一种非金属五轴联动数控加工机床的制作方法

1.本实用新型涉及汽车整体模具加工和汽车造型设计技术领域，具体涉及一种非金属五轴联动数控加工机床。


背景技术：

2.随着我国经济的快速发展，汽车在国内快速普及，尤其是中国对电动汽车需求的日益递增，伴随着汽车的“年轻化”、“运动化”、“科技感”等产品定位，汽车整体模具加工和汽车造型设计得到快速发展，促使国内对该领域的五轴加工机床的诉求越来越大。虽然五轴联动机床具备高效率和高质量的加工特点，但由于价格过高，在我国企业内却并不普及。
3.由于我国五轴联动加工机床起步较晚、发展较慢，主要功能部件五轴头和数控系统等又受限于国外技术封锁，国内大型非金属五轴联动机床市场一直被国际制造商垄断，销售价格非常昂贵，维护成本高，交货期长。对于国内非金属五轴联动加工机床，一方面由于五轴头等核心功能部件造价比较高，造成非金属五轴联动加工机床的成本投入较高；另一方面由于国内五轴机床加工范围较小，且定位精度和稳定性不高，不适合在中小企业和汽车模具造型等行业的推广应用。因此，需要提供一种非金属五轴联动数控加工机床。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的不足与缺陷，本实用新型提供一种非金属五轴联动数控加工机床，用于解决现有机床定位精度低、稳定性不高以及安全环保性能较差的问题。
5.为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种非金属五轴联动数控加工机床。其中，该非金属五轴联动数控加工机床包括工作台、y轴导轨支撑座、y轴滑体、x轴横梁、z轴滑体和控制装置。
6.其中，y轴导轨支撑座包括y轴底座、y轴立柱和y轴横梁，所述y轴底座相对设置在所述工作台两侧，所述y轴立柱安装在所述y轴底座上，所述y轴横梁安装在所述y轴立柱背离所述y轴底座一侧；
7.y轴滑体可直线移动安装在所述y轴横梁上，并在y轴驱动装置的驱动下沿所述y轴横梁往复移动；
8.x轴横梁安装在相对两侧所述y轴横梁上，其上安装有x轴滑体，所述x轴滑体在x轴驱动装置的驱动下沿所述x轴横梁往复移动；
9.z轴滑体可直线移动安装在所述x轴滑体上，并在z轴驱动装置的驱动下沿竖直方向往复移动，所述z轴滑体朝向所述工作台一侧可转动安装有切割装置；
10.控制装置，分别电性连接于所述y轴驱动装置、所述x轴驱动装置和所述z轴驱动装置。
11.于本实用新型的一实施例中，所述y轴导轨支撑座的外侧罩设有防护罩。
12.于本实用新型的一实施例中，所述x轴滑体与所述z轴滑体外侧罩装有龙门护罩。
13.于本实用新型的一实施例中，所述y轴立柱之间设置有平推式刀库。
14.于本实用新型的一实施例中，所述切割装置外侧安装有切割护罩。
15.于本实用新型的一实施例中，所述y轴导轨支撑座还包括后连接梁，所述后连接梁安装在相对两侧的y轴横梁之间。
16.于本实用新型的一实施例中，所述非金属五轴联动数控加工机床还包括维修支架，所述维修支架安装在所述x轴横梁朝向所述后连接梁的一侧。
17.于本实用新型的一实施例中，所述y轴横梁与所述x轴横梁分别安装有y轴防尘护罩和x轴防尘护罩。
18.于本实用新型的一实施例中，所述控制装置设置在所述防护罩外侧。
19.如上所述，本实用新型提供一种非金属五轴联动数控加工机床，通过控制装置控制切割装置运行至模具处，对模具进行相应加工。通过设置y轴导轨支撑座，增强了机床整体稳定性。该非金属五轴联动数控加工机床可实现汽车整车模具、汽车检具、风电轮毂模具一次加工成型，且结构布局合理、结构稳定性高、价格低、安装方便、精度易调整，更适合中小企业和汽车造型设计加工等行业的推广应用。
附图说明
20.通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：
21.图1显示为本实用新型一实施例中非金属五轴联动数控加工机床的结构示意图；
22.图2显示为本实用新型一实施例中带护罩的非金属五轴联动数控加工机床的结构示意图；
23.图3显示为本实用新型一实施例中含平推式刀库的非金属五轴联动数控加工机床的结构示意图；
24.图4显示为本实用新型一实施例中非金属五轴联动数控加工机床的主视图；
25.图5显示为本实用新型一实施例中非金属五轴联动数控加工机床的后视图；
26.图6显示为本实用新型一实施例中非金属五轴联动数控加工机床的左视图；
27.图7显示为本实用新型一实施例中非金属五轴联动数控加工机床的右视图；
28.图8显示为本实用新型一实施例中非金属五轴联动数控加工机床的俯视图。
29.附图标记
30.100
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工作台
31.200
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y轴导轨支撑座
32.201
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y轴底座
