六轴五联动螺旋桨加工中心 【技术领域】
本发明六轴五联动螺旋桨加工中心属于机床领域,特别是涉及一种可对螺旋桨等带回转轴的盘类零件进行铣、钻、磨等复合加工的机床。
背景技术
目前为止,对于大型螺旋桨的加工基本上采用以下几种方式:1.用一台比螺旋桨还要大的龙门式多轴联动铣床,把螺旋桨平放在机床中间地工作台上,铣头从上方对工件进行铣削。这是现今对中小型螺旋桨(外径小于5米)的主要加工方式;但对于大型螺旋桨(外径大于5米)来说,机床的设计、制造和装配就要耗费大量的人力、物力和时间,由于横梁的跨度太大,要保证机床的刚性、稳定性和加工精度是非常的困难的。2.采用分解法,把螺旋桨的各个叶片分解出来独立加工,最后再组装使用。但采用这种方式来加工的螺旋桨,其结构受到了很大的限制,而且其刚性、可靠性和叶片的对称度都要比整体式的螺旋桨差。3.用人工打磨的方法,把螺旋桨打磨成形。需要人手多、耗时长,难以保证精度。所以,如何提高大型螺旋桨的加工精度和速度,仍然困扰着各大型螺旋桨加工企业。
【发明内容】
本发明的目的是在于提供一种适合大型螺旋桨的加工,结构紧筹,刀具与各导向部件和传动部件的距离得到有效的压缩,机床的刚性和精度得到提高的六轴五联动螺旋桨加工中心。
本发明的目的是通过以下措施来达到的,它是由前底座,后底座,X向滑板,立柱,Y向滑板,回转座,铣削主轴箱,铣削主轴组成,在后底座上设置轴支撑座,在前底座上设置轴支撑座,螺旋桨回转轴安装在前底座和后底座上的轴支撑座上,螺旋桨回转轴连接伺服控制单元的输出轴,在前底座上设置有X向滑轨,X向滑板安装在X向滑轨上,在X向滑板上设置有Z向滑轨,立柱安装在Z向滑轨上,X向滑轨与Z向滑轨垂直,在立柱上设置有Y向滑轨,Y向滑板安装在Y向滑轨上,在Y向滑板上安装有回转座,回转座上设置有回转轴,铣削主轴箱安装设置在回转座上,铣削主轴安装设置在主轴箱上,加装刀库安装在前底座上,工件装在前、后底座之间,其转轴分别装在前底座、后底座的支撑座上;X向滑板在前底座上沿X轴作平移;立柱在X向滑板上沿Z轴作平移;Y向滑板能在立柱上沿Y轴作平移;回转座装在Y向滑板上,回转座可以绕轴旋转;铣削主轴箱装回转座上,铣削主轴箱可以绕轴旋转;铣削主轴上设计有标准刀具连接口,可根据实制加工需要加装刀库,实现自动换刀;后底座上装有工件伺服控制单元,能使零件绕轴旋转。
X向滑板上装有刀库立柱。后底座上设置有气缸安装座。
在前底座和后底座上的轴支撑座上安装螺旋桨工件回转轴,螺旋桨工件回转轴安装连接伺服控制单元的输出轴。前底座与后底座之间隔有距离。螺旋桨工件回转轴的工件芯轴通过C2轴联轴器连接工件驱动电机,工件芯轴通过联轴器与C2轴驱动电机连接。
在前底座上固定X轴驱动电机,电机轴通过X向联轴器与X向滚珠丝杠直连,丝杠螺母连接在X向滑板上。
在X向滑板上连接Z轴驱动电机,电机轴通过Z向联轴器与Z向滚珠丝杠直连,丝杠螺母连在立柱上。
在立柱上连接Y轴驱动电机,电机轴通过Y向联轴器与Y向滚珠丝杠连接,丝杠螺母连在Y向滑板上。
本发明减少了机床的占地面积,结构紧筹,解决了现有螺旋桨加工技术的多个问题,有利于实制生产与推广。
【附图说明】
附图1是本发明结构示意图。
附图1A是附图1的A部放大示意图。
附图1B是本发明结构示意图。
附图2是本发明X轴的剖视图。
附图3是本发明Y轴的剖视图。
附图4是本发明A轴的剖视图。
附图5是本发明C2轴的剖视图。
【具体实施方式】
以下结合附图对本发明作进一步说明。
图中:前底座1,后底座2,X向滑板3,立柱4,Y向滑板5,回转座6,铣削主轴箱7,刀库立柱8,刀库9,工件10,C2轴驱动电机11,气缸安装座12,辅助支撑气缸13,X轴驱动电机14,X向电机座15,X向联轴器16,X向滚珠丝杠17,Y轴驱动电机18,Y向电机座19,Y向联轴器20,Y向滚珠丝杠21,Z轴驱动电机22,Z向电机座23,Z向联轴器24,Z向滚珠丝杠25,C1轴内装扭矩电机26,A轴内装扭矩电机27,内装式主轴电机28,铣削主轴拉刀机构29,标准快装式刀具30,C2轴联轴器31,液体静压轴承32,工件芯轴33,工件芯轴支撑座34,工件芯轴支撑座35。
