CN114161172A - 五轴主轴头及加工中心 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种五轴主轴头及加工中心，包括工作臂、旋转机构、转动机构、机架、X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构；工作臂包括上臂、下臂，上臂与下臂间转动连接；下臂连接主轴；旋转机构装于工作臂顶端，旋转机构用于旋转工作臂；转动机构与下臂连接，转动机构用于转动下臂；机架上装有X轴移动机构，X轴移动机构上装有龙门架，龙门架上安装Y轴移动机构，Y轴移动机构与Z轴移动机构连接，Z轴移动机构与主轴连接；旋转机构装于工作臂顶端，旋转机构、转动机构实现A轴和C轴的转动和旋转，同时通过X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构完成主轴在X、Y、Z三轴的空间移动，以实现主轴的五轴加工。

Description

五轴主轴头及加工中心
技术领域
本发明涉及机械加工设备的技术领域，特别涉及一种五轴主轴头及加工中心。
背景技术
现有三轴、四轴加工中心无法对圆弧形状和异形形状材料一次性完成多个面的加工，需要分别对型材的多个面进行单独加工，导致加工时长增加，加工效率低下，因此需要对上述技术问题进行改进。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种五轴主轴头，能够实现X、Y、Z、A、C的五轴联动加工。
本发明还提出一种具有上述五轴主轴头的加工中心。
根据本发明的第一方面实施例的一种五轴主轴头，包括工作臂、旋转机构、转动机构；所述工作臂包括上臂、下臂，所述上臂与所述下臂间转动连接；所述下臂连接主轴；所述旋转机构装于所述工作臂顶端，所述旋转机构用于旋转所述工作臂；所述转动机构与所述下臂连接，所述转动机构用于转动所述下臂。
根据本发明的一些实施例，所述上臂下端设有枢接部，所述下臂上端设有U形部，所述U形部内装入所述枢接部，所述U形部的侧板间装有转轴，所述转轴贯穿过所述枢接部，所述转轴与所述转动机构连接。
根据本发明的一些实施例，所述转动机构包括转动电机、第一减速机、主动轮、从动轮，所述转动电机固定于所述上臂上，所述转动电机与所述主动轮连接，所述第一减速机装于所述转轴上，所述第一减速机与所述从动轮连接，所述从动轮与所述主动轮间装有传动带。
根据本发明的一些实施例，所述主动轮与所述从动轮于所述枢接部内。
根据本发明的一些实施例，所述转轴上装有转动轴承，所述转动轴承固定于所述枢接部上。
根据本发明的一些实施例，所述旋转机构包括伺服电机、第二减速机、法兰盘，所述伺服电机与所述第二减速机连接，所述第二减速机装于所述法兰盘上，所述法兰盘与所述上臂的上端连接。
根据本发明的第二方面实施例的一种加工中心，包括主轴，所述主轴采用上述的一种五轴主轴头。
根据本发明的一些实施例，还包括机架、X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构，所述机架上装有X轴移动机构，所述X轴移动机构上装有龙门架，所述龙门架上安装所述Y轴移动机构，所述Y轴移动机构与所述Z轴移动机构连接，所述Z轴移动机构与所述主轴连接。
本发明至少具有如下有益效果：
1.在工作臂的下臂连接主轴；旋转机构装于工作臂顶端，转动机构与下臂连接，以实现A轴和C轴的转动和旋转，同时通过X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构完成主轴在X、Y、Z三轴的空间移动，以实现主轴的五轴加工。
2.实现对圆弧形状和异形形状材料多个面的一次性加工。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明第一方面实施例的整体示意图；
图2为本发明实施例的旋转机构、转动机构示意图。
图3为本发明实施例的工作臂剖面示意图。
图4为本发明第二方面实施例的整体示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参照图1，本发明的第一方面实施例一种五轴主轴头，包括工作臂100、旋转机构200、转动机构300；工作臂100包括上臂110、下臂120，上臂110与下臂120间转动连接；下臂120连接主轴101；旋转机构200装于工作臂100顶端，旋转机构200用于旋转工作臂100；转动机构300与下臂120连接，转动机构300用于转动下臂120，以实现A轴和C轴的转动和旋转。
