本實用新型涉及數控磨床技術領域,特別是涉及一種五軸磨床。
背景技術:
相比傳統的三軸磨床,五軸磨床越來越得到廣泛的應用。五軸磨床使得工件的裝夾變得容易,加工時無需特殊夾具,降低了夾具的成本,避免了多次裝夾,提高加工精度。
但目前,隨著科技發展,對加工產品的精度要求越來越高,在批量生產中,對需加工的零部件的尺寸誤差波動范圍控制在5um范圍內,這對磨床的要求就非常高,因此,磨床的加工軸(主軸)或者工件的安裝軸(C軸)稍稍有一點誤差,即可帶來意想不到后果。現有技術中,主軸與C軸分別安裝于機臺上,其安裝的精準對要求就非常高,特別是主軸與C軸的軸心需要保持在同一水平面上,這樣就會使得加工件的獲得更高的精度,特別是主軸與C 軸的部件多,結構較為復雜的情況,如何能讓主軸與C軸的軸心保持在同一水平面上是急待解決的問題。
因此,有必要提出一種新的五軸磨床來解決上述問題。
技術實現要素:
針對現有技術中存在的上述問題,本實用新型提供一種五軸磨床,其目的在于提高加工件的加工精度。
為解決上述技術問題,本實用新型采用的一個技術方案是:一種五軸磨床,其包括模座、安裝于所述模座上的B軸組件、安裝于所述B軸組件上的主軸組件、安裝于所述模座上的X軸組件、安裝于所述X軸組件上的Z軸組件及安裝于所述Z軸組件上的C軸組件,所述模座包括圓柱型的底座,所述底座具有圓弧型的外側表面及由所述外側表面圍設形成的加工臺面,所述加工臺面的中心處具有貫穿其上下表面的安裝通孔,位于所述安裝通孔的周圍形成自所述加工臺面向上延伸的安裝臺,所述B軸組件安裝于所述安裝臺;位于所述安裝臺的一側,所述加工臺面上形成自所述加工臺面凸伸出且用于安裝所述X軸組件的安裝塊,所述安裝塊、所述安裝臺與所述加工臺面為一體式的花崗巖制作而成。
所述加工臺面呈倒錐型結構,所述加工臺面的中心低于四周位置,所述安裝通孔位于所述加工臺面最低處。
所述模座包括自所述底座一側向上延伸的背墻,所述背墻、所述安裝塊、所述安裝臺與所述加工臺面為一體式的花崗巖制作而成。
所述背墻上方還具有與所述背墻相垂直的扇形狀的頂板,所述頂板的圓形位置形成一個圓形的缺口,所述背墻、所述頂板與所述底座為整體式的花崗巖結構。
位于所述外側表面具有豎直方向延伸的一對凸條,所述凸條相對位于所述外側表面的兩側,該對凸條與所述安裝塊、安裝臺、加工臺面、外側表面為一體式結構。
所述磨床還具有一桁架,所述桁架包括一對安裝于所述凸條上的豎直架及固定連接于所述豎直架之間的橫向架,所述B軸組件上方固定安裝于所述橫向架。
所述B軸組件包括位于下端的B軸電機,所述B軸電機安裝于所述加工臺面的下面,B軸電機具有一旋轉軸,所述旋轉軸向上延伸出所述安裝通孔,所述旋轉軸連接一下懸臂的一端,自所述下懸臂的另一端連接向上延伸的一固定板,所述固定板的下端與所述下懸臂相固定,所述固定板的上端與一上懸臂一端相固定,所述上懸臂的另一端具有自其上表面向下凹陷形成的上懸臂安裝孔,一法蘭安裝于所述上懸臂安裝孔內,所述法蘭外圍套設有一門頂固定塊,位于所述門頂固定塊上方還具有B軸軸承座,所述B軸軸承座內安裝有一固定軸承,所述法蘭的上端位于所述固定軸承內,所述門頂固定塊固定于所述橫向架的下表面。
所述固定軸承的中心與所述法蘭、所述B軸電機上的旋轉軸的軸心在同一直線上,所述上懸臂與所述下懸臂的繞同一軸線旋轉。
與現有技術相比,本實用新型的有益效果在于:通過一體式的安裝塊、所述安裝臺與所述加工臺面,從而提高B軸組件、C軸組件的安裝精度;從而提高加工件的加工精度;通過將B軸安裝于桁架上,從而再次提高工件加工精度。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其它的附圖,其中:
圖1為本實用新型五軸磨床的立體組裝圖;
圖2為圖1所示五軸磨床另一角度的立體組裝圖;
圖3為圖1所示五軸磨床的立體分解圖;
圖4為圖3所示五軸磨床的B軸組件的立體分解圖;
圖5為圖3所示五軸磨床的C軸組件的立體組裝圖;
圖6為圖5所示五軸磨床的C軸組件的局部分解圖。
具體實施方式
下面將對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請參閱圖1至圖6,本實用新型五軸磨床100包括模座1、安裝于模座1 上的B軸組件2、安裝于B軸組件2上的主軸組件3、安裝于模座1上的X 軸組件4、安裝于X軸組件4上的Z軸組件5及安裝于Z軸組件5上的C軸組件6。
