五轴联动刀具数控磨床制造技术

本实用新型专利技术涉及数控磨床技术领域，具体公开了一种五轴联动刀具数控磨床，包括床身基座，所述床身基座的顶部固定有滑台基座，所述滑台基座顶部的右侧设有第一滑台，所述第一滑台包括有两根呈横向固定的第一导轨和第二导轨，且该第一滑台上设有X轴滑座和用于驱动X轴滑座左右滑动的第一驱动机构；本实用新型专利技术将第一旋转驱动机构置于下支撑轴承之下，而下支撑轴承安装在框架式基座内，保证了主轴箱体及其上安装的部件的重量完全覆压在下支撑轴承上，再传导到呈半包围框架式结构的C轴基座上，而第一旋转驱动机构不承受额外负载，从而只需要对主轴箱体提供足够的旋转扭矩即可，满足高精高转速的工作需要。

【技术实现步骤摘要】
五轴联动刀具数控磨床
本技术涉及数控磨床
，具体涉及一种五轴联动刀具数控磨床。
技术介绍
五轴联动刀具数控磨床是一种科技含量高、精密度高、专门用于加工复杂曲面的机床，这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。目前，五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。传统的五轴联动刀具数控磨床，其五轴的排布方式为X/Y/Z/A轴组成一部分，C轴组成另一部分。但该结构已经不能满足现代化生产加工的需要。现有的五轴联动数控机床，其五轴的排布方式通常是X/Y/A轴组成一部分，Z/C轴组成一部分。A轴安装于X轴滑台上，X轴滑台坐落在Y轴滑台上；或者，A轴安装于Y轴滑台上，Y轴滑台坐落在X轴滑台上；同时，C轴坐落在Z轴滑台上，Z轴上设有电主轴，电主轴上套设有工作砂轮；或者，Z轴滑台坐落在C轴上，C轴上放置有电主轴，电主轴上套设有工作砂轮。但是，Z轴坐落在C轴上的形式，C轴旋转过程除了克服工作负载之外，还需要负担Z轴整体及电主轴（砂轮工作轴）的重量，过大的承重会使得C轴圆弧转动磨削只能使用低速旋转，降低了工作效率。特别是在急停急转过程中，Z轴整体及电主轴（砂轮工作轴）自重产生的冲击惯量对C轴造成额外磨损，影响设备长期稳定工作的精度。同时，市场上现有的悬挂式或者平放式角度头（即电主轴），由于只有上部或者下部具有支撑轴承，在快速旋转急停定位时，由于惯性的原因，不可避免的无支撑的上部或者下部会有前倾或者后滞现象，从而带动整个角度头产生微颤动，影响定位精度及机构使用寿命；另外，市场上现有的悬挂式或者平放式，将角度头的全部重量加载在旋转驱动机构上，大大增加其额外负载，而这部分负载会导致旋转驱动机构内部的摩擦力大大增加，故其在为角度头提供足够扭矩之外还要额外克服由于重量负载产生的摩擦扭矩，从而影响旋转驱动机构的旋转定位速度及精度，也会大大降低其使用寿命。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种五轴联动刀具数控磨床，该设计方案具备结构钢性好，提升定位精度及各机构使用寿命的优点，解决了现有的装置结构钢性较差，定位精度较差且各机构的使用寿命较短的问题。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：本技术的五轴联动刀具数控磨床，包括床身基座，所述床身基座的顶部固定有滑台基座，所述滑台基座顶部的右侧设有第一滑台，所述第一滑台包括有两根呈横向固定的第一导轨和第二导轨，且该第一滑台上设有X轴滑座和用于驱动X轴滑座左右滑动的第一驱动机构，所述X轴滑座的顶部安装有C轴基座，该C轴基座的顶部与底部之间通过两个支撑轴承转动连接有一个主轴箱体，位于C轴基座底部的支撑轴承之下设有用于驱动主轴箱体进行360°旋转的第一旋转驱动机构；所述滑台基座顶部的左侧设有第二滑台，所述第二滑台包括有两根呈纵向固定的第三导轨和第四导轨，且该第二滑台上设有Y轴箱体和用于驱动Y轴箱体前后移动的第二驱动机构；所述Y轴箱体右侧面的前后部均垂直固定连接有滑轨，两条滑轨之间设有Z轴滑板和用于驱动Z轴滑板上下滑动的第三驱动机构，所述Z轴滑板右侧的居中位置处安装有用于安装棒材的A轴。根据本技术，所述床身基座的本体侧面与所述滑台基座的本体侧面均开设有工艺孔；工艺孔能够有效的提高床身基座与滑台基座的抗震能力。