五轴联动加工中心的制作方法

本发明涉及车削机床，特别涉及一种五轴联动加工中心。

背景技术：

1、五轴联动加工中心可以用于加工叶片零件，五轴联动加工中心轴系一般包括x轴进给机构、y轴进给机构、z轴进给机构、a轴回转机构、b轴摆动机构，a轴回转机构用于夹持叶片零件做回转运动，b轴摆动机构用于带动主轴和刀具做摆动运动。

2、目前的五轴联动加工中心结构是将x轴进给机构和y轴进给机构及b轴摆动机构布置在被加工叶片零件上方，z轴进给机构和a轴回转机构布置在被加工叶片零件下方。五轴联动加工中心在工作时，x轴进给机构拖动y轴进给机构和b轴摆动机构一起沿着x轴滑动，y轴进给机构拖动b轴摆动机构和主轴及刀具沿着y轴滑动，z轴进给机构拖动a轴回转机构和叶片零件做上下移动。

3、然而，b轴摆动机构设置于y轴进给机构的一侧，并与y轴正交，为了避免两者连接处断裂或变形，b轴摆动机构的重心和主轴整体的重心需要尽量贴近y轴进给机构的侧面，主轴与y轴进给机构之间的间距尽可能缩小，但这又会限制机床可加工的叶片零件的尺寸，而为了满足机床大型号的叶片零件加工需求，需要增加主轴与y轴进给机构之间的距离，进而对b轴摆动机构和y轴之间连接结构的强度要求较高。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种五轴联动加工中心，旨在保证五轴联动加工中心能够加工大型号零件的同时又能够降低b轴摆动机构和y轴之间连接结构的强度要求。

2、为实现上述目的，本发明提出的一种五轴联动加工中心，包括：

3、床身；

4、x轴进给机构，安装于所述床身的顶面；

5、y轴进给机构，连接所述x轴进给机构并能够在所述x轴进给机构的带动下沿x轴方向移动，所述y轴进给机构的一侧设置有安装斜面，所述安装斜面朝斜上方倾斜设置；

6、b轴摆动机构，安装于所述安装斜面；

7、主轴，所述主轴安装于所述b轴摆动机构，并能够在所述b轴摆动机构的带动下绕b轴转动，所述b轴与所述主轴轴线非正交设置；

8、z轴进给机构，对应所述主轴安装于所述床身的一侧；

9、a轴回转机构，对应所述主轴安装于所述z轴进给机构，并能够在所述z轴进给机构的带动下沿z轴移动，所述a轴回转机构用于安装工件，并带动工件绕a轴转动。

10、在本发明的一些实施例中，所述安装斜面的倾斜角度范围为40度～50度。

11、在本发明的一些实施例中，所述b轴与所述主轴轴线的夹角设置范围为40度～50度。

12、在本发明的一些实施例中，所述安装斜面与所述b轴平行。

13、在本发明的一些实施例中，所述主轴的端头在轴向上与所述b轴延伸线之间设置有装刀间隔。

14、在本发明的一些实施例中，所述a轴回转机构包括同轴设置的两a轴转台，两所述a轴转台相对设置，两所述a轴转台分别用于固定工件的两端。

15、在本发明的一些实施例中，所述z轴进给机构包括两转台座，两所述转台座间隔安装于所述床身，且均能够沿z轴移动，一个所述a轴转台分别对应安装于一个所述转台座的顶面。

16、在本发明的一些实施例中，所述a轴转台包括座体以及卡盘，所述座体安装于所述z轴进给机构，所述卡盘转动安装于所述座体并能够沿a轴转动，所述卡盘设置有卡孔用于卡固工件，所述座体沿a轴贯穿有避让口，所述避让口与卡孔连通。

17、在本发明的一些实施例中，所述床身包括床体以及滑座，所述x轴进给机构安装于所述床体的顶面，所述滑座滑动安装于所述床体的一侧，并能够沿平行于x轴方向移动，所述z轴进给机构安装于所述滑座。

18、在本发明的一些实施例中，所述五轴联动加工中心还包括刀库，所述刀库安装于所述床身在x轴方向上的一端。

19、本发明五轴联动加工中心通过将y轴进给机构的一侧设置安装斜面，并将b轴摆动机构安装于安装斜面，使得b轴摆动机构的正下方有y轴进给机构提供支撑力，b轴摆动机构与y轴进给机构之间的连接结构强度要求低。

20、并且，由于b轴摆动机构部分支撑于y轴进给机构的安装斜面上，b轴连接主轴的一端可以延伸至距离y轴进给机构更远的位置，以增加主轴与y轴进给机构之间的距离，使得a轴回转机构能够安装径向尺寸更大的工件，这样五轴联动加工中心可以满足大型号工件加工需求。

21、此外，z轴进给机构与x轴进给机构两者分别处于不同的轴系，一方面，两者移动惯量小，另一方面，由于两者均相对于固定的床身进行移动，每次移动而产生的误差叠加少，有利于减少定位误差，提高加工精度。

技术特征：

1.一种五轴联动加工中心，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的五轴联动加工中心，其特征在于，所述安装斜面的倾斜角度范围为40度～50度。

3.如权利要求1所述的五轴联动加工中心，其特征在于，所述b轴与所述主轴轴线的夹角设置范围为40度～50度。

4.如权利要求1所述的五轴联动加工中心，其特征在于，所述安装斜面与所述b轴平行。

5.如权利要求1所述的五轴联动加工中心，其特征在于，所述主轴的端头在轴向上与所述b轴延伸线之间设置有装刀间隔。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的五轴联动加工中心，其特征在于，所述a轴回转机构包括同轴设置的两a轴转台，两所述a轴转台相对设置，两所述a轴转台分别用于固定工件的两端。

7.如权利要求6所述的五轴联动加工中心，其特征在于，所述z轴进给机构包括两转台座，两所述转台座间隔安装于所述床身，且均能够沿z轴移动，一个所述a轴转台分别对应安装于一个所述转台座的顶面。

8.如权利要求6所述的五轴联动加工中心，其特征在于，所述a轴转台包括座体以及卡盘，所述座体安装于所述z轴进给机构，所述卡盘转动安装于所述座体并能够沿a轴转动，所述卡盘设置有卡孔用于卡固工件，所述座体沿a轴贯穿有避让口，所述避让口与卡孔连通。

9.如权利要求1所述的五轴联动加工中心，其特征在于，所述床身包括床体以及滑座，所述x轴进给机构安装于所述床体的顶面，所述滑座滑动安装于所述床体的一侧，并能够沿平行于x轴方向移动，所述z轴进给机构安装于所述滑座。

10.如权利要求1所述的五轴联动加工中心，其特征在于，所述五轴联动加工中心还包括刀库，所述刀库安装于所述床身在x轴方向上的一端。

技术总结
本发明涉及车削机床技术领域，公开了一种五轴联动加工中心，包括：床身、X轴进给机构、Y轴进给机构、B轴摆动机构、主轴、Z轴进给机构以及A轴回转机构；其中，Y轴进给机构的一侧设置有安装斜面，安装斜面朝斜上方倾斜设置；B轴摆动机构安装于安装斜面；主轴安装于B轴摆动机构，并能够在B轴摆动机构的带动下绕B轴转动，B轴与主轴轴线非正交设置。通过上述方案，能够保证五轴联动加工中心能够加工大型号零件的同时又能够降低B轴摆动机构和Y轴之间连接结构的强度要求。

技术研发人员：李青,宋振,时光辉,曾江华
受保护的技术使用者：上海诺倬力机电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17