CN105751016A - 一种五轴联动的刀具加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种五轴联动的刀具加工设备，包括底座，所述底座的后侧设置有立柱，所述底座的前侧设置有前后方向延伸的Y轴导轨，所述Y轴导轨上设置有Y轴导架，所述Y轴导架上设置有左、右方向延伸的X轴导轨，所述X轴导轨上设置有X轴导架，所述X轴导架上设置有C轴旋转模块，所述立柱的前侧设置有上下方向延伸的Z轴导轨，所述Z轴导轨上设置有Z轴导架，所述Z轴导架上设置有刀架，所述刀架前端设置有A轴旋转模块；该设备针对铣刀打磨精加工的需要，通过合理的结构改良，尤其是对原来的三轴布置和控制结构进行改良，并通过A轴旋转模块，配合加装C轴旋转模块，即可作为一台五轴联动刀具加工设备工作使用，可加工各种复杂刀具。

Description

一种五轴联动的刀具加工设备

技术领域

本发明涉及自动加工技术领域，特别是一种五轴联动的刀具加工设备。

背景技术

传统的铣刀加工，将铣刀加工的不同工序进行分步拆分，即每一工序做一专用设备加工，铣刀品种繁多，调试不便利，人工成本也高。随着工件精度要求的提高，对铣刀的磨削精度提出更多要求，近些年的数控磨刀机技术不断发展，使得铣刀打磨自动化程度提高，从而刀具精度也快速提高，然而目前市场上大多为三轴、四轴数控磨刀机，不能满足复杂刀具的磨削需求。

有设计人设计一种五轴磨刀机，具体参照专利号为201420019839.5的《五轴磨刀机》，其中提到包括底座和位于一侧立于底座上的立柱，所述底座上部为工作台，立柱的内侧面上设置竖向滑轨，竖向滑轨上设有沿滑轨上下动作的砂轮头架，所述工作台的表面固定连接有滑台，滑台上方水平设有转轴，转轴上设有绕转轴轴线转动的用于夹持被磨削工件的夹具，所述砂轮头架包括转台，转台下方设有与转台轴承水平设置的主轴，主轴上设有绕主轴轴线转动的砂轮，所述滑台包括十字滑轨﹑X向伺服电机和Y向伺服电机，所述夹具由数控控制***利用X向伺服电机沿十字滑轨进行水平运动，或者夹具由数控控制***利用Y向伺服电机沿十字滑轨进行垂直运动，所述转轴上直接连接有转轴伺服电机，转轴伺服电机带动转轴完成360度自转，转台直接上连接有转台伺服电机，转台伺服电机带动主轴绕转台轴线转动，转动角度为0-270度；主轴上直接连接有主轴伺服电机，主轴伺服电机带动主轴完成360度自转，所述立柱上方设有Z向伺服电机，砂轮头架由数控控制***利用Z向伺服电机沿竖向滑轨进行竖向运动。但是，作为五轴磨刀机，其刀架控制设计的合理性，尤其是其固定结构和传动结构的设计，会极大影响着刀具磨削的精度，而实践中发现，上述结构的砂轮头架部分和夹具部分的稳定性就不能满足对铣刀精加工的要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种五轴联动的刀具加工设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种五轴联动的刀具加工设备，包括底座，所述底座的后侧设置有立柱，所述底座的前侧设置有前后方向延伸的Y轴导轨，所述Y轴导轨上设置有Y轴导架，所述Y轴导架上设置有左、右方向延伸的X轴导轨，所述X轴导轨上设置有X轴导架，所述X轴导架上设置有C轴旋转模块，所述C轴旋转模块包括有可围绕左、右方向旋转轴旋转的砂轮组，所述立柱的前侧设置有上下方向延伸的Z轴导轨，所述Z轴导轨上设置有Z轴导架，所述Z轴导架上设置有刀架，所述刀架前端设置有A轴旋转模块，所述A轴旋转模块的下端设置有可围绕上下方向旋转轴旋转的刀夹具。

作为一个优选项，所述Y轴导架上设置有鞍座，其中所述鞍座上侧中间处设置有凹位，所述凹位中设置有X轴螺杆，所述X轴导轨位于凹位的左、右方的上端，所述X轴螺杆的端部设置有X轴伺服电机。

