一种五轴联动数控机床制造技术

本发明专利技术涉及机床技术领域，尤其涉及一种五轴联动数控机床，包括底架和固定设置在底架上的支撑架，底架上设置有Y轴组件，Y轴组件上连接有底板，底板上端安装有夹具组件，支撑架上设置有X轴组件，X轴组件上连接有背板架，背板架上设置有Z轴组件，Z轴组件与升降平台相连接，升降平台上安装有刀架回转组件，刀架回转组件与固定刀架相连接，固定刀架上设置有刀具回转组件。本发明专利技术利用刀架回转组件以及刀具回转组件使得刀具能够实现相对于待加工工件进行五个自由度方向上的多维度多角度加工，并避免了工件进行转动，从而能够提高加工范围，并且工件在重新装夹定位时无需转动回位，简化了工件装夹过程，有利于提高加工效率。有利于提高加工效率。有利于提高加工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种五轴联动数控机床


[0001]本专利技术涉及机床
，尤其涉及一种五轴联动数控机床。

技术介绍

[0002]五轴联动数控机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。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]现有的五轴联动数控机床往往都是采用转台或摇篮式工作台配合X轴、Y轴和Z轴方向的往复运动来实现五轴加工，待加工工件被夹持在转台内或摇篮式工作台内以进行旋转动作。但实际应用中会发现为了避免工件在旋转过程中发生磕碰，往往会约束工件在某一方向上的旋转角度，这样无疑减小了加工范围，同时工件在重新装夹定位之前需要转动回位才能进行装夹操作，对加工效率有所影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种五轴联动数控机床，旨在解决上述技术问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种五轴联动数控机床，包括底架和固定设置在底架上的支撑架，所述底架上设置有Y轴组件，所述Y轴组件上连接有底板，所述底板上端安装有夹具组件，所述支撑架上设置有X轴组件，所述X轴组件上连接有背板架，所述背板架上设置有Z轴组件，所述Z轴组件与升降平台相连接，所述升降平台上安装有刀架回转组件，所述刀架回转组件与固定刀架相连接，所述固定刀架上设置有刀具回转组件；
[0007]所述夹具组件包括底盘、卡盘、活动块、与活动块一一对应的移动座以及设置在移动座上的夹紧卡爪，所述底盘与卡盘装配连接，所述底盘中央转动安装有联动齿轮，所述活动块设置有多个且均匀分布在底盘上，每个所述活动块靠近联动齿轮的一侧均通过齿槽与联动齿轮齿接配合，所述活动块带动对应的移动座及夹紧卡爪沿卡盘径向方向同步移动；
[0008]所述刀架回转组件包括刀架回转电机和刀架回转轮盘，所述刀架回转电机固定设置在升降平台上，所述刀架回转电机的输出端通过刀架回转带与刀架回转轮盘传动连接，所述刀架回转轮盘底部固定连接有第一连接轴，所述第一连接轴通过第一轴承与升降平台转动配合，所述第一连接轴贯穿升降平台与固定刀架相连接；
[0009]所述刀具回转组件包括刀具回转电机和刀具回转轮盘，所述刀具回转电机固定设置在固定刀架上，所述刀具回转电机的输出端通过刀具回转带与刀具回转轮盘传动连接，所述刀具回转轮盘一侧固定连接有第二连接轴，所述第二连接轴通过第二轴承与固定刀架转动配合，所述第二连接轴贯穿固定刀架与刀具组件相连接。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：其中一个所述活动块内部沿长度方向螺纹贯穿连接有驱动杆，其余所述活动块内部沿长度方向滑动贯穿连接有导杆，所述驱动杆通过联动齿轮
带动每个活动块沿各自的长度方向进行直线位移。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：所述卡盘上设置有与移动座相对应的T型滑槽，所述移动座与T型滑槽滑动配合，所述移动座内部设置有活动调节块，所述夹紧卡爪通过固定螺栓与活动调节块相连接。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：所述活动块上端面上设置有驱动斜槽，所述移动座底面设置有与驱动斜槽相适配的斜滑块，所述活动块通过驱动斜槽与斜滑块之间的挤压作用带动移动座实现径向移动。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：所述刀具组件包括刀具电机、电机支架以及刀具主体，所述刀具电机固定安装于电机支架内，所述刀具电机的输出端与刀具主体相连接，所述第二连接轴贯穿固定刀架与电机支架固定连接。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：所述X轴组件包括X轴螺杆驱动副、X轴光杆以及X轴限位开关，所述背板架滑动配合安装于X轴光杆上，所述X轴螺杆驱动副螺纹驱动背板架沿X轴光杆直线移动，所述X轴限位开关设置在支撑架的两端，所述背板架上设置有与X轴限位开关相对应的X轴挡块。
[0015]作为本专利技术进一步的方案：所述Y轴组件包括Y轴螺杆驱动副、Y轴光杆以及Y轴限位开关，所述底板滑动配合安装于Y轴光杆上，所述Y轴螺杆驱动副螺纹驱动底板沿Y轴光杆直线移动，所述Y轴限位开关设置在底架的两端，所述底板上设置有与Y轴限位开关相对应的Y轴挡块。
