專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)控加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)控加工裝置。
背景技術(shù)：
五軸聯(lián)動(dòng)加工中心程序的編寫(xiě)需要借助CAM編程軟件來(lái)完成，但是在實(shí)際編程中，需要五軸編程人員和加工中心機(jī)床操作人員的密切配合。首先操作人員必須測(cè)出工件在機(jī)床上裝夾時(shí)與兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸之間的具體位置和刀具實(shí)際長(zhǎng)度，編程人員根據(jù)操作人員測(cè)出的數(shù)據(jù)重新設(shè)置CAM中的坐標(biāo)系和刀具長(zhǎng)度，也就是要確定擺長(zhǎng)，然后生成程序交付操作人員使用，從而降低了編程人員的工作效率?，F(xiàn)在市場(chǎng)上通常使用的技術(shù)是通過(guò)編寫(xiě)工件坐標(biāo)系零點(diǎn)跟蹤加工的宏程序，解決此問(wèn)題，也就是通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。原理如下:當(dāng)工件裝夾位置發(fā)生變化時(shí)，由于U軸或工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后刀尖點(diǎn)到工件的空間位置隨著也發(fā)生了變化，使得原有的NC加工程序不能再使用了 ；同理在刀具長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí)，刀尖點(diǎn)到工件的空間位置同樣也發(fā)生了變化，原有的NC加工程序也不能再使用了。為了使原有的加工程序能正常使用，根據(jù)工件相對(duì)于雙旋轉(zhuǎn)軸的位置、刀具長(zhǎng)度和程序中的具體指令重新計(jì)算刀尖點(diǎn)相對(duì)于工件的位置，從而使原有的程序可以正常使用。對(duì)后置處理的要求:1)首先配置機(jī)床的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，如雙工作臺(tái)、雙擺頭、擺頭對(duì)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等結(jié)構(gòu)類(lèi)型；2)在CAM軟件后置處理設(shè)置時(shí)，第五軸(工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸)回轉(zhuǎn)中心相對(duì)于第四軸(主軸)回轉(zhuǎn)中心的偏置值設(shè)為零，擺頭的擺長(zhǎng)(主軸端面到擺軸回轉(zhuǎn)中心的距離)設(shè)為零；3)根據(jù)宏程序的結(jié)構(gòu)設(shè)置后處理結(jié)構(gòu)。以上后置處理需要對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)類(lèi)型的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤，而且必須進(jìn)行一些數(shù)值計(jì)算，對(duì)宏程序的編寫(xiě)要熟練，對(duì)編程人員要求較高，編程人員的工作效率低，操作者的工作強(qiáng)度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種數(shù)控加工裝置，通過(guò)硬件調(diào)整擺長(zhǎng)為零，提高編程人員的工作效率，降低操作者的工作強(qiáng)度。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種數(shù)控加工裝置，包括用于裝夾刀具并對(duì)工件進(jìn)行加工的主軸組件及帶動(dòng)主軸組件繞U軸回轉(zhuǎn)的U軸組件，所述U軸組件包括U軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及U軸聯(lián)動(dòng)件，所述U軸聯(lián)動(dòng)件連接于所述U軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并在所述U軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下繞U軸旋轉(zhuǎn)；
所述數(shù)控加工裝置還包括Q軸組件，所述主軸組件通過(guò)Q軸組件連接于所述U軸聯(lián)動(dòng)件，所述Q軸組件包括帶動(dòng)所述主軸組件沿Q軸直線移動(dòng)的Q軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述Q軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定于所述U軸聯(lián)動(dòng)件，并連接于所述主軸組件；所述Q軸平行于所述刀具的轉(zhuǎn)動(dòng)軸且垂直于U軸。其中，所述Q軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Q軸電機(jī)及絲桿螺母副； 所述Q軸電機(jī)固定于所述U軸聯(lián)動(dòng)件，并通過(guò)所述絲桿螺母副連接于所述主軸組件。
其中，所述Q軸組件還包括固定于所述U軸聯(lián)動(dòng)件的兩個(gè)絲桿基座，所述絲桿螺母副的絲桿的兩端分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接于兩個(gè)所述絲桿基座。其中，所述Q軸組件還包括直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副，所述直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副設(shè)置在所述U軸聯(lián)動(dòng)件和所述主軸組件之間，其包括相互配合的導(dǎo)軌及滑枕，所述導(dǎo)軌固定于所述聯(lián)動(dòng)件且平行于所述Q軸，所述滑枕與所述主軸組件固定連接。其中，所述直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副為兩組，對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述絲桿螺母副的兩側(cè)，所述Q軸組件還包括連接板，所述主軸組件固定于所述連接板，所述連接板同時(shí)固定連接于兩組所述直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的滑枕。其中，所述數(shù)控加工裝置還包括底座組件及旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)及所述U軸組件均設(shè)置于所述底座組件；
