一种五轴四联动数控加工设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种五轴四联动数控加工设备，主要由床身、侧板、横梁、X托板、X驱动板、Z滑板、B1轴涡轮减速箱、电主轴、B2轴涡轮减速箱、法兰盘、滚珠丝杠、导轨、滑块和伺服电机组成。本实用新型专利技术实现了五轴四联动控制，设计有两个加工工位，四轴联动数控铣加工工位和旋转轴雕刻加工工位，可以根据被加工工件的具体情况选择合适的工位进行加工，设备结构简单，造价低廉，对CNC控制系统要求低，应用范围广。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种五轴四联动数控加工设备，主要由床身、侧板、横梁、X托板、X驱动板、Z滑板、B1轴涡轮减速箱、电主轴、B2轴涡轮减速箱、法兰盘、滚珠丝杠、导轨、滑块和伺服电机组成。本技术实现了五轴四联动控制，设计有两个加工工位，四轴联动数控铣加工工位和旋转轴雕刻加工工位，可以根据被加工工件的具体情况选择合适的工位进行加工，设备结构简单，造价低廉，对CNC控制系统要求低，应用范围广。【专利说明】一种五轴四联动数控加工设备
本技术涉及一种数控自动化加工设备，特别是涉及一种五轴四联动数控加工设备。
技术介绍
目前，公知的数控加工设备通常采用三轴三联动、四轴四联动或五轴五联动的结构。三轴和四轴联动的加工设备虽然结构较简单，制作成本方面较五轴五联动加工设备低，但不容易加工像需要在外表面360度范围进行加工雕刻的工件，故其功能单一，通用性较差，难以满足现代加工的要求。现有的五轴数控加工设备，通常采用五轴联动的机械结构和控制系统，其主轴除了可以沿着X轴、Y轴、Z轴做直线运动外，还可以沿着A轴和C轴做旋转运动，以方便主轴上的刀具可以加工到工件的各个表面，实现对复杂零件的加工。五轴五联动数控设备虽然可以轻松实现在圆柱体外表面整周进行雕刻的功能，但其机械结构和CNC控制系统均较复杂，故实现其功能的难度和成本较高。特别是当需要加工较简单的工件时，采用五轴五联动数控加工设备进行加工更会造成设备功能的较大冗余浪费，成本增高，经济性降低。
技术实现思路
为克服现有数控加工设备要么功能单一，要么结构复杂成本过高，通用性和经济性两者不能兼顾的不足，本技术提供一种五轴四联动数控加工设备，该设备采用五轴的机械结构设计，采用四轴联动的控制系统，实现了五轴四联动的控制，不仅可以加工需要在外表面圆周360度进行雕刻加工的工件，还可以较经济的加工一般简单的工件。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种五轴四联动数控加工设备，主要由床身、侧板、横梁、X托板、X驱动板、Z滑板、BI轴涡轮减速箱、电主轴、B2轴涡轮减速箱、法兰盘、滚珠丝杠、导轨、滑块和伺服电机组成，床身上表面两侧装有Y轴导轨，Y轴导轨下侧方装有Y轴齿条，Y轴齿条与Y轴驱动齿轮传动连接，两个侧板分别安装于床身两侦牝侧板下方安装有Y轴滑块，Y轴滑块与床身上的Y轴导轨配合，侧板上装有Y轴驱动总成和Y轴伺服电机，横梁前表面装有X轴导轨，横梁上表面装有X轴齿条，X轴齿条与X轴驱动齿轮传动连接，X托板位于横梁前面，X托板上固定有丝母座，X托板后表面装有X轴滑块，X轴滑块与横梁上的X轴导轨配合，位于X托板后上方安装有X驱动板，X驱动板上安装有X轴驱动总成，X轴伺服电机与X轴驱动总成连接，X