作为一个优选项，所述C轴旋转模块包括有位于砂轮组右端的砂轮主轴件和位于砂轮组下方左侧的C轴伺服电机。

作为一个优选项，所述立柱下端前侧伸出有Y轴螺杆，所述Y轴导轨位于Y轴螺杆的左右两侧，所述立柱下端后侧设置有Y轴伺服电机。

作为一个优选项，所述立柱前侧设置有Z轴螺杆，所述Z轴导轨位于Z轴螺杆的左右两侧，所述立柱上端设置有Z轴伺服电机。

作为一个优选项，所述A轴旋转模块的上端设置有A轴伺服电机。

本发明的有益效果是：该设备针对铣刀打磨精加工的需要，通过合理的结构改良，尤其是对原来的三轴布置和控制结构进行改良，并通过A轴旋转模块，作为待加工铣刀夹持控制模块，配合加装C轴旋转模块，作为刀具加工的砂轮轴，即可作为一台五轴联动刀具加工设备工作使用，可加工各种复杂刀具。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的的右视图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。为透彻的理解本发明，在接下来的描述中会涉及一些特定细节。而在没有这些特定细节时，本发明则可能仍可实现，即所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。此外需要说明的是，下面描述中使用的词语“前侧”、“后侧”、“左侧”、“右侧”、“上端”和“下方”等指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，相关技术人员在对上述方向作简单、不需要创造性的调整不应理解为本申请保护范围以外的技术。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定实际保护范围。而为避免混淆本发明的目的，由于熟知的组装方法、控制程序、部件尺寸等的技术已经很容易理解，因此它们并未被详细描述。参照图1、图2、图3，一种五轴联动的刀具加工设备，包括底座1，所述底座1的后侧设置有立柱2，所述底座1的前侧设置有前后方向延伸的Y轴导轨3，所述Y轴导轨3上设置有Y轴导架31，即Y轴导架31可顺着Y轴导轨3前后平移。所述Y轴导架31上设置有左、右方向延伸的X轴导轨4，所述X轴导轨4上设置有X轴导架41，即X轴导架41可顺着X轴导轨4左右平移。所述X轴导架41上设置有C轴旋转模块5，所述C轴旋转模块5包括有可围绕左、右方向旋转轴旋转的砂轮组51，C轴旋转模块5用于控制砂轮组51旋转。所述立柱2的前侧设置有上下方向延伸的Z轴导轨6，所述Z轴导轨6上设置有Z轴导架61，即Z轴导架61可顺着Z轴导轨6上下升降。所述Z轴导架61上设置有刀架62，所述刀架62前端设置有A轴旋转模块7，刀架62使向前伸出，所述A轴旋转模块7的下端设置有可围绕上下方向旋转轴旋转的刀夹具71，即A轴旋转模块7控制刀夹具71上的待加工铣刀旋转。

另外的实施例，参照图1、图2、图3的一种五轴联动的刀具加工设备，其中此处所称的“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。实施例包括底座1，所述底座1的后侧设置有立柱2，所述底座1的前侧设置有前后方向延伸的Y轴导轨3，所述Y轴导轨3上设置有Y轴导架31，所述Y轴导架31上设置有左、右方向延伸的X轴导轨4，所述X轴导轨4上设置有X轴导架41，所述X轴导架41上设置有C轴旋转模块5，所述C轴旋转模块5包括有可围绕左、右方向旋转轴旋转的砂轮组51，所述立柱2的前侧设置有上下方向延伸的Z轴导轨6，所述Z轴导轨6上设置有Z轴导架61，所述Z轴导架61上设置有刀架62，所述刀架62前端设置有A轴旋转模块7，所述A轴旋转模块7的下端设置有可围绕上下方向旋转轴旋转的刀夹具71。所述Y轴导架31上设置有鞍座32，其中所述鞍座32上侧中间处设置有凹位33，所述凹位33中设置有X轴螺杆42，所述X轴导轨4位于凹位33的左、右方的上端，所述X轴螺杆42的端部设置有X轴伺服电机43。鞍座32设计可提高砂轮组51左右平移时的平稳度。鞍座32与X轴导架41之间，由X轴螺杆42、X轴导轨4和X轴伺服电机43组成X轴运动结构，控制砂轮组51的X轴方向运动。所述立柱2下端前侧伸出有Y轴螺杆34，所述Y轴导轨3位于Y轴螺杆34的左右两侧，所述立柱2下端后侧设置有Y轴伺服电机35，即由Y轴导轨3、Y轴螺杆34和Y轴伺服电机35组成Y轴运动结构，控制砂轮组51的Y轴方向运动。所述立柱2前侧设置有Z轴螺杆63，所述Z轴导轨6位于Z轴螺杆63的左右两侧，所述立柱2上端设置有Z轴伺服电机64。Z轴导架61与立柱2之间，由Z轴螺杆63、Z轴导轨6和Z轴伺服电机64构成Z轴运动结构，控制待加工铣刀的Z轴方向运动。该设备对三轴（X、Y、Z）的布置和运动结构进行改良提高了砂轮组51、待加工铣刀运动移位过程的平稳度。