所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)包括用于裝夾工件的裝夾組件、A軸組件、B軸組件及C軸組件,所述A軸組件包括A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)及帶動(dòng)A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)繞A軸旋轉(zhuǎn)的A軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述A軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定于底座組件；所述B軸組件包括帶動(dòng)所述裝夾組件繞B軸回轉(zhuǎn)的B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及B軸固定件，B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定于所述B軸固定件，所述裝夾組件連接于B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述C軸組件包括C軸聯(lián)動(dòng)件、C軸支架、及帶動(dòng)所述C軸聯(lián)動(dòng)件和所述B軸組件繞C軸回轉(zhuǎn)的C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定于所述C軸支架；
所述B軸組件連接于所述C軸聯(lián)動(dòng)件，所述C軸支架連接于所述A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)；
所述A軸垂直于所述U軸，所述C軸垂直于所述A軸；所述B軸垂直于所述C軸，且在初始狀態(tài)與A軸同軸。其中，所述B軸固定件與所述C軸聯(lián)動(dòng)件之間設(shè)有B軸調(diào)節(jié)螺紋副，用于調(diào)整B軸組件在B軸上的位置，使得工件中心面與C軸軸線重合；所述C軸支架通過(guò)A軸調(diào)節(jié)盤(pán)連接于所述A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)；所述C軸支架與所述A軸調(diào)節(jié)盤(pán)之間設(shè)有C軸調(diào)節(jié)螺紋副，用于調(diào)整C軸組件及B軸組件在C軸上的位置；所述A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)與所述A軸調(diào)節(jié)盤(pán)之間設(shè)有A軸調(diào)節(jié)螺紋副，用于調(diào)整A軸調(diào)節(jié)盤(pán)在同時(shí)垂直于C軸及A軸的方向上的位置，使得A軸與B軸同軸。其中，所述B軸固定件與所述C軸聯(lián)動(dòng)件之間設(shè)有將二者鎖緊的B軸鎖緊螺釘；所述C軸支架與所述A軸調(diào)節(jié)盤(pán)之間設(shè)有將二者鎖緊的C軸鎖緊螺釘；所述A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)與所述A軸調(diào)節(jié)盤(pán)之間設(shè)有將二者鎖緊的A軸鎖緊螺釘。其中，所述C軸支架包括第一固定板及第二固定板，所述第一固定板與所述第二固定板垂直固定連接，所述C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及所述C軸聯(lián)動(dòng)件分別設(shè)置在所述第一固定板的兩側(cè)，所述第二固定板與所述A軸調(diào)節(jié)盤(pán)配合連接且相互平行。其中，所述B軸固定件與所述C軸聯(lián)動(dòng)件之間設(shè)有沿B軸設(shè)置的B軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；所述C軸支架與所述A軸調(diào)節(jié)盤(pán)之間設(shè)有沿C軸設(shè)置的C軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；所述A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)與所述A軸調(diào)節(jié)盤(pán)之間設(shè)有沿同時(shí)垂直于C軸及A軸的方向上的直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。本發(fā)明實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果:利用Q軸組件使主軸組件沿Q軸移動(dòng)，從而調(diào)整刀具刀尖與U軸之間的距離即擺長(zhǎng)為零，不必在加工時(shí)測(cè)量和計(jì)算擺長(zhǎng)長(zhǎng)度，使編程人員不再依賴(lài)操作者，提高編程人員的工作效率和降低操作者的工作強(qiáng)度。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的數(shù)控加工裝置的示意 圖2是圖1的數(shù)控加工裝置中U軸組件和主軸組件的示意 圖3是圖2中U軸組件和主軸組件的分解 圖4是圖1的數(shù)控加工裝置中旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的示意 圖5是圖4中旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的分解 圖6是圖4的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中B軸組件的示意 圖7是圖4的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中C軸組件的示意 圖8是圖4的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中A軸組件的示意 圖9是圖8的A軸組件的分解圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。