数控机床加工中心 |
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| 申请号 | CN201710708996.5 | 申请日 | 2017-08-17 | 公开(公告)号 | CN107498320A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 上海诺倬力机电科技有限公司; | 发明人 | 谭勇; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种数控机床加工中心，包含立柱安装组件、 主轴 组件以及 工作台 ；立柱安装组件包含立柱与第一安装座；所述立柱包含柱身与支座，柱身与支座紧固连接或一体成型；第一安装座包含第一安装部与第二安装部；支座、工作台分别安装在第一安装部、第二安装部上；主轴组件包含主轴、头座、 鞍座 以及滑 块 ；主轴、头座、鞍座、滑块、立柱依次连接；工作台包含转台调节机构，所述转台调节机构包含转台固定座、第一转台、第二转台以及拉引机构；第一转台、第二转台、拉引机构安装在转台固定座上。本发明中工作台能够沿X轴、Y轴方向运动，主轴能够摆动且相对立柱沿Z轴方向调节，同时第一转台、第二转台还能周向转动，实现五轴联动加工。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种数控机床加工中心，其特征在于，包含立柱安装组件、主轴组件以及工作台； |
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| 说明书全文 | 数控机床加工中心技术领域[0001] 本发明涉及数控机床配件，具体地，涉及一种数控机床加工中心。 背景技术[0002] 专利文献CN104669067A公开了一种五轴加工机床，包含基台、滑台和工件台，所述基台包含本体，所述本体的后侧横向平行设置有三条第一滑轨，所述滑台滑动设置于所述第一滑轨上；所述本体的前侧设有凹槽，所述工作台设置于所述凹槽内；所述本体的凹槽内平行设有两个螺杆，所述工件台具有由所述螺杆贯通啮合的螺孔以通过螺杆调整所述工件台在所述凹槽内的位置；所述工作台还包含两个对应设置的侧壁，两侧壁之间具有加工台，所述加工台的中间具有圆盘形的工件台，所述工件台的上表面设有多条辐射延伸的倒T型凹槽；据该专利文献自述能进行多轴加工，提高了加工效率；且结构简单，装卸和维护便利，实用性更强。但是该专利文献提供的结构加工时需要移动滑台，要求动力较大，而且容易产生位置误差；此外该专利文献不适合对叶片等零件进行加工制造。 发明内容[0004] 根据本发明提供的数控机床加工中心，包含立柱安装组件、主轴组件以及工作台； [0005] 立柱安装组件包含立柱与第一安装座；所述立柱包含柱身与支座，柱身与支座紧固连接或一体成型； [0006] 第一安装座包含第一安装部与第二安装部；支座、工作台分别安装在第一安装部、第二安装部上； [0008] 工作台包含转台调节机构，所述转台调节机构包含转台固定座、第一转台、第二转台以及拉引机构； [0009] 第一转台、第二转台、拉引机构安装在转台固定座上；拉引机构能够驱动第二转台沿转台固定座轴向方向运动。 [0010] 优选地，柱身包含主承载部、加强部以及导轨； [0011] 主承载部内设置有轴向通孔；加强部位于所述轴向通孔中； [0012] 导轨位于主承载部的前侧外表面上；导轨沿柱身轴向方向延伸； [0013] 滑块安装在所述导轨上。 [0014] 优选地，加强部包含径向加强筋、壁面加强筋以及圆柱体结构； [0015] 径向加强筋包含米字形加强筋；壁面加强筋设置在轴向通孔的孔壁上； [0016] 圆柱体位于轴向通孔中，并沿轴向通孔轴向方向延伸穿过米字形加强筋。 [0017] 优选地，第一安装座还包含底台与托台； [0018] 第一安装部与第二安装部安装在托台上；底台位于托台下方； [0019] 沿上下方向的投影中，托台的轮廓覆盖底台的轮廓。 [0020] 优选地，所述工作台还包含X轴滑轨与Y轴滑轨； [0021] X轴滑轨、Y轴滑轨、第二安装部依次连接； [0022] 转台固定座与X滑轨紧固连接。 [0023] 优选地，所述转台固定座包含座体；座体上端面设置有导向槽，所述导向槽沿座体轴向方向延伸贯穿座体的远端面； [0024] 导向槽槽口沿座体宽度延伸方向的两侧设置有线轨，所述线轨沿座体轴向方向延伸； [0025] 座体近端设置有第二安装座；第一转台安装在第二安装座上； [0026] 第二转台安装在线轨上。 [0027] 优选地，转台调节机构还包含活动座；第二转台通过活动座安装在线轨上； [0029] 导向槽远端与近端的槽壁上设置有限位块；所述活动座能够与限位块接触。 [0031] 第一斜面与第二斜面对称分布； [0032] 第二安装座形状为立方体形；固定台安装座上端面设置有槽沟；所述槽沟沿座体轴向方向延伸。 [0034] 沿前后方向投影上，滑动板自第一开孔一侧孔端面，沿箱体外侧面周向方向延伸到达第一开孔另一侧孔端面； [0035] 箱体与滑动板紧固连接；丝杆连接部设置在箱体的后端面上。 [0036] 优选地，主轴组件还包含连接件； [0037] 连接件包含第一连接部与第二连接部；第一连接部与第二连接部之间能够相对转动； [0038] 第一连接部、第二连接部分别与头座、鞍座紧固连接； [0039] 头座上设置有主轴安装孔，主轴穿过主轴安装孔与头座紧固连接； [0040] 箱体前端面设置有第二开孔；主轴安装孔与第二开孔之间轴线延伸方向垂直。 [0041] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果： [0042] 1、本发明中工作台能够沿X轴、Y轴方向运动，主轴能够摆动且相对立柱沿Z轴方向调节，同时第一转台、第二转台还能周向转动，实现五轴联动加工； [0043] 2、柱身的米字形加强筋具有结构强度高、承载能力大、稳定性强、加工面积少等优点，极大程度上减轻了数控机床立柱本身的重量、减少了加工成本，并且还能够有效降低机床加工工件时的震动； [0044] 3、座体、X轴滑轨、Y轴滑轨的斜面结构有利于加工中产生的废屑的滑落，防止废屑在加工台上堆积对设备产生磨损； [0046] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显： [0047] 图1为Z轴方向调节结构立体图； [0048] 图2为立柱安装组件立体图； [0049] 图3为立柱立体图； [0050] 图4为立柱后视图； [0051] 图5为鞍座立体图； [0052] 图6为鞍座后视图； [0053] 图7为主轴组件剖视图； [0054] 图8为工作台结构示意图； [0055] 图9为转台调节机构示意图； [0056] 图10为固定座立体图； [0057] 图11为固定座后视图； [0058] 图12为固定座左视图。 [0059] 图中示出： [0060] 立柱1 托台23 主轴5 槽沟8340[0061] 柱身11 底台24 连接件6 控距槽835[0062] 轴向通孔110 鞍座3 第一连接部61 限位块836[0063] 圆形通孔111 箱体31 第二连接部62 加强筋837[0064] 附件安装孔112 第一开孔310 工作台7 连接台838[0065] 支座12 过渡部311 Y轴滑轨71 第一螺孔8380[0066] 凹槽121 滑动板32 X轴滑轨72 定位台839[0067] 螺孔122 贴合部321 转台调节机构8 活动座84[0068] 导轨13 限位通孔3210 第一转台81 第二转台85[0069] 径向加强筋141 圆形凸台33 叶片82 丝杠86[0070] 壁面加强筋142 第二开孔330 转台固定座83 电机87[0071] 圆柱体结构143 加强板34 座体831 [0072] 滑动导槽15 限位凸棱35 第一斜面8311 [0073] 第一安装座2 丝杆连接部37 第二斜面8312 [0074] 第一安装部21 滑块38 导向槽8832 [0075] 第二安装部22 头座4 线轨833 [0076] 导向凸棱220 主轴安装孔40 第二安装座834 具体实施方式[0077] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。 [0078] 实施例中，本发明提供的数控机床加工中心包含立柱安装组件、主轴组件以及工作台7。立柱安装组件包含立柱1与第一安装座2：所述立柱包含柱身11与支座12，柱身11与支座12紧固连接或一体成型；第一安装座2包含第一安装部21与第二安装部22；支座12、工作台7分别安装在第一安装部21、第二安装部22上；主轴组件包含主轴5、头座4、鞍座3以及滑块38，主轴5、头座4、鞍座3、滑块38、立柱1依次连接，主轴组件能够沿立柱轴向方向滑动；工作台7包含转台调节机构8，所述转台调节机构8包含转台固定座83、第一转台81、第二转台85以及拉引机构；第一转台81、第二转台85、拉引机构安装在转台固定座83上，拉引机构能够驱动第二转台85沿转台固定座83轴向方向运动。 [0079] 如图2所示，支座12沿宽度延伸方向两侧的侧面上设置有凹槽121，包含多个所述凹槽121，相邻的两个凹槽121之间相互隔开，每个凹槽121的下端壁面上开设有螺孔122。第一安装座2还包含托台23以及底台24：第一安装部21与第二安装部22一体成型或紧固连接，第一安装部21与第二安装部22安装在托台23上，托台23的下端则与底台24相连。柱身11与支座12的整体结构呈倒Y形，支座12的Y形分叉的两端横跨在第一安装部21沿宽度延伸方向的两侧。螺钉或螺柱等紧固件穿过支座12上的螺孔122，即可将立柱1安装在第一安装部21上。第二安装部22上设置有一条或多条凸棱220，用于安装数控机床的Y轴滑轨71。优选例中，所述凹槽121之间可以是相互连通或部分连通的，以降低加工难度，但是支座12的强度将会相应降低，容易发生变形。优选地，沿上下方向的投影中，托台23的轮廓覆盖底台24的轮廓，在保证第一安装部21与第二安装部22在托台23上安装稳定性的前提下，节省制造材料。 [0080] 如图3所示，柱身11包含主承载部、加强部以及导轨3，其中导轨3位于主承载部的前侧外表面上，并沿柱身11轴向方向延伸。主承载部横截面外轮廓为矩形，主承载部内开设有轴向通孔110，轴向通孔110的横截面也是矩形。加强部位于轴向通孔110内，实施例中，加强部由径向加强筋141、壁面加强筋142以及圆柱体结构143构成，径向加强筋141沿轴向通孔110的径向方向延伸，构成米字形结构；壁面加强筋142设置在轴向通孔110的孔壁上，构成井字结构；轴向通孔110中不同的轴向位置设置有多个米字形加强筋，圆柱体结构143穿过所述多个米字形加强筋的几何中心，圆柱体结构143为中空结构。上述米字形加强筋具有结构强度高、承载能力大、稳定性强、加工面积少等优点，极大程度上减轻了数控机床立柱1本身的重量、减少了加工成本，并且还能够有效降低机床加工工件时的震动。中空结构圆柱体结构143的设计加上米字形加强筋之间的多个通孔可以加速加工时产生热量的排出，达到很好的散热效果，让机床运转更加稳定，也使得机床立柱1的结构更加合理化。 [0081] 优选例中，轴向通孔110横截面也可以是圆形的，但会导致柱身11各部分壁厚不均匀，进而散热不均产生热应力。优选地，还可以只设置径向加强筋141或壁面加强筋142，或者只在设置一个米字形加强筋，节省材料，但会导致立柱1的柱体强度降低；优选地，所述径向加强筋141可以是井字形或十字形，但是强度都不及米字形加强筋。优选地，所述圆柱体结构143还可以是实心的，增加支撑强度，但是会导致立柱1重量增加，而且会导致热应力无法有效释放。 [0082] 实施例中，如图4所示，柱身11的后侧面上设置有多个圆形通孔111，圆形通孔111与轴向通孔110相互连通。圆形通孔111的设置，有利于立柱1内部热量的及时散出，而且方便穿线，也有利于热应力的释放。柱身11的左侧面和右侧面上设置有附件安装孔112，用于安装刀库等部件，当然立柱1左右两个侧面也可能只有一个侧面上安装有部件，视实际结构而定。 [0083] 如图5、图6所示，鞍座3包含箱体31、滑动板32以及丝杆连接部37。箱体31上端面设置有第一开孔310，第一开孔310所在空间构成容物部；箱体31前端面设置有凸台，所述凸台为圆形凸台33，即横截面形状为圆形，圆形凸台33前端面设置有第二开孔330，第二开孔330贯穿箱体31外壁面与容物部连通。沿前后方向投影上，滑动板32自第一开孔310一侧孔端面，沿箱体31外侧面周向方向延伸到达第一开孔310另一侧孔端面，其中箱体31的左端面、右端面与下端面连接处形成过渡部311，所述过渡部311圆滑延伸，因此在沿前后方向投影上，滑动板32呈上端带U形凹槽的矩形形状，在上端面上，箱体31与滑动板32平齐。箱体31与滑动板32紧固连接，所述U形凹槽的槽底面与箱体31外壁面处处相连，也就是说，连接方式是连续的，箱体31与滑动板32之间圆滑过渡并设置有多个横截面为三角形的加强板34。丝杆连接部37设置在箱体31的后端面上，丝杆连接部37上设置有弧形开口，弧形开口中用于安装丝杆，沿左右方向投影上，丝杆连接部37上端面在从前端到后端的方向上向下倾斜。箱体31后端面上还设置有限位凸棱35，所述限位凸棱35沿上下方向延伸，包含限位两条凸棱35在左右方向对称布置。 [0084] 如图1所示，滑动板32包含贴合部321，所述贴合部321上设置有限位通孔3210，滑动板32前端面上，贴合部321与滑动板32其他部分平齐；滑动板32后端面上，贴合部321高于滑动板32其他部分。主轴组件还包含滑块38，紧固件穿过限位通孔210将滑块38固定在贴合部321后端面上，滑块38与导轨13相互接触，并能够产生轴向方向相对滑动，完成主轴组件在Z轴方向上的位移。