具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床，包括工件軸、工作臺(tái)、立柱、刀具主軸和床身；所述工件軸包括頭架和尾架，其中：所述工件軸固定于所述工作臺(tái)，所述工作臺(tái)置于床身，所述工件軸和所述工作臺(tái)在所述床身上沿機(jī)床的Y軸方向運(yùn)動(dòng)；所述刀具主軸置于所述立柱，所述刀具主軸在所述立柱上沿機(jī)床的Z軸方向運(yùn)動(dòng)；所述立柱置于所述床身，所述刀具主軸和所述立柱在所述床身上沿機(jī)床的X軸方向運(yùn)動(dòng)；所述頭架的回轉(zhuǎn)軸中心設(shè)有自動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)，所述尾架的底部設(shè)有自動(dòng)頂緊機(jī)構(gòu)。通過人工或者機(jī)械手操作，實(shí)現(xiàn)了毛坯和成品工件的自動(dòng)夾裝，提高了工件的加工精度，降低了工件的加工成本。
【專利說明】具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種金屬切削設(shè)備，具體涉及一種具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床。

【背景技術(shù)】
[0002]五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床是用于加工具有復(fù)雜空間曲面的葉片類或者狹長(zhǎng)類零件的專用機(jī)床，在發(fā)電、船舶、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)有的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床多采用三個(gè)直線坐標(biāo)軸和兩個(gè)回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的布局方式，可實(shí)現(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控插補(bǔ)加工。目前多采用手工裝夾的方式將待加工的毛坯固定于工件軸，即:先把裝夾件與機(jī)床工件軸(回轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸的A軸)固定連接，每次加工前，先將毛坯手動(dòng)放置在裝夾件上，找正并緊固裝夾件；然后移動(dòng)尾架，使其頂緊或夾緊毛坯的另一偵k待加工完成后，再手動(dòng)松開工件和裝夾件之間的連接，取走成品。
[0004]上述手動(dòng)裝夾方式存在如下缺陷:一是手動(dòng)裝毛坯和卸工件增長(zhǎng)了占用機(jī)床的輔助加工時(shí)間。由于五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床屬高端機(jī)床，成本昂貴，因此輔助加工時(shí)間的增加必將增加占機(jī)費(fèi)和人力的工時(shí)費(fèi)用，從而增加了零件的加工成本；二是手動(dòng)裝夾的人為因素影響大，不同操作人員的裝夾效果不同，即使同一操作人員的每次裝夾也會(huì)不同，這顯然會(huì)造成裝夾的一致性差，同時(shí)影響加工精度和加工效率，使工件的批量化加工受阻。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床，旨在實(shí)現(xiàn)加工前的毛坯和成品工件的自動(dòng)裝夾。
[0006]首先，機(jī)床具有三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)軸和兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸，定義與主軸垂直、沿被加工葉片長(zhǎng)度方向的運(yùn)動(dòng)軸為X軸；定義與主軸垂直、沿被加工葉片寬度方向的運(yùn)動(dòng)軸為Y軸，定義與主軸平行的運(yùn)動(dòng)軸為Z軸，兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸分別為工件回轉(zhuǎn)軸和刀具擺動(dòng)軸。
[0007]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案具體為:一種具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床，包括工件軸、工作臺(tái)、立柱、刀具主軸和床身；所述工件軸包括頭架和尾架，其中:所述工件軸固定于所述工作臺(tái)，所述工作臺(tái)置于床身上，所述工件軸和所述工作臺(tái)在所述床身上沿機(jī)床的Y軸方向運(yùn)動(dòng)；所述刀具主軸置于所述立柱，所述刀具主軸在所述立柱上沿機(jī)床的Z軸方向運(yùn)動(dòng)；所述立柱置于所述床身，所述刀具主軸和所述立柱在所述床身上沿機(jī)床的X軸方向運(yùn)動(dòng)；所述頭架的回轉(zhuǎn)軸中心設(shè)有自動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)，所述尾架的底部設(shè)有自動(dòng)頂緊機(jī)構(gòu)；還包括操作臺(tái)，所述操作臺(tái)與所述床身的遠(yuǎn)立柱端相連接。