如圖1至圖3所示,模座1包括圓柱型的底座11及自底座11一側向上延伸的背墻12。底座11具有圓弧型的外側表面112及由外側表面112圍設形成的加工臺面113。加工臺面113大致呈倒錐型結構,加工臺面113的中心低于四周位置,也就是說,加工臺面113自其四周逐漸向下傾斜延伸至中心處,其中心處的位置最低;加工臺面113的中心處具有貫穿加工臺面113上下表面的安裝通孔114,位于安裝通孔114的周圍形成自加工臺面113向上延伸的安裝臺115,B軸組件2安裝于安裝臺115上。位于安裝臺115的一側,與安裝臺115間隔一段距離,加工臺面113上形成自加工臺面113凸伸出一安裝塊116,安裝塊116用于安裝X軸組件4,安裝塊116的頂面做為安裝X軸組件 4的安裝基準。為提高X軸組件4、B軸組件2的安裝精度要求,該安裝塊116、安裝臺115與加工臺面113為一體式結構,這樣能保證安裝塊116、安裝臺115 的高度差是穩定的,而現有技術中,安裝塊116、安裝臺115與加工臺面113 通過螺栓固定或者焊接的方式連接固定在一起。本實用新型安裝塊116、安裝臺115與加工臺面113為一體式的花崗巖制作而成。花崗巖是一種工業常用材質,其是一種巖漿在地表以下凝卻形成的火成巖,主要成分是長石和石英。其特性較為堅硬,通過整塊花崗巖毛坯加工形成模座1,從而保證安裝塊116、安裝臺115與加工臺面113為一體式結構,而現有技術中,為提供X軸組件 4、B軸組件2的安裝精度和安裝塊116、安裝臺115的穩固性,通常采用焊接方式將安裝塊116、安裝臺115焊接在一起,但通過焊接的方式,磨床在使用一段時間后,原來焊接處可能出現脫焊現象,X軸組件4、B軸組件2的相互之間的精度會降低。采用一體式的花崗巖材質,保證了底座11的工作要求,又能保證精度要求。
安裝塊116的表面做為安裝基準,需要保證其表面為水平面,而通過組裝或焊接的方式,無法保證安裝塊116水平。安裝塊116自其表面向下凹陷形成U型槽1161及位于U型槽1161兩側的安裝孔1162。
位于加工臺面113內的四周還具有若干凹槽1131,該等凹槽1131分別用于放置安裝滾輪20,該滾輪20具有自其中間位置向內凹陷形成圓形凹槽(為指示)。
位于外側表面112還形成豎直方向延伸的一對凸條117,凸條117相對位于外側表面112的兩側,該對凸條117與安裝塊116、安裝臺115、加工臺面113、側表面112為一體式結構。
背墻12為120°至150°的扇形結構,背墻12上具有貫穿的前后表面的通孔121。通孔121用于連接油霧吸附機206的管道,背墻12上方還具有與背墻12相垂直的扇形狀的頂板13。頂板13的圓心位置形成一個圓形的缺口 131。底板13的缺口131為圓弧型。
背墻12、頂板13與底座11為整體式的花崗巖。也就是說,模座1為一個整體式的結構,有利于提高后期各個軸的安裝精度,提高產品的加工精度。
如圖3至圖4所示,B軸組件2包括位于下端的B軸電機21,該電機安裝于加工臺面113的下面,B軸電機21軸向上延伸出安裝通孔114,B軸電機21上具有一旋轉軸(未圖示),B軸電機21上的旋轉軸連接一下懸臂22 的一端,當B軸電機21轉動時,下懸臂22繞安裝臺115轉動。下懸臂22的另一端連接向上延伸的固定板23,固定板23的下端與下懸臂22相固定,固定板23的上端與上懸臂24一端相固定,上懸臂24與下懸臂22相對。上懸臂24的另一端具有自其上表面向下凹陷形成的上懸臂安裝孔241,一法蘭25 安裝于上懸臂安裝孔241內,法蘭25外圍套設有一門頂固定塊26,位于門頂固定塊26上方還具有B軸軸承座27,B軸軸承座27內安裝有一固定軸承28。法蘭25的上端位于固定軸承28內。
本實用新型磨床100還具有一桁架7,桁架7包括一對豎直架71及固定連接于豎直架71之間的橫向架72。豎直架71以凸條117為基準,安裝于凸條117上。B軸組件2的B軸軸承座27固定安裝于橫向架72上。門頂固定塊26固定于橫向架117的下表面。
上懸臂24、法蘭25、B軸軸承座27、固定軸承28相互的固定連接,保證固定軸承28的中心軸與法蘭25的中心軸在同一直線上,為提高主軸組件3 在加工產品的精度,確保固定軸承28的中心軸與法蘭25、B軸電機21上的旋轉軸的中心軸在同一直線上,保證,上懸臂24與下懸臂22的繞同一軸線旋轉。
主軸組件3具有安裝于固定板23上的導軌(未圖示),主軸組件3可以沿導軌方向上下移動,主軸組件3的端部具有一砂輪31,該砂輪31用于加工 C軸組件6上的工件。
