专利名称：五轴联动的数控工具磨床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机床，尤其是一种五轴联动的数控工具磨床。
背景技术：
目前，磨床是用于磨削加工的机床，磨削加工的应用广泛，是机器零件精密加工的主要方法之一。但是，根据待加工的零件不同，就需要采用不同的磨削角度，大多数磨床是通常需要进行多次装夹才来完全实现对零件的加工，而重复装夹工件必然会导致加工精度的下降，而且影响生产效率。现在虽然有一些磨床采用了多轴联动的结构来减少装夹次数， 但是都在一些复杂零件的加工上都无法做到一次装夹即可完成加工的目的。例如，铣刀圆周前角、后角，端刃前角、后角及螺旋槽的磨削加工，以及任意模数齿轮的磨削加工等。发明内容
本发明的目的是提供一种五轴联动的数控工具磨床，它能通过一次装夹工件就可完成复杂刀具磨削加工，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的五轴联动的数控工具磨床，包括床身基础、床身立柱，在床身基础上设有Y轴总程，Y轴总程包括Y轴伺服电机，Y轴线轨，Y轴线轨滑块及B轴安装座；在B轴安装座上设有B轴总程和主轴砂轮总程，B轴总程包括B轴力矩伺服电机，主轴砂轮总程包括主轴及砂轮片；在床身立柱上设有Z轴总程，Z轴总程包括Z轴伺服电机，Z轴线轨，Z轴线轨滑块及X轴安装座；在X轴安装座上设有X轴总程，X轴总程包括X轴伺服电机，X轴线轨，X轴线轨滑块及A轴安装座；在A轴安装座上设有A轴总程，A轴总程包括 A轴力矩伺服电机及工件自动夹紧装置；Y轴伺服电机，B轴力矩伺服电机，Z轴伺服电机，X 轴伺服电机及A轴力矩伺服电机的控制电路均与数控工作台连接。利用数控系统实现五轴联动的全闭环控制。
在上述的所有滚珠丝杆的安装轴承与伺服电机之间设有整体式结构的滚珠丝杆安装座。这样的结构可以提高滚珠丝杆与伺服电机的同轴度，保证加工精度及稳定性。
在B轴力矩伺服电机及A轴力矩伺服电机上均设有电磁制动器。精简制动设备占用的空间，并提高制动效果。
在工件自动夹紧装置下方设有冷却装置及砂轮修整器。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明采用五轴联动结构分别控制工件及砂轮在立体空间的相对位置，除了工件及砂轮在空间位置上的常规运动外，还增加了工件及砂轮的转动，克服了传统磨床的加工死角，使一些复杂的磨削加工，例如，铣刀圆周前角、后角，端刃前角、后角及螺旋槽的磨削加工，以及任意模数齿轮的磨削加工，均可通过一次装夹工件就完成加工，从而有效的保证加工精度。本发明容易实施，成本低廉，使用效果好。
附图I为本发明的结构示意图；附图2为附图I的A-A剖视图；附图3为本发明的滚珠丝杆与伺服电机的连接结构示意图。
具体实施方式
具体实施例方式五轴联动的数控工具磨床的结构如图I所示，包括床身基础I、 床身立柱2，在床身基础I上设有Y轴总程3，Y轴总程3包括Y轴伺服电机3-1，Y轴线轨3-2，Y轴线轨滑块3-3及B轴安装座3-4;在B轴安装座3_4上设有B轴总程4和主轴砂轮总程5，B轴总程4包括B轴力矩伺服电机4-1，主轴砂轮总程5包括主轴5-1及砂轮片5_2 ； 在床身立柱2上设有Z轴总程6，Z轴总程6包括Z轴伺服电机6-1，Z轴线轨6-2，Z轴线轨滑块6-3及X轴安装座6-4 ;在X轴安装座6-4上设有X轴总程7，X轴总程7包括X轴伺服电机7-1，X轴线轨7-2，X轴线轨滑块7-3及A轴安装座7_4 ;在A轴安装座7_4上设有A轴总程8，A轴总程8包括A轴力矩伺服电机8-1及工件自动夹紧装置8-2，在工件自动夹紧装置8-2下方设有冷却装置及砂轮修整器8-3 ；Y轴伺服电机3-1，B轴力矩伺服电机4-1，Z轴伺服电机6-1，X轴伺服电机7-1及A轴力矩伺服电机8-1的控制电路均与数控工作台连接；在上述的所有滚珠丝杆的安装轴承与伺服电机之间设有整体式结构的滚珠丝杆安装座9 ;在B轴力矩伺服电机4-1及A轴力矩伺服电机8-1上均设有电磁制动器10。以上部件按照常规的安装原则及安装要求与机床安装的必要组件进行相应组装即可。