[0008]在上述具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床中，所述自動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)包括夾緊按鈕、第一松開按鈕和裝夾件，所述裝夾件設(shè)于所述頭架的回轉(zhuǎn)軸中心，所述夾緊按鈕和所述第一松開按鈕分別設(shè)于所述操作臺(tái)，通過所述夾緊按鈕和所述第一松開按鈕控制所述裝夾件的動(dòng)作。
[0009]在上述具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床中，所述自動(dòng)頂緊機(jī)構(gòu)包括尾架、絲杠、導(dǎo)軌、頂緊按鈕和第二松開按鈕，所述導(dǎo)軌沿工件軸軸向設(shè)置，所述絲杠帶動(dòng)所述尾架沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)，所述絲杠和所述導(dǎo)軌分別與所述尾架相連接，所述頂緊按鈕和所述第二松開按鈕分別設(shè)于所述操作臺(tái)；通過所述頂緊按鈕和所述第二松開按鈕控制絲杠運(yùn)動(dòng)，使所述尾架其沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)，頂緊或者松開工件。
[0010]在上述具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床中，機(jī)床的自動(dòng)上下料操作由程序控制機(jī)械手或者手動(dòng)完成。
[0011]本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是:
[0012]本實(shí)用新型的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床通過采用人工或者機(jī)械手操作的自動(dòng)加裝作業(yè)工序減少了機(jī)床的輔助加工時(shí)間，節(jié)省了占機(jī)費(fèi)和人工的工時(shí)費(fèi)用，從而降低零件的加工成本；同時(shí)也避免了傳統(tǒng)手動(dòng)裝夾過程中的人為因素，提高了加工精度和工件的一致性，尤其適于批量生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，能夠更完整更好地理解本實(shí)用新型。此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。
[0014]圖1為本實(shí)用新型一種具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床的主視示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型一種具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床的左視示意圖(省略裝夾件)。
[0016]圖中:1、頭架2、尾架3、工作臺(tái)4、立柱5、刀具主軸6、床身7、操作臺(tái)。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0018]如圖1-2所示的具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床，包括工件軸、工作臺(tái)3、立柱4、刀具主軸5、床身6和操作臺(tái)7，工件軸包括頭架1和尾架2組成，工作臺(tái)3置于床身6，床身6的遠(yuǎn)立柱端連接有用于操作和控制機(jī)床動(dòng)作的操作臺(tái)7 ;其中:
[0019]頭架1和尾架2在工作臺(tái)3上，和工作臺(tái)3 —起沿機(jī)床的Y軸方向運(yùn)動(dòng)；刀具主軸5在立柱4上沿機(jī)床的Z軸運(yùn)動(dòng)，并和立柱4 一起沿機(jī)床的X軸方向運(yùn)動(dòng)；頭架1的回轉(zhuǎn)軸中心裝有可自動(dòng)夾緊毛坯(或者成品工件)的自動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)，尾架2的底部裝有可以沿工件長(zhǎng)度方向(圖1中的u軸方向)移動(dòng)的自動(dòng)頂緊機(jī)構(gòu)。
[0020]自動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)包括夾緊按鈕、第一松開按鈕和裝夾件，裝夾件設(shè)于頭架的回轉(zhuǎn)軸中心，夾緊按鈕和第一松開按鈕設(shè)于操作臺(tái)7，通過按下夾緊按鈕和第一松開按鈕控制裝夾件的夾緊和松開動(dòng)作。
[0021]自動(dòng)頂緊機(jī)構(gòu)包括尾架2、絲杠、導(dǎo)軌、頂緊按鈕和第二松開按鈕，導(dǎo)軌沿工件軸軸向設(shè)置，絲杠帶動(dòng)尾架2沿導(dǎo)軌移動(dòng)，絲杠和導(dǎo)軌分別與尾架相連接，頂緊按鈕和第二松開按鈕分別設(shè)于操作臺(tái)7 ;通過頂緊按鈕和第二松開按鈕控制絲杠運(yùn)動(dòng)，使尾架2沿導(dǎo)軌移動(dòng)，頂緊或松開工件。
