阅读说明：本技术 一种六轴加工中心 (Six machining centers ) 是由 罗锋 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种六轴加工中心,它包括机壳,机壳内自下而上设置有基座、承载板和工作台,承载板上设有定位夹具,承载板和工作台一侧的基座面上设有立柱,定位夹具的一侧设有刀塔,立柱上设有滚刀机构,X轴导轨沿宽度方向布置于基座上并与承载板滑动配合；Z轴导轨沿长度方向布置于承载板上并与工作台滑动配合；Y轴导轨沿高度方向布置于立柱上；托板与Y轴导轨滑动配合；A轴转盘安装于托板上,滚刀机构安装于A轴转盘上；刀库安装于立柱上,定位夹具包括C轴定位槽,中心轴线与Z轴导轨平行。本技术方案对定位和加工步骤进行整合,加工后的工件精度高同心度一致,能够提高加工效率和节省人力成本,且可对工件进行灵活调节。(The invention relates to a six-axis machining center which comprises a machine shell, wherein a base, a bearing plate and a workbench are arranged in the machine shell from bottom to top, a positioning clamp is arranged on the bearing plate, an upright post is arranged on the base surface on one side of the bearing plate and the workbench, a cutter tower is arranged on one side of the positioning clamp, a hob mechanism is arranged on the upright post, and an X-axis guide rail is arranged on the base along the width direction and is in sliding fit with the bearing plate; the Z-axis guide rail is arranged on the bearing plate along the length direction and is in sliding fit with the workbench; the Y-axis guide rail is arranged on the upright post along the height direction; the supporting plate is in sliding fit with the Y-axis guide rail; the shaft A rotating disc is arranged on the supporting plate, and the hob mechanism is arranged on the shaft A rotating disc; the tool magazine is installed on the stand, and the positioning fixture includes C axle constant head tank, and the central axis is parallel with Z axle guide rail. This technical scheme integrates location and processing step, and the high concentricity of work piece precision after the processing is unanimous, can improve machining efficiency and use manpower sparingly the cost, and can adjust the work piece in a flexible way.)

一种六轴加工中心

技术领域

本发明涉及工件加工技术领域，具体讲的是一种六轴加工中心。

背景技术

在工业产品中，轴类零件是五金配件中经常遇到的典型零件之一，轴类零件在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成，按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类。

其中对于异形轴的加工需要对轴类工件定位，然后进行车削、铣削、滚齿、淬火和精磨五道加工工艺。

传统的加工方法需要在每个步骤对应的有专人进行加工处理，这就使得产生如下问题，第一：需要多种机床配合和不断工艺切换加工，在切换加工工艺时需要将前一步骤中所加工好的工件拆下，再进行重新定位来进行下一步骤的加工，因此生产成本非常高，且生产效率低；第二：经过多次的拆卸和重新定位容易在加工时出现工件公差变大，尺寸精度降低的情况，若进行大批量的生产，则难以保证每个工件的同心度一致，无法满足实际的使用需求。

为解决上述的问题，目前开始采用机加工的办法来对轴类工件进行加工，该类机床只能将上述的部分加工步骤进行整合，如中国申请号为CN201910614565.1的专利，该专利记载了一种立柱内置刀库的五轴机床，它包括床身，床身的中部设置有两条平行的立柱导轨副，立柱导轨副上滑动连接有立柱，立柱通过齿轮齿条副在立柱导轨副上做前后运动，床身的两侧设置有夹紧机构，立柱的上方设置有拖板导轨副，拖板导轨副上滑动连接有拖板，拖板通过直线导轨副与滑座滑动连接，滑座的底部设置有五轴头，五轴头上可拆卸式地连接有刀头，该设计能在一个固定方向上移动工件，且能在加工一侧的工件时可以对另一侧的工件进行上下料的更换及清理工作，但却无法同时实现淬火以及精磨等加工工艺，且还存在无法在加工时的对工件的进行多个位置的调节，容易导致加工完后的工件表面精度不高甚至受损。

发明内容

针对以上情况，为克服以上现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种将定位和所需的加工工艺进行整合，能够提高加工效率和节省人力成本的，能对工件快速调节保证加工后的工件精度高，同心度一致的六轴加工中心。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种六轴加工中心，它包括机壳，机壳内自下而上依次设置的基座、承载板和工作台，承载板上设有定位夹具，承载板和工作台一侧的基座面上设有立柱，定位夹具的一侧设有刀塔，立柱上设有滚刀机构，它还包括：

X轴导轨，沿宽度方向布置于基座上并与承载板滑动配合；

Z轴导轨，沿长度方向布置于承载板上并与工作台滑动配合；

Y轴导轨，沿高度方向布置于立柱上；

托板，与Y轴导轨滑动配合；

A轴转盘，安装于托板上并可绕其与托板的连接点转动，滚刀机构安装于A轴转盘上并可随其转动；

刀库，安装于立柱位于滚刀机构的一侧上，并用以对定位夹具上的工件进行铣削；

如上的定位夹具包括：

C轴定位槽，中心轴线与Z轴导轨平行并用以固定工件。

作为优选的是，滚刀机构包括：定位夹头，定位夹头安装于A轴转动盘上并可随该A轴转盘转动，定位夹头上安装有滚刀。

作为优选的是，刀库固定连接于立柱上的上端，刀库的下方可转动的安装有换刀架。

作为优选的是，刀塔包括凹形支架、控制箱和刀头，凹形支架的下端固定于基座的侧面且其上端延伸至基座的上方，控制箱安装于凹形支架的上端，刀头与控制箱连接并可通过该控制箱控制转动。

