一种高效的卧式五轴加工中心制造技术

本发明专利技术涉及机械加工技术领域，具体涉及一种高效的卧式五轴加工中心，采用移动式立柱，立柱上设置上下滑动的滑鞍组件，滑鞍组件内设置有前后滑动的滑枕，滑枕上安装有电主轴，并设置A轴转台和C轴转台该结构，可以减小空间，并且降低整体质量，提高移动速度，从而提高加工中心加工效率。并且采用轻量化设计，提高加工中心的响应速度，设置有刀套平移机构，提高换刀速度，并且断刀检测机构在刀具入库后进行检测，节省了换刀时间，提高了加工效率。提高了加工效率。提高了加工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效的卧式五轴加工中心


[0001]本专利技术涉及机械加工
，具体涉及一种高效的卧式五轴加工中心。

技术介绍

[0002]铝合金产品加工过程中少不了的就是机床，机床必须有以下几个特点：1、高效。2、高刚性及稳定性。3、高自动化。目前生产铝合金产品的机床，尤其是铝合金汽车副车架时，加工的点位多，加工工序复杂，需要的刀具多，一般采用五轴加工中心，市场上常见的通用五轴加工中心在加工此类产品时容易出现以下问题：
[0003]1、需要更快的速度，所以对硬件有更高的要求，导致成本高昂。
[0004]2、响应速度较慢，在多工序加工时导致加工效率不够高。
[0005]3、换刀速度慢，进一步降低了加工效率。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决的问题是：现有技术中缺少一种针对铝合金汽车副车架加工专用的五轴加工中心，提供一种高效的、较高稳定性、低成本、响应速度快、换刀效率高的五轴加工中心的高效的卧式五轴加工中心。
[0007]本专利技术通过如下技术方案予以实现，一种高效的卧式五轴加工中心，包括底座，所述底座上安装有两条X向导轨，所述X向导轨上安装有立柱，所述底座和立柱之间设置有X轴伺服总成以带动立柱沿X向导轨方向移动，所述立柱上安装有两条Y向滑轨，所述Y向滑轨上安装有滑鞍组件，所述滑鞍组件从立柱中间穿过，所述立柱中间设置有供滑鞍组件上下滑动的矩形空间，所述立柱和滑鞍组件之间设置有Y轴伺服总成以带动滑鞍组件沿Y向导轨方向移动，所述滑鞍组件为分体式组装结构，包括上滑鞍、下滑鞍，两端上下合并构成滑鞍组件的主体部分，所述上滑鞍、下滑鞍通过滑块和Z向导轨滑动安装有滑枕，所述滑鞍组件和滑枕之间设置有Z轴伺服总成以带动滑枕沿Z向导轨方向移动，所述滑枕前端安装有电主轴。所述底座上还设置有A轴转台，所述A轴转台采用摇篮结构，所述A轴转台中部设置有C轴转台。C轴转台上通过夹具固定安装有铝合金副车架，加工时，A轴转台一般向内倒，A轴转台和C轴转台调整铝合金副车架的方向与角度，移动式立柱、滑鞍组件、滑枕实现了X轴Y轴Z轴三个方向的移动，电主轴呈水平状态对工件进行加工，由于铝合金副车架零件的加工特性，因此X轴行程需要较大，Y轴行程次之，Z轴行程最小，因此采用Z轴叠加在Y轴上，Y轴叠加在X轴上，通过移动式立柱、滑鞍组件、滑枕结构实现，可以减小空间，并且降低整体质量，并且在加工时电主轴进给主要为Z轴方向，采用滑枕滑鞍结构，可以降低进给时移动部件的重量，提高移动速度，从而提高加工中心加工效率。
[0008]所述底座旁设置有链式刀库，所述链式刀库设置有夹爪顶开机构、刀套平移机构、换刀机构、断刀检测机构，所述断刀检测机构设置在链式刀库的前方。在即将换刀时，可以将待用刀具从链式刀库中推送出等待工位，通过换刀机构进行快速换刀，刀套平移机构将换下的刀具移送到链式刀库中，链式刀库将刀具移动到合适的位置，断刀检测机构摆动，对
入库的刀具进行断刀检测，传统的加工中心，一般换刀后，在主轴处进行断刀检测，本专利技术换刀完成后可以直接进行加工，断刀检测在刀库中进行，不耽误加工时间，可以提高加工的效率。
[0009]进一步地，所述链式刀库设置若干链条组，所述链条组包括对刀套限位的框架及对刀套进行固定的夹爪。
[0010]所述夹爪顶开机构包括导杆气缸、叉状顶板，所述叉状顶板安装在刀杆气缸的前端，所述刀杆气缸能够驱动叉状顶板向前移动推动链条组两侧的夹爪张开。
[0011]所述刀套平移机构包括第一框架、第二框架、平移气缸、限位支架，所述第一框架为C形的框架，C形开口正对链条组，所述第一框架对刀套进行上下限位，所述限位支架为C形结构，C形开口能够供链条组上下通过，限位支架通过两道竖向的限位凸起从刀套左右两侧进行限位，所述限位支架滑动设置在第二框架上，并由平移气缸驱动移动。
[0012]进一步地，所述断刀检测机构包括舵机，所述舵机的转轴上安装有检测杆，所述舵机带有角度反馈功能。检测时，舵机驱动检测杆转动，检测杆接触到刀具后停止，根据检测杆摆动的角度判断刀具的伸出长度，判断是否断刀，检测效率较高。
[0013]进一步地，所述Y向滑轨设置在立柱的前端面上，所述Y轴伺服总成设置在靠近立柱前端面位置处。
