单臂五轴型材加工中心的制作方法

本实用新型涉及针对金属型材的自动化加工中心，尤其涉及一种具有五轴头的单臂五轴型材加工中心。

背景技术：

五轴型材加工中心符合金属型材加工行业未来的发展趋势。加工中心未来的发展方向主要是高速化、高精度化、高可靠性、复合化、智能化、柔性化等。五轴型材加工中心作为难度最大、应用范围最广的加工中心，在加工方面有着不可替代的优点，符合未来加工中心的发展趋势，被认为是航空航天、船舶、精密仪器、发电等行业加工关键部件的最重要加工工具。

由于五轴加工的技术异常复杂，制造成本高，国内大多数加工中心供应企业往往心有余而力不足，止步于此。目前国内加工中心市场具备五轴功能的加工中心以中、大型为主，或者以龙门加工中心配置五面头或五轴头来实现旋转转换，现有的加工中心操作复杂、加工效率低，导致生产成本提高。

所以，有必要设计一种新的五轴型材加工中心以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供了一种具有提高工作效率的单臂五轴型材加工中心。

为实现前述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种单臂五轴型材加工中心，其包括机壳、工作机台、第一加工机构、第二加工机构及刀库，所述工作机台、所述第一加工机构、所述第二加工机构及所述刀库位于所述机壳内；所述机壳包括用于放入待加工型材及取出已加工型材的进出口；所述第一加工机构与所述第二加工机构沿x方向相对的滑动设置于所述工作机台上，并且分别包括立柱、横梁、滑枕、主轴箱、五轴头、刀夹及刀具，所述立柱沿x方向滑动设置于所述工作机台，所述横梁固定设置于所述立柱，所述滑枕沿y方向滑动设置于所述横梁，所述五轴头沿z方向滑动设置于所述滑枕，所述主轴箱悬挂于所述横梁上，所述五轴头固定于所述主轴箱下部，所述刀夹设置于所述五轴头下部，所述刀具被夹持固定于所述刀夹；所述刀库内存放有供所述第一加工机构与所述第二加工机构取用的数个所述刀具。

进一步地，还包括设置于所述机壳外侧的操作箱，用于分别独立控制所述第一加工机构与所述第二加工机构。

进一步地，所述第一加工机构与所述第二加工机构还包括用于驱动所述第一加工机构与所述第二加工机构沿所述x方向移动及所述五轴头沿所述y方向、z方向移动的驱动组件。

进一步地，所述第一加工机构与所述第二加工机构沿所述x方向结构对称。

进一步地，所述工作机台设有沿所述x方向延伸的导轨，所述立柱底部设有与所述导轨滑动配合的滑块。

进一步地，所述工作机台还包括遮盖所述导轨的自动张合式防护罩，所述防护罩位于所述第一加工机构与所述第二加工机构之间。

进一步地，所述机壳包括安装于所述进出口的自动移门。

进一步地，所述刀库包括刀库罩、刀座、刀把及活动罩，所述刀库罩包括顶壁、自所述顶壁外侧缘向下延伸的外侧壁及形成在所述顶壁与所述外侧壁之间的收容空间，所述刀座与所述刀把位于所述收容空间，所述外侧壁一侧设有贯穿的开口，所述刀库罩包括上端壁及自所述上端壁外侧缘向下延伸的活动门，所述活动门能够选择性的遮挡与远离所述开口，所述上端壁遮盖所述顶壁，所述上端壁内侧端设有第一枢转部，所述第一枢转部旋转的固定在所述顶壁上，所述刀把安装于所述刀座，用于存放数个所述刀具。

进一步地，所述刀库还包括气缸及摆臂，所述上端壁还设有第二枢转部，所述第二枢转部较所述第一枢转部靠近于所述活动门，所述摆臂的一末端与所述气缸的输出端连接，另一末端与所述第二枢转部连接。

