高速复合机床制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高速复合机床，包括底座、支撑于所述底座的工作台、垂直固定于所述底座的支撑横梁、安装于所述支撑横梁的滑鞍装置、安装于所述滑鞍装置的主轴箱、安装于所述主轴箱内的主轴、固定于所述支撑横梁用于给所述主轴更换刀具的换刀装置、集成于所述主轴内部用于使安装于主轴上的刀具产生高频振动的超声波发生器、安装于所述工作台上的第四轴、安装于所述底座的激光对刀仪以及三轴传动装置；所述第四轴采用高速直驱电机结构。与相关技术相比，本实用新型专利技术提供的高速复合机床精度高、速度快且可靠性好。

【技术实现步骤摘要】
高速复合机床
本技术涉及机械加工领域，尤其涉及一种高速复合机床。
技术介绍
陶瓷，蓝宝石玻璃，钛合金等超硬材料的零部件加工相较于一般金属材料以及其它复合材料的加工难度更大，且由于超硬材料的高硬度，在加工过程中易碎易裂，从而大大增加了加工过程的难度，同时减慢加工的速度。相关技术的超硬材料加工机床包括底座、支撑于所述底座的工作台和支撑横梁、安装于所述支撑横梁的滑鞍装置、安装于所述滑鞍装置的主轴箱、固定于所述支撑横梁的换刀装置和固定于所述底座的对刀仪，所述工作台沿所述底座相对滑动，所述滑鞍装置相对于所述支撑横梁相对滑动，所述主轴箱相对于所述滑鞍装置相对滑动。然而，相关技术中的所述超硬材料加工机床，在加工过程中产生的碎屑无规律的堆积于加工零件的表面或吸附于刀具的表面，这严重的影响了加工的精度，同时容易造成刀具的损坏，使得所述超硬材料加工机床的可靠性差且使用寿命短；相关技术中采用的接触式圆形对刀仪，不够精确，且使用寿命短，将影响所述超硬材料加工机床的加工精度。因此，有必要提供一种新的高速复合机床解决上述问题。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是提供一种精度高、速度快且可靠性高的高速复合机床。为解决上述问题，本技术提供了一种高速复合机床，包括底座、支撑于所述底座的工作台、垂直固定于所述底座的支撑横梁、安装于所述支撑横梁的滑鞍装置、安装于所述滑鞍装置的主轴箱、安装于所述主轴箱内的主轴、安装于所述主轴的刀具、固定于所述支撑横梁用于为所述主轴更换所述刀具的换刀装置、三轴传动装置、集成于所述主轴内部的超声波发生器、安装于所述工作台上的第四轴以及安装于所述底座用于所述刀具非接触式对位的激光对刀仪；所述三轴传动装置包括驱动所述工作台相对于所述底座沿Y轴方向往复运动的Y轴传动装置、驱动所述滑鞍装置相对于所述支撑横梁沿X轴方向往复运动的X轴传动装置以及驱动所述主轴箱相对于所述滑鞍装置沿Z轴方向往复运动的Z轴传动装置；所述第四轴采用高速直驱电机结构，所述激光对刀仪安装于所述底座靠近所述换刀装置的一侧；所述超声波发生器产生高频振动迫使安装于所述主轴的所述刀具发声振动。优选的，所述高速复合机床还包括用于防止所述主轴箱下滑的配重气缸，两个所述配重气缸沿Z轴方向固定于所述滑鞍装置的两侧且同时连接于所述主轴箱。优选的，所述高速复合机床还包括与所述三轴传动装置对应设置的三轴反馈装置，所述三轴反馈装置包括用于测量所述工作台相对于所述底座沿所述高速复合机床的Y轴方向的移动距离并反馈给控制器的Y轴反馈单元、测量所述滑鞍装置相对于所述支撑横梁沿所述高速复合机床的X轴方向的移动距离并反馈给控制器的X轴反馈单元，以及测量所述主轴箱相对于所述滑鞍装置沿所述高速复合机床的Z轴方向的移动距离并反馈给控制器的Z轴反馈单元。