CN204686522U - 带十字滑块的六轴走心式机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带十字滑块的六轴走心式机床，包括机床床身、立柱、正轴组件和第三轴组件，正轴组件包括Z1轴组、X1轴组和Y1轴组；Z1轴组包括Z1轴伺服电机、Z1轴丝杆和机床正主轴；X1轴组包括X1轴滑板、X1轴伺服电机和X1轴丝杆；Y1轴组包括第一刀具安装座、Y1轴伺服电机和Y1轴丝杆；Z3轴组包括十字滑块、Z3轴丝杆和Z3轴伺服电机；Y3轴组包括Y3轴滑板、Y3轴丝杆和Y3轴伺服电机；X3轴组包括第二刀具安装座、X3轴丝杆和X3轴伺服电机。本实用新型的有益效果是：解决了现有技术中走心式车铣机床上刀具都安装在同一个零件上，每把刀具工作时都必须等前一把刀具完成加工后才能进行加工，刀具相互局限导致工件成型时间没有得到很好的优化的技术缺陷。

Description

带十字滑块的六轴走心式机床

技术领域

本发明涉及一种带十字滑块的六轴走心式机床。

背景技术

在现有的走心机市场上，对于机床运动轴这一技术一直有所研究，而当下应用最为广泛的是正轴结构由X1轴组、Y1轴组、Z1轴组组成的三轴走心机。三轴走心机的Z1轴滑板上具有一个机床正主轴，该机床正主轴内为通孔，机床正主轴的尾端与送料机连接，工件材料放在送料机上，工人编辑好程序后，送料机按次序持续不间断的往机床正主轴内送料，机床正主轴夹持棒料在Z轴上来回运动，配合机床的导套结构(导套可与同步电导套、联动导套等互换)或者无导套结构与Y1轴组的滑板上的刀排相互配合，实现对工件的加工成型。如果工件过于复杂，机床正轴结构的三个轴组无法一次成型时，可在机床副轴增加Z2轴组，与三轴走心机配合后形成四轴走心机；或者增加Z2轴组、X2轴组，与三轴走心机配合后形成五轴走心机；或者增加Z2轴组、X2轴组、Y2轴组,与三轴走心机配合后形成六轴走心机。这样配合后，方便工件一次成型，完成车削、铣削、钻孔、攻丝、雕刻、斜孔成型、偏心孔成型等工艺。

但是，刀具安装滑板为同一零件，虽然可安装多排刀具，且刀具可随意更换配件，但是，由于多排刀具安装在同一滑板上，滑板在丝杆上同一时间只能单把刀具产生工作效益，即多排刀具只能同步运动，所有的正轴部分的工艺只能一步步进行，单工序的完成工件，导致时间浪费，工件成型多个工序由于刀排限制，导致效率降低，机床的弊端显而易见。

发明内容

本发明的目的是提供一种正轴机构配合第三轴组机构形成的六轴走心式车铣机床，解决现有技术中走心式车铣机床上刀具都安装在同一个零件上，所以每把刀具工作时都必须等前一把刀具完成加工后才能进行加工，刀具相互局限导致工件成型时间没有得到很好的优化，影响工件的成型效率的技术缺陷。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种带十字滑块的六轴走心式机床，包括机床床身、设置在机床床身上的立柱、正轴组件和第三轴组件，所述的正轴组件包括Z1轴组、X1轴组和Y1轴组，所述的第三轴组件包括Z3轴组、Y3轴组、X3轴组，所述的立柱由沿X轴方向设置的第一立柱和沿Z轴方向设置的第二立柱构成，所述的第一立柱上开有通孔。

所述的Z1轴组包括Z1轴电机、Z1轴丝杆和机床正主轴，所述的Z1轴电机通过Z1轴丝杆带动机床正主轴在机床床身上沿着Z轴方向往复滑动；启动Z1轴电机，Z1轴电机的传动轴带动Z1轴丝杆旋转，实现机床正主轴在Z轴方向的运动。

所述的X1轴组包括X1轴滑板、X1轴电机和X1轴丝杆，所述的X1轴滑板滑动安装在第一立柱上，所述的X1轴丝杆与X1轴滑板螺纹连接，X1轴丝杆的一端与X1轴电机的传动轴连接；启动X1轴电机，X1轴电机的传动轴带动X1轴丝杆旋转，由于X1轴丝杆与X1轴滑板螺纹连接，因此，X1轴滑板在X1轴丝杆转动的同时沿X轴方向移动，实现正轴组件在X轴方向的运动。

所述的Y1轴组包括第一刀具安装座、Y1轴电机和Y1轴丝杆，所述的第一刀具安装座滑动安装在X1轴滑板上，Y1轴丝杆与第一刀具安装座螺纹连接，Y1轴丝杆的一端与Y1轴电机的传动轴连接；启动Y1轴电机，Y1轴电机的传动轴带动Y1轴丝杆旋转，由于Y1轴丝杆与第一刀具安装座螺纹连接，因此，第一刀具安装座在Y1轴丝杆转动的同时沿Y轴方向移动，实现正轴组件在Y轴方向的运动。

所述的Z3轴组包括十字滑块、Z3轴丝杆和Z3轴电机，所述的十字滑块一面滑动安装在第二立柱上，十字滑块上设置滑座，所述的Z3轴丝杆与滑座螺纹连接，Z3轴丝杆的一端与Z3轴电机的传动轴连接；启动Z3轴电机，Z3轴电机的传动轴带动Z3轴丝杆旋转，由于Z3轴丝杆与滑座螺纹连接，因此，十字滑块在Z3轴丝杆转动的同时沿Z轴方向移动，实现第三轴组在Z轴方向的运动。