根据本技术，所述主轴箱体的底部与第一旋转驱动机构的动力输出轴固定相连，所述第一旋转驱动机构为伺服电机，所述主轴箱体的背部设有电主轴，所述电主轴的动力输出轴上套设有工作砂轮；通过第一旋转驱动机构，能够有效的驱动主轴箱体进行360°的顺逆时针旋转，并通过工作砂轮对棒材进行磨削。根据本技术，所述第一驱动机构包括有第一电机和第一滚珠丝杠，所述第一滚珠丝杠与第一电机套设相连，所述第一滚珠丝杠的本体活动套设在X轴滑座的底部；通过第一驱动机构，能够有效的驱动X轴滑座以及X轴滑座上的部件进行左右方向的移动。根据本技术，所述第二驱动机构包括有第二电机和第二滚珠丝杠，所述第二滚珠丝杠与第二电机套设相连，所述第二滚珠丝杠的本体活动套设在Y轴箱体的底部；通过设计的第二驱动机构，能够有效的驱动Y轴箱体以及Y轴箱体上的部件进行前后方式的移动。根据本技术，所述第三驱动机构包括有第三电机和第三滚珠丝杠，所述第三滚珠丝杠与第三电机套设相连，所述第三滚珠丝杠的本体活动套设在Z轴滑板的背部；通过设计的第三驱动机构，能够有效的驱动Z轴滑板以及Z轴滑板上的部件进行上下方向的移动。根据本技术，所述Z轴滑板的背部还安装有用于驱动A轴进行360°旋转的第二旋转驱动机构，所述第二旋转驱动机构的动力输出轴贯穿Z轴滑板并固定在A轴上，所述第二旋转驱动机构为伺服电机；第二旋转驱动机构能够有效的驱动A轴进行360°的顺逆时针旋转。根据本技术，所述X轴滑座底部的两侧均开设有与第一滑台上第一导轨和第二导轨相适配的第一滑槽，所述Y轴箱体底部的两侧均开设有与第二滑台上第三导轨和第四导轨相适配的第二滑槽，所述Z轴滑板背部的两侧均开设有与滑轨相适配的第三滑槽。根据本技术，所述C轴基座呈半包围框架式结构，C轴基座具有更高的结构刚性，框架式可以承受前后左右上下各方向的受力，当安装在角度头箱体上的主轴箱体无论哪个方向受到力矩，均可通过上下支撑轴承传导到框架式结构上从而大大减小主轴受力后产生的不规则震动。根据本技术，所述第二导轨的上端面高于第一导轨的上端面，使得第一导轨与第二导轨之间形成具有高度差的落差导轨。根据本技术，所述第四导轨的上端面高于第三导轨的上端面，使得第三导轨与第四导轨之间形成具有高度差的落差导轨。本技术的五轴联动刀具数控磨床，其有益效果是：1、本技术的五个动作轴采用3+2形式，即Y/Z/A组成一部分，X/B组成一部分，让A轴的旋转轴坐落在一个自重大的Y/Z轴组合结构上，这样加工过程中工件更稳固，生产出来的产品精度更高，同时通过Z轴上下运动，实现对工件上下不同位置的加工；同时，C轴与X轴组成另外一部分，相较于Y/Z/A组合更轻量化，类似于人手把合工具，极其灵活，可以非常方便的对工件各个部位进行加工，同时通过X轴的前后运动，实现对工件不同长度的加工。此结构，极大提高设备的整体灵活性、方便性和快速加工的要求。2、本技术采用框架式结构，较市场上的悬挂式或者平放式具有更高的结构刚性，因为框架式可以承受前后左右上下各方向的受力，当安装在主轴箱体上的主轴无论哪个方向受到力矩，均可通过上下支撑轴承传导到呈半包围框架式结构的C轴基座上从而大大减小主轴受力后产生的不规则震动。3、本技术的主轴箱体在旋转和角度定位时精度更高，由于采用上下支撑轴承形式，类似于日常大门的门轴形式，使得主轴箱体在转动时，不会由于上部或者下部无支撑而产生前倾或者后滞现象，大大提高定位精度及机构使用寿命。4、本技术将第一旋转驱动机构置于下支撑轴承之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.五轴联动刀具数控磨床，包括床身基座，其特征在于，所述床身基座的顶部固定有滑台基座，所述滑台基座的顶部右侧设有第一滑台，所述第一滑台包括有两根呈横向固定的第一导轨和第二导轨，且该第一滑台上设有X轴滑座和用于驱动X轴滑座左右滑动的第一驱动机构，所述X轴滑座的顶部安装有C轴基座，该C轴基座的顶部与底部之间通过两个支撑轴承转动连接有一个主轴箱体，位于C轴基座底部的支撑轴承之下设有用于驱动主轴箱体进行360°旋转的第一旋转驱动机构；/n所述滑台基座的顶部左侧设有第二滑台，所述第二滑台包括有两根呈纵向固定的第三导轨和第四导轨，且该第二滑台上设有Y轴箱体和用于驱动Y轴箱体前后移动的第二驱动机构；/n所述Y轴箱体右侧面的前后部均垂直固定连接有滑轨，两条滑轨之间设有Z轴滑板和用于驱动Z轴滑板上下滑动的第三驱动机构，所述Z轴滑板的右侧的居中位置处安装有用于安装棒材的A轴。/n