[0016]作为本专利技术进一步的方案：所述Z轴组件包括Z轴螺杆驱动副、Z轴光杆以及Z轴限位开关，所述升降平台滑动配合安装于Z轴光杆上，所述Z轴螺杆驱动副螺纹驱动升降平台沿Z轴光杆直线移动，所述Z轴限位开关设置在背板架的上下两端，所述升降平台上设置有与Z轴限位开关相对应的Z轴挡块。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018](1)本专利技术利用刀架回转组件带动刀具组件实现绕Z轴的旋转动作，同时利用刀具回转组件带动刀具组件实现绕Y轴的旋转动作，配合X轴组件、Y轴组件以及Z轴组件的往复运动，使得刀具能够实现相对于待加工工件进行五个自由度方向上的多维度多角度加工，相较于传统五轴联动数控机床利用转台或摇篮式工作台带动工件进行转动的加工方式，本专利技术结合应用刀架回转组件和刀具回转组件，在同样保证了五轴加工的前提下避免了工件转动过程，从而能够提高加工范围，并且工件在重新装夹定位时无需转动回位，简化了工件装夹过程，有利于提高加工效率；
[0019](2)本专利技术中的活动块均通过齿槽与联动齿轮相啮合，当其中一个活动块沿着长度方向进行直线位移，将会带动联动齿轮转动，进而带动其他均匀分布的活动块同步进行直线位移，同时每个活动块在直线位移过程中会带动移动座以及夹紧卡爪沿着卡盘径向方向同步移动，从而实现夹紧卡爪的同步驱动，保证了同步夹紧的定心作用。
附图说明
[0020]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0021]图1是本专利技术的整体结构示意图；
[0022]图2是本专利技术中X轴组件的结构示意图；
[0023]图3是本专利技术中Z轴组件的结构示意图；
[0024]图4是本专利技术中刀架回转组件和刀具回转组件的结构示意图；
[0025]图5是本专利技术中刀具组件的结构示意图；
[0026]图6是本专利技术中Y轴组件的结构示意图；
[0027]图7是本专利技术中夹具组件的结构示意图；
[0028]图8是本专利技术中夹具组件的结构爆炸图。
[0029]图中：1、底架；11、支撑架；12、底板；2、X轴组件；21、X轴螺杆驱动副；22、X轴光杆；3、Y轴组件；31、Y轴螺杆驱动副；32、Y轴光杆；4、Z轴组件；41、Z轴螺杆驱动副；42、Z轴光杆；5、夹具组件；51、底盘；52、卡盘；521、T型滑槽；53、活动块；531、驱动斜槽；54、移动座；541、斜滑块；55、夹紧卡爪；56、联动齿轮；57、活动调节块；58、驱动杆；59、导杆；6、背板架；61、升降平台；62、固定刀架；7、刀架回转组件；71、刀架回转电机；72、刀架回转轮盘；73、刀架回转带；74、第一连接轴；75、第一轴承；8、刀具回转组件；81、刀具回转电机；82、刀具回转轮盘；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种五轴联动数控机床，包括底架(1)和固定设置在底架(1)上的支撑架(11)，其特征在于，所述底架(1)上设置有Y轴组件(3)，所述Y轴组件(3)上连接有底板(12)，所述底板(12)上端安装有夹具组件(5)，所述支撑架(11)上设置有X轴组件(2)，所述X轴组件(2)上连接有背板架(6)，所述背板架(6)上设置有Z轴组件(4)，所述Z轴组件(4)与升降平台(61)相连接，所述升降平台(61)上安装有刀架回转组件(7)，所述刀架回转组件(7)与固定刀架(62)相连接，所述固定刀架(62)上设置有刀具回转组件(8)；所述夹具组件(5)包括底盘(51)、卡盘(52)、活动块(53)、与活动块(53)一一对应的移动座(54)以及设置在移动座(54)上的夹紧卡爪(55)，所述底盘(51)与卡盘(52)装配连接，所述底盘(51)中央转动安装有联动齿轮(56)，所述活动块(53)设置有多个且均匀分布在底盘(51)上，每个所述活动块(53)靠近联动齿轮(56)的一侧均通过齿槽与联动齿轮(56)齿接配合，所述活动块(53)带动对应的移动座(54)及夹紧卡爪(55)沿卡盘(52)径向方向同步移动；所述刀架回转组件(7)包括刀架回转电机(71)和刀架回转轮盘(72)，所述刀架回转电机(71)固定设置在升降平台(61)上，所述刀架回转电机(71)的输出端通过刀架回转带(73)与刀架回转轮盘(72)传动连接，所述刀架回转轮盘(72)底部固定连接有第一连接轴(74)，所述第一连接轴(74)通过第一轴承(75)与升降平台(61)转动配合，所述第一连接轴(74)贯穿升降平台(61)与固定刀架(62)相连接；所述刀具回转组件(8)包括刀具回转电机(81)和刀具回转轮盘(82)，所述刀具回转电机(81)固定设置在固定刀架(62)上，所述刀具回转电机(81)的输出端通过刀具回转带(83)与刀具回转轮盘(82)传动连接，所述刀具回转轮盘(82)一侧固定连接有第二连接轴(84)，所述第二连接轴(84)通过第二轴承(85)与固定刀架(62)转动配合，所述第二连接轴(84)贯穿固定刀架(62)与刀具组件(9)相连接。2.根据权利要求1所述的一种五轴联动数控机床，其特征在于，其中一个所述活动块(53)内部沿长度方向螺纹贯穿连接有驱动杆(58)，其余所述活动块(53)内部沿长度方向滑动贯穿连接有导杆(59)，所述驱动杆(58)通过联动齿轮(56)带动每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖之鹏，高茂刚，赵东，
申请(专利权)人：南京开通自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：