所述的Y3轴组包括Y3轴滑板、Y3轴丝杆和Y3轴电机，所述的Y3轴滑板包括与YZ平面平行的第一Y3轴滑板和与XY平面平行的第二Y3轴滑板，所述的第一Y3轴滑板滑动安装在十字滑块另一面，所述的Y3轴丝杆与第一Y3轴滑板螺纹连接，Y3轴丝杆的一端与Y3轴电机的传动轴连接；启动Y3轴电机，Y3轴电机的传动轴带动Y3轴丝杆旋转，由于Y3轴丝杆与第一Y3轴滑板螺纹连接，因此，Y3轴滑板在Y3轴丝杆转动的同时沿Y轴方向移动，实现第三轴组在Y轴方向的运动。

所述的X3轴组包括第二刀具安装座、X3轴丝杆和X3轴电机，所述的第二刀具安装座滑动安装在第二Y3轴滑板上，所述的X3轴丝杆与第二刀具安装座螺纹连接，X3轴丝杆的一端与X3轴电机的传动轴连接；启动X3轴电机，X3轴电机的传动轴带动X3轴丝杆旋转，由于X3轴丝杆与第二刀具安装座螺纹连接，因此，第二刀具安装座在X3轴丝杆转动的同时沿X轴方向移动，实现第三轴组在X轴方向的运动。

本发明将刀具结构分别安排在第一刀具安装座和第二刀具安装座上，刀具之间无相互牵连，可实现独立运作，因而可以避免不必要的时间浪费。机床正轴结构上的刀具对工件加工时，第三轴组上的独立刀具可同时对工件进行同时不同工序的加工，工件的成型时间得到了优化。

第三轴组安装在立柱侧面缩短了第三轴组与正轴组件组合时刀具之间的距离，使得刀具之间行程的变换距离更为宽泛，更大程度增强了第三轴组的作用。Z3轴滑板的造型(L型)很大程度上减轻了直接做成板状的质量，使得各轴运动更为轻便精确，在保证刚性的前提下减轻了第三轴组自身的重量，使得第三轴组整体更加精致轻便，装配、维修等更为方便。

作为本发明的进一步改进，所述的机床正主轴的底部设置Z1轴滑板，所述的Z1轴滑板滑动安装在机床床身上，Z1轴丝杆与Z1轴滑板螺纹连接并穿过Z1轴滑板，Z1轴丝杆的一端与Z1轴电机的传动轴连接。启动Z1轴电机，Z1轴电机的传动轴带动Z1轴丝杆旋转，由于Z1轴丝杆与Z1轴滑板螺纹连接，因此，Z1轴滑板在Z1轴丝杆转动的同时沿Z轴方向移动，实现正轴组件中的Z轴方向的运动。设置Z1轴滑板，将机床正主轴安装在Z1轴滑板上，机床正主轴的安装和制造都方便。

作为本发明的进一步改进，所述的第一立柱由沿X轴方向设置的第一立板和第二立板构成，所述的X1轴滑板滑动安装在第一立板上，通孔开在第二立板上。第一立柱分成两部分，可以合理的安排第一立板与通孔在Z轴方向上的距离，即增加第一立板与通孔之间的空间，因此可以安装体积较大的刀塔。

作为本发明的进一步改进，所述的第一刀具安装座是Y1轴滑板，所述的第二刀具安装座是X3轴滑板。将刀具安装在Y1轴滑板和X3轴滑板上，可根据不同需求安排刀具。

作为本发明的进一步改进，所述的第一刀具安装座是第一刀塔，所述的第二刀具安装座是第二刀塔。在刀塔上安装刀具，利用刀塔的360度旋转实现自动换刀。

作为本发明的进一步改进，所述的第一刀具安装座由Y1轴滑板和安装在第一刀塔构成，所述的Y1轴滑板滑动安装在X1轴滑板上，所述的Y1轴丝杆与X1轴滑板螺纹连接；所述的第二刀具安装座由X3轴滑板和安装在X3轴滑板上的第二刀塔构成，所述的X3轴滑板滑动安装在第二Y3轴滑板上，所述的X3轴丝杆与X3轴滑板螺纹连接。滑板滑动安装在滑板或十字滑块上较方便，刀塔安装在滑板上也较容易实现，且刀塔的360度旋转实现自动换刀。

作为本发明的进一步改进，所述的Z1轴丝杆与Z1轴滑板螺纹连接，伸入并穿过Z1轴滑板；所述的X1轴丝杆与X1轴滑板螺纹连接，伸入并穿过X1轴滑板；所述的Y1轴丝杆与Y1轴滑板螺纹连接，伸入并穿过第一刀具安装座。这样一来，各轴滑板上只需单独加工一小段，精确成型螺纹将可实现各轴滑板的平稳运行，大大降低了加工成本，同时减小由于加工面过大带来的零件误差，降低由于零件加工误差带来的精度不准的现象。

作为本发明的进一步改进，所述的Z1轴滑板上开有Z1轴螺纹盲孔，所述的Z1轴丝杆的一端伸入Z1轴螺纹盲孔内并与Z1轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的X1轴滑板上开有X1轴螺纹盲孔，所述的X1轴丝杆的一端伸入X1轴螺纹盲孔并与X1轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的Y1轴滑板上开有Y1轴螺纹盲孔，所述的Y1轴丝杆的一端伸入Y1轴螺纹盲孔内并与Y1轴螺纹盲孔螺纹连接。在合理的行程内，将各滑板上丝杆穿过的螺纹孔加工成盲孔，丝杆在盲孔中来回运动，避免丝杆直接与外界接触，更大程度上优化了丝杆的工作环境，有利于丝杆的维护。

作为本发明的进一步改进，所述Z1轴组还包括由Z1轴线轨与Z1轴滑块构成的滑动副，所述的Z1轴线轨安装在机床床身上，所述的Z1轴滑块安装在Z1轴滑板的底部；Z1轴线轨与Z1轴滑块配合，安装方便，容易达到高速运转，不仅实现Z1轴滑板在Z轴方向上来回运动，而且大大提高正轴组件在Z轴平面上运动时的精度。

所述的X1轴组还包括由X1轴线轨和X1轴滑块构成的滑动副，所述的X1轴线轨安装在第一立板上，所述的X1轴滑块安装在X1轴滑板上；X1轴线轨与X1轴滑块配合，安装方便，容易达到高速运转，不仅实现X1轴滑板在X轴方向上来回运动，而且大大提高正轴组件在X轴平面上运动时的精度。

