一种五轴全闭环加工中心制造技术

本发明专利技术提供了一种五轴全闭环加工中心，包括：加工中心本体，所述加工中心本体内设置X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、A轴支撑座及C轴工作台，所述X轴导轨上设置第一直光栅，所述Y轴导轨上设置第二直光栅，所述Z轴导轨上设置第三直光栅，所述A轴支撑座上设置第一圆光栅，所述C轴工作台上设置第二圆光栅。本发明专利技术中，通过设置第一直光栅、第二直光栅、第三直光栅、第一圆光栅及第二圆光栅，并分别检测X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、A轴支撑座及C轴工作台上部件的运动，对五轴运动位置检测，利用光栅尺做位置反馈元件，能够直接测量移动部件的实际位置，提高了控制精度，实现了全闭环控制，从而提高加工中心的定位精度与加工精度。工中心的定位精度与加工精度。工中心的定位精度与加工精度。

【技术实现步骤摘要】
一种五轴全闭环加工中心


[0001]本专利技术涉及机械加工
，特别涉及一种五轴全闭环加工中心。

技术介绍

[0002]五轴联动加工中心也叫五轴加工中心，是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的加工中心，这种加工中心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。五轴联动数控加工中心系统是解决叶轮、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。五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成复杂的加工。能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。五轴加工中心和五面体加工中心是有很大区别的。很多人不知道这一点，误把五面体加工中心当做五轴加工中心。五轴加工中心有x,y,z,a,c五个轴，xyz和ac轴形成五轴联动加工，擅长空间曲面加工，异型加工，镂空加工，打孔，斜孔，斜切等。而“五面体加工中心”则是类似于三轴加工中心，只是它可以同时做五个面，但是它无法做异型加工，打斜孔，切割斜面等。
[0003]现有的五轴加工中心大多采用半闭环系统，半闭环系统的检测反馈信号是从伺服电机轴上的编码器上取得的，这种反馈信号取自电动机出轴或滚珠丝杠，而不是取自机床终端运动部件上，只是读取伺服电机尾端编码器的脉冲数来当实际位置脉冲，由于半闭环系统中后续传动链误差的影响，如丝杆的热膨胀，或温度变化带来的机床的热膨胀，导致定位的过程中出现误差，定位精度较差，加工精度低，而航空航天等高端装置制造领域需要较高的定位及加工精度，因此，本专利技术提供了一种五轴全闭环加工中心，适用于汽车产业、军工产业、航天航空等领域高速零件的加工。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种五轴全闭环加工中心，用以解决现有的五轴加工中心大多采用半闭环系统，半闭环系统的检测反馈信号是从伺服电机轴上的编码器上取得的，会导致定位的过程中出现误差，定位精度较差，加工精度低的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种五轴全闭环加工中心，包括：加工中心本体，所述加工中心本体内设置X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、A轴支撑座及C轴工作台，所述X轴导轨上设置第一直光栅，所述Y轴导轨上设置第二直光栅，所述Z轴导轨上设置第三直光栅，所述A轴支撑座上设置第一圆光栅，所述C轴工作台上设置第二圆光栅。
[0006]优选的，所述加工中心本体内设置底座，所述底座上表面左右两侧对称设置有固定板，所述Y轴导轨设置为两个，两个所述Y轴导轨分别设置在两侧的固定板上表面，所述Y轴导轨上滑动设置第一滑台，所述第一滑台沿所述Y轴导轨前后水平滑动，所述第一滑台两端分别于两侧的所述Y轴导轨滑动连接，所述X轴导轨设置在所述第一滑台前侧壁，所述X轴导轨垂直于所述Y轴导轨，所述X轴导轨上滑动设置第二滑台，所述第二滑台沿所述X轴导轨左右水平滑动，所述Z轴导轨竖直设置在所述第二滑台前侧壁，所述Z轴导轨与所述X轴导
轨、所述Z轴导轨相互垂直，所述Z轴导轨上滑动设置安装架，所述安装架沿所述Z轴导轨竖直上下滑动，所述安装架内设置主轴，所述主轴下端设置切削刀具。
[0007]优选的，所述第二滑台与所述安装架均采用直线电机驱动，所述第一滑台采用双直线电机驱动。
