一种动梁龙门式五轴联动加工中心制造技术

本发明专利技术涉及一种动梁龙门式五轴联动加工中心，在机床设置五轴，其中，Y轴机构包括横梁和安装在机床上的一对Y轴单元，横梁架设在Y轴导轨上，由Y轴电机驱动丝杆传动单元带动横梁沿Y轴前后运动；X轴机构包括拖板和安装在横梁前面板的一对X轴单元，拖板安装在X轴导轨上，由X轴电机驱动丝杆传动单元带动拖板沿X轴左右运动；Z轴机构包括滑枕、在拖板上的丝杆传动单元和一对Z轴导轨，滑枕沿Z轴导轨滑动，由Z轴电机驱动丝杆传动单元带动滑枕连同主轴沿Z轴上下运动；主轴的下方为设置摇篮转台的工作台，绕工作台的中心旋转轴旋转构成C轴机构，由摇篮转台的回转构成A轴机构；刀库装置供主轴换刀。具有结构简单、承载能力大的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种动梁龙门式五轴联动加工中心
本专利技术涉及一种动梁龙门式五轴联动加工中心。
技术介绍
五轴联动机床是数控机床制造技术的标志性产品，是数控技术中难度最大、应用范围最广的技术。国际上把五轴加工技术作为一个国家工业化水平的标志。它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工，各构型机床的产生，比如航空航天五轴加工中心，高精度五轴模具数控机床，五轴联动雕刻机等等，是船舶、航天航空、模具、高精密仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述存在问题，提供一种结构简单、承载能力大的动梁龙门式五轴联动加工中心。本专利技术的目的是这样实现的：包括机床、Y轴机构、X轴机构、Z轴机构、主轴、C轴机构、A轴机构和刀库装置，机床为具有左、右立板的整体结构床身；Y轴机构包括横梁和安装在左、右立板上的Y轴单元，Y轴单元包括沿Y轴设置的丝杆传动单元和Y轴导轨，横梁沿X轴架设在Y轴导轨上，由Y轴电机驱动沿Y轴设置的丝杆传动单元带动横梁沿Y轴前后运动；X轴机构包括拖板和安装在横梁前面板上、下侧的X轴单元，X轴单元包括沿X轴设置的丝杆传动单元和X轴导轨，拖板安装在X轴导轨上，由X轴电机驱动沿X轴设置的丝杆传动单元带动拖板沿X轴左右运动；Z轴机构包括滑枕、在拖板上沿Z轴设置的丝杆传动单元和安装在拖板前方左、右侧的一对Z轴导轨，滑枕沿Z轴导轨滑动，由Z轴电机驱动沿Z轴设置的丝杆传动单元带动滑枕连同主轴沿Z轴上下运动；主轴的下方为工作台，工作台设置在摇篮转台上，工作台绕工作台的中心旋转轴旋转构成C轴机构，摇篮转台的回转轴与Y轴平行，由摇篮转台的回转构成A轴机构；刀库装置设置在左、右立板的中间后部，主轴沿Y轴往后移动至刀库装置的换刀点换刀。本专利技术，Y轴单元设置有Y轴光栅尺，Y轴光栅尺通过沿Y轴设置的丝杆传动单元的丝杆螺母的移动而测量横梁沿Y轴的前后行程；X轴单元设置有X轴光栅尺，X轴光栅尺通过沿X轴设置的丝杆传动单元的丝杆螺母的移动而测量拖板沿X轴的左右行程；Z轴单元设置有Z轴光栅尺，Z轴光栅尺通过沿Z轴设置的丝杆传动单元的丝杆螺母的移动而测量滑枕沿Z轴的上下行程。本专利技术，沿Y轴设置的丝杆传动单元、沿X轴设置的丝杆传动单元、沿Z轴设置的丝杆传动单元均包括丝杆尾座、丝杆、电机座、丝杆支撑单元、联轴器、丝杆螺母；丝杆尾座和丝杆支撑单元分别对丝杆的两端进行支撑和固定，丝杆支撑单元与电机座用螺钉固定，联轴器的一端固定在丝杆的头部，联轴器的另一端与电机相连接。本专利技术，在左、右立板上开设有窗口，构成可从机床正前方、工作台正上方、左立板窗口和右立板窗口四个方向上下料的结构。本专利技术，在左立板窗口或右立板窗口装设有油雾收集器。本专利技术，横梁采用中空结构横梁。