作为优选的是，刀头为八工位刀头。

作为优选的是，承载板、工作台、刀塔、滚刀机构、托板、A轴转动盘以及刀库均由程序控制伺服电机驱动控制。

作为优选的是，定位夹具的相对侧的机壳内壁上设有用以对工件进行淬火的热处理区。

作为优选的是，它还包括安装于承载板两侧的X轴导轨上的第一防尘罩，安装于工作台两侧的Z轴导轨上的第二防尘罩，第一防尘罩和第二防尘罩均包括若干相互叠设的伸缩板，伸缩板之间的连接面上设有滑轨以此使得伸缩板之间可相对滑动。

作为优选的是，每一伸缩板均具有左右对称设置的两部分，且伸缩板的左右两侧间相向倾斜设置。

作为优选的是，基座位于第一防尘罩的两侧以及承载板位于第二防尘罩的两侧均设有吸尘管，吸尘管均连接有负压风机。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)能够一次性进行定位，在切换加工工艺时无需人力对工件进行拆卸以及重新定位，大大提高了加工效率，节省了人力成本

(2)避免了在重新定位加工时会影响工件尺寸的问题，保证了在进行大批量生产的情况下，加工后的每个异形轴的同心度能够一致。

(3)将异形轴的加工步骤进行整合，使得五道加工工艺能一次性完成，能连贯的对轴类工件进行加工。

(4)加工时能够通过承载板、工作台以及托板的移动能够保证工件位置的快速调节，大大提高了工件加工的灵活性，进一步提高了异形轴的表面精度。

(5)本技术方案设计合理，结构巧妙，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明去除第一防尘罩和第二防尘罩后的俯视结构示意图；

图3是本发明的定位夹具以及C轴定位槽的放大结构示意图；

图4是本发明的刀塔的放大结构示意图；

图5是本发明的滚刀机构的放大结构示意图；

图6是本发明的刀库以及换刀架的结构示意图。

如图所示：

101机壳，1基座；2承载板；3工作台；4定位夹具；5立柱；6刀塔；6.1凹形支架；6.2控制箱；6.3刀头；7滚刀机构；7.1定位夹头；7.2滚刀；8X轴导轨；9Z轴导轨；10Y轴导轨；11托板；12A轴转盘；13刀库；14C轴定位槽；15换刀架；16第一防尘罩；17第二防尘罩；18热处理区。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述，而不是指示或暗示所指示的装置或元件必须具有的特定的方位以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1、图2和图3所示，一种六轴加工中心，它包括机壳，机壳内自下而上依次设置的基座1、承载板2和工作台3，承载板2上设有定位夹具4，承载板2和工作台3一侧的基座1面上设有立柱5，定位夹具4的一侧设有刀塔6，立柱5上设有滚刀机构7，它还包括：X轴导轨8、Z轴导轨9、Y轴导轨10、托板11、A轴转盘12以及刀库13，X轴导轨8沿宽度方向布置于基座1上，承载板2与X轴导轨8滑动配合以此可沿X轴导轨8的走向前后移动，Z轴导轨9沿长度方向布置于承载板2上，工作台3与Z轴导轨9滑动配合以此可沿Z轴导轨9的走向左右移动，Y轴导轨10沿高度方向布置于立柱5上，托板11与Y轴导轨10滑动配合以此可沿Y轴导轨10的走向上下移动，A轴转盘12安装于托板11上并可绕其与托板11的连接点转动，滚刀机构7安装于A轴转盘12上并可随其60°全方位的转动，刀库13安装于立柱5位于滚刀机构7的一侧上，并用以对定位夹具4上的工件进行铣削，定位夹具4上设有C轴定位槽14，C轴定位槽14的中心轴线与Z轴导轨9平行并用以固定工件，工件进行一次性的定位即可进行后续多样的加工，无需在切换加工工艺时来对工件进行重新定位，提高了加工的尺寸精度，且在大批量生产时，能保证每个工件的同心度一致，通过承载板2、工作台3以及托板11的移动能够保证工件位置的快速调节，提高了工件加工的灵活性。

如图5所示，进一步的，滚刀机构7包括：定位夹头7.1，定位夹头7.1安装于A轴转动盘上并可随该A轴转盘12转动，定位夹头7.1上安装有滚刀7.2，控制滚刀7.2对工件进行铣削加工，通过定位夹头7.1的上下移动和A轴转盘12的转动来调节滚刀7.2的方位来对工件进行任意角度的铣削。

如图6所示，进一步的，刀库13固定连接于立柱5上的上端，刀库13的下方可转动的安装有换换刀架15，在换刀架15和刀库13的配合下，可进行换刀作业，对工件进行不同方式的加工，如进行磨削、滚齿加工。

