一种大型摆头转台混合型八轴五联动加工中心制造技术

本发明专利技术提出了一种大型摆头转台混合型八轴五联动加工中心，涉及加工中心领域，包括：机床底座、工作台、导柱、卧式转台、竖式转台、刀库、支撑滑座、横梁、固定支撑座和平衡块，其中，工作台设置于机床底座顶面，导柱设置六个位于机床底座顶面工作台一侧面，卧式转台设置于工作台顶面右端，竖式转台设置于工作台顶面左端，刀库设置于导柱顶端，支撑滑座与导柱滑动连接，横梁设置于支撑滑座顶面，固定支撑座设置于横梁顶面，平衡块设置于固定支撑座顶面，B轴设置于横梁中心线上，电主轴设置于工作台一侧B轴顶端。本发明专利技术提供的八轴五联动加工中心能够加工各类零件，可实现自动换刀、自动对刀、自动测量，成品在机合格检测。成品在机合格检测。成品在机合格检测。

【技术实现步骤摘要】
一种大型摆头转台混合型八轴五联动加工中心


[0001]本专利技术涉及加工中心领域，尤其涉及一种大型摆头转台混合型八轴五联动加工中心。

技术介绍

[0002]数控加工技术作为现代机械制造技术的基础，使得机械制造过程发生了显著的变化，现代数控加工技术与传统加工技术相比，无论在加工工艺，加工过程控制，还是加工设备与工业装备等诸多方面均有显著不同。目前我们熟悉的数控加工中心存在如下问题：1.因摆头Y轴向运动引起的横梁重心偏移，必然造成加工精度下降；2.加工零件区域空间因刀库换刀等受限；3.电主轴功率小，刚性小，加工条件不好；4.不能实现在机加工零件加工曲面上任意点五轴位置自动检测；5.零件加工类型受限。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出了一种大型摆头转台混合型八轴五联动加工中心，克服了现有技术存在的缺陷，既能解决箱体类、盘类零件的加工，同时又能解决轴类零件的加工，提高了零件加工范围，改善了加工条件，优化了加工环境，加工效率更高，加工质量更好。
[0004]为了实现上述目的，主要技术方案如下。
[0005]一种大型摆头转台混合型八轴五联动加工中心，其特征在于，包括：机床底座、工作台、导柱、支撑滑座移动机构和刀具进给系统，所述工作台设置于机床底座顶面与机床底座滑动连接，所述导柱设置六个以支撑滑座中心对称布置与支撑滑座固定的导套滑动连接，所述六个导柱设置于机床底座上面工作台一侧面与机床底座垂直固定连接，六个导柱顶端与固定座固定连接。
[0006]所述支撑滑座移动机构包括：横梁、两固定支撑座、平衡块和两支撑柱塞缸，所述横梁设置于支撑滑座顶面与支撑滑座滑动连接，所述两固定支撑座设置于横梁顶面与横梁滑动连接，两固定支撑座顶面还滑动连接有平衡块，所述两支撑柱塞缸以支撑滑座中心对称布置设置于机床底座顶面导柱之间，两支撑柱塞缸缸体与支撑滑座固定连接，两柱塞底端与机床底座固定连接，支撑滑座移动机构所有重量由两支撑柱塞缸液压控制系统自动平衡。
[0007]所述刀具进给系统包括：电主轴、X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、转台转动机构、B轴转动机构和刀库。
[0008]所述Y轴移动机构设置两个即Y轴和U轴，Y轴设置于横梁底面，Y轴滚珠丝杠两端轴承座与横梁固定连接，Y轴丝杠螺母座与支撑滑座固定连接，Y轴驱动横梁在支撑滑座上往复运动，U轴设置于横梁顶面，U轴滚珠丝杠两端轴承座与横梁固定连接，U轴丝杠螺母座与平衡块固定连接，U轴驱动平衡块在横梁上往复运动，Y轴与U轴平行，Y轴和U轴由两同步伺
服电机直联驱动，Y轴为主动轴，U轴为从动轴，Y轴横梁和U轴平衡块相对于支撑滑座作同步相向运动。