本专利技术，加工时，刀具沿Y轴前后运动、沿X轴左右运动、沿Z轴上下运动，工件在工作台通过C轴旋转转动及摇篮转台的A轴回转，构成五轴联动加工结构。本专利技术，采用动梁龙门式五轴联动加工中心结构，占地面积小，承载能力大，后端行程用于换刀，前端行程用于加工，主轴的结构简单且刚性好；机床采用矿物铸造材质，左、右立板与床身为整体结构机床前端部位安装摇篮式回转工作台，后端部位放置刀库，整体结构刚性好；横梁采用三角形截面且中空结构，采用力学分析软件模拟校核保证强度，减轻横梁的重量同时大大降低横梁移动方向的传动件和电机的负载。为方便机床上下料并考虑机器人自动化上下料，可以从四个方向上下料，分别是正前方、正上方、床身左侧窗口和床身右侧窗口，其中床身左侧和右侧窗口还可以根据需要选装油雾收集器的出口。下面实施例结合附图对本专利技术作进一步的说明。附图说明图1是本专利技术的一个实施例的立体结构示意图；图2是图1实施例的摇篮式回转工作台的立体结构示意图；图3是图1实施例的丝杆传动单元的立体结构示意图。图中，1、Y轴导轨；2、Y轴电机；3、X轴导轨；4、X轴电机；5、Z轴导轨；6、Z轴电机；7、主轴；8、工作台；9、摇篮转台；10、Y轴光栅尺；11、X轴光栅尺；12、丝杆尾座；13、丝杆；14、电机座；15、丝杆支撑单元；16、联轴器；17、丝杆螺母；18、立板；19、横梁；20、拖板；21、滑枕；22、刀库装置；23、Z轴光栅尺；Y、Y轴；X、X轴；Z、Z轴；C、工作台的中心旋转轴；A、摇篮转台的回转轴。具体实施方式参照图1至图3，本实施例是一种动梁龙门式五轴联动加工中心，包括机床、Y轴机构、X轴机构、Z轴机构、主轴、C轴机构、A轴机构和刀库装置，机床为具有左、右立板18的整体结构床身；Y轴机构包括横梁19和安装在左、右立板上的Y轴单元，Y轴单元包括沿Y轴设置的丝杆传动单元和Y轴导轨1，横梁沿X轴架设在Y轴导轨上，由Y轴电机2驱动沿Y轴设置的丝杆传动单元带动横梁沿Y轴前后运动；X轴机构包括拖板20和安装在横梁前面板上、下侧的X轴单元，X轴单元包括沿X轴设置的丝杆传动单元和X轴导轨3，拖板安装在X轴导轨上，由X轴电机4驱动沿X轴设置的丝杆传动单元带动拖板沿X轴左右运动；Z轴机构包括滑枕21、在拖板上沿Z轴设置的丝杆传动单元和安装在拖板前方左、右侧的一对Z轴导轨5，滑枕沿Z轴导轨滑动，由Z轴电机6驱动沿Z轴设置的丝杆传动单元带动滑枕连同主轴7沿Z轴上下运动；主轴的下方为工作台8，工作台设置在摇篮转台9上，工作台绕工作台的中心旋转轴C旋转构成C轴机构，摇篮转台的回转轴A与Y轴平行，由摇篮转台的回转构成A轴机构；刀库装置22设置在左、右立板的中间后部，主轴沿Y轴往后移动至刀库装置的换刀点换刀；Y轴单元设置有Y轴光栅尺10，Y轴光栅尺通过沿Y轴设置的丝杆传动单元的丝杆螺母的移动而测量横梁沿Y轴的前后行程；X轴单元设置有X轴光栅尺11，X轴光栅尺通过沿X轴设置的丝杆传动单元的丝杆螺母的移动而测量拖板沿X轴的左右行程；Z轴单元设置有X轴光栅尺23，Z轴光栅尺通过沿Z轴设置的丝杆传动单元的丝杆螺母的移动而测量滑枕沿Z轴的上下行程；沿Y轴设置的丝杆传动单元、沿X轴设置的丝杆传动单元、沿Z轴设置的丝杆传动单元均包括丝杆尾座12、丝杆13、电机座14、丝杆支撑单元15、联轴器16、丝杆螺母17；丝杆尾座和丝杆支撑单元分别对丝杆的两端进行支撑和固定，丝杆支撑单元与电机座用螺钉固定，联轴器的一端固定在丝杆的头部，联轴器的另一端与电机相连接；在左、右立板上开设有窗口，构成可从机床正前方、工作台正上方、左立板窗口和右立板窗口四个方向上下料的结构；在左立板窗口或右立板窗口装设有油雾收集器；横梁采用中空结构横梁。