CN102699771A - 一种卧式数控五轴钻铣攻牙专用机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种卧式数控五轴钻铣攻牙专用机，其特征在于：包括机座(1)、立柱(2)、工作台(3)、五轴主轴箱、主轴(5)、五轴主轴头(6)、X轴线轨滑块(9)、X轴滚珠丝杆(11)、X轴伺服电机(12)、Y轴线轨滑块(13)、Y轴滚珠丝杆(14)、Y轴伺服电机(15)、Z轴线轨滑块(16)、Z轴滚珠丝杆(17)、Z轴伺服电机(18)、主轴伺服电机(8)、CNC控制***、液压***(10)、润滑***、冷却***、排屑***及全封闭式外罩，利用大攻率主轴伺服电机带动五根主轴同时旋转，配合三根伺服轴，在CNC***控制下做多工艺孔加工，一次装夹的基础上完成钻镗攻铣等多道工艺，加工效率大大提高，降低劳动强度。

Description

一种卧式数控五轴钻铣攻牙专用机

技术领域

本发明涉及一种机械加工设备，尤其是指一种卧式数控五轴钻铣攻牙专用机。

背景技术

立式钻攻中心机是机械行业中一种常见的孔加工机械，其操作简单、使用方便，加工多工艺的产品时，利用刀库及机械臂等换刀，延长产品加工周期，特别适合单件或小批量产品的加工生产。数控三轴复合机（授权公告号CN 201677175 U） 为立式钻孔、镗孔、攻牙加工的设备，目前主高的旋转与进给都是由普通电机和液压控制，其操作与加工精度运不如数控控制，特别明显的在于主轴无法达到二次进给或更多交的进给，且加工深度的精度无法控制一致，因它是用都感应开关与机械限位的方式控制其加工深度，故加工精度较欠缺。攻牙主轴的攻牙螺距的改变要更换主轴后端的攻牙螺套，使用起来较为繁锁。

本发明人即针对上述问题，提出了一种新的设计方案。

发明内容

本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种高精度、高效率、操作人性化、降低用户成本的多功能型卧式数控五轴钻铣攻牙专用机。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：一种卧式数控五轴钻铣攻牙专用机，其特征在于：包括机座、立柱、工作台、五轴主轴箱、主轴、五轴主轴头、X轴线轨滑块、X轴滚珠丝杆、X轴伺服电机、Y轴线轨滑块、Y轴滚珠丝杆、Y轴伺服电机、Z轴线轨滑块、Z轴滚珠丝杆、Z轴伺服电机、主轴伺服电机、CNC控制***、液压***、润滑***、冷却***、排屑***及全封闭式外罩，所述立柱带动上述工作台做XY坐标位移动作；所述立柱及五轴主轴头分别与X轴线轨滑块及Z轴线轨滑块连接呈卧式安装在机座上，所述五轴主轴头与Z轴滚珠丝杆螺母连接，该Z轴滚珠丝杆螺母与Z轴滚珠丝杆连接，该Z轴滚珠丝杆由Z轴电机座与Z轴尾座固定在机座上，所述Z轴滚珠丝杆由Z轴联轴器与Z轴伺服电机连接，该Z轴伺服电机旋转控制五轴主轴头的进刀与退刀往返动作；所述主轴通过五轴主轴箱内部所设的同步机构由五轴主轴箱外所设的一对主轴同步轮通过同步带与主轴伺服电机连接，由此五根主轴的旋转由主轴伺服电机驱动，并带动刀具作旋转切削；所述立柱与X轴滚珠丝杆螺母连接，该X轴滚珠丝杆螺母与X轴滚珠丝杆连接，该X轴滚珠丝杆由X轴电机座与X轴尾座固定在机座上，同时该X轴滚珠丝杆由X轴联轴器与X轴伺服电机连接，由此X轴伺服电机旋转控制立柱在X轴方向做横向移动；所述工作台上固定有双开液压虎钳，且该工作台与Y轴线轨滑块呈立式安装在立柱上，该工作台与Y轴滚珠丝杆螺母连接，该Y轴滚珠丝杆螺母与 Y轴滚珠丝杆连接，该Y轴滚珠丝杆由Y轴电机座与Y轴尾座固定在立柱上,所述Y轴滚珠丝杆由Y轴联轴器与Y轴伺服电机连接，由此Y轴伺服电机旋转控制双开液压虎钳在Y轴方向做纵向移动；所述双开液压虎钳的钳口由所述液压***提供压力，做开模与合模动作来装卸工件。

