[实用新型]五轴自由曲面加工机床

说明书

技术领域

 本实用新型涉及加工机床，尤其是涉及自由曲面加工机床。

背景技术

自由曲面传统上大都使用三轴数控来进行加工，但用三轴数控加工的自由曲面会产生刀具干涉现象，降低了自由曲面质量，影响自由曲面的使用效果。本申请人于2017年3月申请了一项专利号为“ZL2007100345473”、名称为“非对称非球面透镜的加工方法”的新技术，该项新技术采用两转两移四轴系统来加工自由曲面，能完全解决三轴数控加工自由曲面产生刀具干涉的问题，可提高自由曲面加工质量和使用效果。但该专利技术在实际使用中存在的不足之处是：在一道工序中不能一次装夹完成曲面的粗加工和精加工，需要调换刀具，而刀具调换装夹和校准所花费的时间很长，因而自由曲面加工效率还不够高。

实用新型内容

针对上述四轴加工自由曲面的机床所存在的加工效率不够高的问题，本实用新型提供了一中利用三移两转来加工自由曲面，不仅自由曲面质量高，而且加工效率高的五轴自由曲面加工机床。

本实用新型要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述五轴自由曲面加工机床包括设置在机座上的伺服转台，可在伺服转台上作Z－X移动并能自身旋转的主轴以及可同时作Z轴方向上下移动和X轴方向左右移动的刀架。

本实用新型五轴运动是指：装有加工工件并能自身旋转运动的主轴，主轴设置在可作Z轴方向上下移动或作Z-X倾斜方向移动的导轨上，导轨设置在可作旋转运动的伺服转台上，设置在机座上可作X方向左右移动运动的导轨，设置在导轨上可作Z轴方向上下移动运动的刀架。

本实用新型由于在现有四轴加工机床上增加了可使刀架作X轴方向左右移动的第五轴，因而就可在左右和上下移动的导轨上设置水平刀架和垂直刀架，一次就可装夹粗加刀具和精加刀具，通过刀架的左右和上下移动进行粗加工和精加工，实现在一道工序上一次刀具装夹完成自由曲面加工，在加工自由曲面时，不仅可使自由曲面不产生刀具干涉现象，确保自由曲面加工质量，而且大大减少了刀具装夹和校准时间，从而提高了自由曲面加工效率。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图，

图2是本实用新型的右视结构示意图。

在图中，1、机座  2、伺服电机Ⅰ  3、伺服转台  4、传动螺杆Ⅰ  5、导轨Ⅰ 6、工作台Ⅰ 7、传动螺杆Ⅱ  8、导轨Ⅱ  9、工作台Ⅱ  10、伺服电机Ⅱ  11、传动螺杆Ⅲ  12、工作台Ⅲ  13、刀架  14、刀具  15、工件  16、主轴箱  17、主轴  18、伺服电机Ⅲ  19、伺服电机Ⅳ  20、导轨Ⅲ。

具体实施方式

在图1和图2中，所述五轴自由曲面加工机床包括机座1、伺服转台3、伺服电机Ⅰ2、传动螺杆Ⅰ4、导轨Ⅰ5、工作台Ⅰ6、传动螺杆Ⅱ7、导轨Ⅱ8、工作台Ⅱ9、伺服电机Ⅱ10、传动螺杆Ⅲ11、工作台Ⅲ12、刀架13、主轴箱16、主轴17、伺服电机Ⅲ18、伺服电机Ⅳ19和导轨Ⅲ20，伺服转台固定设置在机座上，所述伺服转台3上设置有导轨Ⅰ5，导轨Ⅰ上设置有工作台Ⅰ6，工作台Ⅰ中设置有传动螺杆Ⅰ4，传动螺杆Ⅰ4由伺服电机Ⅰ2驱动，工作台Ⅰ上固定设置有主轴箱16，主轴箱内设置有主轴17，主轴17由伺服电机Ⅲ18驱动，主轴上端固定装有工件15，主轴可在伺服转台上作Z－X移动，所述Z－X移动包括：当伺服转台旋转到导轨Ⅰ5成垂直状态时，工作台Ⅰ6带动主轴作Z轴方向的上下移动；当伺服转台从垂直状态（Z轴方向）向左或右旋转成倾斜状态时，工作台Ⅰ6带动主轴偏离Z轴作Z—X倾斜方向移动；在机座上设置有导轨Ⅱ8，导轨Ⅱ上设置有工作台Ⅱ9，工作台Ⅱ中设置有传动螺杆Ⅱ7，传动螺杆Ⅱ7由伺服电机Ⅳ19驱动，工作台Ⅱ上设置有导轨Ⅲ20，导轨Ⅲ上设置有工作台Ⅲ12，工作台Ⅲ上设置有传动螺杆Ⅲ 11，传动螺杆Ⅲ 由伺服电机Ⅱ10驱动，在工作台Ⅲ12上一侧设置有水平的刀架13，另一侧设置有垂直的刀架13，水平设置的刀架两端均装有刀具14，垂直设置的刀架下端装有刀具14，所述导轨与工作台呈滑动配合。本实用新型全部采用电脑控制，通过参数设定，可进行五轴联动加工自由曲面，根据工件的具体加工要求，也可选择四轴或三轴联动进行粗精同时加工，从而可实现车、铣、磨等多种加工方式的粗精加工。