动驱动机构的驱动下围绕所述摆动台的轴心进行摆动；所述摆动台的轴心与所述摆动柱伸缩方向相平行；所述叶片台机构包括两个转台机构；所述转台机构包括升降台和转动台；所述两个转台机构的两个升降台分别各自通过升降驱动机构安装在所述床架上，使得所述升降台能够在竖直方向上进行升降；所述转动台安装在所述升降台上；两个转台机构的两个转动台相对设置。

2.如权利要求1所述的八轴五联动叶片数控加工设备，其特征在于，所述两个转台机构分别为第一转台机构和第二转台机构；所述第一转台机构的升降台通过升降驱动机构安装在升降架上；所述第一转台机构的升降台所安装的升降架通过立式平移驱动机构安装在所述床架上，使得所述第一转台机构的升降台能够进行平移，从而调整两个转台机构的两个转动台之间的间距。

3.如权利要求1所述的八轴五联动叶片数控加工设备，其特征在于，所述平移架设于所述床架的顶部；所述升降台设于所述床架的侧面。

技术总结
本发明公开了一种八轴五联动叶片数控加工设备，包括床架、刀具头机构和叶片台机构，刀具头机构包括平移架、摆动柱和主轴箱。平平移架能够在床架上平移。摆动柱能够在平移架上伸缩。摆动柱伸缩方向与平移架平移方向相垂直。主轴箱通过摆动台安装在摆动柱的前端，并能够围绕摆动台的轴心进行摆动。叶片台机构包括两个转台机构。转台机构包括升降台和转动台。两个转台机构的两个升降台分别各自通过升降驱动机构安装在床架上，使得升降台能够在竖直方向上进行升降。转动台安装在升降台上。本发明通过调整五轴布局设置以及转台布局设置，提高了叶片加工速度。

技术研发人员：于宙
受保护的技术使用者：南京领锐科技有限公司
技术研发日：2019.08.15
技术公布日：2019.11.15