本實(shí)用新型涉及機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及機(jī)床制造，尤其是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心，特別是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心的主軸固定座。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展和國(guó)防建設(shè)的需要，對(duì)高檔數(shù)控機(jī)床提出了迫切的大量需求。機(jī)床是一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的象征，而代表機(jī)床制造業(yè)最高水平的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床則從某種意義上說(shuō)反映了一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展的整體狀況。

五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床又稱為五軸聯(lián)動(dòng)加工中心。加工中心一般分為立式加工中心和臥式加工中心。立式加工中心的回轉(zhuǎn)軸有兩種方式，一種是工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸，另一種是依靠立式主軸頭的回轉(zhuǎn)。就前者而言，設(shè)置在底座上的工作臺(tái)可以環(huán)繞X軸回轉(zhuǎn)，定義為A軸，A軸一般工作范圍+30度至-120度。工作臺(tái)的中間還設(shè)有一個(gè)回轉(zhuǎn)臺(tái)，環(huán)繞Z軸回轉(zhuǎn)，定義為C軸，C軸都是360度回轉(zhuǎn)。這樣通過(guò)A軸與C軸的組合，固定在工作臺(tái)上的工件除了底面之外，其余的五個(gè)面都可以由立式主軸進(jìn)行加工。A軸和C軸最小分度值一般為0.001度，這樣又可以把工件細(xì)分成任意角度，加工出傾斜面、傾斜孔等。A軸和C軸如與XYZ三直線軸實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，就可加工出復(fù)雜的空間曲面。這種設(shè)置方式的優(yōu)點(diǎn)是主軸的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主軸剛性非常好，制造成本比較低。但一般工作臺(tái)不能設(shè)計(jì)太大，承重也較小，特別是當(dāng)A軸回轉(zhuǎn)大于等于90度時(shí)，工件切削時(shí)會(huì)對(duì)工作臺(tái)帶來(lái)很大的承載力矩。另一種是依靠立式主軸頭的回轉(zhuǎn)，主軸前端是一個(gè)回轉(zhuǎn)頭，能自行環(huán)繞Z軸360度，成為C軸，回轉(zhuǎn)頭上還有帶可環(huán)繞軸旋轉(zhuǎn)的A軸，一般 可達(dá)±90度以上，實(shí)現(xiàn)上述同樣的功能。這種設(shè)置方式的優(yōu)點(diǎn)是主軸加工非常靈活，工作臺(tái)也可以設(shè)計(jì)的非常大，客機(jī)龐大的機(jī)身、巨大的發(fā)動(dòng)機(jī)殼都可以在這類加工中心上加工。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)200910028286公開(kāi)了一種五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心，包括床身，龍門架，其包含左右兩個(gè)龍門柱，以及設(shè)置于其間的龍門橫梁，龍門立柱前部安裝可使工作臺(tái)同時(shí)繞AC軸轉(zhuǎn)動(dòng)的直驅(qū)式雙軸精密轉(zhuǎn)臺(tái)。所述龍門架上設(shè)置有可X向運(yùn)動(dòng)的橫梁，前部設(shè)置有Y向運(yùn)動(dòng)的溜板，溜板前部設(shè)有Z向運(yùn)動(dòng)的主軸。床身和龍門架之間的空腔內(nèi)設(shè)有刀庫(kù)。據(jù)稱該發(fā)明具有占地少，節(jié)約空間，運(yùn)行平穩(wěn)，性能穩(wěn)定，抗震性好，能長(zhǎng)期保持精度等效果。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)201310418350公開(kāi)了一種五軸聯(lián)動(dòng)加工機(jī)床，包括，其包括底座、龍門立柱、加工部、工作臺(tái)及擺動(dòng)臺(tái)，所述龍門立柱安裝在所述底座上，所述加工部可移動(dòng)地安裝在所述龍門立柱上，并位于所述底座的上方，所述底座上設(shè)置有第一導(dǎo)軌和第一驅(qū)動(dòng)裝置，所述工作臺(tái)可移動(dòng)地安裝在所述第一導(dǎo)軌上，并與所述第一驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述擺動(dòng)臺(tái)安裝在所述工作臺(tái)上，所述擺動(dòng)臺(tái)的擺動(dòng)軸線平行于所述第一導(dǎo)軌的延伸方向。據(jù)稱該發(fā)明由于擺動(dòng)臺(tái)的擺動(dòng)軸線平行于第一導(dǎo)軌的延伸方向，因此當(dāng)工作臺(tái)停止沿第一導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)，擺動(dòng)臺(tái)不會(huì)因慣性而產(chǎn)生不必要的擺動(dòng)，從而可以避免鐘擺效應(yīng)的產(chǎn)生，提高了加工精度。

然而，現(xiàn)有技術(shù)仍然存在主軸支撐不足，主軸固定座支撐不足，以及主軸的約束剛性不足等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)甚至多個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

本實(shí)用新型發(fā)明人意外發(fā)現(xiàn)，通過(guò)以下技術(shù)方案可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)目的。

一種五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心的主軸固定座(142)，所述主軸固定座 (142)上安裝主軸(14)并通過(guò)兩條移動(dòng)軌道(143)固定于縱向基座(15)上，其特征在于，所述兩條移動(dòng)軌道(143)與主軸中心線(144)三者處于同一平面。

