五轴数控机床制造技术

本实用新型专利技术提供一种五轴数控机床。该五轴数控机床包括底座和Y轴运动模块，Y轴运动模块沿水平方向滑设于底座，Y轴运动模块包括Y轴滑座、中间滑座和Y轴直线电机。其中，Y轴滑座沿水平方向滑设于底座；中间滑座连接于Y轴滑座的右端面的中部，中间滑座沿水平方向滑设于底座；Y轴直线电机包括相对设置的第一电机线圈和第一磁板，且第一电机线圈和第一磁板之间具有间隙，第一磁板设于底座的顶部，第一电机线圈设于中间滑座的底部。该五轴数控机床的Y轴运动模块采用Y轴直线电机在Y轴滑座的单侧进行驱动，提高了该五轴数控机床的加工速度和加工精度。

Five axis NC machine tool

The utility model provides a five axis numerical control machine tool. The five axis numerical control machine tool comprises a base and a Y shaft motion module, wherein, the Y shaft motion module is arranged on the base in a horizontal direction, and the Y shaft motion module comprises a Y shaft sliding seat, a middle sliding seat and a Y axis linear motor. Among them, the Y axis slide along the horizontal direction is arranged in the central base; connecting the Y axis sliding right end surface of the base in the middle of the sliding seat, the middle slide slide along the horizontal direction is arranged on a base; Y axis linear motor comprises oppositely arranged first motor coil and a first magnetic plate, with a gap between the first and the first motor coil and magnet the top plate, a first magnetic plate is arranged in the base, the middle of the first motor coil arranged on the bottom of the sliding seat. The Y axis motion module of the five axis NC machine adopts the Y axis linear motor to drive on one side of the Y shaft sliding seat, which improves the machining speed and machining precision of the five axis NC machine tool.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种五轴数控机床，特别涉及一种T型龙门五轴直线电机数控机床。
技术介绍
在龙门五轴数控机床领域，通常采用滚珠丝杆进行驱动，且驱动方式为在横梁两端进行双驱动的方式。其中，采用滚珠丝杆进行驱动，驱动速度较低，使得龙门五轴数控机床的加工速度较低；且当行程较大时，丝杆的中心也易下垂，进而影响龙门五轴数控机床的稳定性。采用双驱动方式进行驱动，同步性不易控制；当同步性出现差异时，横梁可能会发生严重扭曲，影响龙门五轴数控机床的加工精度。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术加工速度和加工精度较低的缺陷，提供一种五轴数控机床。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种五轴数控机床，其特点在于，其包括一底座和一Y轴运动模块，所述Y轴运动模块沿水平方向滑设于所述底座，所述Y轴运动模块包括：一Y轴滑座，沿所述水平方向滑设于所述底座；一中间滑座，连接于所述Y轴滑座的右端面的中部，所述中间滑座沿所述水平方向滑设于所述底座；一Y轴直线电机，包括相对设置的一第一电机线圈和一第一磁板，且所述第一电机线圈和所述第一磁板之间具有一间隙，所述第一磁板设于所述底座的顶部，所述第一电机线圈设于所述中间滑座的底部。所述第一电机线圈通电，与所述第一磁板产生的磁场相互作用产生推力，采用所述Y轴直线电机进行驱动，提高了所述五轴数控机床的加工速度。采用所述Y轴直线电机对连接于所述Y轴滑座的所述中间滑座进行单侧驱动，不存在同步性问题，克服了因同步性差异而带来的加工精度低的缺陷。