一种小型五轴数控可增减材加工机床制造技术

本实用新型专利技术公开一种小型五轴数控可增减材加工机床属于机械加工设备领域，目的在于解决现有技术中增材加工形状精度低，减材加工工序复杂不方便的问题，通过结合增材加工与减材加工提高了零件加工效率和精度；本实用新型专利技术利用云平台通过数控系统对机械加工状态和加工进度实施远程监控、遥控，实现了异地加工。本实用新型专利技术包括X轴运动模块、Y轴运动模块、Z轴运动模块、AB轴转动模块、3D打印模块、控制计算机、运动控制系统；所述控制计算机通过运动控制系统发出命令，实现X轴运动模块、Y轴运动模块、Z轴运动模块和3D打印模块的直线往复运动，AB轴转动模块的转动往复运动，从而实现加工过程。

A small five axis CNC machine tool for machining and increasing material

The utility model discloses a small five-axis NC machine tool for increasing and reducing materials, which belongs to the field of mechanical processing equipment. The purpose of the machine is to solve the problems of low accuracy of shape and complex and inconvenient process of reducing materials in the existing technology, and to improve the processing efficiency and accuracy of parts by combining the processing of increasing materials with the processing of reducing materials. The new type of cloud platform realizes remote monitoring and remote control of machining status and processing progress through CNC system, and realizes remote processing. The utility model comprises an X-axis motion module, a Y-axis motion module, a Z-axis motion module, an AB-axis rotation module, a 3D printing module, a control computer and a motion control system. The control computer sends commands through the motion control system to realize the straightening of the X-axis motion module, the Y-axis motion module, the Z-axis motion module and the 3D printing module. The line reciprocating motion, the AB axis rotation module reciprocating movement, thus realizes the processing process.

