CN109571053A - 五轴加工设备及其工作台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种五轴加工设备及其工作台。该五轴加工工作台包括：安装座，顶部向内凹陷设有圆弧形滑道；限位部，沿所述滑道的宽度方向设于所述滑道上；主体，底部呈凸出的圆弧状，所述主体的底部与所述滑道适配；调节部，所述调节部沿所述主体的宽度方向设于所述主体的底部上，且所述调节部与所述限位部配合，使所述主体能够在所述滑道内沿所述滑道的宽度方向滑动；及载台，可旋转的设于所述主体的顶部。这种五轴加工工作台的转动更加稳定、方便。

Description

五轴加工设备及其工作台

技术领域

本发明涉及五轴数控加工的技术领域，特别是涉及五轴加工设备及其工作台。

背景技术

目前，五轴数控加工机床一般都是通过设置多个直线坐标轴的驱动控制和多个旋转坐标轴的驱动控制，并使得刀具和工件能按照设定的运动轨迹进行加工。现有技术中的用于固定工件的五轴加工工作台，通常设置成圆盘状，且需要通过两个转轴同步控制工作台转动，这种驱动方式对驱动精度的要求较高，且转动定位完全依靠驱动电机输出轴的转动控制。

发明内容

基于此，有必要针对五轴加工工作台的转动操作精度要求较高的问题，提供一种转动更加稳定、方便的五轴加工工作台，以及具有该五轴加工工作台的五轴加工设备。

一种五轴加工工作台，包括：

安装座，顶部向内凹陷设有圆弧形滑道；

限位部，沿所述滑道的宽度方向设于所述滑道上；

主体，底部呈凸出的圆弧状，所述主体的底部与所述滑道适配；

调节部，所述调节部沿所述主体的宽度方向设于所述主体的底部上，且所述调节部与所述限位部配合，使所述主体能够在所述滑道内沿所述滑道的宽度方向滑动；及

载台，可旋转的设于所述主体的顶部。

上述五轴加工工作台，通过在安装座上设置圆弧形滑道，使得主体可以与滑道匹配转动，并且滑道上设置有限位部，主体上设有调节部，限位部和调节部配合使得主体在安装座形成导向转动，驱动转动更加稳定、方便。

在其中一个实施例中，所述限位部包括长条形定位块，所述定位块沿所述滑道的宽度方向设于所述滑道上；所述调节部包括长条形第一凹槽，所述第一凹槽沿所述主体的宽度方向设于所述主体的底部上，所述定位块与所述第一凹槽适配使得所述主体能够在所述滑道内滑动。通过设置长条形定位块和长条形第一凹槽使得主体在安装座内导向转动更加稳定。

在其中一个实施例中，所述定位块和所述第一凹槽设有多个，多个所述定位块沿所述滑道的长度方向间隔设于所述滑道上；多个所述第一凹槽沿所述主体的长度方向间隔设于所述主体的底部上，且所述定位块与所述第一凹槽一一对应。形成多方位的导向，主体转动更加稳定。

在其中一个实施例中，所述限位部还包括定位件，所述定位件设于所述滑道上；所述调节部还包括多个第二凹槽，多个所述第二凹槽沿所述主体的宽度方向间隔设于所述主体的底部上，且所述定位件的位置与所述第二凹槽的位置对应，所述第二凹槽能够在所述定位件上滑动定位。通过定位件卡接到对应的第二凹槽内，实现对主体转动角度的定位，使得主体在安装座内导向转动方位更加精准。

在其中一个实施例中，所述定位件可伸缩的设于所述滑道上。使得定位件不会干涉到主体在安装座内转动，避免定位件卡接到第二凹槽内形成对主体转动的阻力。

在其中一个实施例中，还包括弹簧，所述滑道沿所述安装座的厚度方向凹陷设有第一活动腔，所述定位件活动的设于所述第一活动腔内，所述弹簧的两端分别与所述定位件、所述第一活动腔的底部连接。

