CN113245903B - 一种具有高精度定位机构的五轴加工数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控机床技术领域，具体地说，涉及一种具有高精度定位机构的五轴加工数控机床，包括五轴加工数控机架和设置在五轴加工数控机架上的加工机头，五轴加工数控机架上设置有部件存放板，加工机头与部件存放板之间设置有定位装置，部件存放板上设置有调整装置，定位装置包括呈竖直状设置在部件存放板上表面上的导套和固定安装在加工机头前侧面上的矩形板，部件存放板内设置有沿着部件存放板长度方向设置的安装槽，调整装置包括固定安装在安装槽内的滑轨，部件存放板的上表面上还设置有前后两个相互正对的夹紧限位装置。本发明具有高精度定位的功能，能够减少加工误差，给使用者带来便利。

Description

一种具有高精度定位机构的五轴加工数控机床

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体地说，涉及一种具有高精度定位机构的五轴加工数控机床。

背景技术

五轴加工数控机床是具有五个传动轴，并能够分别在水平面的横向、纵向和竖直面上的竖直方向带动对应部件移动的数控加工设备，目前，市场上的五轴加工数控机床均具有高精度运动的特点，但是其上缺少对应的高精度定位机构，不能实现高精度定位操作，容易由于定位出现误差造成加工出现一定的误差，给使用者带来不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高精度定位机构的五轴加工数控机床，以解决上述背景技术中提出的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有高精度定位机构的五轴加工数控机床，包括五轴加工数控机架和设置在五轴加工数控机架上的加工机头，所述五轴加工数控机架上设置有部件存放板，所述加工机头与所述部件存放板之间设置有定位装置，所述部件存放板上设置有调整装置。

作为本发明的优选，所述定位装置包括呈竖直状设置在所述部件存放板上表面上的导套和固定安装在所述加工机头前侧面上的矩形板，所述导套内滑动连接有导柱，所述导柱的顶端设置有固定套，所述固定套上转动连接有凸柱，所述凸柱的侧面上设置有滑套，所述滑套内滑动连接有导向杆，所述矩形板的底面上设置有呈竖直向下设置的连杆，所述连杆的底端设置有固定座，所述导向杆与所述固定座之间通过铰链铰接，保证在使用时，能够利用定位装置实现对加工机头和部件存放板之间进行高精度定位操作。

作为本发明的优选，所述固定套内设置有顶部与外界相连通的环形槽，所述环形槽的槽壁上设置有轴承，所述凸柱固定安装在所述轴承的内圈上，保证凸柱能够自由转动。

作为本发明的优选，所述导套的底端设置有固定盘，所述固定盘固定安装在所述部件存放板上，方便对固定盘进行固定，达到对导套进行固定的效果。

作为本发明的优选，所述导套内设置有顶部与外界相连通的收纳槽，所述导柱位于所述收纳槽内并与所述收纳槽之间滑动连接，所述收纳槽的槽壁上设置有限位槽，所述导柱的底端设置有限位盘，所述限位盘位于所述限位槽内并与所述限位槽之间滑动连接，所述限位盘的外径大于所述收纳槽的内径，保证导柱不会从导套上脱落。

作为本发明的优选，所述部件存放板内设置有沿着所述部件存放板长度方向设置的安装槽，所述调整装置包括固定安装在所述安装槽内的滑轨，所述滑轨内设置有沿着所述滑轨长度方向设置的滑槽，所述滑轨的两端部均设置有端部固定板，其中一个所述端部固定板上设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴末端设置有呈水平状设置的丝杆，所述丝杆的末端与另外一个所述端部固定板之间转动连接，所述丝杆的前端部杆体上设置有顺向外螺纹，所述丝杆的后端部杆体上设置有逆向外螺纹，所述顺向外螺纹和所述逆向外螺纹上均螺纹连接有滑座，所述滑座的顶面上设置有导向定位板，保证在使用时，能够利用两个导向定位板同时朝着中间位置运动，起到对加工的部件推动至部件存放板的中心位置处，完成定位操作。

