分体传动的五轴高精度加工系统技术方案

本发明专利技术公开了一种分体传动的五轴高精度加工系统，驱动电机独立于机床基础设置，从而将动力源与机床本体分开设置，并且，单个方向的驱动采用双电机配合齿轮的驱动模式，可在驱动过程中消除回差，保证驱动精度，并同时避免动力源(电机)的运行所产生的的振动传到机床本身，在长周期使用后，电机驱动精度降低，依然能够保持直线运行和转动的精度，从而保证加工精度等五轴加工系统的优点，可以得到更高的动态特性、进给速度和切削速度，并可获得更好的加工表面质量，提高加工效率；能够自动、高速、高精、高效的连续完成零件多个平面、多种工序的复杂曲面加工，适合于航天、军工、汽车、船舶、医疗、模具等领域。

【技术实现步骤摘要】
分体传动的五轴高精度加工系统
本专利技术涉及一种机床，特别涉及一种五轴联动系统。
技术介绍
五轴联动设备属于数控机床中较普遍的设备，用于复杂结构的零部件的加工；为了保证最终的加工精度，一般配置高速直连主轴和伺服系统，X、Y、Z方向配备滚珠丝杠和直线导轨，利用伺服电机直接无级变速驱动，B、C旋转轴采用伺服电机形成直驱转台，基本上可以保证精度稳定和高动、静态特性；但是，现有的直驱结构在使用时由于长期承受相对较大的扭转力矩，电机的驱动轴以及内部转子、转动副会出现轻微的变形，从而引起相应的震动，该震动会传递至X、Y、Z的直线运动以及B、C旋转轴运动，从而影响最终的加工精度。因此，应对现有的五轴加工系统的传动部分进行改进，使得动力源(电机)的运行所产生的的振动不会传到机床本身，特别是能够长期保持直接的直线运行和转动的精度，从而保证加工精度等五轴加工系统的优点，可以得到更高的动态特性、进给速度和切削速度，并可获得更好的加工表面质量，提高加工效率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的提供一种分体传动的五轴高精度加工系统，使得动力源(电机)的运行所产生的的振动不会传到机床本身，特别是能够长期保持直接的直线运行和转动的精度，从而保证加工精度等五轴加工系统的优点，可以得到更高的动态特性、进给速度和切削速度，并可获得更好的加工表面质量，提高加工效率。本专利技术的分体传动的五轴高精度加工系统，包括基础构造、X轴移动组件、Y轴移动组件、Z轴移动组件、水平转动组件和竖直转动组件；所述X轴移动组件包括X轴拖板组件和X轴驱动组件；所述X轴拖板组件设置于基础构造，所述X轴拖板组件包括X轴拖板和用于驱动拖板在基础构造上沿X轴往复移动的X轴滚珠丝杠组件；所述X轴滚珠丝杠组件的丝杠由X轴驱动组件驱动转动；所述X轴驱动组件包括X轴第一驱动组件和X轴第二驱动组件；X轴第一驱动组件包括X轴第一驱动电机、X轴第一主动齿轮和与X轴滚珠丝杠组件的丝杠传动配合并与X轴第一主动齿轮啮合的X轴第一从动齿轮；X轴第二驱动组件包括X轴第二驱动电机、由X轴第二驱动电机驱动的X轴第二主动齿轮和与X轴滚珠丝杠组件的丝杠传动配合并与X轴第二主动齿轮啮合的X轴第二从动齿轮；所述X轴第一驱动电机和X轴第二驱动电机独立于所述基础构造设置；所述X轴第一驱动电机通过X轴第一主动齿轮和X轴第一从动齿轮驱动X轴滚珠丝杠组件的丝杠向一个方向转动时，所述X轴第二驱动电机通过X轴第二主动齿轮和X轴第二从动齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差；以及，所述X轴第二驱动电机通过X轴第二主动齿轮和X轴第二从动齿轮驱动X轴滚珠丝杠组件的丝杠向另一个方向转动时，所述X轴第一驱动电机通过X轴第一主动齿轮和X轴第一从动齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差。进一步，所述X轴第一主动齿轮、X轴第一从动齿轮、X轴第二主动齿轮和X轴第二从动齿轮均为锥齿轮传动，且所述X轴第一从动齿轮和X轴第二从动齿轮以轮齿相对的方式设置于X轴滚珠丝杠组件的丝杠，所述X轴第一主动齿轮和X轴第二主动齿轮分列X轴滚珠丝杠组件的丝杠两侧。进一步，所述Y轴移动组件包括Y轴拖板组件和Y轴驱动组件；所述Y轴拖板组件位于X轴拖板组件的拖板；所述Y轴拖板组件包括Y轴拖板和用于驱动拖板在X轴拖板组件的拖板上沿Y周往复移动的Y轴滚珠丝杠组件；所述Y轴滚珠丝杠组件的丝杠由Y轴驱动组件驱动转动；所述Y轴驱动组件包括Y轴第一驱动组件和Y轴第二驱动组件；Y轴第一驱动组件包括Y轴第一驱动电机、Y轴第一主动锥齿轮和与Y轴滚珠丝杠组件的丝杠传动配合并与Y轴第一主动锥齿轮啮合的Y轴第一从动锥齿轮；Y轴第二驱动组件包括Y轴第二驱动电机、由Y轴第二驱动电机驱动的Y轴第二主动锥齿轮和与Y轴滚珠丝杠组件的丝杠传动配合并与Y轴第二主动锥齿轮啮合的Y轴第二从动锥齿轮；所述Y轴第一驱动电机和Y轴第二驱动电机独立于所述基础构造设置；所述Y轴第一驱动电机通过Y轴第一主动锥齿轮和Y轴第一从动锥齿轮驱动Y轴滚珠丝杠组件的丝杠