在其中一个实施例中，所述限位部还包括定位支架和转轴，所述主体的底部向顶部凹陷设有第二活动腔，所述定位支架设于所述滑道上，并伸入所述第二活动腔内，所述转轴穿设所述主体、所述定位支架，使所述主体能够在所述滑道内沿所述转轴的周向旋转。

在其中一个实施例中，还包括驱动装置，所述驱动装置的输出轴沿所述主体的长度方向设置，且所述驱动装置与所述主体联动，所述驱动装置驱动所述主体在所述安装座转动。通过驱动装置可以提供转动动力，轻松的实现主体的稳定转动。

在其中一个实施例中，还包括电机，所述电机设于所述主体内，且所述电机的输出端朝所述主体的顶部设置，所述电机与所述载台联动，所述电机驱动所述载台旋转。通过电机控制载台旋转，可以方便刀具对工件的加工。

本发明还提出了一种五轴加工设备，包括：

基座；

如上所述的五轴加工工作台，可滑动的设于所述基座上；

架体，竖直设于所述基座上；

联动件，可横向滑动的设于所述架体上；

刀座，可上下活动的设于所述联动件远离所述架体的一端上，且所述刀座用于安装刀具。

由于该五轴加工设备包括了上述五轴加工工作台，因此，至少具有上述所有的有益效果，此处不再赘述。该五轴加工设备加工操作更加方便，加工精度更高。

附图说明

图1为本发明五轴加工设备一实施例的结构示意图；

图2为图1所示五轴加工设备中的五轴加工工作台一实施例的结构示意图；

图3为图2所示五轴加工工作台的安装座一实施例的结构示意图；

图4为图2所示五轴加工工作台的主体一实施例的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

10、五轴加工设备；11、基座；12、五轴加工工作台；121、安装座；122、滑道；123、主体；1231、主体的底部；124、定位块；125、第一凹槽；126、定位件；127、第二凹槽；128、定位支架；129、转轴；130、第二活动腔；131、驱动装置；132、载台；13、架体；14、联动件；15、刀座；16、刀具；17、导轨；18、第一丝杠；19、第一伺服电机；20、第二丝杠；21、第二伺服电机；22、支撑板。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

请参阅图1，在一实施例中，五轴加工设备10包括：基座11、五轴加工工作台12、架体13、联动件14和刀座15。五轴加工工作台12可滑动的设于基座11上。架体13竖直设于基座11上。联动件14可横向滑动的设于架体13上。刀座15可上下活动的设于联动件14远离架体13的一端上，且刀座15用于安装刀具16。

在具体应用中，五轴加工设备10还包括支撑板22，五轴加工工作台12固定设于支撑板22上，基座11上设有导轨17，支撑板22滑动的设于导轨17上。具体地，支撑板22底部设有与导轨17配合的滑槽，五轴加工设备10还包括第一丝杠18、第一伺服电机19和第一螺母。第一丝杠18可转动的设于基座11上，第一伺服电机19设于基座11上，且第一伺服电机19与第一丝杠18的一端联动，第一螺母螺纹连接在第一丝杠18上，且支撑板22的底部与第一螺母螺的外侧固定连接，通过第一伺服电机19驱动第一丝杠18转动使得支撑板22能够沿着第一丝杠18滑动。

架体13为龙门架，包括两个支杆和一块横板，两个支杆间隔的设于基座11上，横板设于两个支杆的顶部。五轴加工设备10还包括第二丝杠20、第二伺服电机21和第二螺母螺。第二丝杠20沿横板的长度方向可转动的设于横板上，第二伺服电机21设于横板的一端上，且与第二丝杠20的一端联动，第二螺母螺与第二丝杠20螺纹连接，联动件14的一侧与第二螺母螺的外侧固定连接。通过第二伺服电机21驱动第二丝杠20转动使得联动件14能够沿着第二丝杠20滑动。