參見(jiàn)圖1，為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的一種數(shù)控加工裝置，包括底座組件1、用于裝夾刀具20并對(duì)工件進(jìn)行加工的主軸組件2、帶動(dòng)主軸組件2繞U軸回轉(zhuǎn)的U軸組件3、Q軸組件4、及旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)5。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)5及U軸組件3均設(shè)置于底座組件I。如圖2及圖3所示，U軸組件3包括U軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)31及U軸聯(lián)動(dòng)件32，U軸聯(lián)動(dòng)件32連接于U軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)31，并在U軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)31的帶動(dòng)下繞U軸旋轉(zhuǎn)。為了便于連接裝配，減小裝置體積，U軸聯(lián)動(dòng)件32為板狀，其板面垂直于U軸。主軸組件2通過(guò)Q軸組件4連接于U軸聯(lián)動(dòng)件32。Q軸組件4包括帶動(dòng)所述主軸組件沿Q軸直線移動(dòng)的Q軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述Q軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定于所述U軸聯(lián)動(dòng)件32，并連接于所述主軸組件2 ;所述Q軸平行于所述刀具的轉(zhuǎn)動(dòng)軸且垂直于U軸。Q軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Q軸電機(jī)41及絲桿螺母副42 ；Q軸電機(jī)41固定于U軸聯(lián)動(dòng)件32，并通過(guò)絲桿螺母副42連接于主軸組件2。在本實(shí)施例中，絲桿螺母副42包括相互配合的絲桿421及螺母422，絲桿421平行于Q軸且連接于Q軸電機(jī)41，螺母422與主軸組件2固定連接。U軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)31可帶動(dòng)Q軸組件4及主軸組件2繞U軸回轉(zhuǎn)，Q軸電機(jī)41與絲桿螺母副42配合可帶動(dòng)主軸組件2沿Q軸移動(dòng)，可調(diào)整刀具20刀尖在Q軸上的位置并使其位于U軸上，從而利用Q軸組件4可使得刀具20刀尖與U軸之間的距離即擺長(zhǎng)為零，不必在加工時(shí)測(cè)量和計(jì)算擺長(zhǎng)長(zhǎng)度，使編程人員不再依賴(lài)操作者，提高編程人員的工作效率和降低操作者的工作強(qiáng)度。主軸組件2移動(dòng)的距離，可通過(guò)對(duì)刀裝置測(cè)出刀具與基準(zhǔn)刀具的差值，自動(dòng)存儲(chǔ)到數(shù)控系統(tǒng)中的Q軸刀補(bǔ)寄存器中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償。作為優(yōu)選，絲桿螺母副42為滾珠絲桿，以保證主軸組件2沿Q軸直線運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。如圖3所示，為了保證絲桿421轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性，Q軸組件4還包括固定于U軸聯(lián)動(dòng)件32的兩個(gè)絲桿基座43，絲桿421的兩端分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接于兩個(gè)絲桿基座43。在本實(shí)施例中，Q軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為伺服電機(jī)，為保證傳動(dòng)穩(wěn)定性，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與絲桿421之間設(shè)有聯(lián)軸器，同時(shí)可增加限位控制裝置、制動(dòng)裝置、過(guò)載過(guò)熱保護(hù)裝置等，保證機(jī)床工作安全可靠。進(jìn)一步,如圖3所示,Q軸組件4還包括直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副44,直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副44設(shè)置在U軸聯(lián)動(dòng)件32和主軸組件2之間，其包括相互配合的導(dǎo)軌441及滑枕442，導(dǎo)軌441固定于聯(lián)動(dòng)件且平行于Q軸，滑枕442與主軸組件2固定連接，以保證主軸組件2移動(dòng)的平直。作為優(yōu)選，直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副44為兩組，對(duì)稱(chēng)設(shè)置在絲桿螺母副42的兩側(cè)，以進(jìn)一步保證主軸組件2滑動(dòng)的穩(wěn)定性。為了便于主軸組件2與滑枕442的固定連接，Q軸組件4進(jìn)一步包括連接板45，主軸組件2固定于連接板45，在本實(shí)施例中，每組直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副44的導(dǎo)軌441上設(shè)有兩個(gè)滑枕442，兩組直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副44共設(shè)置有四個(gè)滑枕442，連接板45同時(shí)固定連接于四個(gè)滑枕442。