作为本发明的优选，所述顺向外螺纹和所述逆向外螺纹的旋向相反，保证丝杆转动，能够同步带动两个滑座同时朝着中间位置或者同时朝着外侧位置运动。

作为本发明的优选，所述滑槽的左右两侧槽壁上均设置有导向槽，所述滑座的侧面上正对所述导向槽的位置处设置有限位块，所述限位块位于所述导向槽内并与所述导向槽之间滑动连接，保证滑座在运动的时候更加稳定。

作为本发明的优选，所述部件存放板的上表面上还设置有前后两个相互正对的夹紧限位装置，所述夹紧限位装置包括设置在所述部件存放板上表面上的液压缸，所述液压缸的伸缩轴末端设置有压紧定位板，保证在使用时，能够利用两个压紧定位板同时朝着中间位置运动，实现对加工的部件进行定位和夹紧操作，方便使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置的定位装置，保证在使用时，能够起到对加工机头和部件存放板进行高精度定位操作，且导向杆与固定座之间能够转动，滑套与固定套之间能够转动，导向杆能够收纳至滑套内，保证加工机头能够左右移动，部件存放板能够前后移动，方便使用，解决了市场上的五轴加工数控机床均具有高精度运动的特点，但是其上缺少对应的高精度定位机构，不能实现高精度定位操作，容易由于定位出现误差造成加工出现一定的误差，给使用者带来不便的问题。

2、本发明通过设置的调整装置，便于利用驱动电机工作，带动丝杆转动，进一步带动滑座移动，实现将处在两个滑座之间的加工部件给推动至部件存放板的中心位置处，达到定位操作的效果，方便使用。

3、本发明通过设置的夹紧限位装置，能够在前后方向对加工部件进行定位操作，且便于利用压紧定位板对加工部件进行夹紧操作，方便使用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明定位装置的结构示意图；

图3为本发明定位装置的***结构示意图；

图4为本发明导套和导柱的剖视图；

图5为本发明的部分结构示意图；

图6为本发明的部分结构***示意图；

图7为本发明调整装置的***结构示意图；

图8为本发明图7中A处的放大图；

图9为本发明夹紧限位装置的结构示意图。

图中各个标号的意义为：

1、五轴加工数控机架；10、加工机头；11、部件存放板；11 1、安装槽；

2、定位装置；20、导套；201、固定盘；202、收纳槽；203、限位槽；21、导柱；211、限位盘；22、固定套；221、环形槽；23、轴承；24、凸柱；25、滑套；26、导向杆；27、矩形板；28、连杆；29、固定座；

3、调整装置；30、滑轨；301、滑槽；302、导向槽；31、端部固定板；32、驱动电机；33、丝杆；331、顺向外螺纹；332、逆向外螺纹；34、滑座；35、限位块；36、导向定位板；

4、夹紧限位装置；40、液压缸；41、压紧定位板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-图9，本发明提供一种技术方案：

一种具有高精度定位机构的五轴加工数控机床，包括五轴加工数控机架1和设置在五轴加工数控机架1上的加工机头10，五轴加工数控机架1上设置有部件存放板11，加工机头10与部件存放板11之间设置有定位装置2，定位装置2包括呈竖直状设置在部件存放板11上表面上的导套20和通过多个紧固螺栓固定安装在加工机头10前侧面上的矩形板27，导套20内滑动连接有导柱21，导柱21的顶端紧密焊接有固定套22，固定套22上转动连接有凸柱24，凸柱24的侧面上紧密焊接有滑套25，滑套25内滑动连接有导向杆 26，矩形板27的底面上紧密焊接有呈竖直向下设置的连杆28，连杆28的底端紧密焊接有固定座29，导向杆26与固定座29之间通过铰链铰接，保证在使用时，能够利用连杆28 随着加工机头10一并向下运动，由于凸柱24与固定座29之间通过呈水平状的滑套25和导向杆26连接，连杆28向下运动能够带动导柱21向下运动，由于导柱21与导套20之间滑动连接，实现对加工机头10和部件存放板11之间进行高精度定位操作，起到对加工机头10的向下运动进行高精度导向和定位的效果，方便使用。

本实施例中，由于导向杆26与固定座29之间通过铰链铰接，滑套25通过凸柱24与固定套22之间转动连接，使导向杆26和滑套25的朝向能够随着部件存放板11的前后运动而改变，使部件存放板11能够正常前后运动，方便使用。