所述的Y1轴组还包括由Y1轴线轨和Y1轴滑块构成的滑动副，所述的Y1轴线轨安装在第一刀具安装座上，所述的Y1轴滑块安装在X1轴滑板上；Y1轴线轨与Y1轴滑块配合，安装方便，容易达到高速运转，不仅实现第一刀具安装座在Y轴方向上来回运动，而且大大提高正轴组件在Y轴平面上运动时的精度。

所述的Z3轴组还包括由Z3轴线轨和十字滑块构成的滑动副，所述的Z3轴线轨安装在第二立柱上；Z3轴线轨与十字滑块配合，安装方便，容易达到高速运转，不仅实现十字滑块在Z轴方向上来回运动，而且大大提高第三轴组在Z轴平面上运动时的精度。

所述的Y3轴组还包括由Y3轴线轨与十字滑块构成的滑动副，所述的Y3轴线轨安装在第一Y3轴滑板上；Y3轴线轨与十字滑块配合，安装方便，容易达到高速运转，不仅实现第一Y3轴滑板在Y轴方向上来回运动，而且大大提高第三轴组在Y轴平面上运动时的精度。

所述的X3轴组还包括由X3轴线轨与X3轴滑块构成的滑动副，所述的X3轴线轨安装在第二刀具安装座上，所述的X3轴滑块安装在第二Y3轴滑板上；X3轴线轨与X3轴滑块配合，安装方便，容易达到高速运转，不仅实现第二刀具安装座在X轴方向上来回运动，而且大大提高正轴组件在X轴平面上运动时的精度。

作为本发明的进一步改进，所述的Z1轴组还包括Z1轴联轴器和用于安装Z1轴电机的Z1轴电机座，所述的Z1轴电机座安装在机床床身上，其内设置Z1轴轴承，所述的Z1轴丝杆的一端穿过Z1轴轴承并通过Z1轴联轴器与Z1轴电机的传动轴连接。

所述的X1轴组还包括X1轴联轴器和用于安装X1轴电机的X1轴电机座，所述的X1轴电机座安装在第一立板的一侧，其内设置X1轴轴承，所述的X1轴丝杆的一端穿过X1轴轴承并通过X1轴联轴器与X1轴电机的传动轴连接。

所述的Y1轴组还包括Y1轴联轴器和用于安装Y1轴电机的Y1轴电机座，所述的Y1轴电机座安装在X1轴滑板的顶部，其内设置Y1轴轴承，所述的Y1轴丝杆的一端穿过Y1轴轴承并通过Y1轴联轴器与Y1轴电机的传动轴连接。

所述的Z3轴组还包括Z3轴联轴器和用于安装Z3轴电机的Z3轴电机座，所述的Z3轴电机座安装在第二立柱上，其内设置Z3轴轴承，所述的Z3轴丝杆的一端穿过Z3轴轴承并通过Z3轴联轴器与Z3轴电机的传动轴连接。

所述的Y3轴组还包括Y3轴联轴器和用于安装Y3轴电机的Y3轴电机座，所述的Y3轴电机座安装在十字滑块的顶部，其内设置Y3轴轴承，所述的Y3轴丝杆的一端穿过Y3轴轴承，并通过Y3轴联轴器与Y3轴电机的传动轴连接。

所述的X3轴组还包括X3轴联轴器和用于安装X3轴电机的X3轴电机座，所述的X3轴电机座安装在第二Y3轴滑板上，其内设置X3轴轴承，所述的X3轴丝杆的一端穿过X3轴轴承，并通过X3轴联轴器与X3轴电机的传动轴连接。

每一轴组中的电机都可通过电机座固定，每一轴组内的轴承安装作用为一方面支撑丝杆，另一方面使丝杆实现旋转，丝杆带动轴承内圈旋转，利用轴承的滚珠带来的滚动摩擦代替丝杆直接装在电机座内形成的滑动摩擦，避免滑动摩擦带来的阻力，减少发热量，保证丝杆高精度旋转。联轴器的使用，巧妙的避免了电机轴与丝杆连接时由于零件加工误差导致的同心度偏差大的问题，通过联轴器的连接，使丝杆与电机转轴同步高精度旋转，提高机床自身精度。

作为本发明的进一步改进，所述的Z1轴组还包括与Z1轴丝杆相配合的Z1轴螺母，所述的Z1轴螺母安装在Z1轴滑板的底部，所述的Z1轴丝杆穿过Z1轴螺母，Z1轴丝杆通过Z1轴螺母实现与Z1轴滑板的螺纹连接。

所述的X1轴组还包括与X1轴丝杆相配合的X1轴螺母，所述的X1轴螺母安装在X1轴滑板上，所述的X1轴丝杆穿过X1轴螺母，X1轴丝杆通过X1轴螺母实现与X1轴滑板的螺纹连接。

所述的Y1轴组还包括与Y1轴丝杆相配合的Y1轴螺母，所述的Y1轴螺母安装在第一刀具安装座上，所述的Y1轴丝杆穿过Y1轴螺母，Y1轴丝杆通过Y1轴螺母实现与第一刀具安装座的螺纹连接。

所述的Z3轴组还包括与Z3轴丝杆相配合的Z3轴螺母，所述的Z3轴螺母安装在滑座上，所述的Z3轴丝杆穿过Z3轴螺母，Z3轴丝杆通过Z3轴螺母实现与滑座的螺纹连接。

所述的Y3轴组还包括与Y3轴丝杆相配合的Y3轴螺母，所述的Y3轴螺母安装在第一Y3轴滑板上，所述的Y3轴丝杆穿过Y3轴螺母，Y3轴丝杆通过Y3轴螺母实现与第一Y3轴滑板的螺纹连接。