[0014]进一步地，所述立柱为焊接件，由外部板件及镂空的筋板焊接而成，可以在保证强度的情况下，大大降低了立柱的自重，可以提高加工中心X轴方向的移动速度，提高加工效率。
[0015]进一步地，所述滑鞍组件和滑枕均为球铁铸造件，便于加工。
[0016]进一步地，所述立柱和滑鞍组件之间设置有平衡气缸和平衡气缸专用的储气罐，平衡气缸平衡掉滑鞍组件、滑枕、电主轴的自重，可以提高加工中心Y轴方向的移动速度，提高加工效率。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]1、本专利技术采用左右移动式立柱，立柱上设置上下滑动的滑鞍组件，滑鞍组件内设置有前后滑动的滑枕，滑枕上安装有电主轴，并设置A轴转台和C轴转台该结构根据铝合金副车架零件的加工特性设计，X轴行程需要较大，Y轴行程次之，Z轴行程最小，因此采用Z轴叠加在Y轴上，Y轴叠加在X轴上，通过移动式立柱、滑鞍组件、滑枕结构实现，可以减小空间，并且降低整体质量，并且在加工时电主轴进给主要为Z轴方向，采用滑枕滑鞍结构，可以降低进给时移动部件的重量，提高移动速度，从而提高加工中心加工效率。
[0019]2、本专利技术采用轻量化设计，提高了加工中心的响应速度，设置移动式立柱，立式采用板件焊接的形式，降低了立柱的自重，并且滑鞍组件设置有平衡气缸，降低Y轴伺服驱动总成的负载，加工中心的快进速度可以高达60m/min，加速度可以高达0.8g，可以大大提高加工中心的响应速度。
[0020]3、本专利技术设置有刀套平移机构，在即将换刀时，可以将待用刀具从链式刀库中推送出等待工位，通过换刀机构进行快速换刀，刀套平移机构将换下的刀具移送到链式刀库中，链式刀库将刀具移动到合适的位置，断刀检测机构摆动，对入库的刀具进行断刀检测，传统的加工中心，一般换刀后，在主轴处进行断刀检测，本专利技术换刀完成后可以直接进行加工，断刀检测在刀库中进行，不耽误加工时间，可以提高加工的效率。
附图说明
[0021]图1为本专利技术所述的一种高效的卧式五轴加工中心的结构示意图图；
[0022]图2为本专利技术所述的立柱的示例图；
[0023]图3为图1中过电主轴轴线的左视剖视图；
[0024]图4为链式刀库处的结构示意图；
[0025]图5为夹爪顶开机构、刀套平移机构、换刀机构、断刀检测机构的结构图；
[0026]图6为图5的爆炸视图；
[0027]图7为断刀检测机构的检测示意图。
[0028]图中：1底座；2X向导轨；3X轴伺服总；4立柱；5Y向滑轨；6Y轴伺服总；7滑鞍组件；701上滑鞍；702下滑鞍；8Z向导轨；9Z轴伺服总；10滑枕；11电主轴；12A轴转台；13C轴转台；14链式刀库；1401链条组；15夹爪顶开机构；1501导杆气缸；15本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效的卧式五轴加工中心，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)上安装有两条X向导轨(2)，所述X向导轨(2)上安装有立柱(4)，所述底座(1)和立柱(4)之间设置有X轴伺服总(3)成以带动立柱(4)沿X向导轨(2)方向移动，所述立柱(4)上安装有两条Y向滑轨(5)，所述Y向滑轨(5)上安装有滑鞍组件(7)，所述滑鞍组件(7)从立柱(4)中间穿过，所述立柱(4)中间设置有供滑鞍组件(7)上下滑动的矩形空间，所述立柱(4)和滑鞍组件(7)之间设置有Y轴伺服总(6)成以带动滑鞍组件(7)沿Y向导轨方向移动，所述滑鞍组件(7)为分体式组装结构，包括上滑鞍(701)、下滑鞍(702)，两端上下合并构成滑鞍组件(7)的主体部分，所述上滑鞍(701)、下滑鞍(702)通过滑块和Z向导轨(8)滑动安装有滑枕(10)，所述滑鞍组件(7)和滑枕(10)之间设置有Z轴伺服总(9)成以带动滑枕(10)沿Z向导轨(8)方向移动，所述滑枕(10)前端安装有电主轴(11)，所述底座(1)上还设置有A轴转台(12)，所述A轴转台(12)采用摇篮结构，所述A轴转台(12)中部设置有C轴转台(13)，所述底座(1)旁设置有链式刀库(14)，所述链式刀库(14)设置有夹爪顶开机构(15)、刀套平移机构(16)、换刀机构(17)、断刀检测机构(18)，所述断刀检测机构(18)设置在链式刀库(14)的前方。2.根据权利要求1所述的一种高效的卧式五轴加工中心，其特征在于：所述链式刀库(14)设置若干链条组(1401)，所述链条组(1401)包括对刀套(19)限位的框架及对刀套(19)进行固定的夹爪，所述夹爪顶开机构(15)包括导杆气...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙刚，蔡良城，蔡爱林，
申请(专利权)人：江苏威马悦达智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：