CN206732573U - 五轴加工中心 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种五轴加工中心，包括底座、设于底座上的X轴移动机构、设于X轴移动机构上的Y轴移动机构、设于Y轴移动机构的Z轴移动机构、连接Z轴移动机构的工作台机构；X轴移动机构、Y轴移动机构与Z轴移动机构垂直叠加设置；工作台机构包括安装架、设于安装架上的A轴旋转机构、连接A轴旋转机构的旋动机构及安装于旋转机构底部的C轴旋转机构，旋转机构包括旋动台、连接旋动台两侧的传动轴、可活动地设于旋动台上的旋转盘。旋转盘可实现X、Y、Z的直线方向移动、垂直于A轴方向及垂直于C轴方向的旋转，角度调节灵活，可保证加工角度的精度；减小了占地面积，提高了各组件的利用率。

Description

五轴加工中心

技术领域

本实用新型涉及精密加工设备技术领域，特别是涉及五轴加工中心。

背景技术

五轴联动加工中心也叫五轴加工中心，是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的加工中心，这种加工中心***对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。

但现有的五轴加工中心占地面积较大，角度调节不够灵活，对加工角度精度有很大影响。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种五轴加工中心，其具有占地面积较小，可实现三个直线坐标的移动和两个旋转坐标的转动，角度调节灵活，可保证加工角度的精度的特点。

一种五轴加工中心，包括底座、设于底座上的X轴移动机构、设于X轴移动机构上的Y轴移动机构、设于Y轴移动机构的Z轴移动机构、连接Z轴移动机构的工作台机构；

X轴移动机构包括X轴底架、安装于X轴底架上的X轴轨道及X轴驱动机构、设于X轴轨道上的X轴滑块、连接X轴驱动机构的X轴丝杆、套设于X轴丝杆上的X轴丝杆套轴及连接X轴丝杆套轴的移动板；

Y轴移动机构包括Y轴底架、安装于Y轴底架上的Y轴轨道及Y轴驱动机构、设于Y轴轨道上的Y轴滑块、连接Y轴驱动机构的Y轴丝杆及套设于Y轴丝杆上的Y轴丝杆套轴，X轴丝杆套轴连接Y轴底架；

Z轴移动机构包括Z轴竖架、安装于Z轴竖架上的Z轴轨道及Z轴驱动机构、设于Z轴轨道上的Z轴滑块、连接Z轴驱动机构的Z轴丝杆、套设于Z轴丝杆上的Z轴丝杆套轴及连接Z轴丝杆套轴的托板，Y轴丝杆套轴连接Z轴竖架的底部，工作台机构安装于托板；

X轴移动机构、Y轴移动机构与Z轴移动机构垂直叠加设置；

工作台机构包括安装架、设于安装架上的A轴旋转机构、连接A轴旋转机构的旋动机构及安装于旋转机构底部的C轴旋转机构，旋转机构包括旋动台、连接旋动台两侧的传动轴、可旋转地设于旋动台上的旋转盘，A轴旋转机构驱动旋转台沿垂直于A轴的方向旋转，C轴旋转机构驱动旋转盘沿垂直于C轴的方向旋转。

上述五轴加工中心，X轴驱动机构动作，Y轴移动机构、Z轴移动机构及工作台机构可沿X轴丝杆延伸的方向左右移动；Y轴驱动机构动作，Z轴移动机构及工作台机构可沿Y轴丝杆延伸的方向前后移动；Z轴驱动机构动作，工作台机构可沿Y轴丝杆延伸的方向上下移动；则工作台机构可通过X轴移动机构、Y轴移动机构及Z轴移动机构实现X、Y、Z三个方向的直线移动；A轴旋转机构动作，带动旋转台沿垂直于A轴的方向旋转，C轴旋转机构动作，带动旋转盘沿垂直于C轴的方向旋转，即旋转盘可实现垂直于A轴方向及垂直于C轴方向的旋转，则结合X轴移动机构、Y轴移动机构及Z轴移动机构，旋转盘可实现X、Y、Z的直线方向移动、垂直于A轴方向及垂直于C轴方向的旋转，在立体空间上实现任意位置及角度的定位，角度调节灵活，可保证加工角度的精度；另外，X轴移动机构、Y轴移动机构与Z轴移动机构垂直叠加设置，将设备的运动范围收缩于同一垂直方向上，在增加工作灵活度的同时，减小了占地面积，提高了各组件的利用率。

在其中一个实施例中，A轴旋转机构包括A轴驱动机构、连接A轴驱动机构的A轴旋转螺丝及啮合A轴旋转螺丝的A轴齿轮，A轴齿轮套设于传动轴。

在其中一个实施例中，C轴旋转机构包括C轴驱动机构、连接C轴驱动机构的C轴旋转螺丝及啮合C轴旋转螺丝的C轴齿轮，C轴齿轮连接旋转盘底部，C轴驱动机构带动C轴齿轮旋转，旋转盘随C轴齿轮旋转。