在加工铣刀时，将铣刀毛坯11装夹用工件自动夹紧装置8-2装夹好，A轴力矩伺服电机8-1的输出轴工件自动夹紧装置8-2旋转，从而使铣刀毛坯11可以在顺逆两方向上旋转，在磨削圆周前角、后角或螺旋槽时，B轴力矩伺服电机4-1带动主轴砂轮总程5转动， A轴力矩伺服电机8-1带动铣刀毛坯11旋转，当它们共同旋转到预定的螺旋角后，A轴力矩伺服电机8-1的输出轴抱紧，YBX轴联合运动，完成加工。通过移动Y轴分别选用不同的砂轮来磨削端刃前角、后角，A轴力矩伺服电机8-1带动工件旋转到指定位置后抱紧，ZBX轴联动完成端刃前角、后角的磨削加工。
在磨削齿轮时，通过ZY轴联动对砂轮进行成型修整，将齿轮装夹好后，通过B轴转动分度，XYZ三轴联动完成各种齿形齿轮的磨削加工。
权利要求
1.一种五轴联动的数控工具磨床，包括床身基础(I)、床身立柱(2)，其特征在于在床身基础(I)上设有Y轴总程(3)，Y轴总程(3)包括Y轴伺服电机(3-1 )，Y轴线轨(3_2)，Y 轴线轨滑块(3-3)及B轴安装座(3-4);在B轴安装座(3-4)上设有B轴总程(4)和主轴砂轮总程(5)，B轴总程(4)包括B轴力矩伺服电机(4-1)，主轴砂轮总程(5)包括主轴(5-1)及砂轮片(5-2);在床身立柱(2)上设有Z轴总程(6)，Z轴总程(6)包括Z轴伺服电机(6-1)， Z轴线轨(6-2)，Z轴线轨滑块(6-3)及X轴安装座(6-4);在X轴安装座(6_4)上设有X轴总程(7)，X轴总程(7)包括X轴伺服电机(7-1)，X轴线轨(7-2)，X轴线轨滑块(7-3)及A 轴安装座(7-4);在A轴安装座(7-4)上设有A轴总程(8)，A轴总程(8)包括A轴力矩伺服电机(8-1)及工件自动夹紧装置(8-2) ;Y轴伺服电机(3-1)，B轴力矩伺服电机(4-1)，Z轴伺服电机(6-1)，X轴伺服电机(7-1)及A轴力矩伺服电机(8-1)的控制电路均与数控工作台连接。
2.根据权利要求I所述的五轴联动的数控工具磨床，其特征在于在上述的所有滚珠丝杆的安装轴承与伺服电机之间设有整体式结构的滚珠丝杆安装座(9)。
3.根据权利要求I所述的五轴联动的数控工具磨床，其特征在于在B轴力矩伺服电机(4-1)及A轴力矩伺服电机(8-1)上均设有电磁制动器(10)。
4.根据权利要求I所述的五轴联动的数控工具磨床，其特征在于在工件自动夹紧装置(8-2)下方设有冷却装置及砂轮修整器(8-3)。
全文摘要
本发明公开了一种五轴联动的数控工具磨床，包括床身基础、床身立柱,其特征在于在床身基础上设有Y轴总程,在Y轴总程设有B轴总程；在床身立柱上设有Z轴总程，在Z轴总程上设有X轴总程，在X轴总程上设有A轴总程；Y轴伺服电机，B轴力矩伺服电机，Z轴伺服电机，X轴伺服电机及A轴力矩伺服电机的控制电路均与数控工作台连接。本发明采用五轴联动结构分别控制工件及砂轮在立体空间的相对位置，除了工件及砂轮在空间位置上的常规运动外，还增加了工件及砂轮的转动，克服了传统磨床的加工死角，使一些复杂的磨削加工，例如，铣刀圆周前角、后角，端刃前角、后角及螺旋槽的磨削加工，以及任意模数齿轮的磨削加工，均可通过一次装夹工件就完成加工，从而有效的保证加工精度。
文档编号B24B53/06GK102528620SQ20111035482
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者刘光临, 夏一燕, 姚凯学, 安军 申请人:贵州英特利智能控制工程研究有限责任公司