具体的，固定套22内设置有顶部与外界相连通的环形槽221，环形槽221的槽壁上紧密焊接有轴承23，凸柱24固定安装在轴承23的内圈上，保证凸柱24能够自由转动。

进一步的，导套20的底端一体成型有固定盘201，固定盘201固定安装在部件存放板 11上，方便对固定盘201进行固定，达到对导套20进行固定的效果。

此外，导套20内设置有顶部与外界相连通的收纳槽202，导柱21位于收纳槽202内并与收纳槽202之间滑动连接，收纳槽202的槽壁上设置有限位槽203，导柱21的底端一体成型有限位盘211，限位盘211位于限位槽203内并与限位槽203之间滑动连接，限位盘211的外径大于收纳槽202的内径，保证导柱21不会从导套20上脱落。

本实施例中，部件存放板11内设置有沿着部件存放板11长度方向设置的安装槽111，部件存放板11上设置有调整装置3，调整装置3包括固定安装在安装槽11 1内的滑轨30，滑轨30内设置有沿着滑轨30长度方向设置的滑槽301，滑轨30的两端部均紧密焊接有端部固定板31，其中一个端部固定板31上固定安装有驱动电机32，驱动电机32的输出轴末端设置有呈水平状设置的丝杆33，丝杆33的末端与另外一个端部固定板31之间转动连接，丝杆33的末端为光滑柱体，端部固定板31内设置有对应的轴孔，丝杆33末端的光滑柱***于端部固定板31内的轴孔中并能够在轴孔内转动，保证丝杆33能够自由转动；丝杆33的前端部杆体上设置有顺向外螺纹331，丝杆33的后端部杆体上设置有逆向外螺纹332，顺向外螺纹331和逆向外螺纹332上均螺纹连接有滑座34，滑座34的顶面上紧密焊接有导向定位板36，保证在使用时，能够利用两个导向定位板36同时朝着中间位置运动，起到将加工的部件推动至部件存放板11的中心位置处，完成加工部件的定位操作，方便使用。

具体的，顺向外螺纹331和逆向外螺纹332的旋向相反，保证丝杆33转动，能够同步带动两个滑座34同时朝着中间位置或者同时朝着外侧位置运动。

进一步的，滑槽301的左右两侧槽壁上均设置有沿着滑槽301长度方向设置的导向槽 302，滑座34的侧面上正对导向槽302的位置处一体成型有限位块35，限位块35位于导向槽302内并与导向槽302之间滑动连接，保证滑座34在运动的时候更加稳定。

本实施例中，部件存放板11的上表面上还设置有前后两个相互正对的夹紧限位装置4，夹紧限位装置4包括通过多个紧固螺栓固定安装在部件存放板11上表面上的液压缸40，液压缸40的伸缩轴末端固定安装有压紧定位板41，保证在使用时，能够利用两个液压缸40工作，带动两个压紧定位板41同时朝着中间位置运动，实现对加工的部件进行定位和夹紧操作，方便使用。

值得说明的是，本实施例中的驱动电机32和液压缸40均为现有的常规技术，在此不再赘述。

本发明的具有高精度定位机构的五轴加工数控机床在使用时，随着加工机头10的向下运动，会带动连杆28一并向下运动，连杆28向下运动会带动导柱21向下运动，由于导柱21与导套20之间滑动连接，实现对加工机头10和部件存放板11之间进行高精度定位操作，另外将加工的部件放置在部件存放板11上，将驱动电机32接通外界电源并使其工作，驱动电机32工作，其上的输出轴顺向转动带动丝杆33顺向转动，丝杆33顺向转动带动与其螺纹连接的两个滑座34同步朝着中间位置运动，进一步带动两个导向定位板 36同时朝着中间位置运动，实现将加工的部件沿着左右方向推动至部件存放板11的中心位置处，接着可以启动液压缸40并使其工作，两个液压缸40同时工作，其上的伸缩轴伸长带动压紧定位板41将加工的部件沿着前后方向推动至部件存放板11的中心位置处，完成对加工部件的定位操作；