X軸組件4具有安裝于安裝塊116上,X軸組件4沿安裝塊116的U型槽1161延伸方向運動,從而帶動位于X軸組件4上方的Z軸組件5。Z軸組件5的導軌安裝于X軸組件4上,Z軸組件5的導軌的延伸方向與U型槽1161 延伸方向向垂直,位于Z軸組件5上方的C軸組件6可以垂直于X軸組件4 的運動方向運動。
如圖5至圖6所示,C軸組件6固定安裝于Z軸組件5上方,C軸組件6 具有固定基板61,固定基板61安裝于Z軸組件5上。C軸組件6沿Z軸組件 5的延伸方向運動。C軸組件6還包括垂直固定于固定基板61且前后間隔一段距離的前端蓋板62、后端蓋板63。位于前端蓋板62與后端蓋板63之前設有一伺服電機64,伺服電機64固定于固定基板61上,伺服電機64套設有一芯軸65,該芯軸65具有軸線方向貫通的空心孔(未圖示),芯軸65穿過伺服電機64向伺服電機64兩側延伸,芯軸65前端具有呈喇叭狀的后對接部651 及位于后對接部651后方呈圓柱狀的套設部652,后對接部651套設于前端蓋板62內,后對接部651為前端大、后端小的結構,位于后對接部651的前端還設有筒套66,筒套66包括位于其后端且呈錐狀的前對接部661及位于前對接部661前方的夾持部662,前對接部661套設于后對接部651內。夾持部 662用于夾持待加工件(未指示)。位于伺服電機64后方的芯軸65上套設一編發器67,編碼器67用于控制伺服電機64的啟動、旋轉、轉速與急停。C 軸組件6還包括安裝于芯軸65上且位于伺服電機64兩側的支撐軸承68,支撐軸承68套設在支撐軸承座70上,支撐軸承座70固定于固定基板61上。位于芯軸65的末端還具有一氣缸69,氣缸69前端具有一氣桿691,氣桿691 自芯軸65的末端向前延伸至芯軸65的空心孔內。當外界對氣缸69通氣,氣桿691里的氣體對筒套66進行充氣擠壓,帶動夾持部662夾緊待加工件。當外界氣缸斷氣,氣缸中的氣體對筒套66的壓力銷售,夾持部662松開,可以從夾持部662上取下待加工件或安裝待加工件。
當外界對氣缸69通氣,夾持部662夾緊待加工件,伺服電機64啟動,帶動芯軸65旋轉,芯軸65帶動筒套66旋轉,筒套66的夾持部662帶動待加工件旋轉。主軸組件3的砂輪31對待加工件進行加工。
相比現有技術,在芯軸65的表面增加一對支撐軸承68,通過支撐軸承座 69固定,提高芯軸65的旋轉穩定性,從而帶動筒套66繞芯軸65的軸心旋轉,較小筒套66的旋轉波動,從而更能精確提供加工件的加工精度。
參見圖2與圖3所示,五軸磨床100還具有圓弧型門201,圓弧型門201 放置于底座11的外側表面112的頂部,該圓弧型門201具有自其底邊向下延伸的延伸部202,延伸部202放置于滾輪20的圓形凹槽內,當圓弧型門轉動沿底座11的外側表面112轉動時,滾輪20支撐并限位延伸部202。
圓弧型門201的上方還安裝有扇形頂203,扇形頂面203的圓心中心位于 B軸組件2的法蘭25中心處,底板13的缺口131的圓心也位于B軸組件2 的法蘭25中心處。扇形頂203的位置低于底板13。在扇形頂203的上表面還設有至少一排毛刷204,毛刷204自扇形頂面203的圓心延伸至扇形頂面203 的邊沿,也可以底板13的下表面設置至少一排毛刷204。當轉動圓弧型門201,扇形頂203上的毛刷204可以清掃位于底板13內部面的油污,底板13可以清掃扇形頂面203表面的灰塵。圓弧型門201的外表面也設置至少一排豎直的毛刷204,毛刷204可以在圓弧型門201轉動時,清掃背墻12內表面上的油污。
五軸磨床100還設置有與圓弧型門201相互關聯的觸及開關(未圖示),該觸及開關位于模座1上,當打開圓弧型門201,圓弧型門201觸及觸及開關,觸及開關將斷開油霧吸附機206的工作電路,位于背墻12后方的油霧吸附機 206停止工作,當關閉圓弧型門201,圓弧型門201對釋放觸及開關的壓力,油霧吸附機206的工作電路連通,油霧吸附機206工作,通過背墻12上的通孔121吸附主軸組件3加工時產生的油污、打磨粉末。
以上僅為本實用新型的實施例,并非因此限制本實用新型的專利范圍,凡是利用本實用新型說明書內容所作的等效結構或等效流程變換,或直接或間接運用在其它相關的技術領域,均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。