所述的X3轴组还包括与X3轴丝杆相配合的X3轴螺母，所述的X3轴螺母安装在第二刀具安装座上，所述的X3轴丝杆穿过X3轴螺母，X3轴丝杆通过X3轴螺母实现与第二刀具安装座的螺纹连接。

丝杆与螺母为标准件，两者成组出现，保证精度，使滑板在各轴上无障碍运动。

作为本发明的进一步改进，Z1轴组还包括设置在机床床身上的Z1轴座，所述的Z1轴座内装有轴承，Z1轴丝杆的另一端穿过Z1轴滑板后伸入Z1轴座的轴承内圈中。

由于Z轴方向的Z1轴丝杆的长度较长，精度要求高，丝杆一端与电机连接，由电机座支撑，另一端设置轴座，丝杆两端支撑，保证丝杆中心线与线轨的平行度，从而保证机床的运动精度；丝杆带动轴承内圈旋转，利用轴承的滚珠带来的滚动摩擦代替丝杆直接装在轴座内形成的滑动摩擦，避免滑动摩擦带来的阻力，减少发热量，保证丝杆高精度旋转。

作为本发明的进一步改进，所述的Z1轴丝杆、X1轴丝杆、Y1轴丝杆、Z3轴丝杆、Y3轴丝杆和X3轴丝杆均为滚珠丝杆。滚珠丝杆相比普通螺母副的滑动，减小摩擦力，能量损失小，机械效率可以达到92％以上，另一方面也清除普通螺母副之间的轴向间隙，由于丝杆的摩擦力小，丝杆的磨损也少，丝杆的寿命也较高。

作为本发明的进一步改进，所述的十字滑块为一体是结构。十字滑块为一体结构，减少了十字滑块本身的组装，十字滑块一体成型，精度等级高，避免了由于零件加工、人工安装带来的误差，大大提高了机床的自身精度，整体提升了机床的精度等级，且安装方便。

作为本发明的进一步改进，所述的十字滑块由与Z3轴线轨相配合的Z3轴滑块、与Y3轴线轨相配合的Y3轴滑块以及连接Z3轴滑块与Y3轴滑块的直角块构成。十字滑块包括三个组成部分，每个部分单独制造相比一体的十字滑块都较为简单，成本也大幅度的降低。

作为本发明的进一步改进，所述的第二立板上的通孔内设置导套。设置导套在加工细长件时，配合主轴，扶持工件原材料，避免刀具加工工件原材料由于切削力导致工件弯曲带来的工件变形，保证工件成型精度，便于加工。

作为本发明的更进一步改进，所述的第二立板上的通孔内设置无导套。设置无导套结构，巧妙的避免了走心机尾料过长的缺点，将原来180～200mm的尾料缩短至20mm以下，无导套结构的应用，减小了材料弯曲造成的工件外径为椭圆的现象，机床整体圆度大大提高。

综上所述，本发明的有益效果是：解决了现有技术中走心式车铣机床上刀具都安装在同一个零件上，所以每把刀具工作时都必须等前一把刀具完成加工后才能进行加工，刀具相互局限导致工件成型时间没有得到很好的优化，影响工件的成型效率的技术缺陷，本发明可实现复杂零件的一次加工成型，且生产效率高。例如，当将本发明正轴组件机构上的机床正主轴加持工件，机床正主轴不转动，也不沿着Z轴方向前后移动时，第一刀具安装座上的刀具可对工件侧面钻孔加工，第二刀具安装座上安装端铣动力头，可对工件进行端面打孔加工；正轴组件中的机床正主轴转动，且沿着Z轴方向前后运动时，第一刀具安装座上的刀具可对工件进行车外圆的加工，第二刀具安装座上安装镗刀，可以对工件的端面做打孔加工。且本发明还具有传动精度高，结构简单的优点。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的立体分解图。

图3是本发明与副轴组件组合成七轴走心式车铣机床的结构图。

图4是本发明与副轴组件组合成八轴走心式车铣机床的结构图一。

图5是本发明与副轴组件组合成八轴走心式车铣机床的结构图二。

图6是本发明与副轴组件组合成九轴走心式车铣机床的结构图一。

图7是本发明与副轴组件组合成九轴走心式车铣机床的结构图二。

图8是本发明与副轴组件组合成十轴走心式车铣机床的结构图一。

图9是本发明与副轴组件组合成十轴走心式车铣机床的结构图二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。本发明中的电机为可实现正反转的电机，如伺服电机、变频电机等。

实施例一：

如图1和图2所示的带十字滑块的六轴走心式机床，包括机床床身1、设置在机床床身1上的立柱、正轴组件和第三轴组件，所述的正轴组件包括Z1轴组、X1轴组和Y1轴组，所述的第三轴组件包括Z3轴组、Y3轴组、X3轴组，所述的立柱由沿X轴方向设置的第一立柱2和沿Z轴方向设置的第二立柱3一体成型，所述的第一立柱包括沿着X轴方向设置的第一立板和第二立板，所述的第二立板上开有通孔，通孔内安装导套或者无导套，导套和无导套均为现有技术，此处不予详述，立柱可与机床一体成型，也可单独制造。

