專利名稱：一種臥式數控五軸鉆銑攻牙專用機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械加工設備，尤其是指一種臥式數控五軸鉆銑攻牙專用機。
背景技術：
立式鉆攻中心機是機械行業中一種常見的孔加工機械，其操作簡單、使用方便，力口工多工藝的產品時，利用刀庫及機械臂等換刀，延長產品加工周期，特別適合單件或小批量產品的加工生產。數控三軸復合機(授權公告號CN 201677175 U)為立式鉆孔、鏜孔、攻牙加工的設備，目前主高的旋轉與進給都是由普通電機和液壓控制，其操作與加工精度運不如數控控制，特別明顯的在于主軸無法達到二次進給或更多交的進給，且加工深度的精度無法控制一致，因它是用都感應開關與機械限位的方式控制其加工深度，故加工精度較欠缺。攻牙主軸的攻牙螺距的改變要更換主軸后端的攻牙螺套，使用起來較為繁鎖。
0003]本發明人即針對上述問題，提出了一種新的設計方案。
發明內容
本發明針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種高精度、高效率、操作人性化、降低用戶成本的多功能型臥式數控五軸鉆銑攻牙專用機。為實現上述目的，本發明采用如下之技術方案一種臥式數控五軸鉆銑攻牙專用機，其特征在于包括機座、立柱、工作臺、五軸主軸箱、主軸、五軸主軸頭、X軸線軌滑塊、X軸滾珠絲桿、X軸伺服電機、Y軸線軌滑塊、Y軸滾珠絲桿、Y軸伺服電機、Z軸線軌滑塊、Z軸滾珠絲桿、Z軸伺服電機、主軸伺服電機、CNC控制系統、液壓系統、潤滑系統、冷卻系統、排屑系統及全封閉式外罩，所述立柱帶動上述工作臺做XY坐標位移動作；所述立柱及五軸主軸頭分別與X軸線軌滑塊及Z軸線軌滑塊連接呈臥式安裝在機座上，所述五軸主軸頭與Z軸滾珠絲桿螺母連接，該Z軸滾珠絲桿螺母與Z軸滾珠絲桿連接，該Z軸滾珠絲桿由Z軸電機座與Z軸尾座固定在機座上，所述Z軸滾珠絲桿由Z軸聯軸器與Z軸伺服電機連接，該Z軸伺服電機旋轉控制五軸主軸頭的進刀與退刀往返動作；所述主軸通過五軸主軸箱內部所設的同步機構由五軸主軸箱外所設的一對主軸同步輪通過同步帶與主軸伺服電機連接，由此五根主軸的旋轉由主軸伺服電機驅動，并帶動刀具作旋轉切削；所述立柱與X軸滾珠絲桿螺母連接，該X軸滾珠絲桿螺母與X軸滾珠絲桿連接，該X軸滾珠絲桿由X軸電機座與X軸尾座固定在機座上，同時該X軸滾珠絲桿由X軸聯軸器與X軸伺服電機連接，由此X軸伺服電機旋轉控制立柱在X軸方向做橫向移動；所述工作臺上固定有雙開液壓虎鉗，且該工作臺與Y軸線軌滑塊呈立式安裝在立柱上，該工作臺與Y軸滾珠絲桿螺母連接，該Y軸滾珠絲桿螺母與Y軸滾珠絲桿連接，該Y軸滾珠絲桿由Y軸電機座與Y軸尾座固定在立柱上，所述Y軸滾珠絲桿由Y軸聯軸器與Y軸伺服電機連接，由此Y軸伺服電機旋轉控制雙開液壓虎鉗在Y軸方向做縱向移動；所述雙開液壓虎鉗的鉗口由所述液壓系統提供壓力，做開模與合模動作來裝卸工件。該專用機各伺服電機及其他各部件通過所述CNC控制系統操作面板數字化管理，根據程序的不同可做出不同的加工工藝。