在其中一个实施例中，旋转台呈“U”型，传动轴连接旋转台“U”型的竖起的两侧。

在其中一个实施例中，旋转台的“U”型的侧边垂直于“U”型的底部。

在其中一个实施例中，X轴驱动机构、Y轴驱动机构及Z轴驱动机构均为步进电机。

附图说明

图1为本实用新型的五轴加工中心的一较佳实施例的示意图；

图2为图1五轴加工中心的另一个角度的示意图；

图3为图2五轴加工中心的分解示意图；

图4为图3五轴加工中心中的工作台机构的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1至图4，为本实用新型一较佳实施例的五轴加工中心10，包括底座20、设于底座20上的X轴移动机构30、设于X轴移动机构30上的Y轴移动机构40、设于Y轴移动机构40的Z轴移动机构50、连接Z轴移动机构50的工作台机构60。

X轴移动机构30包括X轴底架31、安装于X轴底架31上的X轴轨道32及X轴驱动机构34、设于X轴轨道32上的X轴滑块33、连接X轴驱动机构34的X轴丝杆35、套设于X轴丝杆35上的X轴丝杆套轴36及连接X轴丝杆套轴36的移动板37。本实施例中，X轴轨道32的数量为两道，分别设于X轴底架31的两侧，X轴滑块33的数量与X轴轨道32的数量对应，为两个。移动板37的中间部分连接X轴丝杆套轴36，两侧分别连接X轴滑块33。X轴驱动机构34动作，带动X轴丝杆35转动，X轴丝杆套轴36沿着X轴丝杆35来回移动，移动板37随着X轴丝杆套轴36移动，并带动X轴滑块33移动，X轴轨道32起到导向及支撑的作用，使移动的过程不会出现摇摆而影响定位的精确性。

Y轴移动机构40包括Y轴底架41、安装于Y轴底架41上的Y轴轨道42及Y轴驱动机构44、设于Y轴轨道42上的Y轴滑块43、连接Y轴驱动机构44的Y轴丝杆45及套设于Y轴丝杆45上的Y轴丝杆套轴46，X轴丝杆套轴36连接Y轴底架41。本实施例中，Y轴轨道42的数量为两道，分别设于Y轴底架41的两侧，Y轴滑块43的数量与Y轴轨道42的数量对应，为两个。Y轴移动机构40的工作原理与X轴移动机构30相同。

Z轴移动机构50包括Z轴竖架51、安装于Z轴竖架51上的Z轴轨道52及Z轴驱动机构54、设于Z轴轨道52上的Z轴滑块53、连接Z轴驱动机构52的Z轴丝杆55、套设于Z轴丝杆55上的Z轴丝杆套轴53及连接Z轴丝杆套轴53的托板57，Y轴丝杆套轴56连接Z轴竖架51的底部，工作台机构60安装于托板57上。本实施例中，Z轴轨道52的数量为两道，分别设于Z轴竖架51的两侧，Z轴滑块53的数量与Z轴轨道52的数量对应，为两个。托板57的中间部分连接Z轴丝杆套轴56，两侧分别连接Z轴滑块53。Z轴驱动机构54动作，带动Z轴丝杆55转动，Z轴丝杆套轴56沿着Z轴丝杆55上下移动，托板57及工作台机构60随着Z轴丝杆套轴56移动，并带动Z轴滑块53移动，Z轴轨道52起到导向及支撑的作用，使移动的过程不会出现摇摆而影响定位的精确性。

X轴移动机构30、Y轴移动机构40与Z轴移动机构50垂直叠加设置，将设备的运动范围收缩于同一垂直方向上，在增加工作灵活度的同时，减小了占地面积。

工作台机构60包括安装架61、设于安装架61上的A轴旋转机构、连接A轴旋转机构的旋动机构及安装于旋转机构底部的C轴旋转机构。旋转机构包括旋动台62、连接旋动台62两侧的传动轴64、可旋转地设于旋动台62上的旋转盘63。本实施例的传动轴64的数量为两个，分别连接旋转台62的两侧，安装架61的两侧开设有孔槽，两侧的传动轴64分别穿过孔槽，并通过卡件安装于孔槽内，传动轴64可在孔槽内转动。

本实施例中，A轴旋转机构包括A轴驱动机构65、连接A轴驱动机构65的A轴旋转螺丝66及啮合A轴旋转螺丝66的A轴齿轮67，A轴齿轮67套设于其中一侧的传动轴64的外端。A轴驱动机构65带动A轴旋转螺丝66转动，利用蜗杆传动原理，带动A轴齿轮67转动，从而带动传动轴64转动，以传动轴65所在轴线为A轴方向，旋转台62沿垂直于A轴的方向旋转。