結(jié)合圖1、圖4及圖5所示，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)5包括用于裝夾工件的裝夾組件51、A軸組件52、B軸組件53及C軸組件54。A軸組件52包括A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)521及帶動(dòng)A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)521繞A軸旋轉(zhuǎn)的A軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)522，A軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)522固定于底座組件I。B軸組件53包括帶動(dòng)裝夾組件51繞B軸回轉(zhuǎn)的B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)531及B軸固定件532，B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)531固定于B軸固定件532，裝夾組件51連接于B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)531。C軸組件54包括C軸聯(lián)動(dòng)件541、C軸支架542、及帶動(dòng)C軸聯(lián)動(dòng)件541和B軸組件53繞C軸回轉(zhuǎn)的C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)543，C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)543固定于C軸支架542。如圖4所示，A軸垂直于U軸，C軸垂直于A軸；B軸垂直于C軸，且在初始狀態(tài)與A軸同軸。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的A軸、B軸、C軸均為回轉(zhuǎn)軸，可對(duì)工件進(jìn)行多方位旋轉(zhuǎn)，與主軸組件2配合可滿足產(chǎn)品多樣化、柔性化與復(fù)雜形狀的高效率高質(zhì)量的加工要求。在本實(shí)施例中，A軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均主要由伺服電機(jī)及減速器組成，利用減速器可增大扭矩。根據(jù)電機(jī)設(shè)置位置的不同，還可增加齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)等傳動(dòng)裝置，為保證傳動(dòng)穩(wěn)定性，設(shè)置聯(lián)軸器；同時(shí)可增加限位控制裝置、制動(dòng)裝置、過(guò)載過(guò)熱保護(hù)裝置等，保證機(jī)床工作安全可靠。結(jié)合圖5至圖7所示，B軸組件53連接于C軸聯(lián)動(dòng)件541，在本實(shí)施例中，B軸固定件532與C軸聯(lián)動(dòng)件541之間設(shè)有B軸調(diào)節(jié)螺紋副，用于調(diào)整B軸組件53在B軸上的位置，使得工件中心面與C軸軸線重合。具體地，B軸調(diào)節(jié)螺紋副為B軸調(diào)節(jié)螺桿533與C軸聯(lián)動(dòng)件541之間的螺紋配合。B軸固定件532上固設(shè)有B軸基座534。B軸調(diào)節(jié)螺桿533平行于B軸，其繞自身軸向轉(zhuǎn)動(dòng)穿設(shè)B軸基座534，且相對(duì)B軸基座534軸向固定。旋轉(zhuǎn)B軸調(diào)節(jié)螺桿533，B軸調(diào)節(jié)螺桿533相對(duì)C軸聯(lián)動(dòng)件541移動(dòng)，在B軸基座534的帶動(dòng)下可使得B軸組件53沿B軸直線移動(dòng)。作為優(yōu)選，如圖7所示，B軸調(diào)節(jié)螺桿533上設(shè)有環(huán)形槽5330，如圖6所示，B軸基座534為設(shè)有U形開(kāi)口槽5340的板狀，U形開(kāi)口槽5340的開(kāi)口端與B軸固定件532固定連接，如圖5所示，U形開(kāi)口槽5340的內(nèi)腔邊緣收容在環(huán)形槽5330中，以便于B軸調(diào)節(jié)螺桿533與B軸基座間的裝配連接。進(jìn)一步，如圖7所示，B軸調(diào)節(jié)螺桿533上設(shè)有沿自身周向設(shè)置的環(huán)形凸緣5331，環(huán)形凸緣5331為兩個(gè)，二者之間的間隙形成環(huán)形槽5330。在此處，作為另外的實(shí)施方式，B軸調(diào)節(jié)螺紋副為B軸調(diào)節(jié)螺桿533與B軸基座534的螺紋配合，B軸基座534固定于B軸固定件532，B軸調(diào)節(jié)螺桿533繞自身軸向轉(zhuǎn)動(dòng)連接于C軸聯(lián)動(dòng)件541，且相對(duì)所述C軸聯(lián)動(dòng)件541軸向固定，旋轉(zhuǎn)B軸調(diào)節(jié)螺桿533，B軸固定件532相對(duì)B軸調(diào)節(jié)螺桿533轉(zhuǎn)動(dòng)，可使得B軸組件53沿B軸直線移動(dòng)。另外，上述實(shí)施方式中的B軸基座534也可為B軸固定件532上的凸起或其他固定于B軸固定件532上的結(jié)構(gòu)。作為再一種實(shí)施方式，B軸調(diào)節(jié)螺紋副為B軸調(diào)節(jié)螺桿533與B軸固定件532的螺紋配合，B軸基座534固定于C軸聯(lián)動(dòng)件541，B軸調(diào)節(jié)螺桿533平行于B軸，其繞自身軸向轉(zhuǎn)動(dòng)穿設(shè)B軸基座534，且相對(duì)B軸基座534軸向固定。B軸固定件532上設(shè)有沿B軸設(shè)置的燕尾導(dǎo)槽(圖中未標(biāo)示)，C軸聯(lián)動(dòng)件541上設(shè)有與燕尾導(dǎo)槽相配合燕尾導(dǎo)塊5410，B軸調(diào)節(jié)螺桿533螺紋連接于所述燕尾導(dǎo)塊5410的一端。