CN208811554U - 用于多轴联动机床的托架 - Google Patents

Abstract

一种用于多轴联动机床的托架，包括第一支架、第二支架和第三支架。第一支架的第一端面上设置第一滑槽，第二支架设置于第一滑槽内，于第一滑槽内滑动，在其第二端面上设置第二滑槽，第三支架设置于第二端面上，沿第二滑槽滑动。本实用新型用于多轴联动机床的托架，通过多个支架移动，使得托架整体实现伸长或收缩，而实现对A轴部件或固定于A轴的工件的支撑。在多轴联动磨削，尤其是五轴联动加工过程中，避免了对砂轮主轴的运动产生干涉，使得机加工制造得以实现。

Description

用于多轴联动机床的托架

技术领域

本实用新型涉及一种用于对工件进行机加工的部件，尤其涉及一种托架，用于多种联动机床，避免在多轴加工中发生轴系间的干涉，提高加工的连续性。

背景技术

机加工是指通过机械精确加工去除材料的加工工艺，可分为手动加工和数控加工两大类。手动加工是指通过机械工人手工操作铣床、车床、钻床和锯床等机械设备来实现对各种材料进行加工的方法。手动加工适合进行小批量、简单的零件生产。数控加工(CNC)是指机械工人运用数控设备来进行加工，这些数控设备包括加工中心、车铣中心、电火花线切割设备、螺纹切削机等。

数控机床是一种装有程序控制***的自动化机床。该控制***能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件的控制单元，数控机床的操作和监控全部在数控单元中完成。

数控机床一般由主机、数控制装置、驱动装置、辅助装置和其它附属设备等几个部分组成。主机是数控机床的主体，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。它是用于完成各种切削加工的机械部件。数控装置是数控机床的核心，包括硬件(印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。驱动装置是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。它在数控装置的控制下通过电气或电液伺服***实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。辅助装置系数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如：冷却、排屑、润滑、照明和监测等。编程及其他附属设备可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。

按控制轴数可分为三轴、四轴和五轴等几种数控机床。对于刀具的制造，其某些形状的加工动作涉及五轴联动功能，必须使用五轴联动机床。

随着机械制造业以及机械制造技术的迅速发展，主要来自于汽车、航空航天制造业等于领域对于产品公差更严格的细长型切削刀具的需求也在不断增长。细长型刀具的加工以及其精度的提高，也一直是刀具制造中的难点。其主要原因是由于该类刀具的有效部分长，制造时刀具刃口离夹持部件较远，且数控磨床在进行刀具加工时，都要先进行开槽加工，在磨削刀具的槽体时，由于需要施加较大的磨削力，而使刀具发生弹性形变，致使产生诸多问题，如：槽体的槽形不对称，刀具外圆规格发生偏差、刃部的参数与设计要求不符，形状的误差不符合要求，严重时甚至导致刀具被折断，从而造成刀具报废，有时还会造成极大的生产安全问题。

为了解决这一问题，已产生了若干解决方案，主要有以下三种：

1)X轴拖板形式机械结构的机床，这类机床将Z轴自由度从工件轴上拿开，具有固定的工件中心高，这使得整个X轴可以安装工作台面，使整个X行程上工件都可以获得有效支撑，一般长轴类工具的加工最主要采用这种方式解决

2)固定托架，针对细长刀具加工的一种支撑装置，安装在刀具主轴的下方，在加工之前，人工手动安装并调节托架的总体长度、角度以及支撑块的高度和位置。此种方法，虽然能解决部分长度刀具的加工，但在加工过程中，由于支撑块的位置是固定的，无法根据砂轮的磨削点移动而移动，仍然会导致刀具在开槽过程，因受力不均，出现问题。且由于机床内部空间有限，托架很容易对主轴砂轮的运动造成干涉，阻碍正常加工，并在加工不同长度的刀具时，只能人工手动进行安装、调节、和拆卸，费时费力，极不利于机床的无人化自动加工。

3)随动托架，在数控程序控制下，进行开槽磨削时，砂轮会沿着刀具长度方向进行移动，托架上的刀具支撑也会随着砂轮的运动方向向前或向后移动，以保证在工件与磨削砂轮接触的时候，刀具支撑点始终保持在磨削点的正下方，为刀具提供支撑，实现细长型刀具的强力开槽。随动托架的高刚性支撑，能有效消除磨削过程中，因受力不均导致的工件弯曲变形和因磨削颤振导致砂轮过度磨损、工件表面质量不佳等问题。该类随动托架采用“框架静止+(框架上的)支撑座相对运动”模式，因此必须使用丝杠导轨，进而必须考虑防护问题，因而造成其结构复杂，体积较大，故多适用于龙门式、立柱式等空间较大的数控磨床。由于体积较大，加工中这类托架适用性不广，除了进行长刀具加工外，其他类型刀具(例如：铲磨圣诞树铣刀或加工半圆铣刀等)容易引发托架和砂轮间干涉。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种用于多轴联动机床的托架，配合多轴联动数控磨床使用，能够增强细长棒料加工稳定性。