如图4所示，进一步的，刀塔6包括凹形支架6.1、控制箱6.2和刀头6.3，凹形支架6.1的下端固定于基座1的侧上且其上端延伸至基座1的上方，控制箱6.2安装于凹形支架6.1的上端，刀头6.3与控制箱6.2连接并可通过该控制箱6.2控制转动，刀塔6上的刀头6.3可在工件靠近时对工件进行车削。

进一步的，刀头6.3为八工位刀头6.3。

也可在一种实施方式中，承载板2、工作台3、刀塔6、滚刀机构7、托板11、A轴转动盘以及刀库13均由程序控制伺服电机驱动控制，无需人工搬运，可以通过远程控制来实现承载板2、工作台3、托板11的移动，A轴转动盘的转动以及滚刀7.2、刀库13、换刀架15和刀塔6对工件进行多样化的连贯的加工，大大提高了加工效率。

需要提及的是，上述实施方式中对于伺服电机的选择，与市面上所常见的且能满足上述工作要求的伺服电机相同即可，伺服电机与上述各部件的连接与普遍的电连接一致，且程序对伺服电机的控制也与市面上所具有的控制方式一致。

如图1所示，进一步的，定位夹具4的相对侧的机壳101内壁上设有用以对工件进行淬火的热处理区18，通过承载板2和工作台3的移动来将加工完后的工件送入热处理区18进行工件的淬火，提高其刚性、硬度和耐磨性，在此过程中同样无需人工搬运，大大提高了工作效率。

也可在一种实施方式中，如图1所示，本五轴加工机床还包括安装于承载板2两侧的X轴导轨8上的第一防尘罩16，安装于工作台3两侧的Z轴导轨9上的第二防尘罩17，第一防尘罩16和第二防尘罩17均包括若干相互叠设的伸缩板，伸缩板的连接面上设有滑轨以此使得伸缩板之间可相对滑动，

如图1所示，进一步的，每一伸缩板均具有左右对称设置的两部分，且伸缩板的左右两侧间相向倾斜设置，粉尘落到伸缩板上后能沿着伸缩板的表面下滑，便于对粉尘进行进一步的收集。

在上述的实施方式中，当承载板2或工作台3滑动时，位于其滑动方向上的第一防尘罩16、第二防尘罩17的伸缩板能够沿彼此间的滑轨被压缩，而背离其滑动向上的伸缩板则沿着彼此间的滑轨被拉伸，使得伸缩板不会影响承载板2和工作台3的移动，同时在承载板2和工作台3移动时能直接将粉尘抖入到伸缩板上防止进入到X轴导轨8和Z轴导轨9中，保证两者能够正常运行。

也可以在一种实施方式中，基座1位于第一防尘罩16的两侧以及承载板2位于第二防尘罩17的两侧均设有吸尘管18，吸尘管18均连接有负压风机，粉尘自伸缩板的表面滑落后进入吸尘管18中，并通过负压风机对吸尘管18内的粉尘进行吸取，防止粉尘积聚。

结合图1至图6以及上述内容对本五轴加工机床的工作过程加以描述，且以下描述中的加工顺序仅仅是所有方式中的一种，首先将待加工的工件定位至定位夹具4的C轴定位槽14中，待工件定位完成后可控制承载板2和工作台3进行水平方位上的前后以及左右移动，当移动至滚刀机构7下方时，控制滚刀机构7沿Y轴导轨10移动，根据工件的样式移动至合适位置后，通过滚刀7.2对工件进行铣削，若要对攻坚的不同部位进行铣削只需转动A轴转盘12调节滚刀机构7的角度即可，当铣削完成后，调节承载板2和工作台3的位置，将工件移动至刀库13下放，通过刀库13和换刀架15的配合进行换刀作业来对工件进行磨削或滚齿，之后可再次移动承载板2和工作台3，使其向刀塔6处移动，直至承载板2和工作台3移动至凹形支架6.1的内凹处，之后控制刀塔6的刀头6.3对工件进行车削，在上述的加工过程中可根据实际需要调节承载板2和工作台3的位置进行活动加工，将工件加工为异形轴，最后再次调节承载板2和工作台3使得将工件送入热处理区18可进行淬火处理，待淬火处理完成后可将加工成异形轴的工件取下即可，在整个加工过程中负压风机能将所产生的粉尘进行吸取，大大改善了作业环境和延长了作业平台的使用寿命。

本技术方只需对异形轴进行一次定位，在切换加工工艺时无需人力对工件进行拆卸以及重新定位，避免了在重新定位加工时会影响工件尺寸的问题，保证了在进行大批量生产的情况下，加工后的每个异形轴的同心度一致，并对所需的所有加工步骤进行整合，实现连贯的对轴类工件进行加工，最后省去了拆卸、重新定位的步骤以及无需在每个加工步骤上增派不同的专门人员，大大提高了加工效率，节省了人力成本，同时在加工时能够通过承载板2、工作台3以及托板11的移动能够保证工件位置的快速调节，大大提高了工件加工的灵活性，大大提高了异形轴的表面精度。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。