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CN103111667A - 一种数控四轴装置 - Google Patents

一种数控四轴装置 Download PDF

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CN103111667A
CN103111667A CN2013100289106A CN201310028910A CN103111667A CN 103111667 A CN103111667 A CN 103111667A CN 2013100289106 A CN2013100289106 A CN 2013100289106A CN 201310028910 A CN201310028910 A CN 201310028910A CN 103111667 A CN103111667 A CN 103111667A
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servomotor
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谢辉
储善谦
王永峰
徐建国
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Abstract

本发明公开了一种数控四轴装置，包括基座(1)、横向转轴(2)、纵向转轴(3)。本发明采用由基座、横向转轴、纵向转轴构成的装置，横向转轴水平设置在基座上且由受控的H伺服电机经H减速器驱动，可围绕与工作台平行的横向轴作旋转运动，纵向转轴由Z减速器、Z伺服电机、旋转工作台构成，纵向转轴垂直设置在横向转轴中心，旋转工作台位于横向转轴的上方且由受控的Z伺服电机经Z减速器驱动，可围绕与横向轴正交的纵向轴作旋转运动，利用普通数控雕铣机床的数控系统，控制H伺服电机和Z伺服电机带动工件作配合刃具切削旋转的技术方案，使普通数控雕铣机床能够加工四轴加工件，达到了降低成本、提高效率的目的。