本發明采用上述技術方案后，其有益效果在于所述機座結構布局合理，剛性強，保證設備在加工過程中不變形；而所述立柱為框架式立柱，體積小承載力強，帶動工作臺做XY坐標位移動作；所述工作臺則結構簡易，面積小，安裝雙開液壓虎鉗，動作靈活；所述五軸主軸箱機構中主軸箱采用五軸同步傳動機構，使五根軸由同一主軸電機帶動,配合高精密，高轉速軸承做旋轉切削；采用高精度線軌、絲桿與伺服電機，保證工件的快速位移與高精度的定位；主軸伺服電機功率大，噪音小，旋轉切削扭力大，可快速進刀切削；其中CNC控制系統實現人機一體化，最高可達到六軸聯動，控制整機動作；所述液壓系統體積小，壓力穩定，專供雙開液壓虎鉗的夾緊與松開，保證在加工產品時，工件的穩定與夾緊重復精度；所述潤滑系統自動集中潤滑，延長摩擦面、導軌與絲桿的壽命；所述排屑系統采用液屑分離式自動排屑機構，省除人工除屑的時間及降低勞動強度；采用全封閉式外罩配合自動安全門，促使整機安全安全性能提高及對大大減少設備周邊環境污染。
該設備采用CNC控制系統，操作簡便根據產品外形開一套夾具模具，將它安裝于雙開液壓虎鉗上，校正，即可由開合模按鍵控制夾具模具的張開與合攏，按開模鍵放入工件，雙手按合模鍵夾緊工件，對刀，根據工件的加工工藝，編排好加工程序，設備的X/Y/Z/C軸由程序控制跑位，進行機械加工，如鉆、鉸、鏜、銑、攻等，程序走完，自動門自動開啟，同時夾具模具自動張開，拿出加工好的工件，加工完成后的屑液隨螺旋排屑器排出，屑落入集屑車，液流入水箱。其工作原理是將立式的鉆攻中心機改為臥式固定五軸CNC鉆攻機，工作臺在垂直面上位移，以達到高速、靈活的目的，數控式三軸聯動外加主軸伺服電機，通過CNC電腦程序控制，以完成加工要求。即該臥式數控五軸鉆銑攻牙專用機，利用大攻率主軸伺服電機帶動五根主軸同時旋轉(無需刀庫換刀動作)，配合X/Y/Z三根伺服軸，在CNC系統的控制下做多工藝的孔加工，使工件在一次裝夾的基礎上完成鉆鏜攻銑等多道工藝，配合自動螺旋排屑器及自動安全門，加工效率大大提高，降低勞動強度，為廣大用戶認可和喜愛，其發展勢頭也有替代數控三軸復合機與立式鉆攻中心的趨勢。綜上可知，本發明的專用機具有下述優點1、主軸數量增加；2、主軸的控制更換為全數控模式；3、攻牙無需裝螺紋牙套；4、立式改為臥式操作方便；5，加工工藝范圍擴大；6、用戶成本降低及生產效率提高；7、整體外觀及安全性能提高；8、產品加工精度提高。
圖I是本發明的主視 圖2是本發明中X軸聯動機構 圖3是本發明中Y/Z軸聯動機構圖。
具體實施例方式下面結合附圖與具體實施例來對本發明進行詳細說明如圖I至圖3所示為本發明的一種臥式數控五軸鉆銑攻牙專用機，其特征在于包括機座I、立柱2、工作臺3、五軸主軸箱、主軸5、五軸主軸頭6、X軸線軌滑塊9、X軸滾珠絲桿11、X軸伺服電機12、Y軸線軌滑塊13、Y軸滾珠絲桿14、Y軸伺服電機15、Z軸線軌滑塊16、Z軸滾珠絲桿17、Z軸伺服電機18、主軸伺服電機8、CNC控制系統、液壓系統10、潤滑系統、冷卻系統、排屑系統及全封閉式外罩，所述立柱2帶動上述工作臺3做XY坐標位移動作；所述立柱2及五軸主軸頭6分別與X軸線軌滑塊9及Z軸線軌滑塊16連接呈臥式安裝在機座I上，所述五軸主軸頭6與Z軸滾珠絲桿螺母19連接，該Z軸滾珠絲桿螺母19與Z軸滾珠絲桿17連接，該Z軸滾珠絲桿17由Z軸電機座20與Z軸尾座21固定在機座I上，所述Z軸滾珠絲桿17由Z軸聯軸器24與Z軸伺服電機18連接，該Z軸伺服電機18旋轉控制五軸主軸頭6的進刀與退刀往返動作；所述主軸5通過五軸主軸箱內部所設的同步機構由五軸主軸箱外所設的一對主軸同步輪7通過同步帶與主軸伺服電機8連接，由此五根主軸5的旋轉由主軸伺服電機8驅動，并帶動刀具4作旋轉切削；所述立柱2與X軸滾珠絲桿螺母27連接，該X軸滾珠絲桿螺母27與X軸滾珠絲桿11連接，該X軸滾珠絲桿11由X軸電機座30與X軸尾座31固定在機座I上，同時該X軸滾珠絲桿11由X軸聯軸器16與X軸伺服電機12連接，由此X軸伺服電機12旋轉控制立柱2在X軸方向做橫向移動；所述工作臺3上固定有雙開液壓虎鉗28， 