本实施例中，C轴旋转机构包括C轴驱动机构68、连接C轴驱动机构68的C轴旋转螺丝69及啮合C轴旋转螺丝69的C轴齿轮610，C轴齿轮610连接旋转盘63底部，C轴驱动机构68带动C轴齿轮610旋转，旋转盘63随C轴齿轮610旋转。同样地，C轴旋转机构68同是采用蜗杆传动原理带动旋转盘63转动，以C轴齿轮610所在轴线为C轴方向，旋转盘63沿垂直于C轴的方向旋转。

本实施例中，旋转台62呈“U”型，传动轴64连接旋转台62“U”型的竖起的两侧。旋转台62的“U”型的侧边垂直于“U”型的底部，有利于增加偏心距，增大旋转台62的转动幅度。

本实施例中，X轴驱动机构34、Y轴驱动机构44、Z轴驱动机构54、A轴驱动机构65及C轴驱动机构68均为步进电机，X轴丝杆35、Y轴丝杆45及Z轴丝杆55均选用滚珠丝杆，步进电机配合滚珠丝杆可实现精确的移动定位，为加工精度提供了保障。

上述五轴加工中心10，工作台机构60可通过X轴移动机构30、Y轴移动机构40及Z轴移动机构50实现X、Y、Z三个方向的直线移动，旋转台62可沿垂直于A轴的方向旋转，旋转盘63可沿垂直于C轴的方向旋转，则结合X轴移动机构30、Y轴移动机构40及Z轴移动机构50，旋转盘63可实现X、Y、Z的直线方向移动、垂直于A轴方向及垂直于C轴方向的旋转，在立体空间上实现任意位置及角度的定位，角度调节灵活，可保证加工角度的精度，且占地面积小，提高了各组件的利用率。

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实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种五轴加工中心，其特征在于，包括底座、设于所述底座上的X轴移动机构、设于所述X轴移动机构上的Y轴移动机构、设于所述Y轴移动机构的Z轴移动机构、连接所述Z轴移动机构的工作台机构；

所述X轴移动机构包括X轴底架、安装于所述X轴底架上的X轴轨道及X轴驱动机构、设于所述X轴轨道上的X轴滑块、连接所述X轴驱动机构的X轴丝杆、套设于所述X轴丝杆上的X轴丝杆套轴及连接所述X轴丝杆套轴的移动板；

所述Y轴移动机构包括Y轴底架、安装于所述Y轴底架上的Y轴轨道及Y轴驱动机构、设于所述Y轴轨道上的Y轴滑块、连接所述Y轴驱动机构的Y轴丝杆及套设于所述Y轴丝杆上的Y轴丝杆套轴，所述X轴丝杆套轴连接所述Y轴底架；

所述Z轴移动机构包括Z轴竖架、安装于所述Z轴竖架上的Z轴轨道及Z轴驱动机构、设于所述Z轴轨道上的Z轴滑块、连接所述Z轴驱动机构的Z轴丝杆、套设于所述Z轴丝杆上的Z轴丝杆套轴及连接所述Z轴丝杆套轴的托板，所述Y轴丝杆套轴连接所述Z轴竖架的底部，所述工作台机构安装于所述托板上；

所述X轴移动机构、Y轴移动机构与所述Z轴移动机构垂直叠加设置；

所述工作台机构包括安装架、设于所述安装架上的A轴旋转机构、连接所述A轴旋转机构的旋动机构及安装于所述旋动机构底部的C轴旋转机构，所述旋动机构包括旋动台、连接所述旋动台两侧的传动轴、可旋转地设于所述旋动台上的旋转盘，所述A轴旋转机构驱动所述旋动台沿垂直于A轴的方向旋转，所述C轴旋转机构驱动所述旋转盘沿垂直于C轴的方向旋转。

2.根据权利要求1所述的五轴加工中心，其特征在于，所述A轴旋转机构包括A轴驱动机构、连接所述A轴驱动机构的A轴旋转螺丝及啮合所述A轴旋转螺丝的A轴齿轮，所述A轴齿轮套设于所述传动轴。

3.根据权利要求1所述的五轴加工中心，其特征在于，所述C轴旋转机构包括C轴驱动机构、连接所述C轴驱动机构的C轴旋转螺丝及啮合所述C轴旋转螺丝的C轴齿轮，所述C轴齿轮连接所述旋转盘底部，所述C轴驱动机构带动所述C轴齿轮旋转，所述旋转盘随所述C轴齿轮旋转。

4.根据权利要求1至3任一项所述的五轴加工中心，其特征在于，所述旋动台呈“U”型，所述传动轴连接所述旋动台“U”型的竖起的两侧。

5.根据权利要求4所述的五轴加工中心，其特征在于，所述旋动台的“U”型的侧边垂直于所述“U”型的底部。

6.根据权利要求1所述的五轴加工中心，其特征在于，所述X轴驱动机构、Y轴驱动机构及Z轴驱动机构均为步进电机。