带有卧式摆头结构的多轴数控机床制造技术

本实用新型专利技术涉及数控加工领域，尤其涉及带有卧式摆头结构的多轴数控机床。其包括基座、横向滑台、纵向滑台、摆头、主轴、球刀和竖向滑台，所述基座前部设有前立架，所述基座后部安装有横向驱动机构，所述横向滑台安装在横向驱动机构上，所述横向滑台上设有纵向驱动机构，所述纵向滑台安装在纵向驱动机构上，所述纵向滑台上安装有摆转驱动机构。本实用新型专利技术的优点在于利用摆转驱动机构实现了摆头的卧式安装，从而将摆头及其上安装的主轴的重量以弯矩形式施加到摆转驱动机构的转轴上且减速电机对该负载不敏感，影响可忽略不计，避免了立式摆头的重心不过回转轴线而出现附加载荷转矩而影响摆头运动精度的问题。

Multi axis CNC machine tool with horizontal pendulum head structure

The utility model relates to the field of numerical control processing, in particular to a multi axis numerical control machine tool with a horizontal swing head structure. It includes a base seat, a transverse slide table, a vertical slide table, a pendulum head, a spindle, a ball knife and a vertical slide table. The front of the base is provided with a front stand, the rear part of the base is equipped with a lateral driving mechanism, the transverse slide table is mounted on a lateral driving mechanism, the transverse slide table is provided with a longitudinal driving mechanism, and the longitudinal slide table is installed. On the longitudinal driving mechanism, the longitudinal sliding table is equipped with a swing driving mechanism. The advantage of the utility model is to use the swing drive mechanism to realize the horizontal installation of the pendulum head, so that the weight of the spindle and the main shaft installed on the pendulum are applied to the rotating shaft of the swing driving mechanism, and the speed reduction motor is insensitive to the load, the influence can be ignored, and the center of gravity of the vertical pendulum is avoided. The additional load torque affects the movement accuracy of the pendulum head.