向一个方向转动时，所述Y轴第二驱动电机通过Y轴第二主动锥齿轮和Y轴第二从动锥齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差；以及，所述Y轴第二驱动电机通过Y轴第二主动锥齿轮和Y轴第二从动锥齿轮驱动Y轴滚珠丝杠组件的丝杠向另一个方向转动时，所述Y轴第一驱动电机通过Y轴第一主动锥齿轮和Y轴第一从动锥齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差；与所述Y轴第一驱动电机传动配合设置有Y轴第一驱动轴，在所述Y轴第一驱动轴上以圆周方向传动且轴向可滑动的方式设置有Y轴第一驱动轴套，所述Y轴第一主动锥齿轮传动配合设置于Y轴第一驱动轴套，所述Y轴第一驱动轴套被施加向Y轴第一从动锥齿轮的预紧力；与所述Y轴第二驱动电机传动配合设置有Y轴第二驱动轴，在所述Y轴第二驱动轴上以圆周方向传动且轴向可滑动的方式设置有Y轴第二驱动轴套，所述Y轴第二主动锥齿轮传动配合设置于Y轴第二驱动轴套，所述Y轴第二驱动轴套被施加向Y轴第二从动锥齿轮的预紧力；所述Y轴第一驱动轴和Y轴第二驱动轴均平行于X轴方向。进一步，所述Y轴第一从动锥齿轮和Y轴第二从动锥齿轮以轮齿相对的方式设置于Y轴滚珠丝杠组件的丝杠，所述Y轴第一主动锥齿轮和Y轴第二主动锥齿轮分列Y轴滚珠丝杠组件的丝杠两侧。进一步，所述Z轴移动组件包括Z轴拖板组件和Z轴驱动组件；所述Z轴拖板组件位于Y轴拖板组件的拖板；所述Z轴拖板组件包括Z轴拖板和用于驱动Z轴拖板在Y轴拖板上沿Z轴往复移动的Z轴滚珠丝杠组件；所述Z轴滚珠丝杠组件的丝杠由Z轴驱动组件驱动转动；所述Z轴驱动组件包括Z轴第一驱动组件和Z轴第二驱动组件；Z轴第一驱动组件包括Z轴第一驱动电机、Z轴第一主动锥齿轮和与Z轴滚珠丝杠组件的丝杠传动配合并与Z轴第一主动锥齿轮啮合的Z轴第一从动锥齿轮；Z轴第二驱动组件包括Z轴第二驱动电机、由Z轴第二驱动电机驱动的Z轴第二主动锥齿轮和与Z轴滚珠丝杠组件的丝杠传动配合并与Z轴第二主动齿轮啮合的Z轴第二从动齿轮；所述Z轴第一驱动电机和Z轴第二驱动电机设置于所述X轴拖板；所述Z轴第一驱动电机通过Z轴第一主动齿轮和Z轴第一从动齿轮驱动Z轴滚珠丝杠组件的丝杠向一个方向转动时，所述Z轴第二驱动电机通过Z轴第二主动齿轮和Z轴第二从动齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差；所述Z轴第二驱动电机通过Z轴第二主动齿轮和Z轴第二从动齿轮驱动Z轴滚珠丝杠组件的丝杠向另一个方向转动时，所述Z轴第一驱动电机通过Z轴第一主动齿轮和Z轴第一从动齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差；与所述Z轴第一驱动电机传动配合设置有Z轴第一驱动轴，在所述Z轴第一驱动轴上以圆周方向传动且轴向可滑动的方式设置有Z轴第一驱动轴套，所述Z轴第一主动锥齿轮传动配合设置于Z轴第一驱动轴套，所述Z轴第一驱动轴套被施加向Z轴第一从动锥齿轮的预紧力；与所述Z轴第二驱动电机传动配合设置有Z轴第二驱动轴，在所述Z轴第二驱动轴上以圆周方向传动且轴向可滑动的方式设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分体传动的五轴高精度加工系统，其特征在于：包括基础构造、X轴移动组件、Y轴移动组件、Z轴移动组件、水平转动组件和竖直转动组件；/n所述X轴移动组件包括X轴拖板组件和X轴驱动组件；/n所述X轴拖板组件设置于基础构造，所述X轴拖板组件包括X轴拖板和用于驱动拖板在基础构造上沿X轴往复移动的X轴滚珠丝杠组件；所述X轴滚珠丝杠组件的丝杠由X轴驱动组件驱动转动；/n所述X轴驱动组件包括X轴第一驱动组件和X轴第二驱动组件；/nX轴第一驱动组件包括X轴第一驱动电机、X轴第一主动齿轮和与X轴滚珠丝杠组件的丝杠传动配合并与X轴第一主动齿轮啮合的X轴第一从动齿轮；/nX轴第二驱动组件包括X轴第二驱动电机、由X轴第二驱动电机驱动的X轴第二主动齿轮和与X轴滚珠丝杠组件的丝杠传动配合并与X轴第二主动齿轮啮合的X轴第二从动齿轮；/n所述X轴第一驱动电机和X轴第二驱动电机独立于所述基础构造设置；/n所述X轴第一驱动电机通过X轴第一主动齿轮和X轴第一从动齿轮驱动X轴滚珠丝杠组件的丝杠向一个方向转动时，所述X轴第二驱动电机通过X轴第二主动齿轮和X轴第二从动齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差；/n以及，所述X轴第二驱动电机通过X轴第二主动齿轮和X轴第二从动齿轮驱动X轴滚珠丝杠组件的丝杠向另一个方向转动时，所述X轴第一驱动电机通过X轴第一主动齿轮和X轴第一从动齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差。/n...