【技术特征摘要】
1.五轴联动刀具数控磨床，包括床身基座，其特征在于，所述床身基座的顶部固定有滑台基座，所述滑台基座的顶部右侧设有第一滑台，所述第一滑台包括有两根呈横向固定的第一导轨和第二导轨，且该第一滑台上设有X轴滑座和用于驱动X轴滑座左右滑动的第一驱动机构，所述X轴滑座的顶部安装有C轴基座，该C轴基座的顶部与底部之间通过两个支撑轴承转动连接有一个主轴箱体，位于C轴基座底部的支撑轴承之下设有用于驱动主轴箱体进行360°旋转的第一旋转驱动机构；
所述滑台基座的顶部左侧设有第二滑台，所述第二滑台包括有两根呈纵向固定的第三导轨和第四导轨，且该第二滑台上设有Y轴箱体和用于驱动Y轴箱体前后移动的第二驱动机构；
所述Y轴箱体右侧面的前后部均垂直固定连接有滑轨，两条滑轨之间设有Z轴滑板和用于驱动Z轴滑板上下滑动的第三驱动机构，所述Z轴滑板的右侧的居中位置处安装有用于安装棒材的A轴。


2.如权利要求1所述的五轴联动刀具数控磨床，其特征在于，所述主轴箱体的底部与第一旋转驱动机构的动力输出轴固定相连，所述主轴箱体的背部设有电主轴，所述电主轴的动力输出轴上套设有工作砂轮。


3.如权利要求1所述的五轴联动刀具数控磨床，其特征在于，所述第一驱动机构包括有第一电机和第一滚珠丝杠，所述第一滚珠丝杠与第一电机套设相连，所述第一滚珠丝杠的本体活动套设在X轴滑座的底部。


4.如权利要求1所述的五轴联动刀具数控磨床，其特征在于，所述第二驱动机构包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴杰，
申请(专利权)人：沈阳泰昌天玺精密机械有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21