另外，驱动作用力方向与所述Y轴滑座的中心位于同一直线上，便于控制，同时提高了所述Y轴运动模块的稳定性。较佳地，所述底座包括：一平台，具有两相对设置的侧平台和连接于两所述侧平台之间的一中间平台，且所述中间平台从两所述侧平台的中部延伸至并伸出两所述侧平台的右端面；两相对设置的侧平台导轨，分别设置于两所述侧平台上，用于使所述Y轴滑座沿所述水平方向滑设于两所述侧平台；两相对设置的中间平台导轨，设置于所述中间平台上，用于使所述中间滑座沿所述水平方向滑设于所述中间平台；所述中间平台的顶部具有一第一凹槽，所述第一凹槽位于两所述中间平台导轨之间，所述第一磁板位于所述第一凹槽内。较佳地，所述五轴数控机床还包括一X轴运动模块，所述X轴运动模块沿垂直方向滑设于所述Y轴运动模块，所述X轴运动模块包括：一X轴滑座，具有一滑动部和一连接部，所述滑动部沿所述垂直方向滑设于所述Y轴滑座，所述连接部的右端面连接于所述滑动部，且所述连接部的横截面垂直于所述滑动部的横截面；一X轴直线电机，包括相对设置的一第二电机线圈和一第二磁板，且所述第二电机线圈和所述第二磁板之间具有一间隙，所述第二磁板设于所述Y轴滑座的顶部，所述第二电机线圈设于所述滑动部的底部。所述X轴运动模块采用所述X轴直线电机进行驱动，进一步提高了所述五轴数控机床的加工速度。较佳地，所述Y轴滑座的顶部沿所述垂直方向具有一凸出部，所述凸出部位于所述第二磁板靠近所述中间滑座的一侧；所述Y轴滑座上还设有两Y轴滑座导轨，其中一所述Y轴滑座导轨设于所述凸出部，另一所述Y轴滑座导轨设于所述Y轴滑座的左端面，用于使所述X轴滑座沿所述垂直方向滑设于所述Y轴滑座，且其中一所述Y轴滑座导轨的顶部与另一所述Y轴滑座导轨的顶部之间具有一间隙。两所述Y轴滑座导轨的导轨面相互垂直，使得所述五轴数控机床的结构更加稳定、动态特性更好、固有频率更高。较佳地，所述五轴数控机床还包括一Z轴运动模块，所述Z轴运动模块沿竖直方向滑设于所述连接部，所述Z轴运动模块包括：一主轴箱，沿所述竖直方向滑设于所述连接部，所述主轴箱的顶部沿所述竖直方向具有一容置空间，一电主轴穿设于所述容置空间内，所述主轴箱的底部具有一第二凹槽；一Z轴直线电机，包括相对设置的一第三电机线圈和一第三磁板，且所述第三电机线圈和所述第三磁板之间具有一间隙，所述第三磁板设于所述连接部的左端面，所述第三电机线圈位于所述第二凹槽内；所述连接部的左端面具有一第三凹槽，所述第三磁板位于所述第三凹槽内；所述连接部的左端面上还设有两相对设置的连接部导轨，所述第三磁板位于两所述连接部导轨之间，两所述连接部导轨用于使所述主轴箱沿所述竖直方向滑设于所述连接部。所述Z轴运动模块采用所述Z轴直线电机进行驱动，进一步提高了所述五轴数控机床的加工速度。较佳地，所述X轴运动模块还包括一平衡组件，所述平衡组件包括：一支架，设于所述连接部的顶部；一气缸，设于所述支架，所述气缸的气缸杆通过一气浮接头连接于所述主轴箱的一端。所述气缸为具有自锁功能的锁紧气缸，一方面所述气缸能够平衡所述Z轴运动模块的自重，提高了所述Z轴运动模块的加速度；另一方面所述气缸能够在突然断电断气的情况下自锁。较佳地，所述五轴数控机床还包括：一X轴光栅尺，尺身固设于所述Y轴滑座的左端面且所述X轴光栅尺的尺身与另一所述Y轴滑座导轨之间具有一间隙、读数头设于所述连接部；一Y轴光栅尺，尺身固设于所述中间平台、读数头设于所述中间滑座；一Z轴光栅尺，尺身固设于所述连接部的侧壁、读数头设于所述主轴箱。所述X轴光栅尺、所述Y轴光栅尺和所述Z轴光栅尺分别对所述X轴运动模块、所述Y轴运动模块和所述Z轴运动模块进行位移检测，实现全闭环控制，能够提高加工速度和加工精度。较佳地，所述第一电机线圈与所述第一磁板之间的间隙、所述第二电机线圈与所述第二磁板之间的间隙、所述第三电机线圈与所述第三磁板之间的间隙均为0.5～0.9mm。以所述第一电机线圈与所述第一磁板之间的间隙为例，若所述间隙过大，随着所述间隙的增大，所述Y轴直线电机的推力减弱，从而使得所述五轴数控机床的切削力减小；若所述间隙过小，所述第一电机线圈与所述第一磁板之间的吸引力过大，会影响与所述第一电机线圈连接的所述中间滑座的刚度，使得所述五轴数控机床的刚性变弱，从而影响加工精度。较佳地，所述五轴数控机床还包括：四个Y轴限位元件，每一所述侧平台上设有两个所述Y轴限位元件，两个所述Y轴限位元件分别位于所述侧平台导轨的两端，且其中一个所述Y轴限位元件位于所述侧平台导轨的内侧，另一个所述Y轴限位元件位于所述侧平台导轨的外侧；两个X轴限位元件，分别设于所述Y轴滑座的两端。较佳地，每一所述Y轴限位元件包括一Y轴限位支架和连接于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种五轴数控机床，其特征在于，其包括一底座和一Y轴运动模块，所述Y轴运动模块沿水平方向滑设于所述底座，所述Y轴运动模块包括：一Y轴滑座，沿所述水平方向滑设于所述底座；一中间滑座，连接于所述Y轴滑座的右端面的中部，所述中间滑座沿所述水平方向滑设于所述底座；一Y轴直线电机，包括相对设置的一第一电机线圈和一第一磁板，且所述第一电机线圈和所述第一磁板之间具有一间隙，所述第一磁板设于所述底座的顶部，所述第一电机线圈设于所述中间滑座的底部。

