用于五轴联动数控机床的直驱转台和五轴联动数控机床制造技术

技术编号:30201900 阅读:23 留言:0更新日期:2021-09-29 08:58
本实用新型专利技术公开了一种用于五轴联动数控机床的直驱转台,包括安装基座,所述安装基座后壁固定连接有直驱伺服电机,直驱伺服电机的伸出轴贯穿安装基座后壁,安装基座的前壁转动连接有夹具安装法兰,所述夹具安装法兰与直驱伺服电机固定连接。采用该结构,其精度高,维护成本低。本实用新型专利技术还公开了一种五轴联动数控机床,包括所述的直驱转台,其是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。工作需要。工作需要。

【技术实现步骤摘要】
用于五轴联动数控机床的直驱转台和五轴联动数控机床


[0001]本技术涉及数控机床
,尤其涉及用于五轴联动数控机床的直驱转台和五轴联动数控机床。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。这种方式存在如下问题:
[0004](一)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。
[0005](二)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;
[0006](三)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。
[0007](四)传统的旋转驱动机构是通过电机传动连接,电机传动存在如下问题:(1)通过齿轮和减速机传动,精度低;(2)齿轮在生产时,有加工误差;(3)齿轮与齿轮咬合连接过程中,齿牙会磨损,维护成本高。
[0008](五)实际加工过程中,通常会由于工具的规格判断不准确,或者工人操作失误等,导致加工设定值不准确,从而导致A轴的扭矩过大,超负荷工作等情况。
[0009]因此,有必要加以改进。

技术实现思路

[0010]本技术的首要目的是提供一种用于五轴联动数控机床的直驱转台,以解决现
有的五轴联动数控机床采用电机传动连接方式驱动A轴,精度低、成本高的问题。本技术的第二个目的是提供一种五轴联动数控机床。
[0011]为了实现上述目的,本技术采用了如下技术方案:
[0012]一种用于五轴联动数控机床的直驱转台,包括安装基座,所述安装基座后壁固定连接有直驱伺服电机,所述直驱伺服电机伸出轴贯穿安装基座后壁,所述安装基座前壁转动连接有夹具安装法兰,所述夹具安装法兰与直驱伺服电机固定连接。
[0013]根据本技术,所述直驱伺服电机伸出轴外壁固定连接有动态扭矩监测传感器。
[0014]根据本技术,所述安装基座前壁转动连接有第二支撑轴承,所述第二支撑轴承内壁与夹具安装法兰螺纹连接,所述夹具安装法兰通过第二支撑轴承与安装基座转动连接。
[0015]根据本技术,所述直驱伺服电机与夹具安装法兰之间固定连接有同步连轴器。
[0016]作为本技术的第二个方面,一种五轴联动数控机床,包括床身基座,所述床身基座的顶部固定连接有滑台基座,所述滑台基座的顶部右侧设置有第一滑台,所述第一滑台上表面设置有两根呈横向固定的第一导轨和第二导轨,所述第一滑台上表面设有X轴滑座及第一驱动机构,所述X轴滑座的顶部固定连接有C轴基座,所述C轴基座的顶部与底部之间通过两个第一支撑轴承转动连接有主轴箱体,所述C轴基座底部设置有第一旋转驱动机构,所述滑台基座的顶部远离第一滑台的一侧设置有第二滑台,所述第二滑台上表面设置有两根呈纵向固定的第三导轨和第四导轨,所述第二滑台上设有Y轴箱体及第二驱动机构,所述Y轴箱体右侧面的前后部均垂直固定连接有滑轨,所述两条滑轨之间设有Z轴滑板及第三驱动机构,所述Z轴滑板的右侧的居中位置转动连接有A轴,所述Z轴滑板的背面固定连接有上述所述的直驱转台,所述直驱转台的动力输出轴贯穿Z轴滑板并固定在A轴上。
[0017]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,所述主轴箱体的背部设置有电主轴,所述电主轴的动力输出轴上套设有工作砂轮。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]根据本技术,所述C轴基座呈半包围框架式结构。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]本技术的用于五轴联动数控机床的直驱转台,具有如下有益效果:
[0025]1、精度高,采用直驱转台,不存在磨损问题,几乎不需要维护,维护成本低。
[0026]本技术的五轴联动数控机床,具有如下有益效果:
[0027]1、与现有技术相比,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,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。
[0028]2、与现有技术相比,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本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于五轴联动数控机床的直驱转台,包括安装基座,其特征在于,所述安装基座的后壁固定连接有直驱伺服电机,所述直驱伺服电机的伸出轴贯穿安装基座的后壁,所述安装基座的前壁转动连接有夹具安装法兰,所述夹具安装法兰与直驱伺服电机固定连接。2.根据权利要求1所述的用于五轴联动数控机床的直驱转台,其特征在于,所述直驱伺服电机的伸出轴外壁固定连接有动态扭矩监测传感器。3.根据权利要求1所述的用于五轴联动数控机床的直驱转台,其特征在于,所述安装基座的前壁转动连接有第二支撑轴承,所述第二支撑轴承的内壁与夹具安装法兰螺纹连接,所述夹具安装法兰通过第二支撑轴承与安装基座转动连接。4.根据权利要求1所述的用于五轴联动数控机床的直驱转台,其特征在于,所述直驱伺服电机与夹具安装法兰之间固定连接有同步连轴器。5.一种五轴联动数控机床,包括床身基座,其特征在于,所述床身基座的顶部固定连接有滑台基座,所述滑台基座的顶部右侧设置有第一滑台,所述第一滑台的上表面设置有两根呈横向固定的第一导轨和第二导轨,所述第一滑台的上表面设有X轴滑座及第一驱动机构,所述X轴滑座的顶部固定连接有C轴基座,所述C轴基座的顶部与底部之间通过两个第一支撑轴承转动连接有主轴箱体,所述C轴基座的底部设置有第一旋转驱动机构,所述滑台基座的顶部远离第一滑台的一侧设置有第二滑台,所述第二滑台的上表面设置有两根呈纵向固定的第三导轨和第四导轨,所述第二...

【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:

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