[0009]所述Z轴移动机构设置两个即Z轴和V轴，Z轴和V轴以支撑滑座中心对称布置设置于机床底座顶面导柱之间，Z轴和V轴与导柱平行，Z轴和V轴滚珠丝杠下端轴承座与机床底座固定连接，上端轴承座与导柱顶端固定座固定连接，Z轴和V轴丝杠螺母座在支撑滑座顶面与支撑滑座固定连接，Z轴和V轴由两同步伺服电机直联驱动，Z轴为主动轴，V轴为从动轴，Z轴和V轴同步驱动支撑滑座在导柱上往复运动，Z轴与Y轴垂直。
[0010]所述X轴移动机构设置于工作台底面，X轴滚珠丝杠两端轴承座与机床底座固定连接，X轴丝杠螺母座与工作台固定连接，X轴由伺服电机直联驱动，X轴驱动工作台在机床底座上往复运动，X轴与Y轴和Z轴垂直。
[0011]所述转台转动机构设置两个即卧式转台和竖式转台，卧式转台设置于工作台顶面右端，通过固定底座与工作台固定连接，卧式转台转动轴线与X轴平行，工件卡盘与卧式转台转动轴垂直固定连接，卧式转台转动轴驱动卡盘正负向任意角度转动，与卧式转台对应，工作台顶面还设置有尾架移动机构，所述尾架移动机构包括：滑板、尾架、中心架和液压缸，滑板设置于工作台顶面与工作台滑动连接，中心架和尾架设置于滑板顶面，与滑板固定连接，液压缸设置于工作台顶面，液压缸缸体与工作台固定连接，活塞杆顶端与滑板固定连接，液压缸驱动滑板往复直线运动，滑板运动方向与X轴平行，竖式转台设置于工作台顶面左端，竖式转台法兰与工作台固定连接，竖式转台转动轴线与Z轴平行，工件卡盘与竖式转台转动轴垂直固定连接，竖式转台转动轴驱动卡盘正负向任意角度转动，卧式转台转动轴线与竖式转台转动轴线共垂面，卧式转台和竖式转台由两同步力矩电机直驱转动运动。
[0012]所述B轴转动机构设置于横梁中心轴线上与横梁转动连接，B轴在工作台一端与电主轴固定连接，B轴与Y轴平行，电主轴转动轴线与B轴垂直，电主轴即摆头，B轴由力矩电机直驱转动运动，B轴驱动摆头正负向180度转动加工运动。
[0013]所述电主轴设置高低双速电机直驱转动运动，主轴设置中心出水，主轴轴承设置循环油润滑与冷却，电机定子设置循环水冷，主轴内设置由机械锁紧机构，循环油和循环水设置有热量交换器和流量传感器。
[0014]所述刀库设置于导柱顶端固定座上面，两圆形刀库以支撑滑座中心对称布置与固定座固定连接，刀库用以摆头转动到90度位置再上升到顶部换刀点自动换刀。
[0015]所述卧式转台、竖式转台、B轴与电主轴锁紧通过高压油控制，刀臂换刀运动、电主轴松紧刀和滑板运动通过低压油控制，高压油和低压油通过配重块自动蓄能控制，两支撑柱塞缸液压控制系统包括：配重块、四个低压柱塞缸、增压缸、四个平衡柱塞缸、连接板、连接座、四个立柱、底座和固定板，所述四个低压柱塞缸设置于连接座顶面以连接座中心对称布置，与连接座固定连接，柱塞顶端与连接板固定连接，配重块中心与连接座中心对齐，配重块设置于连接板底面与连接板固定连接，所述四个平衡柱塞缸设置于底座顶面以底座中心对称布置与底座固定连接，柱塞顶端与固定板固定连接，所述连接座通过以连接座中心对称布置的四个立柱与固定板固定连接，连接座中心与底座中心对齐。
[0016]所述增压缸底部设置有高压蓄能最少位置传感器和高压蓄能最多位置传感器，所述固定板底面中心设置有低压蓄能最多位置传感器，所述连接座顶面中心设置有低压蓄能最少位置传感器，所述底座顶面中心设置有平衡柱塞缸需补油位置传感器。
[0017]所述工作台顶面中间位置在导柱一侧设置有激光对刀仪，能够实现加工刀具机内动态自动对刀。
[0018]所述导柱顶端刀库内设置有无线电测头，零件在加工过程中，可自动检测零件加工面上任意点五轴位置，实现刀具精确进刀，高精度达到零件设计要求，完成零件在机合格检测。