【技术特征摘要】
1.一种五轴数控机床，其特征在于，其包括一底座和一Y轴运动模块，
所述Y轴运动模块沿水平方向滑设于所述底座，所述Y轴运动模块包括：
一Y轴滑座，沿所述水平方向滑设于所述底座；
一中间滑座，连接于所述Y轴滑座的右端面的中部，所述中间滑座沿所
述水平方向滑设于所述底座；
一Y轴直线电机，包括相对设置的一第一电机线圈和一第一磁板，且所
述第一电机线圈和所述第一磁板之间具有一间隙，所述第一磁板设于所述底
座的顶部，所述第一电机线圈设于所述中间滑座的底部。
2.如权利要求1所述的五轴数控机床，其特征在于，所述底座包括：
一平台，具有两相对设置的侧平台和连接于两所述侧平台之间的一中间
平台，且所述中间平台从两所述侧平台的中部延伸至并伸出两所述侧平台的
右端面；
两相对设置的侧平台导轨，分别设置于两所述侧平台上，用于使所述Y
轴滑座沿所述水平方向滑设于两所述侧平台；
两相对设置的中间平台导轨，设置于所述中间平台上，用于使所述中间
滑座沿所述水平方向滑设于所述中间平台；
所述中间平台的顶部具有一第一凹槽，所述第一凹槽位于两所述中间平
台导轨之间，所述第一磁板位于所述第一凹槽内。
3.如权利要求2所述的五轴数控机床，其特征在于，所述五轴数控机
床还包括一X轴运动模块，所述X轴运动模块沿垂直方向滑设于所述Y轴
运动模块，所述X轴运动模块包括：
一X轴滑座，具有一滑动部和一连接部，所述滑动部沿所述垂直方向滑
设于所述Y轴滑座，所述连接部的右端面连接于所述滑动部，且所述连接部
的横截面垂直于所述滑动部的横截面；
一X轴直线电机，包括相对设置的一第二电机线圈和一第二磁板，且所
述第二电机线圈和所述第二磁板之间具有一间隙，所述第二磁板设于所述Y

\t轴滑座的顶部，所述第二电机线圈设于所述滑动部的底部。
4.如权利要求3所述的五轴数控机床，其特征在于，所述Y轴滑座的
顶部沿所述垂直方向具有一凸出部，所述凸出部位于所述第二磁板靠近所述
中间滑座的一侧；
所述Y轴滑座上还设有两Y轴滑座导轨，其中一所述Y轴滑座导轨设
于所述凸出部，另一所述Y轴滑座导轨设于所述Y轴滑座的左端面，用于
使所述X轴滑座沿所述垂直方向滑设于所述Y轴滑座，且其中一所述Y轴
滑座导轨的顶部与另一所述Y轴滑座导轨的顶部之间具有一间隙。
5.如权利要求4所述的五轴数控机床，其特征在于，所述五轴数控机
床还包括一Z轴运动模块，所述Z轴运动模块沿竖直方向滑设于所述连接部，
所述Z轴运动模块包括：
一主轴箱，沿所述竖直方向滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛文亮，
申请(专利权)人：上海铼钠克数控科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31