燕尾導(dǎo)槽與燕尾導(dǎo)塊5410的配合構(gòu)成設(shè)置在所述B軸固定件532與所述C軸聯(lián)動(dòng)件541之間的B軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，可保證B軸組件53沿B軸移動(dòng)的穩(wěn)定，提高移動(dòng)及加工準(zhǔn)確度。為了便于燕尾導(dǎo)槽與燕尾導(dǎo)塊5410的裝配，B軸固定件532固定有兩個(gè)相互平行的導(dǎo)條5321，兩個(gè)導(dǎo)條5321之間形成所述燕尾導(dǎo)槽。當(dāng)然，此處作為另外的實(shí)施方式，燕尾導(dǎo)槽可設(shè)置在C軸聯(lián)動(dòng)件541上，燕尾導(dǎo)塊設(shè)置在B軸固定件532，或者采用其他形式或結(jié)構(gòu)的直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。進(jìn)一步，如圖5所示，所述B軸固定件532與C軸聯(lián)動(dòng)件541之間設(shè)有將二者鎖緊的B軸鎖緊螺釘535。在本實(shí)施例中，B軸鎖緊螺釘535螺紋穿設(shè)于導(dǎo)條5321，并連接于C軸聯(lián)動(dòng)件541上的燕尾導(dǎo)塊5410，從而將B軸固定件532與C軸聯(lián)動(dòng)件541鎖緊，防止在不需要調(diào)節(jié)B軸組件的位置時(shí)B軸組件自行移動(dòng)影響加工精度。當(dāng)然，作為另外的實(shí)施方式，B軸鎖緊螺釘535也可以穿設(shè)于B軸固定件并連接于燕尾導(dǎo)塊5410或連接于C軸聯(lián)動(dòng)件541的其他部位。如圖7所示，C軸支架542包括第一固定板5421、第二固定板5422及兩個(gè)平行設(shè)置的L形連接件5423，第一固定板5421與第二固定板5422垂直固定連接，第一固定板5421夾持固定在兩個(gè)L形連接件5423的第一支臂之間，第二固定板5422夾持固定在兩個(gè)L形連接件5423的第二支臂之間，整個(gè)C軸支架542結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠，且便于裝配。當(dāng)然，作為另外的實(shí)施方式，第一固定板5421與第二固定板5422之間可通過(guò)螺釘?shù)确绞街苯哟怪惫潭ㄟB接。C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)543及C軸聯(lián)動(dòng)件541分別設(shè)置在第一固定板5421的兩側(cè)，C軸聯(lián)動(dòng)件541為板狀，且C軸聯(lián)動(dòng)件541平行于第一固定板5421，B軸組件53設(shè)置在C軸聯(lián)動(dòng)件541遠(yuǎn)離第一固定板5421的一側(cè)。整個(gè)C軸組件54結(jié)構(gòu)緊湊且穩(wěn)固可靠。為保證C軸聯(lián)動(dòng)件541轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性，C軸聯(lián)動(dòng)件541與第一固定板5421之間設(shè)有軸承。如圖4、圖5所示，C軸支架542連接于所述A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)521，在本實(shí)施例中，C軸支架542通過(guò)A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523連接于A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)521。具體的，第二固定板5422與A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523配合連接且相互平行。C軸支架542與A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523之間設(shè)有C軸調(diào)節(jié)螺紋副，用于調(diào)整C軸組件54及B軸組件53在C軸上的位置。具體地，如圖5所示，C軸調(diào)節(jié)螺紋副為C軸調(diào)節(jié)螺桿544與C軸支架542的螺紋配合。A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523上固定有C軸基座545，C軸調(diào)節(jié)螺桿544平行于C軸，其繞自身軸向轉(zhuǎn)動(dòng)穿設(shè)C軸基座545，且相對(duì)C軸基座545軸向固定。旋轉(zhuǎn)C軸調(diào)節(jié)螺桿544，C軸支架542相對(duì)C軸調(diào)節(jié)螺桿544移動(dòng)，可使得C軸組件54連同B軸組件53沿C軸直線移動(dòng)。作為優(yōu)選，所述C軸基座545為幾字形，其相向延伸的兩支臂與A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523固定連接，C軸調(diào)節(jié)螺桿544上沿其周向設(shè)有環(huán)形凹槽(圖中未示出)，C軸基座545的凸起部卡接在所述環(huán)形凹槽中，以利于C軸基座與C軸調(diào)節(jié)螺桿之間的裝配連接。進(jìn)一步，C軸調(diào)節(jié)螺桿544上設(shè)有沿自身周向設(shè)置的環(huán)形凸緣，環(huán)形凸緣為兩個(gè)，二者之間的間隙形成環(huán)形凹槽。為了保證C軸組件54及B軸組件53直線移動(dòng)的穩(wěn)定性，如圖5所示，A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523上設(shè)有與C軸支架542相配合的C軸導(dǎo)槽5230，C軸導(dǎo)槽5230沿C軸設(shè)置。C軸導(dǎo)槽5230的寬度與第二固定板5422及兩個(gè)L形連接件5423的第二支臂構(gòu)成的整體相配合，第二固定板5422與C軸導(dǎo)槽5230的槽底面貼合配合，形成設(shè)置在C軸支架542與A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523之間的C軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，進(jìn)而有效保證C軸支架542沿C軸直線移動(dòng)的平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于裝配。