一种基于圆柱坐标系运行的机床结构制造技术

技术编号:35423426 阅读:27 留言:0更新日期:2022-11-03 11:24
本发明专利技术提供了一种基于圆柱坐标系运行的机床结构,所述数控机床加工领域。其中,圆柱坐标系包括原点、沿着原点垂直向上延伸的Z轴以及形成于原点处并垂直于Z轴的旋转平面;机床结构包括床身、工作台以及设置在床身上的回转组件、第一进给组件和第二进给组件;回转组件设置在圆柱坐标系的原点处,第一进给组件安装在回转组件上并与Z轴重合;第二进给组件安装在第一进给组件上并垂直于Z轴方向设置;机床结构还包括一连接在第二进给组件上的加工组件。本发明专利技术通过改变机床运动轴的运动形式,提高了回转组件的精度,达到直接提高曲线运动轨迹精度的效果,可以使得数控系统的补偿功能够直接作用在圆弧运动上,提高圆弧运动的精度。提高圆弧运动的精度。提高圆弧运动的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于圆柱坐标系运行的机床结构


[0001]本专利技术属于数控机床加工领域,尤其涉及一种基于圆柱坐标系运行的机床结构。

技术介绍

[0002]目前现有的机床系统中,对于各运动轴的控制仍然以笛卡尔坐标系为基础,并通过各轴的组合运动来实现给定的运动轨迹。
[0003]当单个方向的运动轴作直线运动时,能够通过对单轴的运动作补偿来提高精度,当多个轴联动时,特别是做曲线运动时,多个轴的联动控制与补偿的难度进一步提高,提高机床的加工精度变得愈加困难。
[0004]有鉴于此特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种基于圆柱坐标系运行的机床结构。
[0006]为解决上述技术问题,本申请实施例中提出了一种基于圆柱坐标系运行的机床结构,其特征在于,圆柱坐标系包括原点、沿着原点垂直向上延伸的Z轴以及形成于原点处并垂直于Z轴的旋转平面;
[0007]机床结构包括床身、工作台以及设置在床身上的回转组件、第一进给组件和第二进给组件;
[0008]回转组件设置在圆柱坐标系的原点处,第一进给组件安装在回转组件上并与Z轴重合,回转组件被配置为驱动第一进给组件以Z轴为旋转轴进行转动;
[0009]第二进给组件安装在第一进给组件上并垂直于Z轴方向设置,第一进给组件被配置为驱动第二进给组件沿着Z轴来回移动;
[0010]机床结构还包括一连接在第二进给组件上的加工组件,第二进给组件被配置为驱动加工组件沿垂直于Z轴的方向来回移动,加工组件被配置为对工作台上的工件进行加工。
[0011]在上述的技术方案中,床身内具有一上端开口的容腔,回转组件的底部设置在容腔中。
[0012]在上述的技术方案中,回转组件包括转动连接在容腔内的蜗轮轴和蜗杆,蜗轮轴的外部固定套设有蜗轮,蜗杆与蜗轮啮合并由第一驱动部件驱动,蜗轮轴的上端固定连接有回转底座,第一进给组件固定安装在回转底座的表面。
[0013]在上述的技术方案中,回转组件还包括上下对称设置在蜗轮轴上的第一蜗轮轴轴承座和第二蜗轮轴轴承座,第一蜗轮轴轴承座和第二蜗轮轴轴承座上分别设有第一蜗轮轴轴承和第二蜗轮轴轴承,蜗轮轴转动连接在第一蜗轮轴轴承和第二蜗轮轴轴承上;
[0014]回转组件还包括固定在容腔内的蜗轮轴承座悬架,第一蜗轮轴轴承座固定安装在蜗轮轴承座悬架上,蜗轮轴贯穿蜗轮轴承座悬架与回转底座固定连接。
[0015]在上述的技术方案中,回转底座转动连接在床身上。
[0016]在上述的技术方案中,回转底座的底部具有环形导向槽,床身上具有与环形导向槽相适配的环形导轨。
[0017]在上述的技术方案中,工作台固定安装在床身上且套设于回转底座的外部,工作台上具有一开口,回转底座具有一凸部,凸部置于工作台的开口内。
[0018]在上述的技术方案中,第一进给组件包括固定安装在回转底座上的第一支柱,第一支柱的侧部转动连接有沿着Z轴设置的第一丝杠,第一丝杠由第二驱动部件驱动,第二进给组件连接在第一丝杠上并在第二驱动部件的驱动下沿着第一丝杠的轴向进行移动。
[0019]在上述的技术方案中,第二进给组件包括螺纹安装在第一丝杠上的第二支柱,第二支柱的底部转动连接有垂直于Z轴设置的第二丝杠,第二丝杠由第三驱动部件驱动,加工组件连接在第二丝杠上并在第三驱动部件的驱动下沿垂直于Z轴的方向进行移动。
[0020]在上述的技术方案中,加工组件包括螺纹连接在第二丝杠上的主轴箱以及转动连接在主轴箱底部的加工主轴,加工主轴由第四驱动部件驱动。
[0021]采用上述技术方案后,本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果:
[0022]一、本专利技术通过改变机床运动轴的运动形式,提高了回转组件的精度,达到直接提高曲线运动轨迹精度的效果,可以使得数控系统的补偿功能够直接作用在圆弧运动上,提高圆弧运动的精度。
[0023]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
[0024]附图作为本专利技术的一部分,用来提供对本专利技术的进一步的理解,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,但不构成对本专利技术的不当限定。显然,下面描述中的附图仅仅是一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中:
[0025]图1为本专利技术实施例一种基于圆柱坐标系运行的机床结构的主视结构示意图;
[0026]图2为本专利技术实施例一种基于圆柱坐标系运行的机床结构的内部结构示意图;
[0027]图3为本专利技术实施例一种基于圆柱坐标系运行的机床结构中床身的俯视结构示意图;
[0028]图1