[0022]上述具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床的夾裝方法的人工操作步驟具體如下:
[0023]機(jī)床在裝毛坯前(即上料前)，毛坯和裝夾件可在專用工裝上固定完成。機(jī)床的刀具主軸5先沿X軸、Z軸方向移動(dòng)，遠(yuǎn)離由頭架1和尾架2組成的工件軸，工件軸隨工作臺(tái)一起沿Y向移動(dòng)至上料位置。如果人工操作，上料位置設(shè)在最靠近操作者的位置，操作者按動(dòng)自動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)的第一松開按鈕，將毛坯和裝夾件插入頭架1的回轉(zhuǎn)軸中心，再按動(dòng)夾緊按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)夾緊毛坯；然后按動(dòng)頂緊按鈕，絲杠帶動(dòng)尾架2自動(dòng)頂緊零件，上料過程完成；
[0024]如果程序控制機(jī)械手配合操作上料，上料位置設(shè)在和機(jī)械手配合的位置，系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行上料過程，即機(jī)械手將工件送至頭架1的回轉(zhuǎn)軸中心，頭架1自動(dòng)夾緊工件，尾架2移動(dòng)，頂緊工件，上料過程完成。下料時(shí)執(zhí)行類似操作，即尾架2先移動(dòng)離開成品工件，頭架1松開，取走成品工件即可，裝入下一個(gè)毛坯，開始下一個(gè)循環(huán)。
[0025]當(dāng)人工操作時(shí)，操作者也只需按動(dòng)操作臺(tái)7的按鈕和手工裝取零件即可，機(jī)械手上下料基本與以上手動(dòng)操作步驟一致，只是不需要機(jī)床操作員手動(dòng)按動(dòng)操作臺(tái)上的按鈕，所有動(dòng)作由程序設(shè)定自動(dòng)完成；可以看出，上述夾裝方法的夾裝精度避免了人為操作因素的干擾；且較之于傳統(tǒng)的人工調(diào)整對(duì)準(zhǔn)夾裝，效率也明顯提高。
[0026]如上所述，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說明，顯然，只要實(shí)質(zhì)上沒有脫離本實(shí)用新型的發(fā)明點(diǎn)及效果、對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的變形，也均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床，其特征在于，包括工件軸、工作臺(tái)、立柱、刀具主軸和床身；所述工件軸包括頭架和尾架，其中: 所述工件軸固定于所述工作臺(tái)，所述工作臺(tái)置于床身上，所述工件軸和所述工作臺(tái)在所述床身上沿機(jī)床的Y軸方向運(yùn)動(dòng)； 所述刀具主軸置于所述立柱，所述刀具主軸在所述立柱上沿機(jī)床的Z軸方向運(yùn)動(dòng)； 所述立柱置于所述床身，所述刀具主軸和所述立柱在所述床身上沿機(jī)床的X軸方向運(yùn)動(dòng)； 所述頭架的回轉(zhuǎn)軸中心設(shè)有自動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)，所述尾架的底部設(shè)有自動(dòng)頂緊機(jī)構(gòu)； 還包括操作臺(tái)，所述操作臺(tái)與所述床身的遠(yuǎn)立柱端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床，其特征在于，所述自動(dòng)裝夾機(jī)構(gòu)包括夾緊按鈕、第一松開按鈕和裝夾件，所述裝夾件設(shè)于所述頭架的回轉(zhuǎn)軸中心，所述夾緊按鈕和所述第一松開按鈕分別設(shè)于所述操作臺(tái)，通過所述夾緊按鈕和所述第一松開按鈕控制所述裝夾件的動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床，其特征在于，所述自動(dòng)頂緊機(jī)構(gòu)包括尾架、絲杠、導(dǎo)軌、頂緊按鈕和第二松開按鈕，所述導(dǎo)軌沿工件軸軸向設(shè)置，所述絲杠帶動(dòng)所述尾架沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)，所述絲杠和所述導(dǎo)軌分別與所述尾架相連接，所述頂緊按鈕和所述第二松開按鈕分別設(shè)于所述操作臺(tái)；通過所述頂緊按鈕和所述第二松開按鈕控制絲杠運(yùn)動(dòng)，使所述尾架其沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)，頂緊或者松開工件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備工件自動(dòng)裝夾的五軸聯(lián)動(dòng)葉片加工機(jī)床，其特征在于，機(jī)床的自動(dòng)上下料操作由程序控制機(jī)械手或者手動(dòng)完成。
【文檔編號(hào)】B23Q7/16GK204248471SQ201420634336
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】王鴻娟, 高琦 申請(qǐng)人:北京機(jī)電院機(jī)床有限公司