本实施例的工作过程，参照图1，机床的底部用五个垫铁调平，左立板、右立板上表面均安装Y轴导轨、沿Y轴设置的丝杆传动单元、Y轴光栅尺，Y轴电机与Y轴丝杆传动单元的联轴器连接，横梁沿X轴架设在Y轴导轨上并与两侧的丝杆螺母用螺钉连接，Y轴电机驱动丝杆传动单元的丝杆螺母带动横梁沿Y轴前后运动。X轴机构安装在横梁前面板上，拖板安装在一对X轴导轨上并用螺钉连接，一对沿X轴设置的丝杆传动单元上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动梁龙门式五轴联动加工中心，其特征在于：/n包括机床、Y轴机构、X轴机构、Z轴机构、主轴、C轴机构、A轴机构和刀库装置，所述机床为具有左、右立板（18）的整体结构床身；/n所述Y轴机构包括横梁（19）和安装在左、右立板上的Y轴单元，Y轴单元包括沿Y轴设置的丝杆传动单元和Y轴导轨（1），横梁沿X轴架设在Y轴导轨上，由Y轴电机（2）驱动沿Y轴设置的丝杆传动单元带动横梁沿Y轴（Y）前后运动；/n所述X轴机构包括拖板（20）和安装在横梁前面板上、下侧的X轴单元，X轴单元包括沿X轴设置的丝杆传动单元和X轴导轨（3），拖板安装在X轴导轨上，由X轴电机（4）驱动沿X轴设置的丝杆传动单元带动拖板沿X轴（X）左右运动；/n所述Z轴机构包括滑枕（21）、在拖板上沿Z轴设置的丝杆传动单元和安装在拖板前方左、右侧的一对Z轴导轨（5），滑枕沿Z轴导轨滑动，由Z轴电机（6）驱动沿Z轴设置的丝杆传动单元带动滑枕连同主轴（7）沿Z轴（Z）上下运动；/n所述主轴的下方为工作台（8），工作台设置在摇篮转台（9）上，工作台绕工作台的中心旋转轴（C）旋转构成C轴机构，摇篮转台的回转轴（A）与Y轴平行，由摇篮转台的回转构成A轴机构；/n所述刀库装置（22）设置在左、右立板的中间后部，所述主轴沿Y轴往后移动至刀库装置的换刀点换刀。/n...

【技术特征摘要】
1.一种动梁龙门式五轴联动加工中心，其特征在于：
包括机床、Y轴机构、X轴机构、Z轴机构、主轴、C轴机构、A轴机构和刀库装置，所述机床为具有左、右立板（18）的整体结构床身；
所述Y轴机构包括横梁（19）和安装在左、右立板上的Y轴单元，Y轴单元包括沿Y轴设置的丝杆传动单元和Y轴导轨（1），横梁沿X轴架设在Y轴导轨上，由Y轴电机（2）驱动沿Y轴设置的丝杆传动单元带动横梁沿Y轴（Y）前后运动；
所述X轴机构包括拖板（20）和安装在横梁前面板上、下侧的X轴单元，X轴单元包括沿X轴设置的丝杆传动单元和X轴导轨（3），拖板安装在X轴导轨上，由X轴电机（4）驱动沿X轴设置的丝杆传动单元带动拖板沿X轴（X）左右运动；
所述Z轴机构包括滑枕（21）、在拖板上沿Z轴设置的丝杆传动单元和安装在拖板前方左、右侧的一对Z轴导轨（5），滑枕沿Z轴导轨滑动，由Z轴电机（6）驱动沿Z轴设置的丝杆传动单元带动滑枕连同主轴（7）沿Z轴（Z）上下运动；
所述主轴的下方为工作台（8），工作台设置在摇篮转台（9）上，工作台绕工作台的中心旋转轴（C）旋转构成C轴机构，摇篮转台的回转轴（A）与Y轴平行，由摇篮转台的回转构成A轴机构；
所述刀库装置（22）设置在左、右立板的中间后部，所述主轴沿Y轴往后移动至刀库装置的换刀点换刀。


2.根据权利要求1所述的动梁龙门式五轴联动加工中心，其特征在于：所述Y轴单元设置有Y轴光栅尺（10），Y轴光栅尺通过沿Y轴设置的丝杆传动单元的丝杆螺母的移动而测量横梁沿Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡汉生，黄展源，蔡桂阳，郑成杰，朱楚生，吴文标，张伟，黄楚明，易兆群，郑辰杰，
申请(专利权)人：巨轮智能装备股份有限公司，巨轮中德机器人智能制造有限公司，广东钜欧云控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44