所述的Z1轴组包括设置在机床床身1上的Z1轴滑板24、Z1轴线轨25、Z1轴电机4、Z1轴电机座35、Z1轴滑块26、Z1轴座41和机床正主轴6。所述的机床床身1上平行的设置两根Z1轴线轨25，所述的Z1轴滑板24的底部设置Z1轴滑块26，所述的Z1轴滑块26与Z1轴线轨25相配合。所述的Z1轴滑板24的底部还设置有Z1轴螺母，所述的机床床身1上设置有Z1轴电机座35，本发明中Z1轴电机座35通过螺栓固定在机床床身1上，也可在制造机床床身1时与机床床身1一体制造成型。Z1轴电机座35上设置Z1轴电机4，所述的Z1轴电机4的输出轴通过Z1轴联轴器连接Z1轴丝杆5，Z1轴丝杆5穿过设置在Z1轴电机座35上的Z1轴轴承，并且Z1轴丝杆5与Z1轴螺母相配合。Z1轴丝杆5的另一端设置Z1轴座41，Z1轴座41设置在机床床身1上，Z1轴座41内设置轴承，Z1轴丝杆5的一端设置在轴承的内圈中。Z1轴电机4驱动Z1轴丝杆5转动，实现Z1轴滑板24沿着Z轴方向往复运动。所述的Z1轴滑板24上设置机床正主轴6，所述的机床正主轴6可以通过螺栓固定在Z1轴滑板24上，也可以在制造Z1轴滑板24时与Z1轴滑板24一体制造成型。机床正主轴6是指其内为通孔，通过安装在其内的夹头夹持从送料机送过来的工件原材料的部件。机床正主轴6夹持棒料后在Z轴上实现来回移动，配合刀具实现加工，机床正主轴6的尾部与送料机构配合，通过送料机自动将材料送到主轴的内孔，直到机床正主轴6的夹头夹紧材料。第一立柱2上通孔内的固定导套可以与同步电导套、联动导套互换，也可以采取无导套结构。机床正主轴6将工件送到接近刀具处，刀具按程序先后顺序分别对工件的不同工序进行先后加工，此处的机床正主轴6、固定导套和无导套均为现有技术，具体结构不予详述。

所述的X1轴组包括X1轴滑板7、两根沿X轴方向设置在第一立板上的X1轴线轨27、X1轴电机8、X1轴电机座36、X1轴滑块28和X1轴丝杆9。所述的X1轴线轨27与X1轴滑块28相配合。所述的第一立板的一侧设置有X1轴电机座36，本发明中X1轴电机座36通过螺栓固定在第一立板的一侧，也可在制造第一立板时与第一立板一体制造成型。所述的X1轴电机座36上设置X1轴电机8，X1轴电机8的输出轴上通过X1轴联轴器连接X1轴丝杆9，所述的X1轴电机座36上设置X1轴轴承，所述的X1轴丝杆9穿过设置在X1轴电机座36上的X1轴轴承。所述的X1滑板上设置X1轴螺母，所述的X1轴丝杆9与X1轴螺母相配合。X1轴电机8驱动X1轴丝杆9转动，实现X1轴滑板7在X轴方向上往复运动。

所述的Y1轴组包括由Y1轴滑板构成的第一刀具安装座10、设置在X1轴滑板7顶部的Y1轴电机座37、Y1轴电机11、Y1轴线轨29、Y1轴滑块30和Y1轴丝杆12，本发明中Y1轴电机座37通过螺栓固定在X1轴滑板7的顶部，也可以在制造X1轴滑板7时与X1轴滑板7一体制造成型。所述的Y1轴电机座37上设置Y1轴电机11，所述的Y1轴电机座37上设置Y1轴轴承，所述的Y1轴丝杆12一端穿过Y1轴轴承并通过Y1轴联轴器与Y1轴电机11的传动轴连接，所述的Y1轴滑板上沿Y轴方向平行的设置两根Y1轴线轨29，所述的X1轴滑板7上设置有与Y1轴线轨29相配合的Y1轴滑块30。所述的Y1轴滑板上设置Y1轴螺母，所述的Y1轴螺母与Y1轴丝杆12相配合。Y1轴电机11驱动Y1轴丝杆12转动，实现Y1轴滑板在Y轴方向上下往复运动。

所述Z3轴组包括十字滑块13、Z3轴电机15、Z3轴电机座38、Z3轴线轨31和Z3轴丝杆14，本发明中十字滑块13有四个，所述的第二立柱3上远离机床正主轴6的一侧沿Z轴方向平行的设置两根Z3轴线轨31，所述的十字滑块13的一端与Z3轴线轨31相配合构成滑动副，每两个十字滑块13设置在一根Z3轴线轨31上，位于两根Z3轴线轨31上且相邻的两个十字滑块13上设置滑座16，滑座16上设置Z3轴螺母。所述的第二立柱3上设置有Z3轴电机座38，本发明中Z3轴电机座38通过螺栓固定在第二立柱3上，也可以在制造第二立柱3时与第二立柱3一体制造成型。所述的Z3轴电机座38上设置Z3轴电机15和Z3轴轴承，所述的Z3轴丝杆14的一端穿过Z3轴轴承并通过Z3轴联轴器与Z3轴电机15的输出轴连接，所述的Z3轴丝杆14与Z3轴螺母相配合构成螺纹副。Z3轴电机15驱动Z3轴丝杆14转动，实现十字滑块13沿着Z轴方向往复运动。

所述的Y3轴组包括Y3轴滑板、Y3轴电机座39、Y3轴线轨32、Y3轴电机19和Y3轴丝杆18，所述的Y3轴滑板包括与YZ平面平行的第一Y3轴滑板17和与XY平面平行的第二Y3轴滑板20。本发明中的Y3轴电机座通过螺栓设置在位于同一根Z3轴线轨31上的两个十字滑块13上。所述的第一Y3轴滑板17上沿Y轴方向平行的设置有两根Y3轴线轨32，所述的Y3轴线轨32与十字滑块13的另一端相配合构成滑动副，所述的Y3轴电机座39上设置Y3轴电机19和Y3轴轴承，所述的Y3轴丝杆18的一端穿过Y3轴轴承并通过Y3轴联轴器与Y3轴电机19的输出轴连接。所述的第一Y3轴滑板17上设置有Y3轴螺母，所述的Y3轴丝杆18与Y3轴螺母相配合构成螺纹副。所述的Y3轴电机19驱动Y3轴丝杆18转动，实现Y3轴滑板沿着Y轴方向往复运动。