【技术实现步骤摘要】
一种小型五轴数控可增减材加工机床
本技术涉及机械加工设备领域，特别涉及一种小型五轴数控可增减材加工机床。
技术介绍
数控机床是制造装备业的工作母机，是实现先进技术和装备现代化的基石，是保证高技术产业发展和国防军工现代化的战略装备。随着工业化的发展，五轴联动数控机床被认为是航空航天、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。作为难度最大、应用范围最广的数控机床，五轴联动数控机床在加工方面有着不可替代的优势。为了适应时代发展需要，加工设备的智能化、小型化已经成为机床发展趋势。但是，现有五轴机床的控制机构存在机型庞大、价格高的弊端，而且系统和电器零件连线过于复杂，难以做到小型化。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的是提供一种小型五轴数控可增减材加工机床，具体技术方案如下：一种小型五轴数控可增减材加工机床，包括X轴运动模块、Y轴运动模块、Z轴运动模块、AB轴转动模块、3D打印模块、工作台夹具、主轴电机、控制计算机、运动控制系统；所述Z轴运动模块通过Y轴导轨连接在Y轴运动模块的正面上方，通过Y轴丝杠传递运动；所述Y轴运动模块通过X轴导轨连接在X轴运动模块的上方，通过X轴丝杠传递运动；所述AB轴转动模块固定在X轴运动模块的底座上；所述3D打印模块通过Y轴导轨连接在Y轴运动模块的背面上方，通过Y轴丝杠传递运动；所述工作台夹具固定在AB轴转动模块的B轴转台上；所述主轴电机固定在Z轴运动模块的Z轴滑板上；所述控制计算机通过运动控制系统发出命令，实现X轴运动模块、Y轴运动模块、Z轴运动模块和3D打印模块的直线往复运动，AB轴转动模块的转动往复运动，从而实现实现加工过程。所述五轴减材加工功能实现依托于主轴电机、主轴电机夹具、工作台夹具、X轴运动模块、Y轴运动模块、Z轴运动模块和AB轴转动模块，所述Z轴运动模块纵向中心线与主轴电机轴线在同一平面内，所述主轴电机通过控制线缆与运动控制板相连，通过计算机输出信号调节主轴电机转速实现匀速转动；所述AB轴转动模块包括B轴转台、A轴转台、AB轴连接件、B轴外壳、A轴外壳、B轴驱动电机、A轴驱动电机、B轴主轴、A轴主轴、B轴蜗杆、A轴蜗杆、B轴涡轮、A轴涡轮；所述AB轴转动模块通过驱动电机接收计算机控制信号改变转台转动角度和速度，改变工件空间位置；所述X轴运动模块通过驱动电机实现X轴向运动；所述Y轴运动模块通过驱动电机实现Y轴向运动；所述X轴运动模块、Y轴运动模块、Z轴运动模块和AB轴转动模块相对运动从而实现五轴联动加工。所述增材加工功能实现依托于3D打印模块、工作台夹具、X轴运动模块、Y轴运动模块和AB轴转动模块，所述3D打印模块纵向中心线与主轴电机轴线平行，所述3D打印模块通过控制线缆与运动控制板相连，通过计算机输出信号调节运功控制电机实现3D打印喷头上下运动；所述AB轴转动模块通过驱动电机接收计算机控制信号是转台方位控制在水平位置，从而形成3D打印水平工作台；所述X轴运动模块通过驱动电机实现X轴向运动；所述Y轴运动模块通过驱动电机实现Y轴向运动；所述X轴运动模块、Y轴运动模块、3D打印模块相对运动从而实现增材加工。所述异地加工功能实现依托于运动控制卡信号发射模块和运动控制卡信号接收模块；所述运动控制卡信号发射模块将机器运动G代码发送至云平台上，从而实现实时监控机器运动状态功能；通过在云平台上实时输入运动控制代码，通过网络发送信息至所述运功控制卡信号接收模块从而实现实时遥控的功能。所述机床整体尺寸小于400mm×400mm×400mm。本技术的有益效果：一种小型五轴数控可增减材加工机床，解决现有技术中增材加工形状精度低，减材加工工序复杂不方便的问题，通过结合增材加工与减材加工提高了零件加工效率和精度；本专利技术利用云平台通过数控系统对机械加工状态和加工进度实施远程监控、遥控，实现了异地加工。本技术的小型五轴数控可增减材加工机床根据加工需要，通过X轴运动模块、Y轴运动模块、Z轴运动模块、AB轴转动模块、3D打印模块的相对运动实现五轴联动加工功能和3D增材加工功能。当完成3D增材加工后，可以在不二次装卡的条件下，启动五轴加工功能，直接对增材加工后成型的零件实行再加工，从而提高零件加工精度，提高加工效率，减小操作失误；机器的云平台远程监控、遥控功能实现了异地加工，不需要操作人员实时实地进行操作，减少了操作的时间成本。附图说明图1为小型五轴数控可增减材加工的机床整体结构示意图；图2为小型五轴数控可增减材加工的机床整体结构主视图；图3为小型五轴数控可增减材加工的机床整体结构左视图；图4为小型五轴数控可增减材加工的机床整体结构俯视图；图5为小型五轴数控可增减材加工的机床X轴运动模块结构示意图；图6为小型五轴数控可增减材加工的机床Y轴运动模块结构正向示意图；图7为小型五轴数控可增减材加工的机床Y轴运动模块结构反向示意图；图8为小型五轴数控可增减材加工的机床Z轴运动模块结构正向示意图；图9为小型五轴数控可增减材加工的机床X轴运动模块结构反向示意图；图10为小型五轴数控可增减材加工的机床AB轴转动模块部分结构示意图；图11为小型五轴数控可增减材加工的机床AB轴转动模块结构示意图；图12为小型五轴数控可增减材加工的机床3D打印模块结构示意图。图中，X轴运动模块1、Y轴运动模块2、Z轴运动模块3、AB轴转动模块4、3D打印模块5、工作台夹具6、主轴电机7、X轴丝杠101、底座102、一对X轴导轨103、一对X轴导轨固定板104、X轴电机支撑板105、X轴底座固定板106、X轴电机107、X轴连接件108、X轴丝杠支撑座109、X轴丝杠支撑座110、Y轴丝杠201、Y轴导轨202、Y轴丝杠203、Y轴导轨204、Z轴运动模块驱动电机205、3D打印模块驱动电机206、一对Y轴侧板207、Y轴滑块208、Y轴底部连接板209、Y轴丝杠螺母连接件210、Y轴丝杠螺母211、Y轴导轨固定横板212、Y轴导轨固定竖板213、Y轴丝杠支撑座214、Y轴丝杠支撑座215、Y轴丝杠支撑座216、Y轴丝杠支撑座217、Z轴滑板301、主轴电机夹具302、Z轴滑块303、一对Z轴导轨304、Z轴丝杠螺母连接件305、Z轴丝杠螺母306、Z轴丝杠307、Z轴丝杠支撑座308、Z轴丝杠支撑座309、Z轴电机支撑座310、Z轴驱动电机311、Z轴竖板312、Z轴横板313、Z轴背板314、Z轴滑块315、Z轴丝杠螺母连接件316，Z轴丝杠螺母317、B轴转台401、A轴转台402、AB轴连接件403、B轴外壳404、A轴外壳405、B轴驱动电机406、A轴驱动电机407、B轴主轴408、A轴主轴409、B轴蜗杆410、A轴蜗杆411、B轴涡轮412、A轴涡轮413、3D打印喷头501、3D打印喷头驱动电机502、3D打印喷头驱动电机连接件503、丝杠固定件504、3D打印喷头运动丝杠505、丝杠驱动电机506、丝杠螺块507、运动连接板508、滑块固定板509，丝杠螺母固定板510、滑块511、丝杠螺母连接件512、丝杠螺母513。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施方式作进一步说明：实施例一参见图1-4，本技术的小型五轴数控可增减材加工的机床包括X轴运动模块1、Y轴运动模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型五轴数控可增减材加工机床，其特征在于包括X轴运动模块、Y轴运动模块、Z轴运动模块、AB轴转动模块、3D打印模块、工作台夹具、主轴电机、控制计算机、运动控制系统；所述Z轴运动模块通过Y轴导轨连接在Y轴运动模块的正面上方，通过Y轴丝杠传递运动；所述Y轴运动模块通过X轴导轨连接在X轴运动模块的上方，通过X轴丝杠传递运动；所述AB轴转动模块固定在X轴运动模块的底座上；所述3D打印模块通过Y轴导轨连接在Y轴运动模块的背面上方，通过Y轴丝杠传递运动；所述工作台夹具固定在AB轴转动模块的B轴转台上；所述主轴电机固定在Z轴运动模块的Z轴滑板上；所述控制计算机通过运动控制系统发出命令，实现X轴运动模块、Y轴运动模块、Z轴运动模块和3D打印模块的直线往复运动，AB轴转动模块的转动往复运动。

