[实用新型]五轴联动数控加工中心

说明书

技术领域

本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其是涉及一种五轴联动数控加工中心。

背景技术

现有技术中，数控加工中心的类型已经有很多，但是仍然存在不少缺点，一般适合加工轴类零件、箱体类零件，不太适合叶轮类零件。而且，大多占地面积较大，机床利用率不高。

(1)从数控加工中心的主体结构上来分析，传统龙门结构类型较多，工作台为X轴，在龙门架下方来回运动，工作台及工件尺寸及重量都很大，Y/Z两轴在龙门架上运动，这种结构类型的缺点是机床占地面积较大，X轴负载大，不易实现高速运动，且龙门架刚性相对较差。另外一种龙门式结构，不仅横梁运动，立柱也随着模型一起运动，一般X轴下方需要两根丝杠和两个驱动电机，但因丝杠驱动时丝母会对丝杠施以扭力，加上丝杠长度过长会产生晃动现象，从而影响切削工件的形状及尺寸精度，且长期使用或受异物污染时，受磨损会影响丝杠的节距与直度，有相当的误差背隙值增加，造成切削工件形状或尺寸误差的增加，成本高，刚性及稳定性都不易保证；同时由于龙门架较高，运动速度很难提升，切削力相对较小，使得振动对机床的影响就较大。

(2)传统的数控转台多用蜗轮蜗杆通过伺服电机来驱动，蜗轮蜗杆传动有精度无力量，有力量无精度，反向间隙无法克服。主要表现在：①由于传动链中的间隙和蜗轮蜗杆摩擦较大，带来的磨损也比较大，从而使得回转速度、传动精度受到很大影响。②蜗轮蜗杆传动效率较低，转动速度受到很大限制，通常均在3000rpm以下。③蜗轮蜗杆或联轴器均不可避免的存在一定的间隙，特别是反复高频时的正反向转动中就有很大影响。③蜗轮蜗杆传动由于传动路径较长，弹性变形也会影响传动精度。

(3)传统的动梁式龙门结构普遍采用双驱动方式，即左右都有一套由丝杠及电机组成的动力机构，推动横梁部件移动。在理想情况下，两个电机、两个丝杠都有相同的参数，不会出现异常现象。但实际上，两个电机及两根丝杠的参数不可能完全相同，在实际加工中，就会出现不同步现象。程度轻微时，震动大，噪音大，零件精度降低，表面粗糙；严重情况下，系统还会出错，而且故障频率较高，因为磨损不同步和热变形不均匀等原因，每过一段时间，故障会重复出现一次，这就给实际应用带来很多困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种五轴联动数控加工中心，它结构新颖、占地少、节约空间、成本较低；运行平稳、性能稳定、抗震性好，能保持长期的精度；工作台传动精度高，速度快；机床运动轴具有较高的动态性能、调节特性，以及定位精度和重复定位精度，能为加工模具自由曲面提供了最佳条件。

本实用新型的技术方案是：一种五轴联动数控加工中心，它包括床身、固定于床身上方的龙门架，所述龙门架包含有左右两个龙门立柱，以及设置于两个龙门立柱间的固定龙门横梁，龙门立柱的前部安装有可使工作台同时绕A、C轴转动的直驱式双轴精密转台；所述龙门架上设置有可Y向运动的横梁，横梁前部设置有可X向运动的溜板，溜板前部设置有可Z向运动的主轴箱，主轴箱设置有主轴孔，主轴孔内设置有主轴；床身和龙门架之间的空腔内设置有刀库。

以下对上述技术方案作进一步的说明：

所述龙门立柱上表面上设置有Y向导轨安装面，Y向导轨安装面上安装有Y向导轨；横梁下部设置有Y向滑块安装面，Y向滑块安装面上安装有Y向滑块；Y向滑块可滑动的设置在Y向导轨上。

所述横梁前部的上下部位分别设置有X向导轨安装面，X向导轨安装面上安装有X向导轨；溜板背部设置有X向滑块安装面，X向滑块安装面上安装有X向滑块；X向滑块可滑动的设置在X向导轨上。

所述溜板前部设置有Z向滑块安装面，Z向滑块安装面上安装有Z向滑块；主轴箱背面设置有Z向导轨安装面，Z向导轨安装面上安装有Z向导轨；Z向滑块可滑动的设置在Z向导轨上。

所述直驱式双轴精密转台包括A轴力矩电机、C轴架、C轴力矩电机、工作台、轴承座，A轴力矩电机、轴承座分别固定到两边的龙门立柱上，C轴架一边连接到A轴力矩电机的主轴上，另一边连接到轴承座的主轴上，C轴架随A轴力矩电机的主轴转动而转动，A轴力矩电机的主轴作A轴转动，C轴架上安装有C轴力矩电机，C轴力矩电机的主轴上设置有工作台，工作台随C轴力矩电机的主轴转动而转动，C轴力矩电机的主轴作C轴转动。

所述主轴箱内部设置有油缸安装孔，油缸安装孔内安装有液压配重油缸。