當(dāng)然，此處C軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)也可采用直線導(dǎo)軌副等其他形式結(jié)構(gòu)的直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。在本實(shí)施例中，如圖8所示，A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523上設(shè)有側(cè)凸臺(tái)5231，A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523上固定有一平面條5232，平面條5232沿C軸設(shè)置且與側(cè)凸臺(tái)5231之間形成C軸導(dǎo)槽5230，以便于加工制造。為了防止數(shù)控加工裝置在工作狀態(tài)下C軸支架542相對(duì)A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523移動(dòng)，如圖5所示，C軸支架542與A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523之間設(shè)有將二者鎖緊的C軸鎖緊螺釘546。在本實(shí)施例中，C軸鎖緊螺釘546螺紋穿設(shè)第二固定板5422并連接于A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523，從而將C軸支架542與A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523鎖緊。A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)521與A軸調(diào)節(jié)盤(pán)522之間設(shè)有A軸調(diào)節(jié)螺紋副，用于調(diào)整A軸調(diào)節(jié)盤(pán)522在同時(shí)垂直于C軸及A軸的方向上的位置，使得A軸與B軸同軸。具體地，如圖8所示，A軸調(diào)節(jié)螺紋副為A軸調(diào)節(jié)螺桿524與C軸支架542之間的螺紋配合。A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)521上固設(shè)有A軸基座525。A軸調(diào)節(jié)螺桿524同時(shí)垂直于A軸及C軸，其繞自身軸向轉(zhuǎn)動(dòng)穿設(shè)A軸基座525，且相對(duì)A軸基座525軸向固定。旋轉(zhuǎn)A軸調(diào)節(jié)螺桿524，A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523相對(duì)A軸調(diào)節(jié)螺桿524移動(dòng)，在A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523的帶動(dòng)下可使得B軸組件53及C軸組件54在同時(shí)垂直于C軸及A軸的方向上的位置。A軸調(diào)節(jié)螺桿524與A軸基座525裝配結(jié)構(gòu)同C軸調(diào)節(jié)螺桿544與C軸基座545的裝配結(jié)構(gòu)相同，在此不再贅述。為了防止數(shù)控加工裝置在工作狀態(tài)下A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523相對(duì)A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)521移動(dòng)，如圖8、圖9所示，A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)521與A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523之間設(shè)有將二者鎖緊的A軸鎖緊螺釘526。在本實(shí)施例中，A軸鎖緊螺釘螺紋526穿設(shè)A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523并連接于A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)521，從而將A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)521與A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523鎖緊。如圖9所示，A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)521與A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523之間設(shè)有沿同時(shí)垂直于C軸及A軸的方向上的直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，作為優(yōu)選，直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括相互配合的A軸導(dǎo)槽5210和A軸導(dǎo)向凸臺(tái)(圖中未示出)，以保證A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523移動(dòng)的穩(wěn)定形；A軸導(dǎo)槽5210及A軸導(dǎo)向凸臺(tái)均沿A軸調(diào)節(jié)螺桿524的軸向設(shè)置。在本實(shí)施方式中，A軸導(dǎo)槽5210設(shè)置在A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)521上，A軸導(dǎo)向凸臺(tái)設(shè)置在A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523上。進(jìn)一步，所述C軸導(dǎo)槽5230與A軸導(dǎo)向凸臺(tái)分別設(shè)置在A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523兩相對(duì)的盤(pán)面上，以便于加工制造。