[发明专利]一种五轴全闭环加工中心

说明书

本发明提供了一种五轴全闭环加工中心，包括：加工中心本体，所述加工中心本体内设置X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、A轴支撑座及C轴工作台，所述X轴导轨上设置第一直光栅，所述Y轴导轨上设置第二直光栅，所述Z轴导轨上设置第三直光栅，所述A轴支撑座上设置第一圆光栅，所述C轴工作台上设置第二圆光栅。本发明中，通过设置第一直光栅、第二直光栅、第三直光栅、第一圆光栅及第二圆光栅，并分别检测X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、A轴支撑座及C轴工作台上部件的运动，对五轴运动位置检测，利用光栅尺做位置反馈元件，能够直接测量移动部件的实际位置，提高了控制精度，实现了全闭环控制，从而提高加工中心的定位精度与加工精度。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种五轴全闭环加工中心。

背景技术

五轴联动加工中心也叫五轴加工中心，是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的加工中心，这种加工中心系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。五轴联动数控加工中心系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点，工件一次装夹就可完成复杂的加工。能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。五轴加工中心和五面体加工中心是有很大区别的。很多人不知道这一点，误把五面体加工中心当做五轴加工中心。五轴加工中心有x,y,z,a,c五个轴，xyz和ac轴形成五轴联动加工，擅长空间曲面加工，异型加工，镂空加工，打孔，斜孔，斜切等。而“五面体加工中心”则是类似于三轴加工中心，只是它可以同时做五个面，但是它无法做异型加工，打斜孔，切割斜面等。

现有的五轴加工中心大多采用半闭环系统，半闭环系统的检测反馈信号是从伺服电机轴上的编码器上取得的，这种反馈信号取自电动机出轴或滚珠丝杠，而不是取自机床终端运动部件上，只是读取伺服电机尾端编码器的脉冲数来当实际位置脉冲，由于半闭环系统中后续传动链误差的影响，如丝杆的热膨胀，或温度变化带来的机床的热膨胀，导致定位的过程中出现误差，定位精度较差，加工精度低，而航空航天等高端装置制造领域需要较高的定位及加工精度，因此，本发明提供了一种五轴全闭环加工中心，适用于汽车产业、军工产业、航天航空等领域高速零件的加工。

发明内容

本发明提供一种五轴全闭环加工中心，用以解决现有的五轴加工中心大多采用半闭环系统，半闭环系统的检测反馈信号是从伺服电机轴上的编码器上取得的，会导致定位的过程中出现误差，定位精度较差，加工精度低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种五轴全闭环加工中心，包括：加工中心本体，所述加工中心本体内设置X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨、A轴支撑座及C轴工作台，所述X轴导轨上设置第一直光栅，所述Y轴导轨上设置第二直光栅，所述Z轴导轨上设置第三直光栅，所述A轴支撑座上设置第一圆光栅，所述C轴工作台上设置第二圆光栅。

优选的，所述加工中心本体内设置底座，所述底座上表面左右两侧对称设置有固定板，所述Y轴导轨设置为两个，两个所述Y轴导轨分别设置在两侧的固定板上表面，所述Y轴导轨上滑动设置第一滑台，所述第一滑台沿所述Y轴导轨前后水平滑动，所述第一滑台两端分别于两侧的所述Y轴导轨滑动连接，所述X轴导轨设置在所述第一滑台前侧壁，所述X轴导轨垂直于所述Y轴导轨，所述X轴导轨上滑动设置第二滑台，所述第二滑台沿所述X轴导轨左右水平滑动，所述Z轴导轨竖直设置在所述第二滑台前侧壁，所述Z轴导轨与所述X轴导轨、所述Z轴导轨相互垂直，所述Z轴导轨上滑动设置安装架，所述安装架沿所述Z轴导轨竖直上下滑动，所述安装架内设置主轴，所述主轴下端设置切削刀具。

优选的，所述第二滑台与所述安装架均采用直线电机驱动，所述第一滑台采用双直线电机驱动。

优选的，所述主轴采用内藏式设计，所述主轴内设置马达结构，所述主轴内部还设置温度管理装置，所述温度管理装置包括冷却管道，所述冷却管道内部设置冷却油。