六轴联动的数控刨削加工中心及其配套的非旋转曲面刀具制造技术

本发明专利技术公开了六轴联动的数控刨削加工中心及其配套的非旋转曲面刀具，包括机架、X方向直线平动运动数控轴、Z方向直线平动运动数控轴、X方向旋转运动数控轴、Y方向旋转运动数控轴、Z方向旋转运动数控轴和Y方向直线平动运动数控轴，所述X方向直线平动运动数控轴由X方向平动伺服电机和X方向滚珠丝杆组成。本发明专利技术将现有数控铣削加工中心的刀具切削主运动由旋转运动改变为直线平动，将刀具曲面由旋转曲面改变为非旋转曲面，使该数控刨削加工中心在宽行数控加工某些类型的复杂曲面时，具有更高的加工精度和加工效率，并且可以按所加工曲面实际尺寸来确定非旋转刀具曲面片的大小，减少刀具和机床结构的设计尺寸。

【技术实现步骤摘要】
六轴联动的数控刨削加工中心及其配套的非旋转曲面刀具
本专利技术涉及数控机床相关
，具体为六轴联动的数控刨削加工中心及其配套的非旋转曲面刀具。
技术介绍
数控机床是数字控制机床(Computernumericalcontrolmachinetools)的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。目前的机床数控加工中心主要以铣削数控加工中心为主，其特征是：刀具（铣刀）曲面必须是完整的旋转曲面，刀具切削主运动必须是以刀具旋转曲面的旋转中心线为旋转轴的旋转运动，这样的刀具结构和机床运动特征，一方面刀具曲面形状被限制为旋转曲面，使复杂曲面宽行数控加工的效率和精度的提高受到限制；另一方面，由于刀具切削主运动是旋转运动，为了确保机床主轴在高速旋转状态下的动平衡，刀具曲面必须是完整的旋转曲面，这造成宽行加工大曲率半径的复杂曲面（特别是凸面）时，不得不采用完整的大旋转半径的旋转曲面刀具，使刀具和机床的结构尺寸、特别是机床主轴的结构尺寸随之增大，需要进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供六轴联动的数控刨削加工中心及其配套的非旋转曲面刀具，以解决上述
技术介绍
中提到的目前铣削数控加工中刀具（铣刀）曲面必须是完整的旋转曲面，刀具切削主运动必须是以刀具旋转曲面的旋转中心线为旋转轴的旋转运动，这样的刀具结构和机床运动特征，一方面刀具曲面形状被限制为旋转曲面，使复杂曲面宽行数控加工的效率和精度的提高受到限制；另一方面，由于刀具切削主运动是旋转运动，为了确保机床主轴在高速旋转状态下的动平衡，刀具曲面必须是完整的旋转曲面，这造成宽行加工大曲率半径的复杂曲面（特别是凸面）时，不得不采用完整的大旋转半径的旋转曲面刀具，使刀具和机床的结构尺寸、特别是机床主轴的结构尺寸随之增大的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：六轴联动的数控刨削加工中心，包括机架、X方向直线平动运动数控轴、Z方向直线平动运动数控轴、X方向旋转运动数控轴、Y方向旋转运动数控轴、Z方向旋转运动数控轴和Y方向直线平动运动数控轴，所述X方向直线平动运动数控轴由X方向平动伺服电机和X方向滚珠丝杆组成，所述X方向平动伺服电机固定安装在机架上，所述X方向滚珠丝杆与机架转动连接，所述X方向平动伺服电机的输出轴与X方向滚珠丝杆一端固定连接。优选的，所述Z方向直线平动运动数控轴由Z方向平动伺服电机和Z方向滚珠丝杆组成，所述Z方向平动伺服电机通过安装板与X方向滚珠丝杆上的滑动螺母固定连接，所述Z方向平动伺服电机的输出轴与Z方向滚珠丝杆一端固定连接。优选的，所述X方向旋转运动数控轴包括X方向旋转伺服电机，所述X方向旋转伺服电机位于X方向平动伺服电机下方一侧，且X方向旋转伺服电机通过安装板与Z方向滚珠丝杆上的滑动螺母固定连接。优选的，所述Y方向旋转运动数控轴包括Y方向旋转伺服电机，所述Y方向旋转伺服电机通过安装板与X方向旋转伺服电机的输出轴固定连接。优选的，所述Z方向旋转运动数控轴包括Z方向旋转伺服电机，所述Z方向旋转伺服电机通过安装板与Y方向旋转伺服电机的输出轴固定连接。优选的，所述Y方向直线平动运动数控轴由Y方向平动伺服电机和Y方向滚珠丝杆组成，所述Y方向平动伺服电机固定安装在机架上，所述Y方向滚珠丝杆转动安装在机架上端，所述Y方向平动伺服电机的输出轴与Y方向滚珠丝杆一端固定连接，所述Y方向滚珠丝杆的滑动螺母上固定安装有工作台。六轴联动的数控刨削加工中心配套的非旋转曲面刀具，所述Z方向旋转伺服电机的输出轴上固定安装有非旋转曲面刀具，所述非旋转曲面刀具上表面设有安装座，且非旋转曲面刀具通过安装座与Z方向旋转伺服电机的输出轴固定连接，所述非旋转曲面刀具下表面设有刀面，所述刀面呈曲面设置。本专利技术提供了六轴联动的数控刨削加工中心，具备以下有益效果：本专利技术以主切削运动为直线平动的刨削替代主切削运动为旋转运动的铣削，以刀具曲面为非旋转曲曲面片的刨刀替代刀具曲面为旋转曲面的铣刀，相较于现有的以旋转曲面刀具宽行数控铣削加工复杂曲面的方式，本专利技术对某类复杂曲面进行宽行数控切削加工的效率和精度更高，而且，刀具曲面片的大小可以根据待加工复杂曲面的大小进行设计，从而使刀具和机床结构尺寸可以设计得更小，特别是，采用刀具曲面凹面宽行数控加工复杂曲面的凸面时，具有无可替代的便利和优势，便于推广和使用。