[0019]所述各轴均采用闭环控制模式，充分保证了各轴有高运动精度和重复定位精度。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：工作台四周五个水箱达十吨水循环流动，通过工作台和水箱等大面积自然散热，冷却水有较低的工作温度；电气柜双空调冷却散热，各驱动器及其它电气元件散热效果好；刀库设置于导柱顶端位置，第一，可以最大限度提高零件加工区域空间，第二，两圆形刀库合成重心位置与各导柱安装中心对齐，可减少导柱振动，第三，刀库装刀数量多，可满足高要求含复杂曲面零件装刀数量加工要求；横梁与平衡块相对于支撑滑座作同步相向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型摆头转台混合型八轴五联动加工中心，其特征在于，包括：机床底座、工作台、导柱、支撑滑座移动机构和刀具进给系统，所述工作台设置于机床底座顶面与机床底座滑动连接，所述导柱设置六个以支撑滑座中心对称布置与支撑滑座固定的导套滑动连接，所述六个导柱设置于机床底座上面工作台一侧面与机床底座垂直固定连接，六个导柱顶端与固定座固定连接；所述支撑滑座移动机构包括：横梁、两固定支撑座、平衡块和两支撑柱塞缸，所述横梁设置于支撑滑座顶面与支撑滑座滑动连接，所述两固定支撑座设置于横梁顶面与横梁滑动连接，两固定支撑座顶面还滑动连接有平衡块，所述两支撑柱塞缸以支撑滑座中心对称布置设置于机床底座顶面导柱之间，两支撑柱塞缸缸体与支撑滑座固定连接，两柱塞底端与机床底座固定连接，支撑滑座移动机构所有重量由两支撑柱塞缸液压控制系统自动平衡；所述刀具进给系统包括：电主轴、X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、转台转动机构、B轴转动机构和刀库；所述Y轴移动机构设置两个即Y轴和U轴，Y轴设置于横梁底面，Y轴滚珠丝杠两端轴承座与横梁固定连接，Y轴丝杠螺母座与支撑滑座固定连接，Y轴驱动横梁在支撑滑座上往复运动，U轴设置于横梁顶面，U轴滚珠丝杠两端轴承座与横梁固定连接，U轴丝杠螺母座与平衡块固定连接，U轴驱动平衡块在横梁上往复运动，Y轴与U轴平行；所述Z轴移动机构设置两个即Z轴和V轴，Z轴和V轴以支撑滑座中心对称布置设置于机床底座顶面导柱之间，Z轴和V轴与导柱平行，Z轴和V轴滚珠丝杠下端轴承座与机床底座固定连接，上端轴承座与导柱顶端固定座固定连接，Z轴和V轴丝杠螺母座在支撑滑座顶面与支撑滑座固定连接，Z轴和V轴同步驱动支撑滑座移动机构在导柱上往复运动，Z轴与Y轴垂直；所述X轴移动机构设置于工作台底面，X轴滚珠丝杠两端轴承座与机床底座固定连接，X轴丝杠螺母座与工作台固定连接，X轴驱动工作台在机床底座上往复运动，X轴与Y轴和Z轴垂直；所述转台转动机构设置两个即卧式转台和竖式转台，卧式转台设置于工作台顶面右端，通过固定底座与工作台固定连接，卧式转台转动轴线与X轴平行，工件卡盘与卧式转台转动轴垂直固定连接，卧式转台转动轴驱动卡盘正负向任意角度转动，与卧式转台对应，所述工作台顶面还设置有尾架移动机构，尾架移动机构包括：滑板、尾架、中心架和液压缸，滑板设置于工作台顶面与工作台滑动连接，中心架和尾架设置于滑板顶面，与滑板固定连接，液压缸设置于工作台顶面，液压缸缸体与工作台固定连接，活塞杆顶端与滑板固定连接，液压缸驱动滑板往复直线运动，滑板运动方向与X轴平行，竖式转台设置于工作台顶面左端，竖式转台法兰与工作台固定连接，竖式转台转动轴与Z轴平行，工件卡盘与竖式转台转动轴垂直固定连接，竖式转台转动轴驱动卡盘正负向任意角度转动，卧式转台转动轴中心线与竖式转台转动轴中心线共垂面；所述B轴转动机构设置于横梁中心轴线上与横梁转动连接，B轴在工作台一端与电主轴固定连接，B轴与Y轴平行，电主轴转动轴线与B轴垂直，电主轴即摆头，B轴驱动摆头正负向180度转动加工运动；所述电主轴设置高低双速电机直驱转动运动，主轴设置中心出水，主轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡岳挺，胡小顺，章琴，
申请(专利权)人：南京胡小顺机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：