该专用机各伺服电机及其他各部件通过所述CNC控制***操作面板数字化管理，根据程序的不同可做出不同的加工工艺 。

本发明采用上述技术方案后，其有益效果在于：所述机座结构布局合理，刚性强，保证设备在加工过程中不变形；而所述立柱为框架式立柱，体积小承载力强，带动工作台做XY坐标位移动作；所述工作台则结构简易，面积小，安装双开液压虎钳，动作灵活；所述五轴主轴箱机构中主轴箱采用五轴同步传动机构，使五根轴由同一主轴电机带动，配合高精密，高转速轴承做旋转切削；采用高精度线轨、丝杆与伺服电机，保证工件的快速位移与高精度的定位；主轴伺服电机功率大，噪音小，旋转切削扭力大，可快速进刀切削；其中CNC控制***实现人机一体化，最高可达到六轴联动，控制整机动作；所述液压***体积小，压力稳定，专供双开液压虎钳的夹紧与松开，保证在加工产品时，工件的稳定与夹紧重复精度；所述润滑***自动集中润滑，延长摩擦面、导轨与丝杆的寿命；所述排屑***采用液屑分离式自动排屑机构，省除人工除屑的时间及降低劳动强度；采用全封闭式外罩配合自动安全门，促使整机安全安全性能提高及对大大减少设备周边环境污染。

该设备采用CNC控制***，操作简便：根据产品外形开一套夹具模具，将它安装于双开液压虎钳上，校正，即可由开合模按键控制夹具模具的张开与合拢，按开模键放入工件，双手按合模键夹紧工件，对刀，根据工件的加工工艺，编排好加工程序，设备的X/Y/Z/C轴由程序控制跑位，进行机械加工，如：钻、铰、镗、铣、攻等，程序走完，自动门自动开启，同时夹具模具自动张开，拿出加工好的工件，加工完成后的屑液随螺旋排屑器排出，屑落入集屑车，液流入水箱。其工作原理是将立式的钻攻中心机改为卧式固定五轴CNC钻攻机，工作台在垂直面上位移，以达到高速、灵活的目的，数控式三轴联动外加主轴伺服电机，通过CNC电脑程序控制，以完成加工要求。即该卧式数控五轴钻铣攻牙专用机，利用大攻率主轴伺服电机带动五根主轴同时旋转（无需刀库换刀动作），配合X/Y/Z三根伺服轴，在CNC***的控制下做多工艺的孔加工，使工件在一次装夹的基础上完成钻镗攻铣等多道工艺，配合自动螺旋排屑器及自动安全门，加工效率大大提高，降低劳动强度，为广大用户认可和喜爱，其发展势头也有替代数控三轴复合机与立式钻攻中心的趋势。

综上可知，本发明的专用机具有下述优点：1、主轴数量增加；2、主轴的控制更换为全数控模式；3、攻牙无需装螺纹牙套；4、立式改为卧式操作方便；5，加工工艺范围扩大 ；6、用户成本降低及生产效率提高；7、整体外观及安全性能提高；8、产品加工精度提高。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明中X轴联动机构图；