托板前表面装有Z轴滑块，与Z滑板上的Z轴导轨配合，Z滑板上固定有轴承座，Z滑板前表面安装有BI轴涡轮减速箱，BI轴伺服电机通过BI轴涡轮减速箱、BI轴法兰盘与电主轴相连接，Z轴伺服电机的轴通过联轴器与滚珠丝杠连接，在床身后半部分的内侧两边，安装有圆形导轨，圆形导轨的一头装有过桥，过桥的上表面装有尾座，过桥可以沿着圆形导轨前后滑动，圆形导轨的另一头安装有B2轴涡轮减速箱，B2轴涡轮减速箱与B2轴伺服电机连接，B2轴涡轮减速箱的输出轴端装有B2轴法兰盘，B2轴法兰盘上设计有金属刺针。所述Z滑板两侧设有平衡气缸，平衡气缸的缸体部分与安装在X托板上的气缸上支架连接，平衡气缸的气缸杆与安装在Z滑板上的气缸下支架连接，气缸内通有压缩空气。所述床身的下方与地面接触位置安装有六个高度可调的垫脚，所述床身上表面的前半部分安装有T形槽台面，所述床身采用矩形空心型钢焊接而成。所述BI轴涡轮减速箱采用反向零间隙设计。所述侧板上表面与横梁通过螺钉连接固定在一起。本技术具有以下有益效果:本技术实现了五轴四联动控制，设计有两个加工工位，四轴联动数控铣加工工位和旋转轴雕刻加工工位，可以根据被加工工件的具体情况选择合适的工位进行加工，设备结构简单，造价低廉，对CNC控制系统要求低，应用范围广。【专利附图】【附图说明】图1是本技术的结构示意图。图2是图1的A向视图。图3是图1的B向视图。图中，1、电主轴，2、B1轴法兰盘，3、B1轴涡轮减速箱，4、B1轴伺服电机，5、Z滑板，6、滚珠丝杠，7、轴承座，8、联轴器，9、Z轴伺服电机，10、Z轴导轨，11、Z轴滑块，12、X托板，13、X轴伺服电机，14、X轴驱动总成，15、X驱动板，16、X轴驱动齿轮，17、X轴齿条，18、X轴导轨，19、X轴滑块，20、横梁，21、螺钉，22、侧板，23、Y轴驱动总成，24、Y轴伺服电机，25、Υ轴滑块，26、Y轴导轨，27、丝母座，28、床身，29、垫脚，30、尾座，31、圆形导轨，32、Β2轴法兰盘，33、Β2轴涡轮减速箱，34、Β2轴伺服电机，35、T形槽台面，36、Y轴齿条，37、Y轴驱动齿轮，38、过桥，39、平衡气缸，40、气缸上支架，41、气缸下支架。【具体实施方式】下面结合附图对本技术进行详细说明在图1中，床身(28)采用矩形空心型钢焊接而成，床身(28)上表面两侧装有Y轴导轨(26)，Υ轴导轨(26)下侧方装有Y轴齿条(36)。床身(28)的下方与地面接触位置安装有六个垫脚(29)，垫脚(29)的高度可以调节，通过调节垫脚(29)高低使床身(28)获得并保持水平。侧板(22)上表面与横梁(20)通过螺钉(21)连接固定在一起。侧板(22)上装有Y轴驱动总成(23)和Y轴伺服电机(24)。横梁(20)前表面装有X轴导轨(18)，横梁(20)上表面装有X轴齿条(17)。X托板(12)位于横梁(20)前面，X托板(12)后表面装有X轴滑块(19)，Χ轴滑块(19)与横梁(20)上的X轴导轨(18)配合，X托板(12)前表面装有Z轴滑块(11)，与Z滑板(5)上的Z轴导轨(10)配合。轴承座(7)固定在Z滑板(5)上，丝母座(27)固定在X托板(12)上，Z轴伺服电机(9)的轴通过联轴器(8)与滚珠丝杠(6)连接，滚珠丝杠(6)转动，滚珠丝杠(6)与轴承座(7)和丝母座(27)相互作用，最终实现Z滑板(5)的上下移动。Z滑板(5)前表面安装有BI轴涡轮减速箱(3)，B1轴涡轮减速箱⑶采用反向零间隙设计。