專利名稱：一種臥式數(shù)控五軸鉆銑攻牙專用機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工設(shè)備，尤其是指一種臥式數(shù)控五軸鉆銑攻牙專用機(jī)。
背景技術(shù)：
立式鉆攻中心機(jī)是機(jī)械行業(yè)中一種常見的孔加工機(jī)械，其操作簡單、使用方便，力口工多工藝的產(chǎn)品時(shí)，利用刀庫及機(jī)械臂等換刀，延長產(chǎn)品加工周期，特別適合單件或小批量產(chǎn)品的加工生產(chǎn)。數(shù)控三軸復(fù)合機(jī)(授權(quán)公告號(hào)CN 201677175 U)為立式鉆孔、鏜孔、攻牙加工的設(shè)備，目前主高的旋轉(zhuǎn)與進(jìn)給都是由普通電機(jī)和液壓控制，其操作與加工精度運(yùn)不如數(shù)控控制，特別明顯的在于主軸無法達(dá)到二次進(jìn)給或更多交的進(jìn)給，且加工深度的精度無法控制一致，因它是用都感應(yīng)開關(guān)與機(jī)械限位的方式控制其加工深度，故加工精度較欠缺。攻牙主軸的攻牙螺距的改變要更換主軸后端的攻牙螺套，使用起來較為繁鎖。
0003]本發(fā)明人即針對(duì)上述問題，提出了一種新的設(shè)計(jì)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種高精度、高效率、操作人性化、降低用戶成本的多功能型臥式數(shù)控五軸鉆銑攻牙專用機(jī)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下之技術(shù)方案一種臥式數(shù)控五軸鉆銑攻牙專用機(jī)，其特征在于包括機(jī)座、立柱、工作臺(tái)、五軸主軸箱、主軸、五軸主軸頭、X軸線軌滑塊、X軸滾珠絲桿、X軸伺服電機(jī)、Y軸線軌滑塊、Y軸滾珠絲桿、Y軸伺服電機(jī)、Z軸線軌滑塊、Z軸滾珠絲桿、Z軸伺服電機(jī)、主軸伺服電機(jī)、CNC控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排屑系統(tǒng)及全封閉式外罩，所述立柱帶動(dòng)上述工作臺(tái)做XY坐標(biāo)位移動(dòng)作；所述立柱及五軸主軸頭分別與X軸線軌滑塊及Z軸線軌滑塊連接呈臥式安裝在機(jī)座上，所述五軸主軸頭與Z軸滾珠絲桿螺母連接，該Z軸滾珠絲桿螺母與Z軸滾珠絲桿連接，該Z軸滾珠絲桿由Z軸電機(jī)座與Z軸尾座固定在機(jī)座上，所述Z軸滾珠絲桿由Z軸聯(lián)軸器與Z軸伺服電機(jī)連接，該Z軸伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)控制五軸主軸頭的進(jìn)刀與退刀往返動(dòng)作；所述主軸通過五軸主軸箱內(nèi)部所設(shè)的同步機(jī)構(gòu)由五軸主軸箱外所設(shè)的一對(duì)主軸同步輪通過同步帶與主軸伺服電機(jī)連接，由此五根主軸的旋轉(zhuǎn)由主軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并帶動(dòng)刀具作旋轉(zhuǎn)切削；所述立柱與X軸滾珠絲桿螺母連接，該X軸滾珠絲桿螺母與X軸滾珠絲桿連接，該X軸滾珠絲桿由X軸電機(jī)座與X軸尾座固定在機(jī)座上，同時(shí)該X軸滾珠絲桿由X軸聯(lián)軸器與X軸伺服電機(jī)連接，由此X軸伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)控制立柱在X軸方向做橫向移動(dòng)；所述工作臺(tái)上固定有雙開液壓虎鉗，且該工作臺(tái)與Y軸線軌滑塊呈立式安裝在立柱上，該工作臺(tái)與Y軸滾珠絲桿螺母連接，該Y軸滾珠絲桿螺母與Y軸滾珠絲桿連接，該Y軸滾珠絲桿由Y軸電機(jī)座與Y軸尾座固定在立柱上，所述Y軸滾珠絲桿由Y軸聯(lián)軸器與Y軸伺服電機(jī)連接，由此Y軸伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)控制雙開液壓虎鉗在Y軸方向做縱向移動(dòng)；所述雙開液壓虎鉗的鉗口由所述液壓系統(tǒng)提供壓力，做開模與合模動(dòng)作來裝卸工件。