所述的X3轴组包括由X3轴滑板构成的第二刀具安装座21、设置在第二Y3轴滑板20上的X3轴电机座40、X3轴电机23、X3轴线轨33、X3轴滑块34和X3轴丝杆22。本发明中X3轴电机座40通过螺栓固定在第二Y3轴滑板20上，也可以在制造第二Y3轴滑板20时与第二Y3轴滑板20一体制造成型。所述的X3轴电机座40上设置X3轴电机23和X3轴轴承，所述的X3轴丝杆22的一端穿过X3轴轴承并通过X3轴联轴器与X3轴电机23的输出轴连接。所述的第二Y3轴滑板20上设置有X3轴滑块34，所述的X3轴滑板21上设置有X3轴螺母和与两根沿X轴方向平行设置的X3轴线轨33，所述的X3轴线轨33与X3轴滑块34构成滑动副，所述的X3轴丝杆22穿过X3轴螺母并与X3轴螺母构成螺纹副。所述的X3轴电机23驱动X3轴丝杆22转动，实现X3轴滑板沿着X轴方向往复运动。

本实施例中优选的十字滑块为一体式结构，实际使用中也可以将十字滑块分成三个部分：Z3轴线轨相配合的Z3轴滑块、与Y3轴线轨相配合的Y3轴滑块以及连接Z3轴滑块与Y3轴滑块的直角块，Z3轴滑块和Y3轴滑块与直角块之间可以通过螺栓固定，或者焊接等其他方式固定。

本实施例也可以在Z1轴滑板24上开有Z1轴螺纹盲孔(图中未示出)，所述的Z1轴丝杆5的一端伸入Z1轴螺纹盲孔内并与Z1轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的X1轴滑板7上开有X1轴螺纹盲孔(图中未示出)，所述的X1轴丝杆9的一端伸入X1轴螺纹盲孔并与X1轴螺纹盲孔螺纹连接；所述的Y1轴滑板10上开有Y1轴螺纹盲孔(图中未示出)，所述的Y1轴丝杆12的一端伸入Y1轴螺纹盲孔内并与Y1轴螺纹盲孔螺纹连接。

本发明中Y1轴滑板10上设置第一刀具，所述的X3轴滑板21上设置第二刀具，第一刀具为一号刀排、一号侧铣机构、二号刀排，二号刀具为端铣机构、二号侧铣机构、三号刀排。该组装结构为标配刀排，其中端铣机构包含端铣动力头，可实现工件的端面钻孔、攻丝、斜孔成型等工序；侧铣机构包含侧铣动力头，实现对工件侧面钻孔、攻丝、斜孔成型等加工；刀排配有车刀分别用于实现工件的外圆、切断等工序。以上刀具结构非固定形式，可在客户的要求下随机选配镗刀座、旋风铣、动力头、镗刀柄等选配件。本发明与现有的三轴走心式车铣复合机床相比，在原有正轴组件中加入第三轴组，原本仅设置在Y1轴滑板10上的刀具一分为二，分别设置在Y1轴滑板10和X3轴滑板21上，这样一来，正轴组件分别由Z1轴组电机、X1轴组电机、Y1轴组电机带动各轴组实现Z/X/Y三方向的来回运动，从而实现正轴组件上的刀具在X/Y/Z三方向上来回运动，完成刀具对工件的加工；第三轴组分别由Z3轴组电机、Y3轴组电机、X3轴组电机带动各轴组实现Z/Y/X三方向的来回运动，从而实现正轴组件上的刀具在X/Y/Z三方向上来回运动，完成刀具对工件的加工，三轴电机带动三轴在三方向运动，以使Y1轴滑板10和X3轴滑板21上的刀具在三方向实现运动，从而实现对零件的车削、铣削、钻孔、攻丝、斜孔成型、端面加工等工艺，此时，正轴组件与第三轴组彼此独立，互不干涉，也就是Y1轴滑板10上的刀具和X3轴滑板21上的刀具彼此独立，互补干涉。例如，当正轴结构的刀排在给工件外径切削时，第三轴组结构的刀排同时可在同一时间实现对同一工件端面打孔或外径切削，诸如此类，大大提高工件的成型速度。

为进一步的减小摩擦，提高丝杆的寿命，本发明中Z1轴丝杆5、X1轴丝杆9、Y1轴丝杆12、Z3轴丝杆14、Y3轴丝杆18和X3轴丝杆22均为滚珠丝杆。

实施例二：

本实施例与实施例一相比，第一刀具安装座10是第一刀塔，第一刀塔上安装刀具，第二刀具安装座21是第二刀塔，第二刀塔上安装刀具，利用第一刀塔和第二刀塔的360度旋转实现自动换刀，其余的结构均与实施例一相同，此处不予详述。此时，刀塔360°旋转，刀塔各工位刀具灵活换刀，实现对工件的加工，这样的装配结构既节省空间，刀塔上不仅可安装原有标配的各种刀具，也一定程度上增加刀具、动力头等的品种及数量，且圆盘式的设计有利于刀具加工零件时的排屑，并在更大程度上加强了刀具加工零件时的钢性。这样的结构又增加了机床的实际操作性，也增大了机床的加工性能。

实施例三：

本实施例与实施例一相比，所述的第一刀具安装座10由Y1轴滑板和安装在第一刀塔构成，所述的Y1轴滑板滑动安装在X1轴滑板7上，所述的Y1轴丝杆12与X1轴滑板7螺纹连接；所述的第二刀具安装座21由X3轴滑板和安装在X3轴滑板上的第二刀塔构成，所述的X3轴滑板滑动安装在第二Y3轴滑板20上，所述的X3轴丝杆22与X3轴滑板螺纹连接。其余的结构与实施例一相同，此处不予详述。此时，刀塔360°旋转，刀塔各工位刀具灵活换刀，实现对工件的加工，这样的装配结构既节省空间，刀塔上不仅可安装原有标配的各种刀具，也一定程度上增加刀具、动力头等的品种及数量，且圆盘式的设计有利于刀具加工零件时的排屑，并在更大程度上加强了刀具加工零件时的钢性。这样的结构又增加了机床的实际操作性，也增大了机床的加工性能。