[0008]优选的，所述主轴采用内藏式设计，所述主轴内设置马达结构，所述主轴内部还设置温度管理装置，所述温度管理装置包括冷却管道，所述冷却管道内部设置冷却油。
[0009]优选的，两个所述固定板前端均设置固定块，所述固定块下表面与所述底座上表面固定连接，所述A轴支撑座下表面与所述固定块上表面固定连接，所述C轴工作台设置在两个所述A轴支撑座之间，所述A轴支撑座朝向所述C轴工作台一侧设置A轴转轴，所述A轴转轴一端与所述A轴支撑座转动连接，所述A轴转轴另一端与所述C轴工作台侧壁固定连接。
[0010]优选的，所述C轴工作台内设置驱动电机，所述驱动电机输出端设置驱动轴，所述驱动轴上端延伸至所述C轴工作台上方并设置旋转台，所述驱动电机通过所述驱动轴带动所述旋转台转动，其中一个所述A轴支撑座内设置驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述A轴转轴转动。
[0011]优选的，所述加工中心本体外部设置防护壳体，所述防护壳体上设置可视窗口。
[0012]优选的，所述X轴导轨、所述Y轴导轨、所述Z轴导轨均采用滚柱型导轨。
[0013]优选的，还包括吸屑装置，所述吸屑装置包括：
[0014]橡胶块，所述橡胶块设置在所述C轴工作台朝向所述旋转台一侧，所述橡胶块设置为两个，所述橡胶块侧壁与所述C轴工作台侧壁固定连接，所述橡胶块远离所述C轴工作台一侧设置滑槽；
[0015]转动环，所述转动环设置在两个所述橡胶块之间，所述转动环设置为圆环状，所述转动环通过所述滑槽与所述橡胶块滑动连接，所述滑槽形状与所述转动环外周相适配，所述转动环内径大于所述旋转台半径，所述转动环内壁设置有吸屑器，所述吸屑器的吸屑口对准所述旋转台上表面；
[0016]防护罩，所述防护罩设置在所述转动环上表面，所述防护罩下端与所述转动环上表面固定连接，所述防护罩内径大于所述旋转台半径，所述防护罩外壁设置环形的棘轮齿；
[0017]安装板，所述安装板设置在所述C轴工作台前侧壁，所述安装板上设置第一电机，所述第一电机输出端设置转盘；
[0018]第一滑轨，所述第一滑轨设置在所述安装板上表面，所述第一滑轨平行于所述X轴导轨，所述第一滑轨上滑动设置第一滑块，所述第一滑块沿所述第一滑轨左右滑动，所述第一滑块上表面设置矩形框，所述矩形框朝向所述棘轮齿一侧设置开口，所述矩形框内滑动设置推板，所述推板靠近所述棘轮齿一端穿过所述开口并与所述棘轮齿接触，所述推板与所述棘轮齿接触面与所述棘轮齿相适配，所述推板另一端设置第一弹簧，所述第一弹簧一端与所述推板远离所述棘轮齿一端固定连接，所述第一弹簧另一端与所述矩形框内壁固定连接；
[0019]第一连杆，所述第一连杆设置在所述第一滑块靠近所述第一电机一端，所述第一连杆一端与所述第一滑块侧壁固定连接，所述第二连杆另一端设置第二连杆，所述第二连杆一端与所述第一连杆铰接连接，所述第二连杆另一端与所述转盘上表面偏心位置铰接连接。
[0020]优选的，还包括自动伸缩杆，所述自动伸缩杆设置在所述固定板内壁，所述自动伸缩杆远离所述固定板一端设置固定箱，所述固定箱上端设置第二开口，所述固定箱下端设置第三开口，所述固定箱内部设置清扫装置，所述清扫装置包括：
[0021]第二电机，所述第二电机设置在所述固定箱内部，所述第二电机与所述固定箱左上方内壁固定连接，所述第二电机输出端设置第一转轴，所述第一转轴上从左到右依次设置第一锥齿轮与第二锥齿轮；
[0022]第二转轴，所述第二转轴设置在所述第一转轴右方，所述第二转轴两端分别于所述固定箱前后两侧内壁转动连接，所述第二转轴上从前向后依次设置第三锥齿轮与第一齿轮，所述第三锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合，所述第一齿轮设置为不完全齿轮；
[0023]滑动箱，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种五轴全闭环加工中心，其特征在于，包括：加工中心本体，所述加工中心本体内设置X轴导轨(1)、Y轴导轨(2)、Z轴导轨(3)、A轴支撑座(4)及C轴工作台(5)，所述X轴导轨(1)上设置第一直光栅，所述Y轴导轨(2)上设置第二直光栅，所述Z轴导轨(3)上设置第三直光栅，所述A轴支撑座(4)上设置第一圆光栅，所述C轴工作台(5)上设置第二圆光栅。2.