在一個(gè)優(yōu)選的方面，所述主軸固定座可沿Z軸滑動(dòng)。

在一個(gè)優(yōu)選的方面，所述縱向基座通過(guò)四個(gè)固定位(152)固定于沿Y軸滑動(dòng)的滑軌上。

在一個(gè)優(yōu)選的方面，所述四個(gè)固定位和用于在縱向基座上固定Z軸伺服電機(jī)座的上方固定位(153)以及主軸下端(141)構(gòu)成偏六芒星布局(154)。

在一個(gè)優(yōu)選的方面，所述偏六芒星布局(154)的上下間距大于左右間距。

在一個(gè)優(yōu)選的方面，所述縱向基座通過(guò)兩條平行滑軌沿Y軸滑動(dòng)。

在一個(gè)優(yōu)選的方面，所述四個(gè)固定位(152)位于所述兩條平行滑軌上。

在一個(gè)優(yōu)選的方面，所述主軸下端(141)低于所述兩條平行滑軌。

以上優(yōu)選方面之間可以相互組合，各個(gè)方面中的技術(shù)特征亦可彼此組合。

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下一項(xiàng)或多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：

1.大大提高主軸固定座(142)對(duì)主軸(14)的支撐剛性；

2.加大Z軸兩條移動(dòng)軌道(143)的中心距從而提高縱向基座對(duì)主軸固定座的支撐剛性；

3.使得主軸固定座在最大行程懸空狀態(tài)時(shí)仍然保持超強(qiáng)的約束剛性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方案的安裝了主軸的主軸固定座的立體示意圖；

圖2是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方案的安裝于縱向基座的主軸固定座 的立體示意圖；

圖3是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方案的偏六芒星布局的示意圖；

圖4a是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方案的主軸固定座和主軸沿XY平面的截面圖；圖4b是和圖4a比較的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)的截面圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施方案結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1顯示了本實(shí)用新型涉及的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心的主軸固定座的一個(gè)具體實(shí)施方案。

五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工中心(以下簡(jiǎn)稱機(jī)床)可沿XYZ三軸滑動(dòng)和AC兩軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并可沿XYZAC五軸聯(lián)動(dòng)。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床一般包括以下部件：

底座；固定于底座上并可沿X軸滑動(dòng)的橫向基座；固定于橫向基座上并可沿A軸和C軸轉(zhuǎn)動(dòng)的工件臺(tái)；固定于底座上的立柱；固定于立柱上并可沿Y軸滑動(dòng)的縱向基座；固定于縱向基座上并可沿Z軸滑動(dòng)的主軸；和固定于立柱上的自動(dòng)換刀系統(tǒng)。

如圖2-3所示，縱向基座15采用超高穩(wěn)定性偏六芒星高剛性組合結(jié)構(gòu)布局154，能最大程度地保證機(jī)床刀具的高速加工穩(wěn)定性及切削剛性。該偏六芒星布局154的上下間距大于左右間距。

偏六芒星的中部四角為Y軸滑塊的固定位置(四個(gè)固定位152)，偏六芒星頂部角處為Z軸伺服電機(jī)座的固定位153，其支撐剛性直接影響主軸箱高加減速運(yùn)動(dòng)的能力，其為主軸動(dòng)態(tài)性能保證的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)所在。偏六芒星的下部頂角處為主軸下端141。主軸下端141低于縱向基座沿Y軸滑動(dòng)的滑軌位置。

如圖2所示，主軸14通過(guò)主軸固定座142安裝于縱向基座15上，可通過(guò)主軸固定座142沿著Z軸滑動(dòng)，此處主軸下端141處于主軸沿著Z軸上下滑動(dòng)的最下方位置。

如圖1和圖4a所示，主軸固定座142采用中心對(duì)稱式高剛性一體式蜂窩狀結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)為Z軸兩條移動(dòng)軌道143與主軸中心線144三 條者處于同一平面(YZ平面)內(nèi)，大大提高主軸固定座142對(duì)主軸14的支撐剛性。通過(guò)此設(shè)計(jì)可加大Z軸兩條移動(dòng)軌道143的中心距從而提高縱向基座對(duì)主軸固定座的支撐剛性，使得主軸固定座在最大行程懸空狀態(tài)時(shí)仍然保持超強(qiáng)的約束剛性。

另外Z軸移動(dòng)軌道143與主軸中心線144對(duì)稱式共面設(shè)計(jì)可保證主軸與Z軸移動(dòng)軌道143之間無(wú)不必要的懸長(zhǎng)，從而提高Z軸移動(dòng)軌道143對(duì)主軸的約束剛性，并使得整個(gè)上下傳動(dòng)機(jī)構(gòu)更加緊湊并保證傳動(dòng)的有效性。

圖4b顯示了一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)，其中主軸中心線144與Z軸移動(dòng)軌道143所在的平面之間存在懸長(zhǎng)d，這一懸長(zhǎng)降低了Z軸移動(dòng)軌道143對(duì)主軸的約束剛性。

需要說(shuō)明的是，限于篇幅，本實(shí)用新型沒(méi)有詳細(xì)描述五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的更進(jìn)一步的細(xì)節(jié)，比如沿著X，Y和Z軸滑動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方式，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，伺服電機(jī)，控制系統(tǒng)，刀具系統(tǒng)，換刀系統(tǒng)等等，然而這些技術(shù)方面的細(xì)節(jié)均在本領(lǐng)域技術(shù)人員的常識(shí)和能力范圍之內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員亦可參考本實(shí)用新型引用的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)。本實(shí)用新型引用的文獻(xiàn)以全文引用的方式并入本文，仿佛原文引述于此。