當(dāng)然，此處作為另外的實(shí)施方式，也可以是，A軸導(dǎo)槽設(shè)置在A軸調(diào)節(jié)盤(pán)523上，A軸導(dǎo)向凸臺(tái)設(shè)置在A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)521上。通過(guò)A軸調(diào)節(jié)螺桿524、B軸調(diào)節(jié)螺桿及C軸調(diào)節(jié)螺桿，使A、B、C軸對(duì)中(對(duì)心)即原點(diǎn)重合，調(diào)節(jié)后達(dá)到的狀態(tài)為:A軸軸線與B軸軸線重合；B軸組件53上的裝夾組件裝上工件后，C軸的軸線在工件的中心面上，該狀態(tài)即為初始狀態(tài)，可簡(jiǎn)化程序。具體調(diào)整過(guò)程如下。首先，調(diào)整A軸調(diào)節(jié)螺桿524及C軸調(diào)節(jié)螺桿使A軸和B軸調(diào)節(jié)到同軸位置，鎖緊A軸鎖緊螺釘及C軸鎖緊螺釘，非特殊情況下不允許松開(kāi)。若發(fā)生撞機(jī)則需要重新調(diào)整使A軸、B軸同心。然后，裝上工件，B軸組件53繞C軸擺動(dòng)-90°，即讓B軸平行于U軸，用放大鏡觀察工件在鏡頭內(nèi)的位置，調(diào)節(jié)B軸調(diào)節(jié)螺桿，保證視野鏡頭的十字架在工件的中心面上，即可完成調(diào)節(jié)。本發(fā)明提供的數(shù)控加工裝置，利用三個(gè)回轉(zhuǎn)軸A軸、B軸、及C軸對(duì)工件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)硬件裝置調(diào)整此三個(gè)回轉(zhuǎn)軸與U軸之間的相對(duì)位置，無(wú)需重新設(shè)置CAM中的坐標(biāo)系，使得程序簡(jiǎn)化，容易實(shí)現(xiàn)零擺長(zhǎng)編程，提高編程人員的工作效率，降低工作強(qiáng)度。以上所述的實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)該技術(shù)方案保護(hù)范圍的限定。任何在上述實(shí)施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控加工裝置，包括用于裝夾刀具并對(duì)工件進(jìn)行加工的主軸組件及帶動(dòng)主軸組件繞U軸回轉(zhuǎn)的U軸組件，其特征在于，所述U軸組件包括U軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及U軸聯(lián)動(dòng)件，所述U軸聯(lián)動(dòng)件連接于所述U軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并在所述U軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下繞U軸旋轉(zhuǎn)； 所述數(shù)控加工裝置還包括Q軸組件，所述主軸組件通過(guò)Q軸組件連接于所述U軸聯(lián)動(dòng)件，所述Q軸組件包括帶動(dòng)所述主軸組件沿Q軸直線移動(dòng)的Q軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述Q軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定于所述U軸聯(lián)動(dòng)件，并連接于所述主軸組件；所述Q軸平行于所述刀具的轉(zhuǎn)動(dòng)軸且垂直于U軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控加工裝置，其特征在于，所述Q軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Q軸電機(jī)及絲桿螺母副；所述Q軸電機(jī)固定于所述U軸聯(lián)動(dòng)件，并通過(guò)所述絲桿螺母副連接于所述主軸組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)控加工裝置，其特征在于，所述Q軸組件還包括固定于所述U軸聯(lián)動(dòng)件的兩個(gè)絲桿基座，所述絲桿螺母副的絲桿的兩端分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接于兩個(gè)所述絲桿基座。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)控加工裝置，其特征在于，所述Q軸組件還包括直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副，所述直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副設(shè)置在所述U軸聯(lián)動(dòng)件和所述主軸組件之間，其包括相互配合的導(dǎo)軌及滑枕，所述導(dǎo)軌固定于所述聯(lián)動(dòng)件且平行于所述Q軸，所述滑枕與所述主軸組件固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)控加工裝置，其特征在于，所述直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副為兩組，對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述絲桿螺母副的兩側(cè)，所述Q軸組件還包括連接板，所述主軸組件固定于所述連接板，所述連接板同時(shí)固定連接于兩組所述直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的滑枕。