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的机床机构运动简图；图3为本专利技术的非旋转曲面刀具结构示意图。图中：1、X方向平动伺服电机；2、Z方向平动伺服电机；3、X方向旋转伺服电机；4、Y方向旋转伺服电机；5、Z方向旋转伺服电机；6、Y方向平动伺服电机；7、Y方向滚珠丝杆；8、Z方向滚珠丝杆；9、X方向滚珠丝杆；10、非旋转曲面刀具；11、工件；12、机架；13、工作台；14、机床控制柜；15、刀面；16、安装座。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1-3所示，本专利技术提供一种技术方案：六轴联动的数控刨削加工中心，包括机架12、X方向直线平动运动数控轴、Z方向直线平动运动数控轴、X方向旋转运动数控轴、Y方向旋转运动数控轴、Z方向旋转运动数控轴和Y方向直线平动运动数控轴，所述X方向直线平动运动数控轴由X方向平动伺服电机1和X方向滚珠丝杆9组成，所述X方向平动伺服电机1固定安装在机架12上，所述X方向滚珠丝杆9与机架12转动连接，所述X方向平动伺服电机1的输出轴与X方向滚珠丝杆9一端固定连接。所述Z方向直线平动运动数控轴由Z方向平动伺服电机2和Z方向滚珠丝杆8组成，所述Z方向平动伺服电机2通过安装板与X方向滚珠丝杆9上的滑动螺母固定连接，所述Z方向平动伺服电机2的输出轴与Z方向滚珠丝杆8一端固定连接，可以利用Z方向平动伺服电机2工作带动Z方向滚珠丝杆8转动，使丝杆螺母座直线运动，通过Z方向滚珠丝杆8将Z方向平动伺服电机2的旋转运动转化为直线平动的Z方向进给运动。所述X方向旋转运动数控轴包括X方向旋转伺服电机3，所述X方向旋转伺服电机3位于X方向平动伺服电机1下方一侧，且X方向旋转伺服电机3通过安装板与Z方向滚珠丝杆8上的滑动螺母固定连接，由X方向旋转伺服电机3驱动形成X方向的摆动旋转进给运动。所述Y方向旋转运动数控轴包括Y方向旋转伺服电机4，所述Y方向旋转伺服电机4通过安装板与X方向旋转伺服电机3的输出轴固定连接，由Y方向旋转伺服电机4驱动形成Y方向的摆动旋转进给运动。所述Z方向旋转运动数控轴包括Z方向旋转伺服电机5，所述Z方向旋转伺服电机5通过安装板与Y方向旋转伺服电机4的输出轴固定连接，由Z方向旋转伺服电机5驱动形成Z方向的摆动旋转进给运动。所述Y方向直线平动运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.六轴联动的数控刨削加工中心，其特征在于，包括机架（12）、X方向直线平动运动数控轴、Z方向直线平动运动数控轴、X方向旋转运动数控轴、Y方向旋转运动数控轴、Z方向旋转运动数控轴和Y方向直线平动运动数控轴，所述X方向直线平动运动数控轴由X方向平动伺服电机（1）和X方向滚珠丝杆（9）组成，所述X方向平动伺服电机（1）固定安装在机架（12）上，所述X方向滚珠丝杆（9）与机架（12）转动连接，所述X方向平动伺服电机（1）的输出轴与X方向滚珠丝杆（9）一端固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.六轴联动的数控刨削加工中心，其特征在于，包括机架（12）、X方向直线平动运动数控轴、Z方向直线平动运动数控轴、X方向旋转运动数控轴、Y方向旋转运动数控轴、Z方向旋转运动数控轴和Y方向直线平动运动数控轴，所述X方向直线平动运动数控轴由X方向平动伺服电机（1）和X方向滚珠丝杆（9）组成，所述X方向平动伺服电机（1）固定安装在机架（12）上，所述X方向滚珠丝杆（9）与机架（12）转动连接，所述X方向平动伺服电机（1）的输出轴与X方向滚珠丝杆（9）一端固定连接。


2.根据权利要求1所述的六轴联动的数控刨削加工中心，其特征在于：所述Z方向直线平动运动数控轴由Z方向平动伺服电机（2）和Z方向滚珠丝杆（8）组成，所述Z方向平动伺服电机（2）通过安装板与X方向滚珠丝杆（9）上的滑动螺母固定连接，所述Z方向平动伺服电机（2）的输出轴与Z方向滚珠丝杆（8）一端固定连接。


3.根据权利要求1所述的六轴联动的数控刨削加工中心，其特征在于：所述X方向旋转运动数控轴包括X方向旋转伺服电机（3），所述X方向旋转伺服电机（3）位于X方向平动伺服电机（1）下方一侧，且X方向旋转伺服电机（3）通过安装板与Z方向滚珠丝杆（8）上的滑动螺母固定连接。


4.根据权利要求1所述的六轴联动的数控刨削加工中心，其特征在于：所述Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：周凯红，王志永，张烈平，曾亦愚，吴桥生，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45