[发明专利]一种全直驱五轴加工机床

说明书

一种全直驱五轴加工机床，属于机床设计领域，包括基床、AC轴复合转台、X轴传动机构、Y轴传动机构和Z轴传动机构，AC轴复合转台设置在X轴传动机构上，Y轴传动机构设置在Z轴传动机构上；还包括可以在基床上移动的装夹机构和交换机构，装夹机构的移动方向与X轴传动机构的传动方向平行；交换机构设置在装夹机构、X轴传动机构之间且交换机构的移动方向与装夹机构的移动方向垂直；交换机构用于将在装夹机构中装夹好的工件转运到AC轴复合转台上并同时将AC轴复合转台上完成加工的零部件转运到装夹机构上；通过在机床上增设装夹机构和交换机构，实现装夹区与加工区的分离，使得叶轮工件的加工和换装之间互不影响，提高机床对叶轮工件的加工效率。

技术领域

本发明属于机床设计领域，具体为一种一种全直驱五轴加工机床。

背景技术

五轴数控机床具有自动化程度高、加工精度高、柔性好等优势，目前已经广泛应用于现代制造业中，并且得到了迅速的发展，尤其是对于摇篮式AC回转台五轴机床，摇篮式AC回转工作台五轴加工中心在加工叶轮工件上存在普遍的运用，叶轮工件固定在回转工作台C上，可以通过回转工作台C旋转C角，通过回转工作台A摆动A角。两旋转轴垂直相交，两个旋转轴的零点偏差以及两个旋转轴回转中心在空间Y、Z两个方向上的偏差值对于五轴联动加工起着至关重要的作用。

但是目前的机床设计的都是加工区和装夹区均在同一位置的设计方式，即对叶轮工件的拆装和加工都是在回转工作台C上，这样使得当需要对工件进行换装时，往往首先需要停机检查叶轮工件质量，如实质量合格，就直接将加工完成的叶轮工件拆下，换上另外的毛坯叶轮；若是存在瑕疵，则需要继续进一步的优化加工，直至符合要求后再更换；这样的操作方式虽然能够有效的保证叶轮工件加工的质量，但是却降低了加工效率。

发明内容

针对现有技术中存在问题，本发明提出了一种新的方案，通过在机床上增设装夹机构和交换机构，来实现装夹区与加工区的分离的目的。

本发明提出的技术方案如下：

一种全直驱五轴加工机床，包括基床、AC轴复合转台、X轴传动机构、Y轴传动机构和Z轴传动机构，所述AC轴复合转台设置在所述X轴传动机构上，所述Y轴传动机构设置在所述Z轴传动机构上；其特征在于，

还包括可以在所述基床上移动的装夹机构和交换机构，所述装夹机构用于装夹待加工工件，所述装夹机构的移动方向与所述X轴传动机构的传动方向平行；

所述交换机构设置在所述装夹机构、X轴传动机构之间且所述交换机构的移动方向与所述装夹机构的移动方向垂直；所述交换机构用于将在所述装夹机构中装夹好的工件转运到AC轴复合转台上并同时将AC轴复合转台上完成加工的零部件转运到装夹机构上，从而实现装夹区与加工区的分离。

进一步的，所述AC轴复合转台包括固定在X轴传动机构上的A轴模块和设置在A轴模块上的C轴模块，所述C轴模块与所述装夹机构上均固定有母盘结构件；每个所述母盘结构件上均可拆卸的安装有子盘结构件；所述交换机构将所述装夹机构上的子盘结构件夹取放置安装到所述C轴模块上的母盘结构件上。

进一步的，所述交换机构包括立柱和旋转交换件，所述立柱可移动的设置在所述基床上，所述旋转交换件可转动的设置在所述立柱的上端，所述旋转交换件的两端分别设置有卡口，所述卡口呈月牙状结构；所述子盘结构件上设有与所述卡口相适配的卡轴，所述卡口与所述卡轴卡接配合以夹取所述子盘结构件。

进一步的，所述子盘结构件还包括平台部和插接部，所述平台部用于固定待加工工件，所述插接部用于与所述母盘结构件的卡接；所述卡轴与所述插接部、平台部同轴设置并位于两者之间，所述卡轴的外圆直径小于所述插接部、平台部的外圆直径。

进一步的，所述母盘结构件包括固定部和卡接部，所述卡接部固定在所述固定部上并与所述插接部相对应，所述插接部与所述卡接部插接卡合实现所述子盘结构件与所述母盘结构件的可拆卸连接。