【技术特征摘要】
1.一种分体传动的五轴高精度加工系统，其特征在于：包括基础构造、X轴移动组件、Y轴移动组件、Z轴移动组件、水平转动组件和竖直转动组件；
所述X轴移动组件包括X轴拖板组件和X轴驱动组件；
所述X轴拖板组件设置于基础构造，所述X轴拖板组件包括X轴拖板和用于驱动拖板在基础构造上沿X轴往复移动的X轴滚珠丝杠组件；所述X轴滚珠丝杠组件的丝杠由X轴驱动组件驱动转动；
所述X轴驱动组件包括X轴第一驱动组件和X轴第二驱动组件；
X轴第一驱动组件包括X轴第一驱动电机、X轴第一主动齿轮和与X轴滚珠丝杠组件的丝杠传动配合并与X轴第一主动齿轮啮合的X轴第一从动齿轮；
X轴第二驱动组件包括X轴第二驱动电机、由X轴第二驱动电机驱动的X轴第二主动齿轮和与X轴滚珠丝杠组件的丝杠传动配合并与X轴第二主动齿轮啮合的X轴第二从动齿轮；
所述X轴第一驱动电机和X轴第二驱动电机独立于所述基础构造设置；
所述X轴第一驱动电机通过X轴第一主动齿轮和X轴第一从动齿轮驱动X轴滚珠丝杠组件的丝杠向一个方向转动时，所述X轴第二驱动电机通过X轴第二主动齿轮和X轴第二从动齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差；
以及，所述X轴第二驱动电机通过X轴第二主动齿轮和X轴第二从动齿轮驱动X轴滚珠丝杠组件的丝杠向另一个方向转动时，所述X轴第一驱动电机通过X轴第一主动齿轮和X轴第一从动齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差。