进一步地，还包括所述第一加工机构与所述第二加工机构共用的自动排屑机构，所述排屑机构包括排屑槽、位于排屑槽内的输送带及废料箱，所述排屑槽包括位于所述第一加工机构与所述第二加工机构下方的第一水平槽、自所述第一水平槽一端向上、向外侧倾斜延伸的倾斜槽及自所述倾斜槽顶端向外侧延伸的第二水平槽，所述第二水平槽位于所述机壳的外侧，所述废料箱位于第二水平槽末端的下方。

本实用新型型单臂五轴型材加工中心的第一加工机构与第二加工机构沿x方向相对的滑动设置于所述工作机台上，并且分别包括立柱、横梁、滑枕、主轴箱、五轴头、刀夹及刀具，所述立柱沿x方向滑动设置于所述工作机台，所述横梁固定设置于所述立柱，所述滑枕沿y方向滑动设置于所述横梁，所述五轴头沿z方向滑动设置于所述滑枕，所述主轴箱悬挂于所述横梁上，所述五轴头固定于所述主轴箱下部，所述刀夹设置于所述五轴头下部，所述刀具被夹持固定于所述刀夹；所述刀库内存放有供所述第一加工机构与所述第二加工机构取用的数个所述刀具，如此设计，提高了单臂五轴型材加工中心的加工行程，适用于加工长度较长的金属型材，第一加工机构、第二加工机构同时对金属型材进行加工，缩短加工时间，提高单臂五轴型材加工中心的整体工作效率，降低生产成本，同时还有利于缩小单臂五轴型材加工中心的占地面积。另外，第一加工机构与第二加工机构分别独立控制，可以同时加工批量的产品，提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型单臂五轴型材加工中心的立体示意图。

图2为图1圆圈内的放大图。

图3为本实用新型单臂五轴型材加工中心另一角度的立体示意图。

图4为本实用新型单臂五轴型材加工中心的前视图。

图5为本实用新型单臂五轴型材加工中心的刀库的立体示意图。

图6为本实用新型单臂五轴型材加工中心的刀库的俯视图，未显示气缸罩。

具体实施方式

请参阅图1至图6示，本实用新型单臂五轴型材加工中心100包括机壳10、工作机台20、第一加工机构31、第二加工机构32、刀库40、安装位于机壳10外侧面的两操作箱50及自动排屑机构60，待加工金属型材是通过工装固定于工作机台20上。

机壳10采用金属板材制成，其包括前端壁11、后端壁12、两侧壁13及形成在前端壁11、后端壁12与两侧壁13之间的加工空间14，工作机台20、第一加工机构31、第二加工机构32及刀库40位于加工空间14内。前端壁11设有左右间隔开的两个进出口110，每一进出口110内安装有能够左右移动的自动移门15。

工作机台20设置有沿x方向延伸的导轨26及遮盖于导轨26外侧的自动张合式防护罩28，第一加工机构31与第二加工机构32的底部分别固定有滑块36，滑块36沿x方向与导轨26滑动连接，如此设置，第一加工机构31与第二加工机构32上的刀具337能够沿x方向移动。工装连同待加工金属型材放置于导轨26的前方，便于操作人员从机壳10前端壁11的进出口110放入或取出。在x方向上，防护罩28第一加工机构31与第二加工机构32之间，用于防止加工产生的料屑进入导轨26，确保第一加工机构31与第二加工机构32沿x方向移动顺畅。

第一加工机构31与第二加工机构32沿x方向间隔开并且结构对称，分别包括立柱331、横梁332、滑枕333、主轴箱334、五轴头335、刀夹336及刀具337，滑块36固定于立柱331底部。横梁332固定于立柱331上，滑枕333沿y方向滑动设置横梁332上，带动主轴箱334与五轴头335沿y方向移动；主轴箱334与五轴头335沿z方向（上下方向）滑动设置于滑枕333上。主轴箱334悬挂于横梁332上，主轴头335固定于主轴箱334下部，刀夹336固定于五轴头335下端，刀具337上端被刀夹336夹持固定。第一加工机构31与第二加工机构32还包括用于驱动第一加工机构31与第二加工机构32沿x方向移动及主轴箱334与五轴头335沿y方向、z方向移动的驱动组件（未图示），进而带动刀具337沿x方向、y方向、z方向任意移动，实现对金属型材各个不同部位的加工。