柱身11的前端面上沿轴向方向设置有滑动导槽15，所述限位凸棱35与丝杆连接部37位于滑动导槽15内。 [0085] 如图7所示，主轴组件还包含连接件6，连接件6包含第一连接部61与第二连接部62；第一连接部61与第二连接部62之间通过轴承或力矩电机等结构实现相对转动；第一连接部61、第二连接部62分别与头座4、鞍座3紧固连接；头座4上设置有主轴安装孔40，主轴5穿过主轴安装孔40与头座4紧固连接。箱体31前端面设置有第二开孔330；主轴安装孔40与第二开孔330之间轴线延伸方向垂直，这样头座4相对鞍座3转动时，主轴5能够实现摇摆动作。 [0086] 如图8所示，工作台7还包含X轴滑轨71与Y轴滑轨72，X轴滑轨71、Y轴滑轨72、第二安装部62依次连接，转台固定座83与X滑轨71紧固连接。如图9所示，转台调节机构8还包含活动座84，转台固定座83包含座体831；定义座体831轴向方向为前后方向，沿宽度延伸方向为左右方向，前方为远端。座体831上端面设置有导向槽832，所述导向槽832沿座体831轴向方向延伸贯穿座体831的远端面，导向槽832槽口沿座体831宽度延伸方向的两侧设置有线轨833，所述线轨833沿座体831轴向方向延伸，座体831近端设置有第二安装座834。第一转台81紧固安装在第二安装座834上；第二转台85则紧固连接在活动座84的上端面上，活动座84的下端面上开设有弧形槽，活动座84横跨在导向槽832安装在线轨833上，弧形槽与导向槽832相向布置。所述拉引机构包含电机87与丝杠86，电机87紧固安装在座体831的远端面上，电机87输出轴通过联轴器与丝杠86同轴连接，活动座84弧形槽的槽底面设置有螺纹孔结构，丝杠86沿导向槽832轴向方向布置并穿过螺纹孔结构上的螺纹孔与活动座84螺纹连接，电机87带动丝杠86转动，丝杠86与活动座84之间发生相对转动，并在螺纹升角的作用下产生沿轴向方向的相对运动，进而达到调节第一转台81与第二转台85之间距离的效果。加工零件比如叶片82，装配在第一转台81与第二转台85之间，调节第一转台81与第二转台85之间距离不仅能使得本发明能够对各种规格的叶片82进行加工，还能方便叶片82的装入操作。优选例中，还可以是通过齿条机构对第二转台85的位置进行调节，但是齿条强度相对较低，容易发生变形，另外也会导致结构重量的增加。 [0087] 如图10所示，固定台安装座834与线轨833在座体831前后方向上存在间隙，该间隙形成控距槽835，在实际安装过程中，第一转台81与第二转台85上夹持机构会突出来，设置控距槽835目的便是为防止这两个转台之间产生碰撞。此外在导向槽832的远端与近端设置有限位块836，限位块836的用途在于限制安装在线轨833上的活动座84的轴向行程，防止活动座84沿线轨833滑出脱落。优选例中，固定台安装座834上端面还设置有槽沟8340，槽沟8340沿前后方向延伸，固定台安装座834的左右两侧面上设置有螺孔，用于第一转台81的安装，槽沟8340的设置，能够防止在固定台安装座834上产生应力集中，影响加工精度。 [0088] 座体831上端面上沿左右两侧设置有倒角，倒角在座体831上形成第一斜面8311与第一斜面8312这两个斜面，第一斜面8311与第一斜面8312对称布置，斜面的设置，一方面能够使外形美观，另一方面，也使得加工过程中产生的废屑更容易滑落，减少磨损。如图11所示，座体831下端面上设置有开孔，开孔内则设置有加强筋837，开孔有利于减轻座体831的重量，而设置加强筋837则能够保证座体831的整体强度。座体831的下端还设置有连接台838与定位台839，连接台838、定位台839与座体831之间紧固连接，连接台838上设置有第一螺孔8380，第一螺孔8380沿上下方向同时贯穿座体831与连接台838，以便于将转台固定座 83紧固连接在X轴滑轨72上；定位台839则位于座体831下端几何中心处，如图12所示，定位台839、连接台838、座体831高度递减，装配时，定位台839可以先放置在X轴滑轨72上的定位孔中，确定好装配位置，然后再进行紧固件的安装。优选例中，座体831上还可以不设置第一斜面8311与第二斜面8312，即横截面为矩形，节省了加工成本，但是相应地，废屑容易堆积在座体831上表面上，容易造成磨损，而且清洗也不够方便。优选地，X轴滑轨72、Y轴滑轨71上也可以设置斜面结构，方便废屑滑落。 |
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