本发明(实施例一、实施例二或实施例三)中的正轴组件和第三轴组的位置可互换。在实际使用中可以将本发明与由Z2轴组组成的副轴组件结合，形成七轴走心式车铣机床，如图3所示；将本发明与由Z2轴组和X2轴组组成的副轴组件结合，形成八轴走心式车铣机床，如图4和图5所示；将本发明与由Z2轴组、X2轴组和Y2轴组组成的副轴组件结合，形成九轴走心式车铣机床，如图6和图7所示；将本发明与由Z2轴组、X2轴组和Y2轴组组成的副轴组件结合，形成十轴走心式车铣机床，如图8和图9所示。

凡是本发明说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术就可以实现，且应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进，比如将本发明中的线轨变换成硬轨或者滑板上开燕尾槽而省去滑块等，在本发明的基础上做的变换，如将本发明中的电机与螺母位置互换，将电机设置在滑板上，电机与滑板一起运动，又如将本发明中线轨由水平和竖直的设置方式变换为倾斜的设置方式等，将装置中的各种刀具倾斜设置或者水平设置、将各线规与对应的滑块的安装位置对换、在床身上用螺栓安装在滑板座或者床身上制造滑板座，将Z1轴滑板24滑动安装在滑板座上等改进，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种带十字滑块的六轴走心式机床，其特征在于：包括机床床身(1)、设置在机床床身(1)上的立柱、正轴组件和第三轴组件，所述的正轴组件包括Z1轴组、X1轴组和Y1轴组，所述的第三轴组件包括Z3轴组、Y3轴组、X3轴组，所述的立柱包括沿X轴方向设置的第一立柱(2)和沿Z轴方向设置的第二立柱(3)，所述的第一立柱(2)上开有通孔；

所述的Z1轴组包括Z1轴电机(4)、Z1轴丝杆(5)和机床正主轴(6)，所述的Z1轴电机(4)通过Z1轴丝杆(5)带动机床正主轴(6)在机床床身(1)上沿着Z轴方向往复滑动；

所述的X1轴组包括X1轴滑板(7)、X1轴电机(8)和X1轴丝杆(9)，所述的X1轴滑板(7)滑动安装在第一立柱(2)上，所述的X1轴丝杆(9)与X1轴滑板(7)螺纹连接，X1轴丝杆(9)的一端与X1轴电机(8)的传动轴连接；

所述的Y1轴组包括第一刀具安装座(10)、Y1轴电机(11)和Y1轴丝杆(12)，所述的第一刀具安装座(10)滑动安装在X1轴滑板(7)上，Y1轴丝杆(12)与第一刀具安装座(10)螺纹连接，Y1轴丝杆(12)的一端与Y1轴电机(11)的传动轴连接；

所述的Z3轴组包括十字滑块(13)、Z3轴丝杆(14)和Z3轴电机(15)，所述的十字滑块(13)一面滑动安装在第二立柱(3)上，十字滑块(13)上设置滑座(16)，所述的Z3轴丝杆(14)与滑座(16)螺纹连接，Z3轴丝杆(14)的一端与Z3轴电机(15)的传动轴连接；

所述的Y3轴组包括Y3轴滑板、Y3轴丝杆(18)和Y3轴电机(19)，所述的Y3轴滑板包括与YZ平面平行的第一Y3轴滑板(17)和与XY平面平行的第二Y3轴滑板(20)，所述的第一Y3轴滑板(17)滑动安装在十字滑块(13)另一面，所述的Y3轴丝杆(18)与第一Y3轴滑板(17)螺纹连接，Y3轴丝杆(18)的一端与Y3轴电机(19)的传动轴连接；

所述的X3轴组包括第二刀具安装座(21)、X3轴丝杆(22)和X3轴电机(23)，所述的第二刀具安装座(21)滑动安装在第二Y3轴滑板(20)上，所述的X3轴丝杆(22)与第二刀具安装座(21)螺纹连接，X3轴丝杆(22)的一端与X3轴电机(23)的传动轴连接。

2.根据权利要求1所述的带十字滑块的六轴走心式机床，其特征在于：所述的机床正主轴(6)的底部设置Z1轴滑板(24)，所述的Z1轴滑板(24)滑动安装在机床床身(1)上，Z1轴丝杆(5)与Z1轴滑板(24)螺纹连接并穿过Z1轴滑板(24)，Z1轴丝杆(5)的一端与Z1轴电机(4)的传动轴连接。

3.根据权利要求2所述的带十字滑块的六轴走心式机床，其特征在于：所述的Z1轴丝杆(5)与Z1轴滑板(24)螺纹连接，伸入并穿过Z1轴滑板(24)；

所述的X1轴丝杆(9)与X1轴滑板(7)螺纹连接，伸入并穿过X1轴滑板(7)；

所述的Y1轴丝杆(12)与第一刀具安装座(10)螺纹连接，伸入并穿过第一刀具安装座(10)。

4.根据权利要求2所述的带十字滑块的六轴走心式机床，其特征在于：所述的Z1轴滑板(24)上开有Z1轴螺纹盲孔，所述的Z1轴丝杆(5)的一端伸入Z1轴螺纹盲孔内并与Z1轴螺纹盲孔螺纹连接；

所述的X1轴滑板(7)上开有X1轴螺纹盲孔，所述的X1轴丝杆(9)的一端伸入X1轴螺纹盲孔并与X1轴螺纹盲孔螺纹连接；

所述的第一刀具安装座(10)上开有Y1轴螺纹盲孔，所述的Y1轴丝杆(12)的一端伸入Y1轴螺纹盲孔内并与Y1轴螺纹盲孔螺纹连接。

5.根据权利要求3所述的带十字滑块的六轴走心式机床，其特征在于：所述Z1轴组还包括由Z1轴线轨(25)与Z1轴滑块(26)构成的滑动副，所述的Z1轴线轨(25)安装在机床床身(1)上，所述的Z1轴滑块(26)安装在Z1轴滑板(24)的底部；

所述的X1轴组还包括由X1轴线轨(27)和X1轴滑块(28)构成的滑动副，所述的X1轴线轨(27)安装在第一立板上，所述的X1轴滑块(28)安装在X1轴滑板(7)上；