图3是本发明中Y/Z轴联动机构图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明：如图1至图3所示为本发明的一种卧式数控五轴钻铣攻牙专用机，其特征在于：包括机座1、立柱2、工作台3、五轴主轴箱、主轴5、五轴主轴头6、X轴线轨滑块9、X轴滚珠丝杆11、X轴伺服电机12、Y轴线轨滑块13、Y轴滚珠丝杆14、Y轴伺服电机15、Z轴线轨滑块16、Z轴滚珠丝杆17、Z轴伺服电机18、主轴伺服电机8、CNC控制***、液压***10、润滑***、冷却***、排屑***及全封闭式外罩，所述立柱2带动上述工作台3做XY坐标位移动作；所述立柱2及五轴主轴头6分别与X轴线轨滑块9及Z轴线轨滑块16连接呈卧式安装在机座1上，所述五轴主轴头6与Z轴滚珠丝杆螺母19连接，该Z轴滚珠丝杆螺母19与Z轴滚珠丝杆17连接，该Z轴滚珠丝杆17由Z轴电机座20与Z轴尾座21固定在机座1上，所述Z轴滚珠丝杆17由Z轴联轴器24与Z轴伺服电机18连接，该Z轴伺服电机18旋转控制五轴主轴头6的进刀与退刀往返动作；所述主轴5通过五轴主轴箱内部所设的同步机构由五轴主轴箱外所设的一对主轴同步轮7通过同步带与主轴伺服电机8连接，由此五根主轴5的旋转由主轴伺服电机8驱动，并带动刀具4作旋转切削；所述立柱2与X轴滚珠丝杆螺母27连接，该X轴滚珠丝杆螺母27与X轴滚珠丝杆11连接，该X轴滚珠丝杆11由X轴电机座30与X轴尾座31固定在机座1上，同时该X轴滚珠丝杆11由X轴联轴器16与X轴伺服电机12连接，由此X轴伺服电机12旋转控制立柱2在X轴方向做横向移动；所述工作台3上固定有双开液压虎钳28，且该工作台3与Y轴线轨滑块13呈立式安装在立柱2上，该工作台3与Y轴滚珠丝杆螺母25连接，该Y轴滚珠丝杆螺母25与 Y轴滚珠丝杆14连接，该Y轴滚珠丝杆14由Y轴电机座22与Y轴尾座26固定在立柱2上,所述Y轴滚珠丝杆14由Y轴联轴器23与Y轴伺服电机15连接，由此Y轴伺服电机15旋转控制双开液压虎钳28在Y轴方向做纵向移动；所述双开液压虎钳28的钳口由所述液压***10提供压力，做开模与合模动作来装卸工件29。该专用机各伺服电机及其他各部件通过所述CNC控制***操作面板数字化管理，根据程序的不同可做出不同的加工工艺 。

本发明的重点在于，所述机座1结构布局合理，刚性强，保证设备在加工过程中不变形；而所述立柱2为框架式立柱，体积小承载力强，带动工作台做XY坐标位移动作；所述工作台3则结构简易，面积小，安装双开液压虎钳，动作灵活；所述五轴主轴箱机构中主轴箱采用五轴同步传动机构，使五根轴由同一主轴电机带动，配合高精密，高转速轴承做旋转切削；采用高精度线轨、丝杆与伺服电机，保证工件的快速位移与高精度的定位；主轴伺服电机8功率大，噪音小，旋转切削扭力大，可快速进刀切削；其中CNC控制***实现人机一体化，最高可达到六轴联动，控制整机动作；所述液压***10体积小，压力稳定，专供双开液压虎钳的夹紧与松开，保证在加工产品时，工件的稳定与夹紧重复精度；所述润滑***自动集中润滑，延长摩擦面、导轨与丝杆的寿命；所述排屑***采用液屑分离式自动排屑机构，省除人工除屑的时间及降低劳动强度；采用全封闭式外罩配合自动安全门，促使整机安全安全性能提高及对大大减少设备周边环境污染。

该设备采用CNC控制***，操作简便：根据产品外形开一套夹具模具，将它安装于双开液压虎钳28上，校正，即可由开合模按键控制夹具模具的张开与合拢，按开模键放入工件，双手按合模键夹紧工件，对刀，根据工件的加工工艺，编排好加工程序，设备的X/Y/Z/C轴由程序控制跑位，进行机械加工，如：钻、铰、镗、铣、攻等，程序走完，自动门自动开启，同时夹具模具自动张开，拿出加工好的工件，加工完成后的屑液随螺旋排屑器排出，屑落入集屑车，液流入水箱。其工作原理是将立式的钻攻中心机改为卧式固定五轴CNC钻攻机，工作台在垂直面上位移，以达到高速、灵活的目的，数控式三轴联动外加主轴伺服电机，通过CNC电脑程序控制，以完成加工要求。即该卧式数控五轴钻铣攻牙专用机，利用大攻率主轴伺服电机8带动五根主轴5同时旋转（无需刀库换刀动作），配合X/Y/Z三根伺服轴，在CNC***的控制下做多工艺的孔加工，使工件在一次装夹的基础上完成钻镗攻铣等多道工艺，配合自动螺旋排屑器及自动安全门，加工效率大大提高，降低劳动强度，为广大用户认可和喜爱，其发展势头也有替代数控三轴复合机与立式钻攻中心的趋势。