本实用新型的一个目的在于提供一种用于多轴联动机床的托架，配合多轴联动数控磨床使用，能够增强细长棒料加工稳定性，不对砂轮主轴运动进行干涉。

本实用新型的另一个目的在于提供一种用于多轴联动机床的托架，配合五轴数控磨床使用，能够增强细长棒料加工稳定性。

本实用新型的再一个目的在于提供一种用于多轴联动机床的托架，配合五轴联动数控磨床使用，能够增强细长棒料加工稳定性，不对砂轮主轴运动进行干涉。

本实用新型提供的一种用于多轴联动机床的托架，包括：

第一支架，其第一端面上设置第一滑槽；

第二支架，其设置于第一滑槽内，于第一滑槽内滑动，在其第二端面上设置第二滑槽；

第三支架，其设置于第二端面上，沿第二滑槽滑动。

本实用新型提供的另一种用于多轴联动机床的托架，还包括第四支架，设置于第三支架上，对部件实施支撑。

本实用新型提供的另一种用于多轴联动机床的托架，还包括第五支架，其一端设置于第四支架上的安装孔，对加工工件实施支撑。工件为圆柱状或圆锥状的轴体，其轴向长度是工件轴向最大外径的2倍以上。

本实用新型的托架设置于A轴的下方，对设置于A轴的部件或工件实施支撑。

本实用新型的托架用于五轴联动，其至少设置第一直线运动轴、第二直线运动轴和第三直线运动轴，以及第一回转运动轴和第二回转运动轴，包括：

进给运动部件，其沿第一直线运动轴往复移动，还沿第三直线运动轴往复移动；

加工运动部件，其沿第二直线运动轴往复移动；

第一回转机构，其设置于进给运动部件上，包括第一回转运动轴；

第二回转机构，其设置于加工运动部件上，包括第二回转运动轴；

直线运动导向件，架设于第二直线运动轴上方。

在以XYZ坐标系构建的空间中，第一直线运动轴为沿Y向设置，进给运动部件于Y向往复移动。

在以XYZ坐标系构建的空间中，第二直线运动轴为沿X向设置，加工运动部件于X向往复移动。

在以XYZ坐标系构建的空间中，第三直线运动轴为沿Z向设置，进给运动部件于Z向往复移动。

在以XYZ坐标系构建的空间中，第一回转轴为绕X轴旋转的A轴。

在以XYZ坐标系构建的空间中，第二回转轴为绕Z轴旋转的C轴。

本实用新型技术方案实现的有益效果：

本实用新型提供的托架，采用第一支架、第二支架和第三支架等组成一体，通过多个支架移动，使得托架整体实现伸长或收缩，而实现对A轴部件或固定于A轴的工件的支撑。在多轴联动磨削，尤其是五轴联动加工过程中，避免了对砂轮主轴的运动产生干涉，使得机加工制造得以实现。

本实用新型提供的托架，结构紧凑，轻便，不加工细长型刀具时，可以将多个支架收纳至长度最短的状态，无需增加机床整体的空间，而直接应用于现有五轴机床，有效节约机床改造成本，也节省了机床空间。

本实用新型提供的托架，安装于A轴的下方，可以实现无需根据棒料的长度进行人工手动拆卸或调解，节省时间成本，提高加工效果。

本实用新型提供的托架，安装于A轴的下方，使得支架会保持在工件磨削点的下方，有效提高了细长型工件在加工中的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型用于多轴联动机床的托架一实施例的结构示意图；

图2为图1所示的用于多轴联动机床的托架另一角度的结构示意图；

图3为图1所示的用于多轴联动机床的托架另一角度的结构示意图；

图4为图1所示的用于多轴联动机床的托架处于长度最短时一实施例的结构示意图；

图5为五轴联动磨床的一实施例的结构示意图；

图6为图5所示五轴联动磨床的另一角度的结构示意图；

图7为本实用新型用于多轴联动机床的托架用于五轴联动磨床的一实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细描述本实用新型的技术方案。本实用新型实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