另外的实施例，参照图1、图2、图3的一种五轴联动的刀具加工设备，包括底座1，所述底座1的后侧设置有立柱2，所述底座1的前侧设置有前后方向延伸的Y轴导轨3，所述Y轴导轨3上设置有Y轴导架31，所述Y轴导架31上设置有左、右方向延伸的X轴导轨4，所述X轴导轨4上设置有X轴导架41，所述X轴导架41上设置有C轴旋转模块5，所述C轴旋转模块5包括有可围绕左、右方向旋转轴旋转的砂轮组51，所述立柱2的前侧设置有上下方向延伸的Z轴导轨6，所述Z轴导轨6上设置有Z轴导架61，所述Z轴导架61上设置有刀架62，所述刀架62前端设置有A轴旋转模块7，所述A轴旋转模块7的下端设置有可围绕上下方向旋转轴旋转的刀夹具71。所述C轴旋转模块5包括有位于砂轮组51右端的砂轮主轴件52和位于砂轮组51下方左侧的C轴伺服电机53，这种结构可改善砂轮组51连接端的应力分布，避免砂轮组51在旋转是产生抖动的现象。所述A轴旋转模块7的上端设置有A轴伺服电机72，进一步提高待加工铣刀旋转平稳度。

根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种五轴联动的刀具加工设备，包括底座（1），所述底座（1）的后侧设置有立柱（2），其特征在于：所述底座（1）的前侧设置有前后方向延伸的Y轴导轨（3），所述Y轴导轨（3）上设置有Y轴导架（31），所述Y轴导架（31）上设置有左、右方向延伸的X轴导轨（4），所述X轴导轨（4）上设置有X轴导架（41），所述X轴导架（41）上设置有C轴旋转模块（5），所述C轴旋转模块（5）包括有可围绕左、右方向旋转轴旋转的砂轮组（51），所述立柱（2）的前侧设置有上下方向延伸的Z轴导轨（6），所述Z轴导轨（6）上设置有Z轴导架（61），所述Z轴导架（61）上设置有刀架（62），所述刀架（62）前端设置有A轴旋转模块（7），所述A轴旋转模块（7）的下端设置有可围绕上下方向旋转轴旋转的刀夹具（71）。

2.根据权利要求1所述的一种五轴联动的刀具加工设备，其特征在于：所述Y轴导架（31）上设置有鞍座（32），其中所述鞍座（32）上侧中间处设置有凹位（33），所述凹位（33）中设置有X轴螺杆（42），所述X轴导轨（4）位于凹位（33）的左、右方的上端，所述X轴螺杆（42）的端部设置有X轴伺服电机（43）。

3.根据权利要求1所述的一种五轴联动的刀具加工设备，其特征在于：所述C轴旋转模块（5）包括有位于砂轮组（51）右端的砂轮主轴件（52）和位于砂轮组（51）下方左侧的C轴伺服电机（53）。

4.根据权利要求1所述的一种五轴联动的刀具加工设备，其特征在于：所述立柱（2）下端前侧伸出有Y轴螺杆（34），所述Y轴导轨（3）位于Y轴螺杆（34）的左右两侧，所述立柱（2）下端后侧设置有Y轴伺服电机（35）。

5.根据权利要求1所述的一种五轴联动的刀具加工设备，其特征在于：所述立柱（2）前侧设置有Z轴螺杆（63），所述Z轴导轨（6）位于Z轴螺杆（63）的左右两侧，所述立柱（2）上端设置有Z轴伺服电机（64）。

6.根据权利要求1所述的一种五轴联动的刀具加工设备，其特征在于：所述A轴旋转模块（7）的上端设置有A轴伺服电机（72）。