2.根据权利要求1所述的分体传动的五轴高精度加工系统，其特征在于：所述X轴第一主动齿轮、X轴第一从动齿轮、X轴第二主动齿轮和X轴第二从动齿轮均为锥齿轮传动，且所述X轴第一从动齿轮和X轴第二从动齿轮以轮齿相对的方式设置于X轴滚珠丝杠组件的丝杠，所述X轴第一主动齿轮和X轴第二主动齿轮分列X轴滚珠丝杠组件的丝杠两侧。


3.根据权利要求1所述的分体传动的五轴高精度加工系统，其特征在于：所述Y轴移动组件包括Y轴拖板组件和Y轴驱动组件；
所述Y轴拖板组件位于X轴拖板组件的拖板；所述Y轴拖板组件包括Y轴拖板和用于驱动拖板在X轴拖板组件的拖板上沿Y周往复移动的Y轴滚珠丝杠组件；所述Y轴滚珠丝杠组件的丝杠由Y轴驱动组件驱动转动；所述Y轴驱动组件包括Y轴第一驱动组件和Y轴第二驱动组件；
Y轴第一驱动组件包括Y轴第一驱动电机、Y轴第一主动锥齿轮和与Y轴滚珠丝杠组件的丝杠传动配合并与Y轴第一主动锥齿轮啮合的Y轴第一从动锥齿轮；
Y轴第二驱动组件包括Y轴第二驱动电机、由Y轴第二驱动电机驱动的Y轴第二主动锥齿轮和与Y轴滚珠丝杠组件的丝杠传动配合并与Y轴第二主动锥齿轮啮合的Y轴第二从动锥齿轮；
所述Y轴第一驱动电机和Y轴第二驱动电机独立于所述基础构造设置；
所述Y轴第一驱动电机通过Y轴第一主动锥齿轮和Y轴第一从动锥齿轮驱动Y轴滚珠丝杠组件的丝杠向一个方向转动时，所述Y轴第二驱动电机通过Y轴第二主动锥齿轮和Y轴第二从动锥齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差；
以及，所述Y轴第二驱动电机通过Y轴第二主动锥齿轮和Y轴第二从动锥齿轮驱动Y轴滚珠丝杠组件的丝杠向另一个方向转动时，所述Y轴第一驱动电机通过Y轴第一主动锥齿轮和Y轴第一从动锥齿轮向反方向形成抵抗，用于消除回差；
与所述Y轴第一驱动电机传动配合设置有Y轴第一驱动轴，在所述Y轴第一驱动轴上以圆周方向传动且轴向可滑动的方式设置有Y轴第一驱动轴套，所述Y轴第一主动锥齿轮传动配合设置于Y轴第一驱动轴套，所述Y轴第一驱动轴套被施加向Y轴第一从动锥齿轮的预紧力；
与所述Y轴第二驱动电机传动配合设置有Y轴第二驱动轴，在所述Y轴第二驱动轴上以圆周方向传动且轴向可滑动的方式设置有Y轴第二驱动轴套，所述Y轴第二主动锥齿轮传动配合设置于Y轴第二驱动轴套，所述Y轴第二驱动轴套被施加向Y轴第二从动锥齿轮的预紧力；
所述Y轴第一驱动轴和Y轴第二驱动轴均平行于X轴方向。


4.根据权利要求3所述的分体传动的五轴高精度加工系统，其特征在于：所述Y轴第一从动锥齿轮和Y轴第二从动锥齿轮以轮齿相对的方式设置于Y轴滚珠丝杠组件的丝杠，所述Y轴第一主动锥齿轮和Y轴第二主动锥齿轮分列Y轴滚珠丝杠组件的丝杠两侧。


5.根据权利要求3所述的分体传动的五轴高精度加工系统，其特征在于：所述Z轴移动组件包括Z轴拖板组件和Z轴驱动组件；
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：田进宏，周涛，陈勇，廖家猛，杨永，潘良，伍国果，
申请(专利权)人：重庆华中数控技术有限公司，重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50