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的數(shù)控加工裝置，其特征在于，所述數(shù)控加工裝置還包括底座組件及旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)及所述U軸組件均設(shè)置于所述底座組件； 所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)包括用于裝夾工件的裝夾組件、A軸組件、B軸組件及C軸組件,所述A軸組件包括A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)及帶動(dòng)A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)繞A軸旋轉(zhuǎn)的A軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述A軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定于底座組件；所述B軸組件包括帶動(dòng)所述裝夾組件繞B軸回轉(zhuǎn)的B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及B軸固定件，B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定于所述B軸固定件，所述裝夾組件連接于B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述C軸組件包括C軸聯(lián)動(dòng)件、C軸支架、及帶動(dòng)所述C軸聯(lián)動(dòng)件和所述B軸組件繞C軸回轉(zhuǎn)的C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定于所述C軸支架； 所述B軸組件連接于所述C軸聯(lián)動(dòng)件，所述C軸支架連接于所述A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)； 所述A軸垂直于所述U軸，所述C軸垂直于所述A軸；所述B軸垂直于所述C軸，且在初始狀態(tài)與A軸同軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)控加工裝置，其特征在于，所述B軸固定件與所述C軸聯(lián)動(dòng)件之間設(shè)有B軸調(diào)節(jié)螺紋副，用于調(diào)整B軸組件在B軸上的位置，使得工件中心面與C軸軸線重合；所述C軸支架通過(guò)A軸調(diào)節(jié)盤(pán)連接于所述A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)；所述C軸支架與所述A軸調(diào)節(jié)盤(pán)之間設(shè)有C軸調(diào)節(jié)螺紋副，用于調(diào)整C軸組件及B軸組件在C軸上的位置；所述A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)與所述A軸調(diào)節(jié)盤(pán)之間設(shè)有A軸調(diào)節(jié)螺紋副，用于調(diào)整A軸調(diào)節(jié)盤(pán)在同時(shí)垂直于C軸及A軸的方向上的位置，使得A軸與B軸同軸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)控加工裝置，其特征在于，所述B軸固定件與所述C軸聯(lián)動(dòng)件之間設(shè)有將二者鎖緊的B軸鎖緊螺釘；所述C軸支架與所述A軸調(diào)節(jié)盤(pán)之間設(shè)有將二者鎖緊的C軸鎖緊螺釘；所述A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)與所述A軸調(diào)節(jié)盤(pán)之間設(shè)有將二者鎖緊的A軸鎖緊螺釘。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)控加工裝置，其特征在于，所述C軸支架包括第一固定板及第二固定板，所述第一固定板與所述第二固定板垂直固定連接，所述C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及所述C軸聯(lián)動(dòng)件分別設(shè)置在所述第一固定板的兩側(cè)，所述第二固定板與所述A軸調(diào)節(jié)盤(pán)配合連接且相互平行。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)控加工裝置，其特征在于，所述B軸固定件與所述C軸聯(lián)動(dòng)件之間設(shè)有沿B軸設(shè)置的B軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；所述C軸支架與所述A軸調(diào)節(jié)盤(pán)之間設(shè)有沿C軸設(shè)置的C軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；所述A軸旋轉(zhuǎn)盤(pán)與所述A軸調(diào)節(jié)盤(pán)之間設(shè)有沿同時(shí)垂直于C軸及A軸的方向上的直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種數(shù)控加工裝置，包括主軸組件、U軸組件及Q軸組件，所述U軸組件包括U軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及U軸聯(lián)動(dòng)件，U軸聯(lián)動(dòng)件連接于U軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并在U軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下繞U軸旋轉(zhuǎn)；主軸組件通過(guò)Q軸組件連接于U軸聯(lián)動(dòng)件，Q軸組件包括帶動(dòng)主軸組件沿Q軸直線移動(dòng)的Q軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，Q軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定于U軸聯(lián)動(dòng)件，并連接于主軸組件；所述Q軸平行于所述刀具的轉(zhuǎn)動(dòng)軸且垂直于U軸。利用Ｑ軸組件使主軸組件沿Q軸移動(dòng)，從而調(diào)整刀具刀尖與U軸之間的距離即擺長(zhǎng)為零，不必在加工時(shí)測(cè)量和計(jì)算擺長(zhǎng)長(zhǎng)度，使編程人員不再依賴(lài)操作者，提高編程人員的工作效率和降低操作者的工作強(qiáng)度。
文檔編號(hào)B23Q37/00GK103111916SQ20131002554
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者林添偉 申請(qǐng)人:深圳市瑋之度科技發(fā)展有限公司