图1为本实用新型用于多轴联动机床的托架一实施例的结构示意图，图2为图1所示的用于多轴联动机床的托架另一角度的结构示意图，图3为图1所示的用于多轴联动机床的托架另一角度的结构示意图，图4为图1所示的用于多轴联动机床的托架处于长度最短时一实施例的结构示意图。如图1、图2、图3和图4所示，本实施例的用于多轴联动机床的托架，包括第一支架100、第二支架200、第三支架300和第四支架400。第一支架100的第一端面上设置第一滑槽110，第二支架200设置于第一滑槽110内，于第一滑槽110内滑动。在第二支架200第二端面220上设置第二滑槽210。第三支架300设置于第二端面220上，沿第二滑槽210滑动。第四支架400设置于第三支架300上。

本实施例的托架设置于多轴联动机床还包括第五支架，其一端设置于第四支架上的安装孔410，对加工工件实施支撑。

图5为五轴联动磨床的一实施例的结构示意图，图6为图5所示五轴联动磨床的另一角度的结构示意图。如图5和图6所示，本实施例的一种五轴联动设备，至少设置第一直线运动轴、第二直线运动轴和第三直线运动轴，以及第一回转运动轴和第二回转运动轴，还包括进给运动部件10、加工运动部件20、直线运动导向件30和容置工具的装置40。

在以XYZ坐标系构建的空间中，第一直线运动轴71为沿Y向设置，第二直线运动轴72为沿X向设置，第三直线运动轴73为沿Z向设置。

进给运动部件10沿第一直线运动轴往复移动，还沿第三直线运动轴往复移动。加工运动部件20沿第二直线运动轴往复移动。直线运动导向件30其架设于第二直线运动轴上方。

第一回转机构50设置于进给运动部件10上。在以XYZ坐标系构建的空间中，第一回转机构50包括绕X轴旋转的第一回转轴，即A轴。

第二回转机构60设置于加工运动部件20上。在以XYZ坐标系构建的空间中，第二回转机构60包括绕Z轴旋转的第二回转轴，即C轴。

直线运动导向件30架设于第二直线运动轴72，即直线运动导向件30横跨与第二直线运动轴72两侧，其上的容置工具的装置40悬空于第二直线运动轴72之上。容置工具的装置40设置于直线运动导向件30上，沿直线运动导向件30往复移动。

图7为本实用新型用于多轴联动机床的托架用于五轴联动磨床的一实施例的结构示意图。图7所示，本实施例的用于多轴联动机床的托架设置于多轴联动机床的A轴的下方，对设置于A轴的部件或工件实施支撑。

Claims (7)

1.一种用于多轴联动机床的托架，其特征在于包括：

第一支架，其第一端面上设置第一滑槽；

第二支架，其设置于所述的第一滑槽内，于所述的第一滑槽内滑动，在其第二端面上还设置第二滑槽；

第三支架，其设置于所述的第二端面上，沿所述的第二滑槽滑动。

2.根据权利要求1所述的用于多轴联动机床的托架，其特征在于还包括第四支架，设置于所述的第三支架上，用于对部件或工件实施支撑。

3.根据权利要求2所述的用于多轴联动机床的托架，其特征在于还包括第五支架，其一端设置于所述的第四支架上的安装孔，对加工工件实施支撑。

4.根据权利要求2所述的用于多轴联动机床的托架，其特征在于所述的工件为圆柱状或圆锥状的轴体，其轴向长度是工件轴向最大外径的2倍以上。

5.根据权利要求1所述的用于多轴联动机床的托架，其特征在于所述的托架设置于A轴的下方，对设置于A轴的部件或工件实施支撑。

6.根据权利要求1所述的用于多轴联动机床的托架，其特征在于所述的多轴联动机床系五轴联动设备，至少设置第一直线运动轴、第二直线运动轴和第三直线运动轴，以及第一回转运动轴和第二回转运动轴，还包括：

进给运动部件，其沿第一直线运动轴往复移动，还沿第三直线运动轴往复移动；

加工运动部件，其沿第二直线运动轴往复移动；

第一回转机构，其设置于进给运动部件上，包括第一回转运动轴；

第二回转机构，其设置于加工运动部件上，包括第二回转运动轴；

直线运动导向件，架设于第二直线运动轴上方。

7.根据权利要求6所述的用于多轴联动机床的托架，其特征在于在以XYZ坐标系构建的空间中，所述的第一直线运动轴为沿Y向设置，所述的进给运动部件于Y向往复移动；所述的第二直线运动轴为沿X向设置，所述的加工运动部件于X向往复移动；所述的第三直线运动轴为沿Z向设置，所述的进给运动部件于Z向往复移动；所述的第一回转轴为绕X轴旋转的A轴；所述的第二回转轴为绕Z轴旋转的C轴。