33.202
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y轴立柱
34.203
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y轴横梁
35.204
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后连接梁
36.205
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y轴滑体
37.206
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内侧护板
38.207
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y轴防尘护罩
39.300
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x轴横梁
40.301
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x轴滑体
41.302
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x轴防尘护罩
42.303
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维修支架
43.400
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z轴滑体
44.401
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切割装置
45.402
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切割护罩
46.500
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控制装置
47.501
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数控系统操作台
48.502
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电控柜
49.600
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防护罩
50.700
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龙门护罩
具体实施方式
51.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
52.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
53.图1显示为本实用新型一实施例中非金属五轴联动数控加工机床的结构示意图。本实用新型提供一种非金属五轴联动数控加工机床。将待加工模具放于工作台100上，通过控制装置500控制切割装置401运行至模具处，对模具进行相应加工。通过y轴导轨支撑座200，增强了机床整体稳定性。该非金属五轴联动数控加工机床可实现汽车整车模具、汽车检具、风电轮毂模具一次加工成型，更适合中小企业和汽车造型设计加工等行业的推广应用。
54.在本实用新型一实施例中，该非金属五轴联动数控加工机床包括工作台100、y轴导轨支撑座200、y轴滑体205、x轴横梁300、z轴滑体400和控制装置500。
55.上述工作台100用于放置和安装待加工的汽车模具，工作台100朝向模具的一侧开设有多条相互平行的t形凹槽，以便于固定工件夹具。
56.上述y轴导轨支撑座200包括y轴底座201、y轴立柱202和y轴横梁203，y轴底座201相对设置在工作台100两侧，与工作台100通过内侧护板206相连接，以保证整机的平衡稳定。y轴立柱202安装在y轴底座201上，y轴横梁203安装在y轴立柱202背离y轴底座201一侧。其中，y轴立柱202按一定间隔固定安装在两侧的y轴底座201上，y轴横梁203固接在y轴立柱202上，且y轴横梁203与y轴底座201平行设置。y轴导轨支撑座200位于工作台100两侧，构成双侧式结构，极大增强了非金属五轴联动数控加工机床整体结构的稳定性，同时便于整机安装。
57.上述y轴滑体205可直线移动安装在y轴横梁203上，并在y轴驱动装置(未在图中示
出)的驱动下沿y轴横梁203往复移动。优选地，y轴驱动装置可为伺服电机，从而精准控制y轴滑体205的行进速度及位移。在y轴横梁203两侧分别安装有方形直线导轨副(未在图中示出)，y轴滑体205安装在两侧方形直线导轨副上。通过高精度丝杠和伺服电机传动的方式驱动y轴滑体205沿y轴横梁203快速往复直线移动。