該專用機(jī)各伺服電機(jī)及其他各部件通過所述CNC控制系統(tǒng)操作面板數(shù)字化管理，根據(jù)程序的不同可做出不同的加工工藝。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，其有益效果在于所述機(jī)座結(jié)構(gòu)布局合理，剛性強(qiáng)，保證設(shè)備在加工過程中不變形；而所述立柱為框架式立柱，體積小承載力強(qiáng)，帶動(dòng)工作臺(tái)做XY坐標(biāo)位移動(dòng)作；所述工作臺(tái)則結(jié)構(gòu)簡易，面積小，安裝雙開液壓虎鉗，動(dòng)作靈活；所述五軸主軸箱機(jī)構(gòu)中主軸箱采用五軸同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使五根軸由同一主軸電機(jī)帶動(dòng),配合高精密，高轉(zhuǎn)速軸承做旋轉(zhuǎn)切削；采用高精度線軌、絲桿與伺服電機(jī)，保證工件的快速位移與高精度的定位；主軸伺服電機(jī)功率大，噪音小，旋轉(zhuǎn)切削扭力大，可快速進(jìn)刀切削；其中CNC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化，最高可達(dá)到六軸聯(lián)動(dòng)，控制整機(jī)動(dòng)作；所述液壓系統(tǒng)體積小，壓力穩(wěn)定，專供雙開液壓虎鉗的夾緊與松開，保證在加工產(chǎn)品時(shí)，工件的穩(wěn)定與夾緊重復(fù)精度；所述潤滑系統(tǒng)自動(dòng)集中潤滑，延長摩擦面、導(dǎo)軌與絲桿的壽命；所述排屑系統(tǒng)采用液屑分離式自動(dòng)排屑機(jī)構(gòu)，省除人工除屑的時(shí)間及降低勞動(dòng)強(qiáng)度；采用全封閉式外罩配合自動(dòng)安全門，促使整機(jī)安全安全性能提高及對(duì)大大減少設(shè)備周邊環(huán)境污染。
該設(shè)備采用CNC控制系統(tǒng)，操作簡便根據(jù)產(chǎn)品外形開一套夾具模具，將它安裝于雙開液壓虎鉗上，校正，即可由開合模按鍵控制夾具模具的張開與合攏，按開模鍵放入工件，雙手按合模鍵夾緊工件，對(duì)刀，根據(jù)工件的加工工藝，編排好加工程序，設(shè)備的X/Y/Z/C軸由程序控制跑位，進(jìn)行機(jī)械加工，如鉆、鉸、鏜、銑、攻等，程序走完，自動(dòng)門自動(dòng)開啟，同時(shí)夾具模具自動(dòng)張開，拿出加工好的工件，加工完成后的屑液隨螺旋排屑器排出，屑落入集屑車，液流入水箱。其工作原理是將立式的鉆攻中心機(jī)改為臥式固定五軸CNC鉆攻機(jī)，工作臺(tái)在垂直面上位移，以達(dá)到高速、靈活的目的，數(shù)控式三軸聯(lián)動(dòng)外加主軸伺服電機(jī)，通過CNC電腦程序控制，以完成加工要求。即該臥式數(shù)控五軸鉆銑攻牙專用機(jī)，利用大攻率主軸伺服電機(jī)帶動(dòng)五根主軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)(無需刀庫換刀動(dòng)作)，配合X/Y/Z三根伺服軸，在CNC系統(tǒng)的控制下做多工藝的孔加工，使工件在一次裝夾的基礎(chǔ)上完成鉆鏜攻銑等多道工藝，配合自動(dòng)螺旋排屑器及自動(dòng)安全門，加工效率大大提高，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，為廣大用戶認(rèn)可和喜愛，其發(fā)展勢(shì)頭也有替代數(shù)控三軸復(fù)合機(jī)與立式鉆攻中心的趨勢(shì)。綜上可知，本發(fā)明的專用機(jī)具有下述優(yōu)點(diǎn)1、主軸數(shù)量增加；2、主軸的控制更換為全數(shù)控模式；3、攻牙無需裝螺紋牙套；4、立式改為臥式操作方便；5，加工工藝范圍擴(kuò)大；6、用戶成本降低及生產(chǎn)效率提高；7、整體外觀及安全性能提高；8、產(chǎn)品加工精度提高。