综上可知，本发明的专用机具有下述优点：1、主轴数量增加；2、主轴的控制更换为全数控模式；3、攻牙无需装螺纹牙套；4、立式改为卧式操作方便；5，加工工艺范围扩大 ；6、用户成本降低及生产效率提高；7、整体外观及安全性能提高；8、产品加工精度提高。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种卧式数控五轴钻铣攻牙专用机，其特征在于：包括机座(1)、立柱(2)、工作台(3)、五轴主轴箱、主轴(5)、五轴主轴头(6)、X轴线轨滑块(9)、X轴滚珠丝杆(11)、X轴伺服电机(12)、Y轴线轨滑块(13)、Y轴滚珠丝杆(14)、Y轴伺服电机(15)、Z轴线轨滑块(16)、Z轴滚珠丝杆(17)、Z轴伺服电机(18)、主轴伺服电机(8)、CNC控制***、液压***(10)、润滑***、冷却***、排屑***及全封闭式外罩，所述立柱(2)带动上述工作台(3)做XY坐标位移动作；所述立柱(2)及五轴主轴头(6)分别与X轴线轨滑块(9)及Z轴线轨滑块(16)连接呈卧式安装在机座(1)上，所述五轴主轴头(6)与Z轴滚珠丝杆螺母(19)连接，该Z轴滚珠丝杆螺母(19)与Z轴滚珠丝杆(17)连接，该Z轴滚珠丝杆(17)由Z轴电机座(20)与Z轴尾座(21)固定在机座(1)上，所述Z轴滚珠丝杆(17)由Z轴联轴器(24)与Z轴伺服电机(18)连接，该Z轴伺服电机(18)旋转控制五轴主轴头(6)的进刀与退刀往返动作；所述主轴(5)通过五轴主轴箱内部所设的同步机构由五轴主轴箱外所设的一对主轴同步轮(7)通过同步带与主轴伺服电机(8)连接，由此五根主轴(5)的旋转由主轴伺服电机(8)驱动，并带动刀具(4)作旋转切削；所述立柱(2)与X轴滚珠丝杆螺母(27)连接，该X轴滚珠丝杆螺母(27)与X轴滚珠丝杆(11)连接，该X轴滚珠丝杆(11)由X轴电机座(30)与X轴尾座(31)固定在机座(1)上，同时该X轴滚珠丝杆(11)由X轴联轴器(16)与X轴伺服电机(12)连接，由此X轴伺服电机(12)旋转控制立柱(2)在X轴方向做横向移动；所述工作台(3)上固定有双开液压虎钳(28)，且该工作台(3)与Y轴线轨滑块(13)呈立式安装在立柱(2)上，该工作台(3)与Y轴滚珠丝杆螺母(25)连接，该Y轴滚珠丝杆螺母(25)与 Y轴滚珠丝杆(14)连接，该Y轴滚珠丝杆(14)由Y轴电机座（22）与Y轴尾座（26）固定在立柱（2）上,所述Y轴滚珠丝杆（14）由Y轴联轴器（23）与Y轴伺服电机（15）连接，由此Y轴伺服电机（15）旋转控制双开液压虎钳（28）在Y轴方向做纵向移动；所述双开液压虎钳（28）的钳口由所述液压***（10）提供压力，做开模与合模动作来装卸工件（29）。

2.根据权利要求1所述的卧式数控五轴钻铣攻牙专用机，其特征在于：该专用机各伺服电机及其他各部件通过所述CNC控制***操作面板数字化管理，根据程序的不同可做出不同的加工工艺 。

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