且該工作臺3與Y軸線軌滑塊13呈立式安裝在立柱2上，該工作臺3與Y軸滾珠絲桿螺母25連接，該Y軸滾珠絲桿螺母25與Y軸滾珠絲桿14連接，該Y軸滾珠絲桿14由Y軸電機座22與Y軸尾座26固定在立柱2上，所述Y軸滾珠絲桿14由Y軸聯軸器23與Y軸伺服電機15連接，由此Y軸伺服電機15旋轉控制雙開液壓虎鉗28在Y軸方向做縱向移動；所述雙開液壓虎鉗28的鉗口由所述液壓系統10提供壓力，做開模與合模動作來裝卸工件29。該專用機各伺服電機及其他各部件通過所述CNC控制系統操作面板數字化管理，根據程序的不同可做出不同的加工工藝。本發明的重點在于，所述機座I結構布局合理，剛性強，保證設備在加工過程中不變形；而所述立柱2為框架式立柱，體積小承載力強，帶動工作臺做XY坐標位移動作；所述工作臺3則結構簡易，面積小，安裝雙開液壓虎鉗，動作靈活；所述五軸主軸箱機構中主軸箱采用五軸同步傳動機構,使五根軸由同一主軸電機帶動,配合高精密,高轉速軸承做旋轉切削；采用高精度線軌、絲桿與伺服電機，保證工件的快速位移與高精度的定位；主軸伺服電機8功率大，噪音小，旋轉切削扭力大，可快速進刀切削；其中CNC控制系統實現人機一體化，最高可達到六軸聯動，控制整機動作；所述液壓系統10體積小，壓力穩定，專供雙開液壓虎鉗的夾緊與松開，保證在加工產品時，工件的穩定與夾緊重復精度；所述潤滑系統自動集中潤滑，延長摩擦面、導軌與絲桿的壽命；所述排屑系統采用液屑分離式自動排屑機構，省除人工除屑的時間及降低勞動強度；采用全封閉式外罩配合自動安全門，促使整機安全安全性能提高及對大大減少設備周邊環境污染。該設備采用CNC控制系統，操作簡便根據產品外形開一套夾具模具，將它安裝于雙開液壓虎鉗28上，校正，即可由開合模按鍵控制夾具模具的張開與合攏，按開模鍵放入工件，雙手按合模鍵夾緊工件，對刀，根據工件的加工工藝，編排好加工程序，設備的X/Y/Z/C軸由程序控制跑位，進行機械加工，如鉆、鉸、鏜、銑、攻等，程序走完，自動門自動開啟，同時夾具模具自動張開，拿出加工好的工件，加工完成后的屑液隨螺旋排屑器排出，屑落入集屑車，液流入水箱。其工作原理是將立式的鉆攻中心機改為臥式固定五軸CNC鉆攻機，工作臺在垂直面上位移，以達到高速、靈活的目的，數控式三軸聯動外加主軸伺服電機，通過CNC電腦程序控制，以完成加工要求。即該臥式數控五軸鉆銑攻牙專用機，利用大攻率主軸伺服電機8帶動五根主軸5同時旋轉(無需刀庫換刀動作)，配合X/Y/Z三根伺服軸，在CNC系統的控制下做多工藝的孔加工，使工件在一次裝夾的基礎上完成鉆鏜攻銑等多道工藝，配合自動螺旋排屑器及自動安全門，加工效率大大提高，降低勞動強度，為廣大用戶認可和喜愛，其發展勢頭也有替代數控三軸復合機與立式鉆攻中心的趨勢。綜上可知，本發明的專用機具有下述優點1、主軸數量增加；2、主軸的控制更換為全數控模式；3、攻牙無需裝螺紋牙套；4、立式改為臥式操作方便；5，加工工藝范圍擴大；6、用戶成本降低及生產效率提高；7、整體外觀及安全性能提高；8、產品加工精度提高。