圖I是本發(fā)明的主視 圖2是本發(fā)明中X軸聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu) 圖3是本發(fā)明中Y/Z軸聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明如圖I至圖3所示為本發(fā)明的一種臥式數(shù)控五軸鉆銑攻牙專用機(jī)，其特征在于包括機(jī)座I、立柱2、工作臺(tái)3、五軸主軸箱、主軸5、五軸主軸頭6、X軸線軌滑塊9、X軸滾珠絲桿11、X軸伺服電機(jī)12、Y軸線軌滑塊13、Y軸滾珠絲桿14、Y軸伺服電機(jī)15、Z軸線軌滑塊16、Z軸滾珠絲桿17、Z軸伺服電機(jī)18、主軸伺服電機(jī)8、CNC控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)10、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排屑系統(tǒng)及全封閉式外罩，所述立柱2帶動(dòng)上述工作臺(tái)3做XY坐標(biāo)位移動(dòng)作；所述立柱2及五軸主軸頭6分別與X軸線軌滑塊9及Z軸線軌滑塊16連接呈臥式安裝在機(jī)座I上，所述五軸主軸頭6與Z軸滾珠絲桿螺母19連接，該Z軸滾珠絲桿螺母19與Z軸滾珠絲桿17連接，該Z軸滾珠絲桿17由Z軸電機(jī)座20與Z軸尾座21固定在機(jī)座I上，所述Z軸滾珠絲桿17由Z軸聯(lián)軸器24與Z軸伺服電機(jī)18連接，該Z軸伺服電機(jī)18旋轉(zhuǎn)控制五軸主軸頭6的進(jìn)刀與退刀往返動(dòng)作；所述主軸5通過五軸主軸箱內(nèi)部所設(shè)的同步機(jī)構(gòu)由五軸主軸箱外所設(shè)的一對(duì)主軸同步輪7通過同步帶與主軸伺服電機(jī)8連接，由此五根主軸5的旋轉(zhuǎn)由主軸伺服電機(jī)8驅(qū)動(dòng)，并帶動(dòng)刀具4作旋轉(zhuǎn)切削；所述立柱2與X軸滾珠絲桿螺母27連接，該X軸滾珠絲桿螺母27與X軸滾珠絲桿11連接，該X軸滾珠絲桿11由X軸電機(jī)座30與X軸尾座31固定在機(jī)座I上，同時(shí)該X軸滾珠絲桿11由X軸聯(lián)軸器16與X軸伺服電機(jī)12連接，由此X軸伺服電機(jī)12旋轉(zhuǎn)控制立柱2在X軸方向做橫向移動(dòng)；所述工作臺(tái)3上固定有雙開液壓虎鉗28， 且該工作臺(tái)3與Y軸線軌滑塊13呈立式安裝在立柱2上，該工作臺(tái)3與Y軸滾珠絲桿螺母25連接，該Y軸滾珠絲桿螺母25與Y軸滾珠絲桿14連接，該Y軸滾珠絲桿14由Y軸電機(jī)座22與Y軸尾座26固定在立柱2上，所述Y軸滾珠絲桿14由Y軸聯(lián)軸器23與Y軸伺服電機(jī)15連接，由此Y軸伺服電機(jī)15旋轉(zhuǎn)控制雙開液壓虎鉗28在Y軸方向做縱向移動(dòng)；所述雙開液壓虎鉗28的鉗口由所述液壓系統(tǒng)10提供壓力，做開模與合模動(dòng)作來裝卸工件29。該專用機(jī)各伺服電機(jī)及其他各部件通過所述CNC控制系統(tǒng)操作面板數(shù)字化管理，根據(jù)程序的不同可做出不同的加工工藝。