專利名稱：五軸自由曲面加工機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及加工機床，尤其是涉及自由曲面加工機床。
背景技術(shù)：
自由曲面?zhèn)鹘y(tǒng)上大都使用三軸數(shù)控來進行加工，但用三軸數(shù)控加工的自由曲面會產(chǎn)生刀具干涉現(xiàn)象，降低 了自由曲面質(zhì)量，影響自由曲面的使用效果。本申請人于2017年3月申請了一項專利號為“ZL2007100345473”、名稱為“非對稱非球面透鏡的加工方法”的新技術(shù)，該項新技術(shù)采用兩轉(zhuǎn)兩移四軸系統(tǒng)來加工自由曲面，能完全解決三軸數(shù)控加工自由曲面產(chǎn)生刀具干涉的問題，可提高自由曲面加工質(zhì)量和使用效果。但該專利技術(shù)在實際使用中存在的不足之處是在一道工序中不能一次裝夾完成曲面的粗加工和精加工，需要調(diào)換刀具，而刀具調(diào)換裝夾和校準所花費的時間很長，因而自由曲面加工效率還不夠高。

實用新型內(nèi)容針對上述四軸加工自由曲面的機床所存在的加工效率不夠高的問題，本實用新型提供了一中利用三移兩轉(zhuǎn)來加工自由曲面，不僅自由曲面質(zhì)量高，而且加工效率高的五軸自由曲面加工機床。本實用新型要解決的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是所述五軸自由曲面加工機床包括設(shè)置在機座上的伺服轉(zhuǎn)臺，可在伺服轉(zhuǎn)臺上作Z — X移動并能自身旋轉(zhuǎn)的主軸以及可同時作Z軸方向上下移動和X軸方向左右移動的刀架。本實用新型五軸運動是指裝有加工工件并能自身旋轉(zhuǎn)運動的主軸，主軸設(shè)置在可作Z軸方向上下移動或作Z-X傾斜方向移動的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌設(shè)置在可作旋轉(zhuǎn)運動的伺服轉(zhuǎn)臺上，設(shè)置在機座上可作X方向左右移動運動的導(dǎo)軌，設(shè)置在導(dǎo)軌上可作Z軸方向上下移動運動的刀架。本實用新型由于在現(xiàn)有四軸加工機床上增加了可使刀架作X軸方向左右移動的第五軸，因而就可在左右和上下移動的導(dǎo)軌上設(shè)置水平刀架和垂直刀架，一次就可裝夾粗加刀具和精加刀具，通過刀架的左右和上下移動進行粗加工和精加工，實現(xiàn)在一道工序上一次刀具裝夾完成自由曲面加工，在加工自由曲面時，不僅可使自由曲面不產(chǎn)生刀具干涉現(xiàn)象，確保自由曲面加工質(zhì)量，而且大大減少了刀具裝夾和校準時間，從而提高了自由曲面加工效率。

圖I是本實用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實用新型的右視結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中，I、機座2、伺服電機I 3、伺服轉(zhuǎn)臺4、傳動螺桿I 5、導(dǎo)軌I 6、工作臺I 7、傳動螺桿II 8、導(dǎo)軌II 9、工作臺II 10、伺服電機II 11、傳動螺桿III 12、工作臺III 13、刀架14、刀具15、工件16、主軸箱17、主軸18、伺服電機III 19、伺服電機IV 20、導(dǎo)軌III。
具體實施方式
在圖I和圖2中，所述五軸自由曲面加工機床包括機座I、伺服轉(zhuǎn)臺3、伺服電機
I2、傳動螺桿I 4、導(dǎo)軌I 5、工作臺I 6、傳動螺桿II 7、導(dǎo)軌II 8、工作臺II 9、伺服電機
II10、傳動螺桿III 11、工作臺III 12、刀架13、主軸箱16、主軸17、伺服電機III 18、伺服電機IV 19和導(dǎo)軌III 20，伺服轉(zhuǎn)臺固定設(shè)置在機座上，所述伺服轉(zhuǎn)臺3上設(shè)置有導(dǎo)軌I 5，導(dǎo)軌I上設(shè)置有工作臺I 6，工作臺I中設(shè)置有傳動螺桿I 4，傳動螺桿I 4由伺服電機I 2驅(qū)動，工作臺I上固定設(shè)置有主軸箱16，主軸箱內(nèi)設(shè)置有主軸17，主軸17由伺服電機III18驅(qū)動，主軸上端固定裝有工件15，主軸可在伺服轉(zhuǎn)臺上作Z — X移動，所述Z — X移動包括當伺服轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)到導(dǎo)軌I 5成垂直狀態(tài)時，工作臺I 6帶動主軸作Z軸方向的上下移動；當伺服轉(zhuǎn)臺從垂直狀態(tài)(Z軸方向)向左或右旋轉(zhuǎn)成傾斜狀態(tài)時，工作臺I 6帶動主軸偏離Z軸作 Z— X傾斜方向移動；在機座上設(shè)置有導(dǎo)軌II 8，導(dǎo)軌II上設(shè)置有工作臺II 9，工作臺II中設(shè)置有傳動螺桿II 7，傳動螺桿II 7由伺服電機IV 19驅(qū)動，工作臺II上設(shè)置有導(dǎo)軌III 20，導(dǎo)軌III上設(shè)置有工作臺III 12，工作臺III上設(shè)置有傳動螺桿III 11，傳動螺桿III由伺服電機II 10驅(qū)動，在工作臺III 12上一側(cè)設(shè)置有水平的刀架13，另一側(cè)設(shè)置有垂直的刀架13，水平設(shè)置的刀架兩端均裝有刀具14，垂直設(shè)置的刀架下端裝有刀具14，所述導(dǎo)軌與工作臺呈滑動配合。本實用新型全部采用電腦控制，通過參數(shù)設(shè)定，可進行五軸聯(lián)動加工自由曲面，根據(jù)工件的具體加工要求，也可選擇四軸或三軸聯(lián)動進行粗精同時加工，從而可實現(xiàn)車、銑、磨等多種加工方式的粗精加工。
權(quán)利要求1.五軸自由曲面加工機床，其特征是它包括設(shè)置在機座(I)上的伺服轉(zhuǎn)臺(3)，可在伺服轉(zhuǎn)臺上作Z — X移動并能自身旋轉(zhuǎn)的主軸(17)以及可同時作Z軸方向上下移動和X軸方向左右移動的刀架(13)。
專利摘要本實用新型公開了五軸自由曲面加工機床，它包括設(shè)置在機座(1)上的伺服轉(zhuǎn)臺(3)，可在伺服轉(zhuǎn)臺上作Z－X移動并能自身旋轉(zhuǎn)的主軸(17)以及可同時作Z軸方向上下移動和X軸方向左右移動的刀架(13)。本實用新型由于在現(xiàn)有四軸加工機床上增加了可使刀架作X軸方向左右移動的第五軸，因而就可在左右和上下移動的導(dǎo)軌上設(shè)置水平刀架和垂直刀架，一次就可裝夾粗加刀具和精加刀具，通過刀架的左右和上下移動進行粗加工和精加工，實現(xiàn)在一道工序上一次刀具裝夾完成自由曲面加工，在加工自由曲面時，不僅可使自由曲面不產(chǎn)生刀具干涉現(xiàn)象，確保自由曲面加工質(zhì)量，而且大大減少了刀具裝夾和校準時間，從而提高了自由曲面加工效率。
文檔編號B23Q37/00GK202640023SQ20122031380
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者王中安 申請人:王中安