根据权利要求1所述的一种五轴全闭环加工中心，其特征在于，所述加工中心本体内设置底座(6)，所述底座(6)上表面左右两侧对称设置有固定板(7)，所述Y轴导轨(2)设置为两个，两个所述Y轴导轨(2)分别设置在两侧的固定板(7)上表面，所述Y轴导轨(2)上滑动设置第一滑台(8)，所述第一滑台(8)沿所述Y轴导轨(2)前后水平滑动，所述第一滑台(8)两端分别于两侧的所述Y轴导轨(2)滑动连接，所述X轴导轨(1)设置在所述第一滑台(8)前侧壁，所述X轴导轨(1)垂直于所述Y轴导轨(2)，所述X轴导轨(1)上滑动设置第二滑台(9)，所述第二滑台(9)沿所述X轴导轨(1)左右水平滑动，所述Z轴导轨(3)竖直设置在所述第二滑台(9)前侧壁，所述Z轴导轨(3)与所述X轴导轨(1)、所述Z轴导轨(3)相互垂直，所述Z轴导轨(3)上滑动设置安装架(10)，所述安装架(10)沿所述Z轴导轨(3)竖直上下滑动，所述安装架(10)内设置主轴(11)，所述主轴(11)下端设置切削刀具(12)。3.根据权利要求2所述的一种五轴全闭环加工中心，其特征在于，所述第二滑台(9)与所述安装架(10)均采用直线电机驱动，所述第一滑台(8)采用双直线电机驱动。4.根据权利要求2所述的一种五轴全闭环加工中心，其特征在于，所述主轴(11)采用内藏式设计，所述主轴(11)内设置马达结构(13)，所述主轴(11)内部还设置温度管理装置，所述温度管理装置包括冷却管道(14)，所述冷却管道(14)内部设置冷却油。5.根据权利要求2所述的一种五轴全闭环加工中心，其特征在于，两个所述固定板(7)前端均设置固定块(15)，所述固定块(15)下表面与所述底座(6)上表面固定连接，所述A轴支撑座(4)下表面与所述固定块(15)上表面固定连接，所述C轴工作台(5)设置在两个所述A轴支撑座(4)之间，所述A轴支撑座(4)朝向所述C轴工作台(5)一侧设置A轴转轴(16)，所述A轴转轴(16)一端与所述A轴支撑座(4)转动连接，所述A轴转轴(16)另一端与所述C轴工作台(5)侧壁固定连接。6.根据权利要求5所述的一种五轴全闭环加工中心，其特征在于，所述C轴工作台(5)内设置驱动电机(17)，所述驱动电机(17)输出端设置驱动轴(18)，所述驱动轴(18)上端延伸至所述C轴工作台(5)上方并设置旋转台(19)，所述驱动电机(17)通过所述驱动轴(18)带动所述旋转台(19)转动，其中一个所述A轴支撑座(4)内设置驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述A轴转轴(16)转动。7.根据权利要求1所述的一种五轴全闭环加工中心，其特征在于，所述加工中心本体外部设置防护壳体(20)，所述防护壳体(20)上设置可视窗口。8.根据权利要求1所述的一种五轴全闭环加工中心，其特征在于，所述X轴导轨(1)、所述Y轴导轨(2)、所述Z轴导轨(3)均采用滚柱型导轨。9.根据权利要求6所述的一种五轴全闭环加工中心，其特征在于，还包括吸屑装置，所述吸屑装置包括：橡胶块(21)，所述橡胶块(21)设置在所述C轴工作台(5)朝向所述旋转台(19)一侧，所述橡胶块(21)设置为两个，所述橡胶块(21)侧壁与所述C轴工作台(5)侧壁固定连接，所述橡胶块(21)远离所述C轴工作台(5)一侧设置滑槽；
转动环(22)，所述转动环(22)设置在两个所述橡胶块(21)之间，所述转动环(22)设置为圆环状，所述转动环(22)通过所述滑槽与所述橡胶块(21)滑动连接，所述滑槽形状与所述转动环(22)外周相适配，所述转动环(22)内径大于所述旋转台(19)半径，所述转动环(22)内壁设置有吸屑器(23)，所述吸屑器(23)的吸屑口对准所述旋转台(19)上表面；防护罩(24)，所述防护罩(24)设置在所述转动环(22)上表面，所述防护罩(24)下端与所述转动环(22)上表面固定连接，所述防护罩(24)内径大于所述旋转台(19)半径，所述防护罩(24)外壁设置环形的棘轮齿(25)；安装板(26)，所述安装板(26)设置在所述C轴工作台(5)前侧壁，所述安装板(26)上设置第一电机(27)，所述第一电机(27)输出端设置转盘(28)；第一滑轨(29)，所述第一滑轨(29)设置在所述安装板(26)上表面，所述第一滑轨(29)平行于所述X轴导轨(1)，所述第一滑轨(29)上滑动设置第一滑块(30)，所述第一滑块(30)沿所述第一滑轨(29)左右滑动，所述第一滑块(30)上表面设置矩形框(31)，所述矩形框(31)朝向所述棘轮齿(25)一侧设置开口，所述矩形框(31)内滑动设置推板(32)，所述推板(32)靠近所述棘轮齿(25)一端穿过所述开口并与所述棘轮齿(25)接触，所述推板(32)与所述棘轮齿(25)接触面与所述棘轮齿(25)相适配，所述推板(32)另一端设置第一弹簧(33)，所述第一弹簧(33)一端与所述推板(32)远离所述棘轮齿(25...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄光景，林翠梅，罗旭忠，何峻华，
申请(专利权)人：东莞市巨冈机械工业有限公司，
类型：发明
国别省市：