3中:1

床身,2

工作台,11

回转组件,12

第一进给组件,13

第二进给组件,14

加工组件,15

容腔,111

蜗轮轴,112

蜗杆,113

蜗轮,114

第一驱动部件,115

回转底座,116

第一蜗轮轴轴承座,117

第二蜗轮轴轴承座,118

第一蜗轮轴轴承,119

第二蜗轮轴轴承,120

蜗轮轴承悬架,121

第一支柱,122

第一丝杠,123

第二驱动部件,131

第二支柱,132

第二丝杠,133

第三驱动部件,141

主轴箱,142

加工主轴。
[0029]需要说明的是,这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本专利技术的构思范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本专利技术的概念。
具体实施方式
[0030]在本专利技术的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本
[0044]此时所加工的圆弧圆心处于坐标原点,r是确定的,在轨迹执行的过程中,仅需对回转组件11的旋转偏角β进行精确控制及位置补偿即可,同样减少了协同运动控制带来的轨迹误差。
[0045]上述所提到的加工方式是基于单轴加工的方式,即在加工时回转组件11、第一进给组件12和第二进给组件13中有两个组件已经调整好位置,只由另外一个组件实施加工操作。值得说明的是,本实施例中的机床结构不仅仅可以采用单轴加工的方式,还可以采用多轴联动的方式对工件进行加工,即回转组件11、第一进给组件12和第二进给组件13联动对工件进行加工本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于圆柱坐标系运行的机床结构,其特征在于,所述圆柱坐标系包括原点、沿着所述原点垂直向上延伸的Z轴以及形成于原点处并垂直于Z轴的旋转平面;所述机床结构包括床身(1)、工作台(2)以及设置在所述床身(1)上的回转组件(11)、第一进给组件(12)和第二进给组件(13);所述回转组件(11)设置在所述圆柱坐标系的原点处,所述第一进给组件(12)安装在回转组件(11)上并与所述Z轴重合,所述回转组件(11)被配置为驱动所述第一进给组件(12)以所述Z轴为旋转轴进行转动;所述第二进给组件(13)安装在第一进给组件(12)上并垂直于所述Z轴方向设置,所述第一进给组件(12)被配置为驱动所述第二进给组件(13)沿着所述Z轴来回移动;所述机床结构还包括一连接在第二进给组件(13)上的加工组件(14),所述第二进给组件(13)被配置为驱动所述加工组件(14)沿垂直于Z轴的方向来回移动,所述加工组件(14)被配置为对所述工作台(2)上的工件进行加工。2.根据权利要求1所述的基于圆柱坐标系运行的机床结构,其特征在于,所述床身(1)内具有一上端开口的容腔(15),所述回转组件(11)的底部设置在所述容腔(15)中。3.根据权利要求2所述的基于圆柱坐标系运行的机床结构,其特征在于,所述回转组件(11)包括转动连接在所述容腔(15)内的蜗轮轴(111)和蜗杆(112),所述蜗轮轴(111)的外部固定套设有蜗轮(113),所述蜗杆(112)与所述蜗轮(113)啮合并由第一驱动部件(114)驱动,所述蜗轮轴(111)的上端固定连接有回转底座(115),所述第一进给组件(12)固定安装在回转底座(115)的表面。4.根据权利要求3所述的基于圆柱坐标系运行的机床结构,其特征在于,所述回转组件(11)还包括上下对称设置在蜗轮轴(111)上的第一蜗轮轴轴承座(116)和第二蜗轮轴轴承座(117),所述第一蜗轮轴轴承座(116)和第二蜗轮轴轴承座(117)上分别设有第一蜗轮轴轴承(118)和第二蜗轮轴轴承(119),所述蜗轮轴(111)转动连接在第一蜗轮轴轴承(118)和第二蜗轮轴轴承(119)上;所述回转组件(11)还包括固...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈世义崔中刘松郭航
申请(专利权)人:珠海格力电器股份有限公司
类型:发明
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