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明的技術范圍作任何限制，故凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種臥式數控五軸鉆銑攻牙專用機，其特征在于包括機座(I)、立柱(2)、工作臺(3)、五軸主軸箱、主軸(5)、五軸主軸頭(6)、X軸線軌滑塊(9)、X軸滾珠絲桿(11)、X軸伺服電機(12)、Y軸線軌滑塊(13)、Y軸滾珠絲桿(14)、Y軸伺服電機(15)、Z軸線軌滑塊(16)、Z軸滾珠絲桿(17)、Z軸伺服電機(18)、主軸伺服電機⑶、CNC控制系統、液壓系統(10)、潤滑系統、冷卻系統、排屑系統及全封閉式外罩，所述立柱(2)帶動上述工作臺(3)做XY坐標位移動作；所述立柱(2)及五軸主軸頭(6)分別與X軸線軌滑塊(9)及Z軸線軌滑塊(16)連接呈臥式安裝在機座(I)上，所述五軸主軸頭出)與Z軸滾珠絲桿螺母(19)連接，該Z軸滾珠絲桿螺母(19)與Z軸滾珠絲桿(17)連接，該Z軸滾珠絲桿(17)由Z軸電機座(20)與Z軸尾座(21)固定在機座(I)上，所述Z軸滾珠絲桿(17)由Z軸聯軸器(24)與Z軸伺服電機(18)連接，該Z軸伺服電機(18)旋轉控制五軸主軸頭￠)的進刀與退刀往返動作；所述主軸(5)通過五軸主軸箱內部所設的同步機構由五軸主軸箱外所設的一對主軸同步輪(7)通過同步帶與主軸伺服電機(8)連接，由此五根主軸(5)的旋轉由主軸伺服電機(8)驅動，并帶動刀具(4)作旋轉切削；所述立柱(2)與X軸滾珠絲桿螺母(27)連接，該X軸滾珠絲桿螺母(27)與X軸滾珠絲桿(11)連接，該X軸滾珠絲桿(11)由X軸電機座(30)與X軸尾座(31)固定在機座(I)上，同時該X軸滾珠絲桿(11)由X軸聯軸器(16)與X軸伺服電機(12)連接，由此X軸伺服電機(12)旋轉控制立柱(2)在X軸方向做橫向移動；所述工作臺(3)上固定有雙開液壓虎鉗(28)，且該工作臺(3)與Y軸線軌滑塊(13)呈立式安裝在立柱(2)上，該工作臺(3)與Y軸滾珠絲桿螺母(25)連接，該Y軸滾珠絲桿螺母(25)與Y軸滾珠絲桿(14)連接，該Y軸滾珠絲桿(14)由Y軸電機座(22)與Y軸尾座(26)固定在立柱(2)上，所述Y軸滾珠絲桿(14)由Y軸聯軸器(23)與Y軸伺服電機(15)連接，由此Y軸伺服電機(15)旋轉控制雙開液壓虎鉗(28)在Y軸方向做縱向移動；所述雙開液壓虎鉗(28)的鉗口由所述液壓系統(10)提供壓力，做開模與合模動作來裝卸工件(29)。
2.根據權利要求I所述的臥式數控五軸鉆銑攻牙專用機，其特征在于該專用機各伺服電機及其他各部件通過所述CNC控制系統操作面板數字化管理，根據程序的不同可做出不同的加工工藝。
全文摘要
本發明公開一種臥式數控五軸鉆銑攻牙專用機，其特征在于包括機座(1)、立柱(2)、工作臺(3)、五軸主軸箱、主軸(5)、五軸主軸頭(6)、X軸線軌滑塊(9)、X軸滾珠絲桿(11)、X軸伺服電機(12)、Y軸線軌滑塊(13)、Y軸滾珠絲桿(14)、Y軸伺服電機(15)、Z軸線軌滑塊(16)、Z軸滾珠絲桿(17)、Z軸伺服電機(18)、主軸伺服電機(8)、CNC控制系統、液壓系統(10)、潤滑系統、冷卻系統、排屑系統及全封閉式外罩，利用大攻率主軸伺服電機帶動五根主軸同時旋轉，配合三根伺服軸，在CNC系統控制下做多工藝孔加工，一次裝夾的基礎上完成鉆鏜攻銑等多道工藝，加工效率大大提高，降低勞動強度。
文檔編號B23B19/00GK102699771SQ20121015372
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月18日 優先權日2012年5月18日
發明者林世清 申請人:福建瑜鼎機械有限公司