[发明专利]一种五轴四联动数控加工设备

说明书

本发明涉及一种五轴四联动数控加工设备，主要由床身、侧板、横梁、X托板、X驱动板、Z滑板、B1轴涡轮减速箱、电主轴、B2轴涡轮减速箱、法兰盘、滚珠丝杠、导轨、滑块和伺服电机组成。本发明实现了五轴四联动控制，设计有两个加工工位，四轴联动数控铣加工工位和旋转轴雕刻加工工位，可以根据被加工工件的具体情况选择合适的工位进行加工，设备结构简单，造价低廉，对CNC控制系统要求低，应用范围广。

技术领域

本发明涉及一种数控自动化加工设备，特别是涉及一种五轴四联动数控加工设备。

背景技术

目前，公知的数控加工设备通常采用三轴三联动、四轴四联动或五轴五联动的结构。三轴和四轴联动的加工设备虽然结构较简单，制作成本方面较五轴五联动加工设备低，但不容易加工像需要在外表面360度范围进行加工雕刻的工件，故其功能单一，通用性较差，难以满足现代加工的要求。现有的五轴数控加工设备，通常采用五轴联动的机械结构和控制系统，其主轴除了可以沿着X轴、Y轴、Z轴做直线运动外，还可以沿着A轴和C轴做旋转运动，以方便主轴上的刀具可以加工到工件的各个表面，实现对复杂零件的加工。五轴五联动数控设备虽然可以轻松实现在圆柱体外表面整周进行雕刻的功能，但其机械结构和CNC控制系统均较复杂，故实现其功能的难度和成本较高。特别是当需要加工较简单的工件时，采用五轴五联动数控加工设备进行加工更会造成设备功能的较大冗余浪费，成本增高，经济性降低。

发明内容

为克服现有数控加工设备要么功能单一，要么结构复杂成本过高，通用性和经济性两者不能兼顾的不足，本发明提供一种五轴四联动数控加工设备，该设备采用五轴的机械结构设计，采用四轴联动的控制系统，实现了五轴四联动的控制，不仅可以加工需要在外表面圆周360度进行雕刻加工的工件，还可以较经济的加工一般简单的工件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种五轴四联动数控加工设备，主要由床身、侧板、横梁、X托板、X驱动板、Z滑板、B1轴涡轮减速箱、电主轴、B2轴涡轮减速箱、法兰盘、滚珠丝杠、导轨、滑块和伺服电机组成，床身上表面两侧装有Y轴导轨，Y轴导轨下侧方装有Y轴齿条，Y轴齿条与Y轴驱动齿轮传动连接，两个侧板分别安装于床身两侧，侧板下方安装有Y轴滑块，Y轴滑块与床身上的Y轴导轨配合，侧板上装有Y轴驱动总成和Y轴伺服电机，横梁前表面装有X轴导轨，横梁上表面装有X轴齿条，X轴齿条与X轴驱动齿轮传动连接，X托板位于横梁前面，X托板上固定有丝母座，X托板后表面装有X轴滑块，X轴滑块与横梁上的X轴导轨配合，位于X托板后上方安装有X驱动板，X驱动板上安装有X轴驱动总成，X轴伺服电机与X轴驱动总成连接，X托板前表面装有Z轴滑块，与Z滑板上的Z轴导轨配合，Z滑板上固定有轴承座，Z滑板前表面安装有B1轴涡轮减速箱，B1轴伺服电机通过B1轴涡轮减速箱、B1轴法兰盘与电主轴相连接，Z轴伺服电机的轴通过联轴器与滚珠丝杠连接，在床身后半部分的内侧两边，安装有圆形导轨，圆形导轨的一头装有过桥，过桥的上表面装有尾座，过桥可以沿着圆形导轨前后滑动，圆形导轨的另一头安装有B2轴涡轮减速箱，B2轴涡轮减速箱与B2轴伺服电机连接，B2轴涡轮减速箱的输出轴端装有B2轴法兰盘，B2轴法兰盘上设计有金属刺针。

所述Z滑板两侧设有平衡气缸，平衡气缸的缸体部分与安装在X托板上的气缸上支架连接，平衡气缸的气缸杆与安装在Z滑板上的气缸下支架连接，气缸内通有压缩空气。

所述床身的下方与地面接触位置安装有六个高度可调的垫脚，所述床身上表面的前半部分安装有T形槽台面，所述床身采用矩形空心型钢焊接而成。

所述B1轴涡轮减速箱采用反向零间隙设计。

所述侧板上表面与横梁通过螺钉连接固定在一起。

本发明具有以下有益效果：本发明实现了五轴四联动控制，设计有两个加工工位，四轴联动数控铣加工工位和旋转轴雕刻加工工位，可以根据被加工工件的具体情况选择合适的工位进行加工，设备结构简单，造价低廉，对CNC控制系统要求低，应用范围广。

附图说明