本發(fā)明的重點(diǎn)在于，所述機(jī)座I結(jié)構(gòu)布局合理，剛性強(qiáng)，保證設(shè)備在加工過程中不變形；而所述立柱2為框架式立柱，體積小承載力強(qiáng)，帶動(dòng)工作臺(tái)做XY坐標(biāo)位移動(dòng)作；所述工作臺(tái)3則結(jié)構(gòu)簡易，面積小，安裝雙開液壓虎鉗，動(dòng)作靈活；所述五軸主軸箱機(jī)構(gòu)中主軸箱采用五軸同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu),使五根軸由同一主軸電機(jī)帶動(dòng),配合高精密,高轉(zhuǎn)速軸承做旋轉(zhuǎn)切削；采用高精度線軌、絲桿與伺服電機(jī)，保證工件的快速位移與高精度的定位；主軸伺服電機(jī)8功率大，噪音小，旋轉(zhuǎn)切削扭力大，可快速進(jìn)刀切削；其中CNC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化，最高可達(dá)到六軸聯(lián)動(dòng)，控制整機(jī)動(dòng)作；所述液壓系統(tǒng)10體積小，壓力穩(wěn)定，專供雙開液壓虎鉗的夾緊與松開，保證在加工產(chǎn)品時(shí)，工件的穩(wěn)定與夾緊重復(fù)精度；所述潤滑系統(tǒng)自動(dòng)集中潤滑，延長摩擦面、導(dǎo)軌與絲桿的壽命；所述排屑系統(tǒng)采用液屑分離式自動(dòng)排屑機(jī)構(gòu)，省除人工除屑的時(shí)間及降低勞動(dòng)強(qiáng)度；采用全封閉式外罩配合自動(dòng)安全門，促使整機(jī)安全安全性能提高及對(duì)大大減少設(shè)備周邊環(huán)境污染。該設(shè)備采用CNC控制系統(tǒng)，操作簡便根據(jù)產(chǎn)品外形開一套夾具模具，將它安裝于雙開液壓虎鉗28上，校正，即可由開合模按鍵控制夾具模具的張開與合攏，按開模鍵放入工件，雙手按合模鍵夾緊工件，對(duì)刀，根據(jù)工件的加工工藝，編排好加工程序，設(shè)備的X/Y/Z/C軸由程序控制跑位，進(jìn)行機(jī)械加工，如鉆、鉸、鏜、銑、攻等，程序走完，自動(dòng)門自動(dòng)開啟，同時(shí)夾具模具自動(dòng)張開，拿出加工好的工件，加工完成后的屑液隨螺旋排屑器排出，屑落入集屑車，液流入水箱。其工作原理是將立式的鉆攻中心機(jī)改為臥式固定五軸CNC鉆攻機(jī)，工作臺(tái)在垂直面上位移，以達(dá)到高速、靈活的目的，數(shù)控式三軸聯(lián)動(dòng)外加主軸伺服電機(jī)，通過CNC電腦程序控制，以完成加工要求。即該臥式數(shù)控五軸鉆銑攻牙專用機(jī)，利用大攻率主軸伺服電機(jī)8帶動(dòng)五根主軸5同時(shí)旋轉(zhuǎn)(無需刀庫換刀動(dòng)作)，配合X/Y/Z三根伺服軸，在CNC系統(tǒng)的控制下做多工藝的孔加工，使工件在一次裝夾的基礎(chǔ)上完成鉆鏜攻銑等多道工藝，配合自動(dòng)螺旋排屑器及自動(dòng)安全門，加工效率大大提高，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，為廣大用戶認(rèn)可和喜愛，其發(fā)展勢(shì)頭也有替代數(shù)控三軸復(fù)合機(jī)與立式鉆攻中心的趨勢(shì)。綜上可知，本發(fā)明的專用機(jī)具有下述優(yōu)點(diǎn)1、主軸數(shù)量增加；2、主軸的控制更換為全數(shù)控模式；3、攻牙無需裝螺紋牙套；4、立式改為臥式操作方便；5，加工工藝范圍擴(kuò)大；6、用戶成本降低及生產(chǎn)效率提高；7、整體外觀及安全性能提高；8、產(chǎn)品加工精度提高。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種臥式數(shù)控五軸鉆銑攻牙專用機(jī)，其特征在于包括機(jī)座(I)、立柱(2)、工作臺(tái)(3)、五軸主軸箱、主軸(5)、五軸主軸頭(6)、X軸線軌滑塊(9)、X軸滾珠絲桿(11)、X軸伺服電機(jī)(12)、Y軸線軌滑塊(13)、Y軸滾珠絲桿(14)、Y軸伺服電機(jī)(15)、Z軸線軌滑塊(16)、Z軸滾珠絲桿(17)、Z軸伺服電機(jī)(18)、主軸伺服電機(jī)⑶、CNC控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)(10)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排屑系統(tǒng)及全封閉式外罩，所述立柱(2)帶動(dòng)