58.上述x轴横梁300安装在相对两侧y轴横梁203上，其上可直线移动安装有x轴滑体301，x轴滑体301在x轴驱动装置(未在图中示出)的驱动下沿x轴横梁300往复移动。x轴驱动装置可为伺服电机，x轴横梁300两侧安装有直线导轨副，x轴滑体301安装在直线导轨副上，通过高精度丝杠和伺服电机传动的方式驱动x轴滑体301沿x轴横梁300快速往复直线移动。
59.上述z轴滑体400可直线移动安装在所述x轴滑体301上，并在z轴驱动装置(未在图中示出)的驱动下沿竖直方向往复移动。x轴滑体301两侧安装有直线导轨副，z轴滑体400安装在直线导轨副上，通过高精度丝杠和伺服电机传动的方式驱动z轴滑体400在竖直方向快速往复直线移动。具体而言，x轴行程尺寸范围可为0～3600mm，y轴行程尺寸范围可为0～6600mm，z轴行程尺寸范围可为0～2200mm。上述尺寸可以满足现有家庭用车的整车模型的加工需求。进一步地，z轴滑体400朝向工作台100一侧可转动安装有切割装置401。优选地，可选用ac双摆五轴头，使五轴头相对于待加工模具的位置任意可控，便于调整精度，更适于汽车模具和汽车设计造型的加工应用。
60.请参阅图1和图2，图2为本实用新型一实施例中带护罩的非金属五轴联动数控加工机床的结构示意图。上述控制装置500内设置有控制器，控制器分别电性连接于y轴驱动装置、x轴驱动装置和z轴驱动装置，通过操纵控制装置500，实现对上述驱动装置的自动控制。
61.请参阅图2，考虑到加工时有飞屑溅出，为了保证操作人员的安全，在本实用新型一实施例中，可在y轴导轨支撑座200的外侧罩设置防护罩600。防护罩600可为钣金结构，并可拆卸安装在y轴导轨支撑座200的外侧，这样不仅能够有效保护操作人员的安全，而且也便于在检修时移除，扩大检修空间。
62.为了保护x轴滑体301与z轴滑体400不受损害，在本实用新型一实施例中，x轴滑体301与z轴滑体400外侧罩设有龙门护罩700，龙门护罩700作为防护防尘装置，可保护x轴滑体301与z轴滑体400不受划伤。
63.请参阅图3，图3为本实用新型一实施例中含平推式刀库的非金属五轴联动数控加工机床的结构示意图。为了缩短加工时程，在本实用新型一实施例中，y轴立柱202之间设置有平推式刀库208，平推式刀库208与控制装置500电性连接，其内储放有多种型号的刀具。工作台100上铺设有供平推式刀库208运行的导轨(未在图中示出)。平推式刀库208沿工作台100上的导轨滑行至指定位置，为待加工模具提供切割刀具。从而可大幅缩短加工时长，提高了企业生产效能。
64.请参阅图4，图4为本实用新型一实施例中非金属五轴联动数控加工机床的主视图。为了保护切割装置401不受损害，在本实用新型一实施例中，切割装置401外侧罩装有切割护罩402。保护其不被划伤，提高了切割装置401的使用期限。
65.请参阅图1和图5，图5为本实用新型一实施例中非金属五轴联动数控加工机床的后视图。在本实用新型一实施例中，y轴导轨支撑座200还包括后连接梁204，后连接梁204安装在相对两侧的y轴横梁203之间。通过将后连接梁204的两端分别固定安装在工作台100两
侧的y轴横梁203上。进一步增强了非金属五轴联动数控加工机床的整体稳定性。
66.请参阅图1和图6，图6为本实用新型一实施例中非金属五轴联动数控加工机床的左视图。考虑到机床部件损坏时，便于维修人员检修，在本实用新型一实施例中，还包括维修支架303，维修支架303安装在x轴横梁300朝向后连接梁204的一侧。维修人员站在维修支架303上，便于检修高处的机床零件。
67.请参阅图1和图7，图7为本实用新型一实施例中非金属五轴联动数控加工机床的右视图。为了保护导轨和高精度丝杆，在本实用新型一实施例中，y轴横梁203安装与x轴横梁300分别安装有y轴防尘护罩207和x轴防尘护罩302。其中，y轴防尘护罩207罩装在y轴横梁203外侧，x轴防尘护罩302罩装在x轴横梁300外侧，且防尘护罩均为风琴式防尘防护结构。更利于防护钣金飞屑。
68.请参阅图1和图8，图8为本实用新型一实施例中非金属五轴联动数控加工机床的俯视图，为了使操作人员不被钣金飞屑溅到，在本实用新型一实施例中，控制装置500设置在防护罩600外侧。控制装置500可包括数控系统操作台501与电控柜502，其中，电控柜502与数控系统操作台501电性连接。操作人员在防护罩600外侧通过数控系统操作台501进行一系列操作观察，避免被飞屑溅伤。
69.综上所述，本实用新型结构简单，控制装置切割装置运行至待加工汽车模具处，对模具进行相应加工。通过设置y轴导轨支撑座，增强了机床整体稳定性。且该非金属五轴数控联动数控加工机床生产成本低、安装方便、精度易调整，所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
70.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。