参照图2、3所示，在上臂110下端设有枢接部111，下臂120上端设有U形部121，U形部121内装入枢接部111，U形部121的侧板间装有转轴130，转轴130贯穿过枢接部111，转轴130与转动机构300连接，通过转动机构300使转轴130发生转动，从而实现下臂120的转动。
转动机构300包括转动电机310、第一减速机320、主动轮330、从动轮340，转动电机310固定于上臂110上，转动电机310与主动轮330连接，第一减速机320装于转轴130上，第一减速机320与从动轮340连接，从动轮340与主动轮330间装有传动带350，使从动轮340随主动轮330发生转动。
主动轮330与从动轮340于枢接部111内，避免主动轮330与从动轮340受到加工时产生的废屑污染，影响转动的顺畅。
在转轴130上装有转动轴承140，转动轴承140固定于枢接部111上。
旋转机构200包括伺服电机210、第二减速机220、法兰盘230，伺服电机210与第二减速机220连接，第二减速机220装于法兰盘230上，法兰盘230与上臂110的上端连接。
参照图4所示，本发明的第二方面实施例一种加工中心，包括主轴101，主轴101采用上述的一种五轴主轴头。
还包括机架400、X轴移动机构500、Y轴移动机构600、Z轴移动机构700，机架400上装有X轴移动机构500，X轴移动机构500上装有龙门架800，龙门架800上安装Y轴移动机构600，Y轴移动机构600与Z轴移动机构700连接，Z轴移动机构700与主轴101连接，通过X轴移动机构500、Y轴移动机构600、Z轴移动机构700完成主轴101在X、Y、Z三轴的空间移动，以实现主轴101的五轴加工。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种五轴主轴头，其特征在于，包括：
工作臂(100)；所述工作臂(100)包括上臂(110)、下臂(120)，所述上臂(110)与所述下臂(120)间转动连接；所述下臂(120)连接主轴(101)；
旋转机构(200)，所述旋转机构(200)装于所述工作臂(100)顶端，所述旋转机构(200)用于旋转所述工作臂(100)；
转动机构(300)，所述转动机构(300)与所述下臂(120)连接，所述转动机构(300)用于转动所述下臂(120)。
2.根据权利要求1所述的一种五轴主轴头，其特征在于，所述上臂(110)下端设有枢接部(111)，所述下臂(120)上端设有U形部(121)，所述U形部(121)内装入所述枢接部(111)，所述U形部(121)的侧板间装有转轴(130)，所述转轴(130)贯穿过所述枢接部(111)，所述转轴(130)与所述转动机构(300)连接。
3.根据权利要求2所述的一种五轴主轴头，其特征在于，所述转动机构(300)包括转动电机(310)、第一减速机(320)、主动轮(330)、从动轮(340)，所述转动电机(310)固定于所述上臂(110)上，所述转动电机(310)与所述主动轮(330)连接，所述第一减速机(320)装于所述转轴(130)上，所述第一减速机(320)与所述从动轮(340)连接，所述从动轮(340)与所述主动轮(330)间装有传动带(350)。
4.根据权利要求3所述的一种五轴主轴头，其特征在于，所述主动轮(330)与所述从动轮(340)于所述枢接部(111)内。
5.根据权利要求2所述的一种五轴主轴头，其特征在于，所述转轴(130)上装有转动轴承(140)，所述转动轴承(140)固定于所述枢接部(111)上。
6.根据权利要求1所述的一种五轴主轴头，其特征在于，所述旋转机构(200)包括伺服电机(210)、第二减速机(220)、法兰盘(230)，所述伺服电机(210)与所述第二减速机(220)连接，所述第二减速机(220)装于所述法兰盘(230)上，所述法兰盘(230)与所述上臂(110)的上端连接。
7.一种加工中心，其特征在于，包括主轴(101)，所述主轴(101)采用权利要求1至6任意一项所述的一种五轴主轴头。
8.根据权利要求7所述的一种加工中心，其特征在于，还包括机架(400)、X轴移动机构(500)、Y轴移动机构(600)、Z轴移动机构(700)，所述机架(400)上装有X轴移动机构(500)，所述X轴移动机构(500)上装有龙门架(800)，所述龙门架(800)上安装所述Y轴移动机构(600)，所述Y轴移动机构(600)与所述Z轴移动机构(700)连接，所述Z轴移动机构(700)与所述主轴(101)连接。
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