如附图1、附图A1、附图1B所示,本发明它是由前底座1,后底座2,X向滑板3,立柱4,Y向滑板5,回转座6,铣削主轴箱7,铣削主轴组成,在后底座上设置轴支撑座,在前底座上设置轴支撑座,螺旋桨工件回转轴C2安装在前底座和后底座上的轴支撑座上,螺旋桨工件回转轴C2连接伺服控制单元的输出轴,在前底座上设置有X向滑轨,X向滑板3安装在X向滑轨上,在X向滑板上设置有Z向滑轨,立柱4安装在Z向滑轨上,X向滑轨与Z向滑轨垂直,在立柱上设置有Y向滑轨,Y向滑板5安装在Y向滑轨上,在Y向滑板上安装有回转座6,回转座上设置有回转轴C1,在前底座1上设置工件芯轴支撑座,在后底座2上设置工件芯轴支撑座,螺旋桨工件芯轴和工件芯轴支撑座之间装有液体静压轴承,芯轴通过C2轴联轴器连接工件驱动电机11,在前底座1上设置有X向直线导轨,X向滑板3安装在X向直线导轨上,在X向滑板上设置有Z向直线导轨,立柱4安装在Z向直线导轨上,X向直线导轨与Z向直线导轨垂直,在立柱4上设置有Y向直线导轨,Y向滑板5安装在Y向直线导轨上,Y向直线导轨分别与X向和Z向直线导轨垂直,在Y向滑板5上安装有回转座6,回转座6上设置有回转轴C1,铣削主轴箱7安装设置在回转座6上,X向滑板3上装有刀库立柱8,刀库9装刀库立柱8上,后底座2上设置有气缸安装座12,上面设置有若干辅助支撑气缸13;前底座1与后底座2隔一定的距离,工件10装在前底座和后底座之间,能沿C2轴旋转;X向滑板3能在前底座1上沿X轴作平移;立柱4能在X向滑板3上沿Z轴作平移;Y向滑板5能在立柱4上沿Y轴作平移;回转座6装在Y向滑板5上,并能沿C1轴旋转;铣削主轴箱7装在回转座6上,并能沿A轴旋转;铣削主轴上设计有标准刀具连接口,可实现自动快速换刀;后底座2上的驱动电机11能使零件10沿C2轴旋转。加工时,先把零件10沿C2轴旋转到初始位置,对应的辅助支撑气缸13伸出把工件扶住,然后由铣削主轴通过X、Y、Z、A和C1轴的组合插补运动对零件10一定角度(如a)的扇形区域进行加工,加工完第一个扇形区域后通过工件驱动电机11使零件10沿C2轴旋转a度,然后继续对第二个a角度的扇形区域进行加工,如此类推,直到把(360÷a)个扇形区域全部加工完毕。
如附图2所示,X轴驱动电机14通过X向电机座15固定在前底座1上,电机轴通过X向联轴器16与X向滚珠丝杠17直连,丝杠螺母连在X向滑板3上,通过对电机的伺服控制来实现X向滑板3在X向的精确定位。
如附图3所示,在前底座1上设置工件芯轴支撑座,在前底座1上设置有X向直线导轨,X向滑板3安装在X向直线导轨上,在X向滑板上设置有Z向直线导轨,立柱4安装在Z向直线导轨上,X向直线导轨与Z向直线导轨垂直,在立柱4上设置有Y向直线导轨,Y向滑板5安装在Y向直线导轨上,Y向直线导轨分别与X向和Z向直线导轨垂直,在Y向滑板5上安装有回转座6,Z轴驱动电机22通过Z向电机座23固定在X向滑板3上,电机轴通过Z向联轴器24与Z向滚珠丝杠25直连,丝杠螺母连在立柱4上,通过对电机的伺服控制来实现立柱4在Z向的精确定位。Y轴驱动电机18通过Y向电机座19固定在立柱4上,电机轴通过Y向联轴器20与Y向滚珠丝杠21直连,丝杠螺母连在Y向滑板5上,通过对电机的伺服控制来实现Y向滑板5在Y向的精确定位。Y向滑板5里装有C1轴内装扭矩电机26,通过对电机的伺服控制能使回转座6沿C1轴方向实现精确分度。
如附图4所示,Y向滑板5安装在Y向直线导轨上,Y向直线导轨分别与X向和Z向直线导轨垂直,在Y向滑板5上安装有回转座6,回转座6上设置有回转轴C1,铣削主轴箱7安装设置在回转座6上,回转座6里装有A轴内装扭矩电机27,通过它能使铣削主轴箱7沿A轴方向实现精确分度。铣削主轴箱7里装有内装式主轴电机28,能使铣削主轴实现高速旋转,主轴内装有自动拉刀机构29,能够快速的自动装夹对应的标准刀具30。
如附图5所示,在前底座1上设置工件芯轴支撑座35,在后底座2上设置工件芯轴支撑座34,螺旋桨工件芯轴33和工件芯轴支撑座之间装有液体静压轴承32,芯轴33通过C2轴联轴器31连接工件驱动电机11,螺旋桨工件10套在工件芯轴33上,工件芯轴33套上液体静压轴承32再装在工件芯轴支撑座上,工件芯轴33通过联轴器31与C2轴驱动电机11连接起来,通过C2轴驱动电机11的伺服控制能使回转座螺旋桨工件沿C2轴方向实现精确分度。