优选的，所述X轴反馈单元、所述Y轴反馈单元以及所述Z轴反馈单元均采用导轨带磁栅测量装置。优选的，所述X轴传动装置、所述Y轴传动装置及所述Z轴传动装置为采用直线电机驱动的非接触式结构的传动装置。优选的，所述底座包括支撑所述支撑横梁的第一底座、由所述第一底座的侧边垂直延伸形成的第二底座以及与所述Y轴传动装置正对设置的用于排除多余的润滑油和切削液的排水斜面，所述排水面靠近所述Y轴传动装置端部的一端向下倾斜使所述排水斜面与所述Y轴传动装置之间形成0-90度夹角。优选的，所述排水斜面与所述Y轴传动装置之间的夹角为15度。优选的，所述底座包括沿所述高速复合机床的Y轴方向设于其上的排屑槽和固定安装于所述排屑槽内的螺旋式排屑机。优选的，所述第四轴采用环形编码器全闭环控制，所述第四轴的最高转速为3000转/分钟。优选的，所述超声波发生器的振动频率为21KHz～45KHz。与相关技术比较，本技术的高速复合机床通过在主轴箱内设置超声波发生器，通过所述超声波发生器驱动刀具在加工过程中产生高频振动，从而使切削液中的磨粒冲击待加工工件的表面，产生锤击作用，达到降低切削力的同时由于超声波产生的空化效应可强力清除附着于所述刀具及待加工工件表面上的残屑，保证切削力的稳定性，避免所述刀具沾黏残屑，从而造成烧伤、挤压损伤等缺陷，有效提高待加工工件表面质量，获得粗糙度低于R0.1的镜面级加工效果；以提升所述高速复合机床的加工效率、精度高和可靠性；通过在工作台上增加直驱第四轴，减少了涡轮机构和涡杆机构，以减小无机械磨损，延长所述第四轴的使用寿命。附图说明图1为本技术高速复合机床的部分结构示意图；图2为本技术高速复合机床的工作台、第四轴与底座的立体结构装配图；图3为本技术高速复合机床的主轴箱的结构示意图；图4为本技术高速复合机床的主轴箱的纵向剖面图；图5为本技术高速复合机床的滑鞍装置与所述支撑横梁的立体结构装配图；图6为本技术高速复合机床的主轴箱与滑鞍装置的立体结构装配图。具体实施方式下面将结合附图和实施方式对本技术作进一步说明。请参阅图1，为本技术高速复合机床的部分结构示意图。本技术提供了一种高速复合机床100，包括底座1、垂直固定于所述底座1的支撑横梁2、三轴传动装置(未标号)、支撑于所述底座1的工作台4、安装于所述工作台4上的第四轴5、安装于所述支撑横梁2的滑鞍装置6、安装于所述滑鞍装置6的主轴箱7、固定于所述支撑横梁2的换刀装置8、集成于所述主轴箱7内部的超声波发生器9以及与所述三轴反馈装置(未标号)对应设置的三轴反馈装置(未标号)。所述高速复合机床100能够用于由超硬材料构成的待加工工件的切削打磨，待加工工件固定于所述第四轴5上并随所述第四轴5旋转，待加工工件的材质包括宝石、玻璃、陶瓷、钛合金以及其他超硬材料，且不仅仅局限于此。请结合参阅图2，为本技术高速复合机床的工作台、第四轴与底座的立体结构装配图。所述底座1为T字形，包括支撑于所述支撑横梁2的第一底座11和由所述第一底座11中间垂直延伸形成的第二底座12，所述第二底座12靠近所述换刀装置8的一侧安装有激光对刀仪13。所述三轴传动装置(未标号)包括沿Y轴方向延伸的Y轴传动装置31、沿X轴方向延伸的X轴传动装置32以及沿Z轴方向延伸的Z轴传动装置33。所述支撑横梁2用于给所述滑鞍装置6、所述主轴箱7、所述换刀装置8以及所述X轴传动装置32提供安装位置的部件。所述X轴传动装置32平行设置于所述支撑横梁2。请结合参阅图3～图4，其中，图3为本技术高速复合机床的主轴箱的结构示意图；图4为本技术高速复合机床的主轴箱的纵向剖面图。