Description

一种数控四轴装置
技术领域
本发明涉及一种数控转轴夹持装置，具体是指用于夹持工件在普通数控雕铣机床的工作台上受控围绕横向轴与纵向轴作数控四轴旋转运动，配合普通数控雕铣机床的循XYZ三轴移动的旋转刃具作寻的切削加工的一种数控四轴装置。
背景技术
普通数控雕铣机床的旋转刃具只能循XYZ三轴作寻的切削运动，即三轴运动加工；对于需要工件配合切削刃具作围绕与工作台平行的横向轴同时围绕与横向轴正交的纵向轴作旋转运动的加工，即四轴运动加工的工件，简称四轴加工件，现有技术采用设有五轴运动的加工中心加工四轴加工件，由于五轴加工中心是一种昂贵的、通用的金属切削加工设备，其加工费用亦高，动用五轴加工中心大批量加工四轴加工件，使四轴加工件的制作成本居高且生产效率低下，因此，现有技术存在成本高、效率低的问题与不足。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采用由基座、横向转轴、纵向转轴构成的装置，横向转轴水平设置在基座上且由受控的H伺服电机经H减速器驱动，可围绕与工作台平行的横向轴作旋转运动，纵向转轴由Z减速器、Z伺服电机、旋转工作台构成，纵向转轴垂直设置在横向转轴中心，其中，旋转工作台位于横向转轴的上方且由受控的Z伺服电机经Z减速器驱动，可围绕与横向轴正交的纵向轴作旋转运动，应用时，基座固定在普通数控雕铣机床的工作台上，工件夹持在旋转工作台的上面，利用普通数控雕铣机床的数控系统控制H伺服电机和Z伺服电机带动工件作配合刃具切削旋转的技术方案，提供一种数控四轴装置，旨在使四轴加工件能够通过普通数控雕铣机床进行加工，达到降低成本、提高效率的目的。
本发明的目的是这样实现的：一种数控四轴装置，包括基座、横向转轴、纵向转轴，其中：所述的基座为呈凹字形的钢质构件，基座的底部为矩形块状的底座，所述底座的左端固定设有垂直向上凸出的支架称为轴承架，底座的左端固定设有垂直向上凸出的矩形中空封闭盒状的支架称为支承箱，所述轴承架的上部中心设有贯穿左右水平方向的圆形通孔称为左轴承孔，所述支承箱与所述轴承架相对的壁面上设有与所述左轴承孔对应的圆形通孔称为右轴承孔，所述左轴承孔和右轴承孔的轴线对应重合，所述左轴承孔和右轴承孔中设有轴承；
所述的横向转轴为中空圆柱形的钢质构件，横向转轴的上面设有用于安置旋转工作台的平面称为上平面，所述上平面的中心设有向下垂直贯穿横向转轴的有壁的圆形台阶通孔称为纵向台阶孔，所述纵向台阶孔中设有轴承；横向转轴的左右二端分别固定设有用于承载横向转轴旋转的转轴，位于横向转轴的左端的转轴称为左转轴，位于横向转轴右端的的转轴称为右转轴，所述左转轴与所述右转轴的轴线对应重合且与所述纵向台阶孔的轴线正交；所述右转轴的右端与H减速器的输出端连接，所述H减速器的输入端与H伺服电机的输出端连接；
所述的纵向转轴为由旋转工作台、Z减速器和Z伺服电机构成，所述旋转工作台为圆盘形钢质构件，旋转工作台的上面设有呈中心向外放射状的T形槽，旋转工作台的下面中心设有向下凸出的转轴称为旋转轴，所述旋转轴与Z减速器的输出端连接，所述Z减速器的输入端与Z伺服电机的输出端连接；
横向转轴的所述左转轴与基座的所述左轴承孔经轴承连接，横向转轴的所述右转轴与基座的所述右轴承孔经轴承连接，横向转轴的所述H减速器和H伺服电机固定位于基座的所述支承箱的腔室中；纵向转轴的所述旋转工作台位于横向转轴的所述上平面的上方，旋转工作台的所述旋转轴与横向转轴的所述纵向台阶孔经轴承连接，纵向转轴的所述Z减速器和Z伺服电机固定位于横向转轴的所述纵向台阶孔内的下部；
所述的H减速器和Z减速器为谐波齿轮减速器；所述的H伺服电机和Z伺服电机为数控伺服电机；所述的轴承为滚动轴承；
结构表述的方向面分为上、下、左、右、前、后面，其中，前面为面对所表述主体的面，后面为与所述前面相对的面。
工作原理及有益效果
应用时，基座固定在普通数控雕铣机床的工作台上，工件夹持在旋转工作台的上面，利用普通数控雕铣机床的数控系统控制H伺服电机和Z伺服电机分别带动横向转轴和纵向转轴载着工件作四轴转动，配合刃具作三轴寻的切削，避免使用五轴加工中心加工的弊端，使四轴加工件的加工降低了成本、提高了效率。
上述，本发明采用由基座、横向转轴、纵向转轴构成的装置，横向转轴水平设置在基座上且由受控的H伺服电机经H减速器驱动，可围绕与工作台平行的横向轴作旋转运动，纵向转轴由Z减速器、Z伺服电机、旋转工作台构成，纵向转轴垂直设置在横向转轴中心，其中，旋转工作台位于横向转轴的上方且由受控的Z伺服电机经Z减速器驱动，可围绕与横向轴正交的纵向轴作旋转运动，应用时，基座固定在普通数控雕铣机床的工作台上，工件夹持在旋转工作台的上面，利用普通数控雕铣机床的数控系统控制H伺服电机和Z伺服电机带动工件作配合刃具切削旋转的技术方案，克服了现有技术存在成本高、效率低的问题与不足，提供的一种数控四轴装置，使四轴加工件能够通过普通数控雕铣机床进行加工，达到了降低成本、提高效率的目的。
附图说明
图1是本发明的一种数控四轴装置的结构的主视剖视示意图；
图2是本发明的一种数控四轴装置的轴测示意图。
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本发明的任何限制。
图中：基座1、底座11、轴承架12、支承箱13、横向转轴2、H减速器21、H伺服电机22、纵向转轴3、Z减速器31、Z伺服电机32、旋转工作台33、轴承4。
具体实施方式
参阅图1、图2，本发明的一种数控四轴装置，包括基座1、横向转轴2、纵向转轴3，其中：所述的基座1为呈凹字形的钢质构件，基座1的底部为矩形块状的底座11，所述底座11的左端固定设有垂直向上凸出的支架称为轴承架12，底座11的左端固定设有垂直向上凸出的矩形中空封闭盒状的支架称为支承箱13，所述轴承架12的上部中心设有贯穿左右水平方向的圆形通孔称为左轴承孔，所述支承箱13与所述轴承架12相对的壁面上设有与所述左轴承孔对应的圆形通孔称为右轴承孔，所述左轴承孔和右轴承孔的轴线对应重合，所述左轴承孔和右轴承孔中设有轴承4；
所述的横向转轴2为中空圆柱形的钢质构件，横向转轴2的上面设有用于安置旋转工作台33的平面称为上平面，所述上平面的中心设有向下垂直贯穿横向转轴2的有壁的圆形台阶通孔称为纵向台阶孔，所述纵向台阶孔中设有轴承4；横向转轴2的左右二端分别固定设有用于承载横向转轴2旋转的转轴，位于横向转轴2的左端的转轴称为左转轴，位于横向转轴2右端的的转轴称为右转轴，所述左转轴与所述右转轴的轴线对应重合且与所述纵向台阶孔的轴线正交；所述右转轴的右端与H减速器21的输出端连接，所述H减速器21的输入端与H伺服电机22的输出端连接；
所述的纵向转轴3为由旋转工作台33、Z减速器31和Z伺服电机32构成，所述旋转工作台33为圆盘形钢质构件，旋转工作台33的上面设有呈中心向外放射状的T形槽，旋转工作台33的下面中心设有向下凸出的转轴称为旋转轴，所述旋转轴与Z减速器31的输出端连接，所述Z减速器31的输入端与Z伺服电机32的输出端连接；
横向转轴2的所述左转轴与基座1的所述左轴承孔经轴承4连接，横向转轴2的所述右转轴与基座1的所述右轴承孔经轴承4连接，横向转轴2的所述H减速器21和H伺服电机22固定位于基座1的所述支承箱13的腔室中；纵向转轴3的所述旋转工作台33位于横向转轴2的所述上平面的上方，旋转工作台33的所述旋转轴与横向转轴2的所述纵向台阶孔经轴承4连接，纵向转轴3的所述Z减速器31和Z伺服电机32固定位于横向转轴2的所述纵向台阶孔内的下部；
所述的H减速器和Z减速器31为谐波齿轮减速器；所述的H伺服电机22和Z伺服电机32为数控伺服电机；所述的轴承4为滚动轴承；
结构表述的方向面分为上、下、左、右、前、后面，其中，前面为面对所表述主体的面，后面为与所述前面相对的面。
工作原理及有益效果
应用时，基座1固定在普通数控雕铣机床的工作台上，工件夹持在旋转工作台33的上面，利用普通数控雕铣机床的数控系统控制H伺服电机22和Z伺服电机32分别带动横向转轴2和纵向转轴3载着工件作四轴转动，配合刃具作三轴寻的切削，避免使用五轴加工中心加工的弊端，使四轴加工件的加工降低了成本、提高了效率。