所述的Y1轴组还包括由Y1轴线轨(29)和Y1轴滑块(30)构成的滑动副，所述的Y1轴线轨(29)安装在第一刀具安装座(10)上，所述的Y1轴滑块(30)安装在X1轴滑板(7)上；

所述的Z3轴组还包括由Z3轴线轨(31)和十字滑块(13)构成的滑动副，所述的Z3轴线轨(31)安装在第二立柱(3)上；

所述的Y3轴组还包括由Y3轴线轨(32)与十字滑块(13)构成的滑动副，所述的Y3轴线轨(32)安装在第一Y3轴滑板(17)上；

所述的X3轴组还包括由X3轴线轨(33)与X3轴滑块(34)构成的滑动副，所述的X3轴线轨(33)安装在第二刀具安装座(21)上，所述的X3轴滑块(34)安装在第二Y3轴滑板(20)上。

6.根据权利要求3或5所述的带十字滑块的六轴走心式机床，其特征在于：所述的Z1轴组还包括Z1轴联轴器和用于安装Z1轴电机(4)的Z1轴电机座(35)，所述的Z1轴电机座(35)安装在机床床身(1)上，其内设置Z1轴轴承，所述的Z1轴丝杆(5)的一端穿过Z1轴轴承并通过Z1轴联轴器与Z1轴电机(4)的传动轴连接；

所述的X1轴组还包括X1轴联轴器和用于安装X1轴电机(8)的X1轴电机座(36)，所述的X1轴电机座(36)安装在第一立板的一侧，其内设置X1轴轴承，所述的X1轴丝杆(9)的一端穿过X1轴轴承并通过X1轴联轴器与X1轴电机(8)的传动轴连接；

所述的Y1轴组还包括Y1轴联轴器和用于安装Y1轴电机(11)的Y1轴电机座(37)，所述的Y1轴电机座(37)安装在X1轴滑板(7)的顶部，其内设置Y1轴轴承，所述的Y1轴丝杆(12)的一端穿过Y1轴轴承并通过Y1轴联轴器与Y1轴电机(11)的传动轴连接；

所述的Z3轴组还包括Z3轴联轴器和用于安装Z3轴电机(15)的Z3轴电机座(38)，所述的Z3轴电机座(38)安装在第二立柱(3)上，其内设置Z3轴轴承，所述的Z3轴丝杆(14)的一端穿过Z3轴轴承并通过Z3轴联轴器与Z3轴电机(15)的传动轴连接；

所述的Y3轴组还包括Y3轴联轴器和用于安装Y3轴电机(19)的Y3轴电机座(39)，所述的Y3轴电机座(39)安装在十字滑块(13)的顶部，其内设置Y3轴轴承，所述的Y3轴丝杆(18)的一端穿过Y3轴轴承，并通过Y3轴联轴器与Y3轴电机(19)的传动轴连接；

所述的X3轴组还包括X3轴联轴器和用于安装X3轴电机(23)的X3轴电机座(40)，所述的X3轴电机座(40)安装在第二Y3轴滑板(20)上，其内设置X3轴轴承，所述的X3轴丝杆(22)的一端穿过X3轴轴承，并通过X3轴联轴器与X3轴电机(23)的传动轴连接。

7.根据权利要求3或5所述的带十字滑块的六轴走心式机床，其特征在于：所述的Z1轴组还包括与Z1轴丝杆(5)相配合的Z1轴螺母，所述的Z1轴螺母安装在Z1轴滑板(24)的底部，所述的Z1轴丝杆(5)穿过Z1轴螺母，Z1轴丝杆(5)通过Z1轴螺母实现与Z1轴滑板(24)的螺纹连接；

所述的X1轴组还包括与X1轴丝杆(9)相配合的X1轴螺母，所述的X1轴螺母安装在X1轴滑板(7)上，所述的X1轴丝杆(9)穿过X1轴螺母，X1轴丝杆(9)通过X1轴螺母实现与X1轴滑板(7)的螺纹连接；

所述的Y1轴组还包括与Y1轴丝杆(12)相配合的Y1轴螺母，所述的Y1轴螺母安装在第一刀具安装座(10)上，所述的Y1轴丝杆(12)穿过Y1轴螺母，Y1轴丝杆(12)通过Y1轴螺母实现与第一刀具安装座(10)的螺纹连接；

所述的Z3轴组还包括与Z3轴丝杆(14)相配合的Z3轴螺母，所述的Z3轴螺母安装在滑座(16)上，所述的Z3轴丝杆(14)穿过Z3轴螺母，Z3轴丝杆(14)通过Z3轴螺母实现与滑座(16)的螺纹连接；

所述的Y3轴组还包括与Y3轴丝杆(18)相配合的Y3轴螺母，所述的Y3轴螺母安装在第一Y3轴滑板(17)上，所述的Y3轴丝杆(18)穿过Y3轴螺母，Y3轴丝杆(18)通过Y3轴螺母实现与第一Y3轴滑板(17)的螺纹连接；

所述的X3轴组还包括与X3轴丝杆(22)相配合的X3轴螺母，所述的X3轴螺母安装在第二刀具安装座(21)上，所述的X3轴丝杆(22)穿过X3轴螺母，X3轴丝杆(22)通过X3轴螺母实现与第二刀具安装座(21)的螺纹连接。

8.根据权利要求3或5所述的带十字滑块的六轴走心式机床，其特征在于：所述的十字滑块为一体式结构。

9.根据权利要求3或5所述的带十字滑块的六轴走心式机床，其特征在于：所述的十字滑块由与Z3轴线轨相配合的Z3轴滑块、与Y3轴线轨相配合的Y3轴滑块以及连接Z3轴滑块与Y3轴滑块的直角块构成。

10.根据权利要求1至5任一项所述的带十字滑块的六轴走心式机床，其特征在于：所述的第二立板上的通孔内设置导套。

11.根据权利要求1至5任一项所述的带十字滑块的六轴走心式机床，其特征在于：所述的第二立板上的通孔内设置无导套。