【技术特征摘要】
1.一种小型五轴数控可增减材加工机床，其特征在于包括X轴运动模块、Y轴运动模块、Z轴运动模块、AB轴转动模块、3D打印模块、工作台夹具、主轴电机、控制计算机、运动控制系统；所述Z轴运动模块通过Y轴导轨连接在Y轴运动模块的正面上方，通过Y轴丝杠传递运动；所述Y轴运动模块通过X轴导轨连接在X轴运动模块的上方，通过X轴丝杠传递运动；所述AB轴转动模块固定在X轴运动模块的底座上；所述3D打印模块通过Y轴导轨连接在Y轴运动模块的背面上方，通过Y轴丝杠传递运动；所述工作台夹具固定在AB轴转动模块的B轴转台上；所述主轴电机固定在Z轴运动模块的Z轴滑板上；所述控制计算机通过运动控制系统发出命令，实现X轴运动模块、Y轴运动模块、Z轴运动模块和3D打印模块的直线往复运动，AB轴转动模块的转动往复运动。2.根据权利要求1所述一种小型五轴数控可增减材加工机床，其特征在于，所述X轴运动模块包括X轴丝杠、底座、一对X轴导轨、一对X轴导轨固定板、X轴电机支撑板、X轴底座固定板、X轴电机、X轴连接件、X轴丝杠支撑座、X轴丝杠支撑座；X轴电机支撑板外侧固接X轴电机，内侧固接X轴丝杠支撑座；X轴丝杠的一端放置在固接于X轴电机支撑板上的X轴丝杠支撑座内的轴承上，通过联轴器与X轴电机相连；X轴底座固定板内侧固接底座，同一内侧固接X轴丝杠支撑座；X轴丝杠的另一端放置在固接于X轴底座固定板上的X轴丝杠支撑座内的轴承上；一对X轴导轨平行固定在一对X轴导轨固定板外侧，一对X轴导轨固定板的两端通过X轴连接件垂直固接在X轴电机支撑板和X轴底座固定板上。3.根据权利要求1所述一种小型五轴数控可增减材加工机床，其特征在于，所述Y轴运动模块包括Y轴丝杠、Y轴导轨、Y轴丝杠、Y轴导轨、Z轴运动模块驱动电机、3D打印模块驱动电机、一对Y轴侧板、Y轴滑块、Y轴底部连接板、Y轴丝杠螺母连接件、Y轴丝杠螺母、Y轴导轨固定横板、Y轴导轨固定竖板、Y轴丝杠支撑座、Y轴丝杠支撑座、Y轴丝杠支撑座、Y轴丝杠支撑座；一对Y轴侧板内侧分别固接Y轴丝杠支撑座、Y轴丝杠支撑座和Y轴丝杠支撑座、Y轴丝杠支撑座，一对Y轴侧板底部固接于Y轴底部连接板，一对Y轴侧板上部固接于Y轴导轨固定横板和Y轴导轨固定竖板；四个Y轴滑块分别固接于一对Y轴侧板上；Y轴丝杠螺母通过Y轴丝杠螺母连接件固接于Y轴底部连接板中央；Y轴导轨固接于Y轴导轨固定横板和Y轴导轨固定竖板上；Y轴导轨固接于Y轴导轨固定竖板上；Z轴运动模块驱动电机和3D打印模块驱动电机分别固接于一对Y轴侧板外侧；Y轴丝杠的一端放置在Y轴丝杠支撑座内的轴承上，通过联轴器与Z轴运动模块驱动电机相连，另一端放置在Y轴丝杠支撑座内的轴承上；Y轴丝杠的一端放置在Y轴丝杠支撑座内的轴承上，通过联轴器与3D打印模块驱动电机相连，另一端放置在Y轴丝杠支撑座内的轴承上。4.根据权利要求1所述一种小型五轴数控可增减材加工机床，其特征在于，所述Z轴运动模块包括Z轴滑板、主轴电机夹具、Z轴滑块、一对Z轴导轨、Z轴丝杠螺母连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜舟，宋东晓，王也，马浩宇，朱立达，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21