上述工作臺(tái)(3)做XY坐標(biāo)位移動(dòng)作；所述立柱(2)及五軸主軸頭(6)分別與X軸線軌滑塊(9)及Z軸線軌滑塊(16)連接呈臥式安裝在機(jī)座(I)上，所述五軸主軸頭出)與Z軸滾珠絲桿螺母(19)連接，該Z軸滾珠絲桿螺母(19)與Z軸滾珠絲桿(17)連接，該Z軸滾珠絲桿(17)由Z軸電機(jī)座(20)與Z軸尾座(21)固定在機(jī)座(I)上，所述Z軸滾珠絲桿(17)由Z軸聯(lián)軸器(24)與Z軸伺服電機(jī)(18)連接，該Z軸伺服電機(jī)(18)旋轉(zhuǎn)控制五軸主軸頭￠)的進(jìn)刀與退刀往返動(dòng)作；所述主軸(5)通過五軸主軸箱內(nèi)部所設(shè)的同步機(jī)構(gòu)由五軸主軸箱外所設(shè)的一對(duì)主軸同步輪(7)通過同步帶與主軸伺服電機(jī)(8)連接，由此五根主軸(5)的旋轉(zhuǎn)由主軸伺服電機(jī)(8)驅(qū)動(dòng)，并帶動(dòng)刀具(4)作旋轉(zhuǎn)切削；所述立柱(2)與X軸滾珠絲桿螺母(27)連接，該X軸滾珠絲桿螺母(27)與X軸滾珠絲桿(11)連接，該X軸滾珠絲桿(11)由X軸電機(jī)座(30)與X軸尾座(31)固定在機(jī)座(I)上，同時(shí)該X軸滾珠絲桿(11)由X軸聯(lián)軸器(16)與X軸伺服電機(jī)(12)連接，由此X軸伺服電機(jī)(12)旋轉(zhuǎn)控制立柱(2)在X軸方向做橫向移動(dòng)；所述工作臺(tái)(3)上固定有雙開液壓虎鉗(28)，且該工作臺(tái)(3)與Y軸線軌滑塊(13)呈立式安裝在立柱(2)上，該工作臺(tái)(3)與Y軸滾珠絲桿螺母(25)連接，該Y軸滾珠絲桿螺母(25)與Y軸滾珠絲桿(14)連接，該Y軸滾珠絲桿(14)由Y軸電機(jī)座(22)與Y軸尾座(26)固定在立柱(2)上，所述Y軸滾珠絲桿(14)由Y軸聯(lián)軸器(23)與Y軸伺服電機(jī)(15)連接，由此Y軸伺服電機(jī)(15)旋轉(zhuǎn)控制雙開液壓虎鉗(28)在Y軸方向做縱向移動(dòng)；所述雙開液壓虎鉗(28)的鉗口由所述液壓系統(tǒng)(10)提供壓力，做開模與合模動(dòng)作來裝卸工件(29)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的臥式數(shù)控五軸鉆銑攻牙專用機(jī)，其特征在于該專用機(jī)各伺服電機(jī)及其他各部件通過所述CNC控制系統(tǒng)操作面板數(shù)字化管理，根據(jù)程序的不同可做出不同的加工工藝。
全文摘要
本發(fā)明公開一種臥式數(shù)控五軸鉆銑攻牙專用機(jī)，其特征在于包括機(jī)座(1)、立柱(2)、工作臺(tái)(3)、五軸主軸箱、主軸(5)、五軸主軸頭(6)、X軸線軌滑塊(9)、X軸滾珠絲桿(11)、X軸伺服電機(jī)(12)、Y軸線軌滑塊(13)、Y軸滾珠絲桿(14)、Y軸伺服電機(jī)(15)、Z軸線軌滑塊(16)、Z軸滾珠絲桿(17)、Z軸伺服電機(jī)(18)、主軸伺服電機(jī)(8)、CNC控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)(10)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排屑系統(tǒng)及全封閉式外罩，利用大攻率主軸伺服電機(jī)帶動(dòng)五根主軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)，配合三根伺服軸，在CNC系統(tǒng)控制下做多工藝孔加工，一次裝夾的基礎(chǔ)上完成鉆鏜攻銑等多道工藝，加工效率大大提高，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)B23B19/00GK102699771SQ20121015372
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者林世清 申請(qǐng)人:福建瑜鼎機(jī)械有限公司