BI轴伺服电机⑷输出力矩，通过BI轴涡轮减速箱(3)减速增扭后，通过BI轴法兰盘(2)传递给电主轴(I),使电主轴(I)绕着BI轴旋转。位于X托板(12)后上方安装有X驱动板(15)，X驱动板(15)上安装有X轴驱动总成(14)，X轴伺服电机(13)输出经过X轴驱动总成(14)减速增扭后，通过X轴驱动齿轮(16)和X轴齿条(17)的齿轮齿条传动，实现X托板(12)等沿着X轴导轨(18)方向移动，最终使得电主轴⑴获得X轴方向的运动。在图2中，两个侧板(22)分别安装于床身(28)两侧，侧板(22)下方安装有Y轴滑块(25)，Y轴滑块(25)与床身(28)上的Y轴导轨(26)配合。Y轴驱动齿轮(37)与Y轴齿条(36)的齿轮齿条传动，带动侧板(22)和横梁(20)等沿着Y轴导轨(26)移动，最终带着电主轴(I)做Y轴方向的直线运动。床身(28)上表面的前半部分安装有T形槽台面(35)，T形槽台本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种五轴四联动数控加工设备，主要由床身(28)、侧板(22)、横梁(20)、X托板(12)、X驱动板(15)、Z滑板(5)、B1轴涡轮减速箱(3)、电主轴(1)、B2轴涡轮减速箱(33)、法兰盘、滚珠丝杠(6)、导轨、滑块和伺服电机组成，其特征在于，床身(28)上表面两侧装有Y轴导轨(26)，Y轴导轨(26)下侧方装有Y轴齿条(36)，Y轴齿条(36)与Y轴驱动齿轮(37)传动连接，两个侧板(22)分别安装于床身(28)两侧，侧板(22)下方安装有Y轴滑块(25)，Y轴滑块(25)与床身(28)上的Y轴导轨(26)配合，侧板(22)上装有Y轴驱动总成(23)和Y轴伺服电机(24)，横梁(20)前表面装有X轴导轨(18)，横梁(20)上表面装有X轴齿条(17)，X轴齿条(17)与X轴驱动齿轮(16)传动连接，X托板(12)位于横梁(20)前面，X托板(12)上固定有丝母座(27)，X托板(12)后表面装有X轴滑块(19)，X轴滑块(19)与横梁(20)上的X轴导轨(18)配合，位于X托板(12)后上方安装有X驱动板(15)，X驱动板(15)上安装有X轴驱动总成(14)，X轴伺服电机(13)与X轴驱动总成(14)连接，X托板(12)前表面装有Z轴滑块(11)，与Z滑板(5)上的Z轴导轨(10)配合，Z滑板(5)上固定有轴承座(7)，Z滑板(5)前表面安装有B1轴涡轮减速箱(3)，B1轴伺服电机(4)通过B1轴涡轮减速箱(3)、B1轴法兰盘(2)与电主轴(1)相连接，Z轴伺服电机(9)的轴通过联轴器(8)与滚珠丝杠(6)连接，在床身(28)后半部分的内侧两边，安装有圆形导轨(31)，圆形导轨(31)的一头装有过桥(38)，过桥(38)的上表面装有尾座(30)，过桥(38)可以沿着圆形导轨(31)前后滑动，圆形导轨(31)的另一头安装有B2轴涡轮减速箱(33)，B2轴涡轮减速箱(33)与B2轴伺服电机(34)连接，B2轴涡轮减速箱(33)的输出轴端装有B2轴法兰盘(32)，B2轴法兰盘(32)上设计有金属刺针。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，
申请(专利权)人：济南若泰数控科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：