刀座15具有朝向基座11的U型开口端，刀具16可转动的设于U型开口端内，并且联动件14内设有电机，电机与刀座15联动，通过电机驱动刀座15带动刀具16转动。

请参阅图2，在一实施例中，五轴加工工作台12包括：安装座121、限位部、主体123、调节部、和载台132。请参阅图3和图4，安装座121的顶部向内凹陷设有圆弧形滑道122。限位部沿滑道122的宽度方向设于滑道122上。主体的底部1231呈凸出的圆弧状，主体的底部1231与滑道122适配。调节部沿主体123的宽度方向设于主体的底部1231上，且调节部与限位部配合，使主体123能够在滑道122内沿滑道122的宽度方向转动。载台132可旋转的设于主体123的顶部，且载台132位于刀具16下方，并用于装载待加工工件。通过在安装座121上设置圆弧形滑道122，使得主体123可以与滑道122匹配转动，并且滑道122上设置有限位部，主体123上设有调节部，限位部和调节部配合使得主体123在安装座121形成导向转动，驱动转动更加稳定、方便。

请继续参阅图3和图4，在一具体实施方式中，限位部包括长条形定位块124，定位块124沿滑道122的宽度方向设于滑道122上；调节部包括长条形第一凹槽125，第一凹槽125沿主体123的宽度方向设于主体123的底部上，定位块124与第一凹槽125适配使得主体123能够在滑道122内滑动。通过设置长条形定位块124和长条形第一凹槽125使得主体123在安装座121内导向转动更加稳定。

在上述实施例的基础上，定位块124和第一凹槽125可以设有多个，多个定位块124沿滑道122的长度方向间隔设于滑道122上；多个第一凹槽125沿主体123的长度方向间隔设于主体的底部1231上，且定位块124与第一凹槽125一一对应。这样可以形成多方位的导向，使得主体123的转动更加稳定。

请参阅图3和图4，考虑到为使得主体123的转动定位更加精准，限位部还包括定位件126。定位件126可伸缩的设于滑道122上；调节部还包括多个第二凹槽127，多个第二凹槽127沿主体123的宽度方向间隔设于主体123的底部上，且定位件126的位置与第二凹槽127的位置对应，第二凹槽127能够在定位件126上滑动定位。通过定位件126卡接到对应的第二凹槽127内，实现对主体123的转动角度定位，使得主体123在安装座121内导向转动方位更加精准。

在具体操作中，只需要主体123在滑道122内转动，使定位件126卡接到对应的第二凹槽127，主体123就在滑道122内实现定位，便于精确的角度加工。并且，由于定位件126的可伸缩性，使得定位件126不会干涉到主体123在安装座121内转动，避免定位件126卡接到第二凹槽127内形成对主体123较大的阻力，使得主体123难以实现其他角度转动定位。

在定位件126可伸缩的设于滑道122上的具体实施例中，还包括弹簧。滑道122沿安装座121的厚度方向凹陷设有第一活动腔，定位件126活动的设于第一活动腔内，弹簧的两端分别与定位件126、第一活动腔的底部连接。通过弹簧提供弹性恢复力，这样当定位件126向第二凹槽127内滑动时，弹簧收缩；当定位件126卡入第二凹槽127内时，弹簧恢复弹性形变，使得定位件126伸出抵接到第二凹槽127内定位；当定位件126要滑出该第二凹槽127时，只需要提供较轻的施加力就能使得弹簧收缩，定位件126可以轻松的从第二凹槽127内滑出。需要说明的是，为了使得定位件126滑入到第二凹槽127以及从第二凹槽127内滑出更加方便，可以在第二凹槽127的两端部设置倾斜滑面，使得定位件126滑动更加轻松。

在另一实施例中，限位部还包括定位支架128和转轴129。主体123的底部向顶部凹陷设有第二活动腔130，定位支架128设于滑道122上，并伸入第二活动腔130内，转轴129穿设主体123、定位支架128，使主体123能够在滑道122内沿转轴129的周向旋转。通过定位支架128和转轴129配合形成转动轴向的定位，可以有效的避免主体123在滑道122内转动过位，转动行程过大，主体123从滑道122内转出。