刀库40设置为两组，与第一加工机构31及第二加工机构32一一对应，刀库40固定于工作机台20上，刀库40包括刀库罩41、刀座42、刀把43、活动罩44、气缸45、摆臂46、气缸罩47及安装架48。

刀库罩41包括水平的顶壁411、自顶壁411周缘垂直向下弯折延伸的外侧壁412及位于顶壁411与外侧壁412之间的收容空间410，外侧壁412设置为圆环形，外侧壁412的一侧设有贯穿的开口413，刀座42与刀把43位于收容空间410内。刀把43安装于刀座42上，用以存放数个轴形刀具337。

活动罩44包括遮盖于顶壁411上的上端壁441及自上端壁441向下弯折延伸的环形活动门442，上端壁441设置为扇形的水平板体，内侧端设有旋转的固定在顶壁411上的第一枢接部443，外侧边缘设有第二枢接部444，第二枢接部444较第一枢转部443靠近于活动门442，第二枢接部443与摆臂42的一末端旋转的固定在一起。活动门442也设置为弧形，用于遮挡于开口413外侧。

摆臂46连接在气缸45与活动罩44之间，摆臂46的一末端与气缸45的输出端连接，另一末端与活动罩44的第二枢转部444旋转的固定在一起，用以驱动活动罩44绕第一枢转部443旋转，进而促使活动门442遮盖开口413或远离开口413，当开口413被活动门442遮盖时，可以防止灰尘及异物进入刀库罩41内损坏刀具337，当活动门442远离开口413时，可供第一加工机构31、第二加工机构32由开口613进入刀库40内取放刀具337。

气缸罩47遮盖于气缸45外侧，对气缸65进行保护。

安装架48与刀座42底部连接，用以将刀库40固定于工作机台20上。

两操作箱50分别独立控制第一加工机构31、第二加工机构32。

自动排屑机构60设置为一组，第一加工机构31与第二加工机构32共用同一组自动排屑机构60，自动排屑机构60包括沿x方向延伸的排屑槽61、位于排屑槽61内的输送带(未图示)及位于排屑槽61一端下方的废料箱62，排屑槽61包括位于机壳10下方的第一水平槽611、自第一水平槽611一端向上、向外侧倾斜延伸的倾斜槽612及从倾斜槽612上端向外侧延伸的第二水平槽613，第二水平槽613位于其中一侧壁13的外侧，输送带由电机或气缸驱动，废料箱62位于第二水平槽613的下方，便于废料从第二水平槽613末端掉入废料箱62，本实用新型单臂五轴型材加工中心100工作时，产生的废屑自动掉入位于第一水平槽611的输送带上，输送带载动废屑经过第一水平槽611、倾斜槽613、第二水平槽613后，掉入废料箱62，排屑效率高，操作简便。

本实用新型单臂五轴型材加工中心100设置沿x方向间隔开的第一加工机构31、第二加工机构32，并且第一加工机构31、第二加工机构32沿x方向移动，提高了加工行程，适用于加工长度较长的金属型材，第一加工机构31、第二加工机构32同时对金属型材进行加工，缩短加工时间，提高单臂五轴型材加工中心100的整体工作效率，降低生产成本，同时还有利于缩小单臂五轴型材加工中心100的占地面积。另外，第一加工机构31与第二加工机构32分别独立控制，可以同时加工批量的产品，提高工作效率。

尽管为示例目的，已经公开了本实用新型的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本实用新型的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。