加工完成后，可以继续将驱动电机32接通外界电源并使其工作，驱动电机32工作，其上的输出轴逆向转动带动丝杆33逆向转动，丝杆33逆向转动带动与其螺纹连接的两个滑座34同步朝着远离中间位置运动，进一步带动两个导向定位板36回到初始位置，接着可以启动液压缸40并使其工作，两个液压缸40同时工作，其上的伸缩轴缩短带动压紧定位板41回到初始位置，方便使用，解决了市场上的五轴加工数控机床均具有高精度运动的特点，但是其上缺少对应的高精度定位机构，不能实现高精度定位操作，容易由于定位出现误差造成加工出现一定的误差，给使用者带来不便的问题。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种具有高精度定位机构的五轴加工数控机床，包括五轴加工数控机架（1）和设置在五轴加工数控机架（1）上的加工机头（10），其特征在于：所述五轴加工数控机架（1）上设置有部件存放板（11），所述加工机头（10）与所述部件存放板（11）之间设置有定位装置（2），所述部件存放板（11）上设置有调整装置（3）；所述定位装置（2）包括呈竖直状设置在所述部件存放板（11）上表面上的导套（20）和固定安装在所述加工机头（10）前侧面上的矩形板（27），所述导套（20）内滑动连接有导柱（21），所述导柱（21）的顶端设置有固定套（22），所述固定套（22）上转动连接有凸柱（24），所述凸柱（24）的侧面上设置有滑套（25），所述滑套（25）内滑动连接有导向杆（26），所述矩形板（27）的底面上设置有呈竖直向下设置的连杆（28），所述连杆（28）的底端设置有固定座（29），所述导向杆（26）与所述固定座（29）之间通过铰链铰接；所述固定套（22）内设置有顶部与外界相连通的环形槽（221），所述环形槽（221）的槽壁上设置有轴承（23），所述凸柱（24）固定安装在所述轴承（23）的内圈上；所述导套（20）的底端设置有固定盘（201），所述固定盘（201）固定安装在所述部件存放板（11）上；所述导套（20）内设置有顶部与外界相连通的收纳槽（202），所述导柱（21）位于所述收纳槽（202）内并与所述收纳槽（202）之间滑动连接，所述收纳槽（202）的槽壁上设置有限位槽（203），所述导柱（21）的底端设置有限位盘（211），所述限位盘（211）位于所述限位槽（203）内并与所述限位槽（203）之间滑动连接，所述限位盘（211）的外径大于所述收纳槽（202）的内径。

2.根据权利要求1所述的具有高精度定位机构的五轴加工数控机床，其特征在于：所述部件存放板（11）内设置有沿着所述部件存放板（11）长度方向设置的安装槽（1 11），所述调整装置（3）包括固定安装在所述安装槽（1 11）内的滑轨（30），所述滑轨（30）内设置有沿着所述滑轨（30）长度方向设置的滑槽（301），所述滑轨（30）的两端部均设置有端部固定板（31），其中一个所述端部固定板（31）上设置有驱动电机（32），所述驱动电机（32）的输出轴末端设置有呈水平状设置的丝杆（33），所述丝杆（33）的末端与另外一个所述端部固定板（31）之间转动连接，所述丝杆（33）的前端部杆体上设置有顺向外螺纹（331），所述丝杆（33）的后端部杆体上设置有逆向外螺纹（332），所述顺向外螺纹（331）和所述逆向外螺纹（332）上均螺纹连接有滑座（34），所述滑座（34）的顶面上设置有导向定位板（36）。

3.根据权利要求2所述的具有高精度定位机构的五轴加工数控机床，其特征在于：所述顺向外螺纹（331）和所述逆向外螺纹（332）的旋向相反。

4.根据权利要求2所述的具有高精度定位机构的五轴加工数控机床，其特征在于：所述滑槽（301）的左右两侧槽壁上均设置有导向槽（302），所述滑座（34）的侧面上正对所述导向槽（302）的位置处设置有限位块（35），所述限位块（35）位于所述导向槽（302）内并与所述导向槽（302）之间滑动连接。

5.根据权利要求1所述的具有高精度定位机构的五轴加工数控机床，其特征在于：所述部件存放板（11）的上表面上还设置有前后两个相互正对的夹紧限位装置（4），所述夹紧限位装置（4）包括设置在所述部件存放板（11）上表面上的液压缸（40），所述液压缸（40）的伸缩轴末端设置有压紧定位板（41）。

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