【技术实现步骤摘要】
带有卧式摆头结构的多轴数控机床
本技术涉及数控加工领域，尤其涉及带有卧式摆头结构的多轴数控机床。
技术介绍
随着机械加工技术的发展，对形状复杂的艺术品等小工件的加工要求越来越高，多轴数控机床的出现为复杂零件的加工提供了必要的保障。在多轴数控加工中，需要通过机床末端的摆头机构对刀具的加工姿态进行调整，现有的该型机床的摆头为立式结构，摆头运转惯性大，旋转精度得不到保障，影响加工质量，机床寿命低。若能将摆头改成卧式结构，则可极大地提高加工精度。现在还没有一种摆动动作灵敏，加工精度高的带有卧式摆头结构的多轴数控机床。
技术实现思路
本技术要解决的问题是如何克服现有技术的不足，提供带有卧式摆头结构的多轴数控机床。本技术为实现上述目的采用的技术方案是：带有卧式摆头结构的多轴数控机床，包括基座、横向滑台、纵向滑台、摆头、主轴、球刀和竖向滑台，所述基座前部设有前立架，所述基座后部安装有横向驱动机构，所述横向滑台安装在横向驱动机构上，所述横向滑台上设有纵向驱动机构，所述纵向滑台安装在纵向驱动机构上，所述纵向滑台上安装有摆转驱动机构，所述摆头通过摆转驱动机构安装在纵向滑台上，所述主轴横向安装在摆头上，所述球刀安装在主轴端部，所述前立架上安装有竖向驱动机构，所述竖向滑台通过竖向驱动机构安装在所述前立架上，所述竖向滑台上设有工件夹持座。进一步，所述横向驱动机构、竖向驱动机构和纵向驱动机构均包括直线滑轨装置、丝杠传动机构、带传动机构和步进电机。进一步，所述摆转驱动机构包括减速电机装置且摆转驱动机构的回转轴线为竖向。进一步，所述摆头上设有螺栓活动安装调节机构。进一步，所述球刀的端部球头位于摆转驱动机构的回转轴线上。本技术的优点在于利用摆转驱动机构实现了摆头的卧式安装，从而将摆头及其上安装的主轴的重量以弯矩形式施加到摆转驱动机构的转轴上且减速电机对该负载不敏感，影响可忽略不计，避免了立式摆头的重心不过回转轴线而出现附加载荷转矩而影响摆头运动精度的问题，另外，本技术采用将竖向运动分离到工件的运动处，同样实现了刀头与工件间的竖向相对运动，并提高了运动精度，同时，通过合理的安装调整使球刀的端部球头位于摆转驱动机构的回转轴线上，保证了摆头的运动加工精度。本技术通过合理的摆头结构布局，极大提高了加工精度，具有很高的实用价值。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：图1是本技术的整体结构示意图。具体实施方式图1所示，带有卧式摆头结构的多轴数控机床，包括基座1、横向滑台2、纵向滑台3、摆头4、主轴5、球刀6和竖向滑台7，所述基座1前部设有前立架11，所述基座1后部安装有横向驱动机构12，所述横向滑台2安装在横向驱动机构12上，所述横向滑台2上设有纵向驱动机构21，所述纵向滑台3安装在纵向驱动机构21上，所述纵向滑台3上安装有摆转驱动机构31，所述摆头4通过摆转驱动机构31安装在纵向滑台3上，所述主轴5横向安装在摆头4上，所述球刀6安装在主轴5端部，所述前立架11上安装有竖向驱动机构13，所述竖向滑台7通过竖向驱动机构13安装在所述前立架11上，所述竖向滑台7上设有工件夹持座71。所述横向驱动机构12、竖向驱动机构13和纵向驱动机构21均包括直线滑轨装置、丝杠传动机构、带传动机构和步进电机，步进电机通过带传动机构带动丝杠传动机构运动，并且同时利用直线滑轨装置而实现相应的直线运动。所述摆转驱动机构31包括减速电机装置且摆转驱动机构31的回转轴线为竖向。所述摆头4上设有螺栓活动安装调节机构，对于所属技术人员来说，在摆头4上安装主轴5的方式是本领域的公知技术，所述螺栓活动安装调节机构可以是腰形孔螺栓安装结构，即通过螺栓将主轴5固定在摆头4的安装座上，当需要进行调节时，可松开螺栓，并使主轴5相对摆头4的安装座滑动，同时螺栓在安装座的腰形孔中滑动，从而进一步实现球刀6的端部球头与摆转驱动机构31的回转轴线之间的相对距离调整，在将球刀6的端部球头调整到指定位置后，可拧紧螺栓而将主轴5的位置固定。所述球刀6的端部球头位于摆转驱动机构31的回转轴线上，从而在加工过程中，只要横向、纵向和竖向的位置确定，球刀6的端部球头与与工件的相对位置就确定，摆头4运动只是调整球刀6的端部球头的姿态，不会产生附加的位移，保证了运动精度。实际运行时，可将工件固定安装在工件夹持座71，首先可通过调节主轴5在摆头4上的安装位置，使球刀6的端部球头位于摆转驱动机构31的回转轴线上，然后通过机床控制系统控制横向驱动机构12、竖向驱动机构13和纵向驱动机构21运动，使球刀6的端部球头到达工件上的指定位置，从而实现在指定位置的加工，通过控制摆转驱动机构31运动可使摆头4产生摆转运动，从而实现对工件指定位置不同角度方位加工，在控制系统的作用下，机床可对不同位置进行连续的加工，从而完成整个数控加工过程。上述实施例只是为了说明本技术的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本技术的内容并据以实施，并不能以此限制本技术的保护范围。凡是根据本
技术实现思路
的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
带有卧式摆头结构的多轴数控机床，其特征在于：包括基座、横向滑台、纵向滑台、摆头、主轴、球刀和竖向滑台，所述基座前部设有前立架，所述基座后部安装有横向驱动机构，所述横向滑台安装在横向驱动机构上，所述横向滑台上设有纵向驱动机构，所述纵向滑台安装在纵向驱动机构上，所述纵向滑台上安装有摆转驱动机构，所述摆头通过摆转驱动机构安装在纵向滑台上，所述主轴横向安装在摆头上，所述球刀安装在主轴端部，所述前立架上安装有竖向驱动机构，所述竖向滑台通过竖向驱动机构安装在所述前立架上，所述竖向滑台上设有工件夹持座。

【技术特征摘要】
1.带有卧式摆头结构的多轴数控机床，其特征在于：包括基座、横向滑台、纵向滑台、摆头、主轴、球刀和竖向滑台，所述基座前部设有前立架，所述基座后部安装有横向驱动机构，所述横向滑台安装在横向驱动机构上，所述横向滑台上设有纵向驱动机构，所述纵向滑台安装在纵向驱动机构上，所述纵向滑台上安装有摆转驱动机构，所述摆头通过摆转驱动机构安装在纵向滑台上，所述主轴横向安装在摆头上，所述球刀安装在主轴端部，所述前立架上安装有竖向驱动机构，所述竖向滑台通过竖向驱动机构安装在所述前立架上，所述竖向滑台上设有工件夹持座。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：于浩源，陶喜冰，李远强，
申请(专利权)人：青岛科捷机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37