Claims (1)

1.一种数控四轴装置，包括基座(1)、横向转轴(2)、纵向转轴(3)，其特征在于：所述的基座(1)为呈凹字形的钢质构件，基座(1)的底部为矩形块状的底座(11)，所述底座(11)的左端固定设有垂直向上凸出的支架称为轴承架(12)，底座(11)的左端固定设有垂直向上凸出的矩形中空封闭盒状的支架称为支承箱(13)，所述轴承架(12)的上部中心设有贯穿左右水平方向的圆形通孔称为左轴承孔，所述支承箱(13)与所述轴承架(12)相对的壁面上设有与所述左轴承孔对应的圆形通孔称为右轴承孔，所述左轴承孔和右轴承孔的轴线对应重合，所述左轴承孔和右轴承孔中设有轴承(4)；
所述的横向转轴(2)为中空圆柱形的钢质构件，横向转轴(2)的上面设有用于安置旋转工作台(33)的平面称为上平面，所述上平面的中心设有向下垂直贯穿横向转轴(2)的有壁的圆形台阶通孔称为纵向台阶孔，所述纵向台阶孔中设有轴承(4)；横向转轴(2)的左右二端分别固定设有用于承载横向转轴(2)旋转的转轴，位于横向转轴(2)的左端的转轴称为左转轴，位于横向转轴(2)右端的的转轴称为右转轴，所述左转轴与所述右转轴的轴线对应重合且与所述纵向台阶孔的轴线正交；所述右转轴的右端与H减速器(21)的输出端连接，所述H减速器(21)的输入端与H伺服电机(22)的输出端连接；
所述的纵向转轴(3)为由旋转工作台(33)、Z减速器(31)和Z伺服电机(32)构成，所述旋转工作台(33)为圆盘形钢质构件，旋转工作台(33)的上面设有呈中心向外放射状的T形槽，旋转工作台(33)的下面中心设有向下凸出的转轴称为旋转轴，所述旋转轴与Z减速器(31)的输出端连接，所述Z减速器(31)的输入端与Z伺服电机(32)的输出端连接；
横向转轴(2)的所述左转轴与基座(1)的所述左轴承孔经轴承(4)连接，横向转轴(2)的所述右转轴与基座(1)的所述右轴承孔经轴承(4)连接，横向转轴(2)的所述H减速器(21)和H伺服电机(22)固定位于基座(1)的所述支承箱(13)的腔室中；纵向转轴(3)的所述旋转工作台(33)位于横向转轴(2)的所述上平面的上方，旋转工作台(33)的所述旋转轴与横向转轴(2)的所述纵向台阶孔经轴承(4)连接，纵向转轴(3)的所述Z减速器(31)和Z伺服电机(32)固定位于横向转轴(2)的所述纵向台阶孔内的下部；
所述的H减速器和Z减速器(31)为谐波齿轮减速器；所述的H伺服电机(22)和Z伺服电机(32)为数控伺服电机；所述的轴承(4)为滚动轴承；
结构表述的方向面分为上、下、左、右、前、后面，其中，前面为面对所表述主体的面，后面为与所述前面相对的面。
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EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20130522

Assignee: Ninghai Feihe CNC Technology Co.,Ltd.

Assignor: NINGBO KAIBO NC MACHINERY Co.,Ltd.

Contract record no.: X2021330000194

Denomination of invention: A numerical control four axis device

Granted publication date: 20151125

License type: Common License

Record date: 20210831