请参阅图2，在一实施例中，还包括驱动装置131。驱动装置131的输出轴沿主体123的长度方向设置，且驱动装置131与主体123联动，驱动装置131驱动主体123在安装座121转动。通过驱动装置131可以提供转动动力，轻松的实现主体123的稳定转动。

为了方便刀具对工件的加工，还包括电机。电机设于主体123内，且电机的输出端朝主体123的顶部设置，电机与载台132联动，电机驱动载台132旋转。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种五轴加工工作台，其特征在于，包括：

安装座，顶部向内凹陷设有圆弧形滑道；

限位部，沿所述滑道的宽度方向设于所述滑道上；

主体，底部呈凸出的圆弧状，所述主体的底部与所述滑道适配；

调节部，所述调节部沿所述主体的宽度方向设于所述主体的底部上，且所述调节部与所述限位部配合，使所述主体能够在所述滑道内沿所述滑道的宽度方向滑动；及

载台，可旋转的设于所述主体的顶部。

2.根据权利要求1所述的五轴加工工作台，其特征在于，所述限位部包括长条形定位块，所述定位块沿所述滑道的宽度方向设于所述滑道上；所述调节部包括长条形第一凹槽，所述第一凹槽沿所述主体的宽度方向设于所述主体的底部上，所述定位块与所述第一凹槽适配使得所述主体能够在所述滑道内滑动。

3.根据权利要求2所述的五轴加工工作台，其特征在于，所述定位块和所述第一凹槽设有多个，多个所述定位块沿所述滑道的长度方向间隔设于所述滑道上；多个所述第一凹槽沿所述主体的长度方向间隔设于所述主体的底部上，且所述定位块与所述第一凹槽一一对应。

4.根据权利要求2所述的五轴加工工作台，其特征在于，所述限位部还包括定位件，所述定位件设于所述滑道上；所述调节部还包括多个第二凹槽，多个所述第二凹槽沿所述主体的宽度方向间隔设于所述主体的底部上，且所述定位件的位置与所述第二凹槽的位置对应，所述第二凹槽能够在所述定位件上滑动定位。

5.根据权利要求4所述的五轴加工工作台，其特征在于，所述定位件可伸缩的设于所述滑道上。

6.根据权利要求5所述的五轴加工工作台，其特征在于，还包括弹簧，所述滑道沿所述安装座的厚度方向凹陷设有第一活动腔，所述定位件活动的设于所述第一活动腔内，所述弹簧的两端分别与所述定位件、所述第一活动腔的底部连接。

7.根据权利要求2所述的五轴加工工作台，其特征在于，所述限位部还包括定位支架和转轴，所述主体的底部向顶部凹陷设有第二活动腔，所述定位支架设于所述滑道上，并伸入所述第二活动腔内，所述转轴穿设所述主体、所述定位支架，使所述主体能够在所述滑道内沿所述转轴的周向旋转。

8.根据权利要求1所述的五轴加工工作台，其特征在于，还包括驱动装置，所述驱动装置的输出轴沿所述主体的长度方向设置，且所述驱动装置与所述主体联动，所述驱动装置驱动所述主体在所述安装座转动。

9.根据权利要求1所述的五轴加工工作台，其特征在于，还包括电机，所述电机设于所述主体内，且所述电机的输出端朝所述主体的顶部设置，所述电机与所述载台联动，所述电机驱动所述载台旋转。

10.一种五轴加工设备，其特征在于，包括：

基座；

如权利要求1至9中任一项所述的五轴加工工作台，可滑动的设于所述基座上；

架体，竖直设于所述基座上；

联动件，可横向滑动的设于所述架体上；

刀座，可上下活动的设于所述联动件远离所述架体的一端上，且所述刀座用于安装刀具。