[发明专利]可切换三至五轴模式的五轴五联动数控系统及数控机床

说明书

本发明公开了一种可切换三至五轴模式的五轴五联动数控系统，该数控系统包括可以同时切换的XY平台切换模式和三轴、四轴、五轴切换模式，这两个切换模式的结合使得数控系统能够实现六种模式。采用上述数控系统的三轴三联动数控机床可以实现四轴四联动和五轴五联动的功能，还能够通过XY平台的切换以实现陶瓷和玻璃的高速精密切削。

技术领域

本发明涉及一种复合式立式数控加工中心，具体来说是涉及三轴、四轴、五轴转台可模块化更换的数控加工中心，属于数控加工设备技术领域。

背景技术

数控加工中心是一种带有刀库并能自动更换刀具，对工件能够在一定的范围内进行多种加工操作的数控机床。随着世界机床工具产业和制造技术不断发展完善，数控机床技术在复合、智能、环保技术的基础上，通过与控制技术、计算机技术、信息技术有机结合，不断向高速度、高效率、高精度、柔性化、集成化和高可靠性方向发展，出现了向多主轴、多坐标、复合加工以及成套设备自动化方向发展的趋势。

普通的三轴数控机床虽然在市场上实用性比较强，但是对于发展高端产品只用三轴是远远办不到的，因为传统的数控机床加工不出来形状复杂的曲线、曲面零件，只能使用多坐标联动，多轴控制的多轴数控机床才能实现。四轴、五轴联动数控机床能有效地解决复杂、精密、小批量多变零件的加工问题，可以减少加工工时和装夹次数、提高空间自由曲面的加工精度和质量、增加生产柔性、实现对各种复杂精密零件的自动化加工。而且四轴、五轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。

企业引进四轴、五轴联动的数控加工中心势必会提高企业的竞争力，使企业拥有了跨向高精端零件制造行业的入场券。但是，四轴、五轴联动的数控加工中心的售价颇高，特别是五轴联动数控加工中心基本依赖进口，售价高达数百万。然而需要用到五轴联动加工的零件量小且不常有，从管控零件制作成本的角度考虑，企业一般也不会用五轴联动的数控加工中心去加工形状简单的零件，企业购置的五轴联动数控加工中心得不到充分利用，陷入了设备投入大，产出回报低的窘境。

发明内容

本发明要解决的技术方案是提供一种可切换三至五轴模式的五轴五联动数控系统，其是在现有的五轴五联动数控系统上作出的升级改进，采用了该数控系统的三轴三联动机床可拓展成四轴四联动甚至五轴五联动的数控机床；这样的一台模块化、可拓展、多样性的机床售价却远低于市面上的五轴联动数控加工中心。

本发明的技术方案是这样实现的：

可切换三至五轴模式的五轴五联动数控系统，包括：

信息输入单元，用于数控模式信息的输入；数控模式包括可以同时切换的XY平台切换模式和三轴、四轴、五轴切换模式；XY平台切换模式包括XY滚珠丝杆平台模式和XY直线滑轨平台模式；三轴、四轴、五轴切换模式包括三轴模式、四轴模式和五轴模式；

信息接收单元，接收来自信息输入单元的信息，并将信息传送给CPU处理器；

CPU处理器将接受到的信息进行分析处理，并将处理结构输送给执行部；

执行部，由X轴驱动单元、Y轴驱动单元、Z轴驱动单元、A轴驱动单元、C轴驱动单元、X1轴驱动单元和Y1轴驱动单元组成；

锁定部，用于XY滚珠丝杆平台模式或者XY直线滑轨平台模式的锁定。