[发明专利]一种具有高刚性传动链结构的五轴数控加工中心

说明书

本发明涉及数控加工设备技术领域，具体为一种具有高刚性传动链结构的五轴数控加工中心，机座；加工台，设于在机座上；支撑墙，设于加工台的相对两侧，加工台两侧的支撑墙平行设置；传动机构，包括X轴传动机构、Y轴传动机构和Z轴传动机构；其中Y轴传动机构包括横梁、Y轴滑座、第一线轨、第一驱动电机、第一丝杆和丝杆滑动组件，第一丝杆的两端通过固定座固定在横梁上。第一丝杆固定在横梁上，确保了丝杆滑动组件在第一丝杆上滑动时的刚度；而且丝杆传动的精度较高，从而保证了刀具在Y轴方向上运动的精度；在横梁上还安装有用于定位Y轴滑座位置的第一光栅尺，通过将第一光栅尺结合到数控加工中心的闭环伺服系统中，来确保Y轴方向的定位精度和重复定位精度的准确性。

技术领域

本发明涉及数控加工设备技术领域，具体为一种具有高刚性传动链结构的五轴数控加工中心。

背景技术

加工中心是从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库上安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现多种加工功能。数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。按加工中心运动坐标数和同时控制的坐标数分：有三轴二联动、三轴三联动、四轴三联动、五轴四联动、六轴五联动等。现有的数控加工中心，刀具在X轴、Y轴和Z轴方向的移动方式很多都是齿轮、齿条啮合传动的方式，还有一些采用丝杆传动方式，但是很多丝杆由于其自身或安装的原因，刚性较低，在使用过程中产生变形，从而影响刀具定位的精准度。

发明内容

本发明的目的在于提出一种具有高刚性传动链结构的五轴数控加工中心，旨在解决现有技术中数控加工中心的传动结构刚度较低、影响刀具定位的精准度的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种具有高刚性传动链结构的五轴数控加工中心，包括：

机座；

加工台，设于在所述机座上；

支撑墙，平行设置于所述加工台的相对两侧；

传动机构，包括X轴传动机构、Y轴传动机构和Z轴传动机构，所述X轴传动机构安装在所述支撑墙上，所述Y轴传动机构安装在所述X轴传动机构上，所述Z轴传动机构安装在所述Y轴传动机构上；

其中，所述Y轴传动机构包括横梁、Y轴滑座、第一线轨、第一驱动电机、第一丝杆和丝杆滑动组件；所述横梁安装在所述X轴传动机构上，所述第一线轨和第一丝杆均安装在所述横梁上；所述Y轴滑座可滑动地安装在所述第一线轨上；所述第一驱动电机安装在所述Y轴滑座上，所述第一驱动电机可驱动所述丝杆滑动组件在所述第一丝杆上滑动；所述第一丝杆的两端通过固定座安装固定在所述横梁上。丝杆传动的精度较高，从而保证了刀具在Y轴方向上运动的精度；设置有固定座，除了可将第一丝杆稳固地安装在横梁上外；还能在安装后对第一丝杆预先在一定范围内受力拉伸，避免在使用过程中产生变形，造成第一丝杆影响丝杆滑动组件的滑动，进而影响刀具在Y轴方向的移动以及位移精度。

优选地，所述Y轴传动机构还包括第一光栅尺，所述第一光栅尺安装在所述横梁上。在横梁上还安装有用于定位Y轴滑座位置的第一光栅尺，通过将第一光栅尺结合到数控加工中心的闭环伺服系统中，来确保Y轴方向的定位精度和重复定位精度的准确性。

优选地，所述丝杆滑动组件包括丝杆同步轮和第一螺母，所述第一螺母与所述第一丝杆啮合连接，所述丝杆同步轮安装在所述第一丝杆上，且与所述第一螺母传动连接；

所述第一驱动电机的输出轴安装有电机同步轮，所述电机同步轮通过同步带与所述丝杆同步轮传动连接。第一驱动电机通过同步轮和同步带的传动方式带动Y轴滑座在Y轴方向上移动，首先可快速地实现Y轴滑座的进给和快速移动；其次，结构紧凑，传动比恒定，传动效率高。