所述主轴箱7包括部分安装于所述主轴箱7内部的主轴71，所述主轴71内部设置有超声波发生器9，所述主轴71用于装夹所述刀具711，并通过不同转速的旋转运动为所述刀具711提供切削待加工工件的原始动力。所述主轴71是型号为HSKE40的电主轴，最高转速为30000转/分钟。所述激光对刀仪13采用非接触式的激光对刀方式，对安装于所述主轴71的所述刀具711进行对位调整，激光对刀方式相较于相关技术中的接触式对刀方式精确度更高，从而提升所述高速复合机床100的精确度。所述底座1还包括沿所述高速复合机床100的Y轴方向设于其两侧的排屑槽15和固定安装于所述排屑槽15内螺旋式排屑机(未图示)。通过所述排屑槽15和所述排屑机(未图示)的结构设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速复合机床，包括底座、支撑于所述底座的工作台、垂直固定于所述底座的支撑横梁、安装于所述支撑横梁的滑鞍装置、安装于所述滑鞍装置的主轴箱、安装于所述主轴箱内的主轴、安装于所述主轴的刀具、固定于所述支撑横梁用于为所述主轴更换所述刀具的换刀装置以及三轴传动装置，其特征在于：所述三轴传动装置包括驱动所述工作台相对于所述底座沿Y轴方向往复运动的Y轴传动装置、驱动所述滑鞍装置相对于所述支撑横梁沿X轴方向往复运动的X轴传动装置以及驱动所述主轴箱相对于所述滑鞍装置沿Z轴方向往复运动的Z轴传动装置；所述高速复合机床还包括集成于所述主轴内部的超声波发生器、安装于所述工作台上的第四轴以及安装于所述底座用于所述刀具非接触式对位的激光对刀仪；所述第四轴采用高速直驱电机结构，所述激光对刀仪安装于所述底座靠近所述换刀装置的一侧；所述超声波发生器产生高频振动迫使安装于所述主轴的所述刀具发声振动。

【技术特征摘要】
1.一种高速复合机床，包括底座、支撑于所述底座的工作台、垂直固定于所述底座的支撑横梁、安装于所述支撑横梁的滑鞍装置、安装于所述滑鞍装置的主轴箱、安装于所述主轴箱内的主轴、安装于所述主轴的刀具、固定于所述支撑横梁用于为所述主轴更换所述刀具的换刀装置以及三轴传动装置，其特征在于：所述三轴传动装置包括驱动所述工作台相对于所述底座沿Y轴方向往复运动的Y轴传动装置、驱动所述滑鞍装置相对于所述支撑横梁沿X轴方向往复运动的X轴传动装置以及驱动所述主轴箱相对于所述滑鞍装置沿Z轴方向往复运动的Z轴传动装置；所述高速复合机床还包括集成于所述主轴内部的超声波发生器、安装于所述工作台上的第四轴以及安装于所述底座用于所述刀具非接触式对位的激光对刀仪；所述第四轴采用高速直驱电机结构，所述激光对刀仪安装于所述底座靠近所述换刀装置的一侧；所述超声波发生器产生高频振动迫使安装于所述主轴的所述刀具发声振动。2.根据权利要求1所述高速复合机床，其特征在于，所述高速复合机床还包括用于防止所述主轴箱下滑的配重气缸，两个所述配重气缸沿Z轴方向固定于所述滑鞍装置的两侧且同时连接于所述主轴箱。3.根据权利要求1所述高速复合机床，其特征在于，所述高速复合机床还包括与所述三轴传动装置对应设置的三轴反馈装置，所述三轴反馈装置包括用于测量所述工作台相对于所述底座沿所述高速复合机床的Y轴方向的移动距离并反馈给控制器的Y轴反馈单元、测量所述滑鞍装置相对于所述支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡进，
申请(专利权)人：中山长准机电有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44