一种五轴加工中心的AC转台的制作方法

本发明属于五轴加工机械，更具体地说，涉及一种五轴加工中心的ac转台。

背景技术：

1、五轴加工中心是一种尖端数控机床，专为加工复杂曲面设计。它具备五个独立坐标轴，其中三个是线性轴，两个是旋转轴。这些轴能在计算机数控系统（cnc）的精准控制下同步工作，实现高效、高精度的制造。五轴加工中心的优势在于能处理复杂形状的零件，不仅提高了生产效率，还有助于降低成本和提升产品质量。这种设备对国家的航空、航天、军事、科研、精密器械和高精医疗设备等行业具有深远的影响。

2、两旋转轴若均设置在刀具上则为双摆头结构，该结构灵敏度较好但对刀具刚性要求较高，适用于大型模具加工；两旋转轴若均设置在转台上，该结构能降低对刀具刚性的要求，提高加工的精度，适用于易翻转的小型模具加工。常见的转台通常采用蜗轮蜗杆传动，蜗轮蜗杆结构传动比大且具有自锁性，但精度较差；以中国发明专利文献公开的一种五轴加工中心用ac转台装置（cn202120782173.9）为例，该发明通过采用双蜗杆结构，消除蜗轮与蜗杆之间的间隙，实现零间隙传动，提高装置的加工精度，但在重切削状态下仍会造成偏移；使用伺服电机直接驱动能提高加工精度但由于仅通过电机主轴承受转台受到刀具的载荷，长时间使用会对主轴造成损坏，而伺服电机修理成本较高，不利于长期使用。

3、为了解决以上问题，我们需要一种加工精度高且运行稳定的五轴加工中心的ac转台

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种五轴加工中心的ac转台，它可以实现在高加工精度的同时提高运行的稳定性，同时能延长电机的使用寿命。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明的一种五轴加工中心的ac转台，安装在五轴加工中心的机体上部，它包括一对固定在机体上部两侧的底座、a轴旋转机构、c轴旋转机构和一对辅助装置，a轴旋转机构与c轴旋转机构调节转台上加工件的位置。

4、所述a轴旋转机构包括a轴驱动端、摇篮体和轴部连接件，a轴驱动端与摇篮体可拆卸连接，用于控制摇篮体绕a轴转动；摇篮体与轴部连接件转动连接，轴部连接件与底座固定连接，用于保证a轴旋转机构转动的稳定性。

5、所述c轴旋转机构位于摇篮体内部，上部的工作台用于放置加工件，c轴旋转机构用于控制加工件绕c轴转动。

6、所述辅助装置固定安装在摇篮体两侧，用于在摇篮体随a轴旋转机构的转动后分别支撑摇篮体一侧来保持摇篮体转动后的稳定。

7、作为本发明的进一步改进，上述a轴驱动端包括定子一、转子一、a轴主轴、定子法兰、转子法兰和转台轴承；定子一外侧端与定子法兰可拆卸连接，转子一外侧端和a轴主轴外侧端均与转子法兰可拆卸连接，转子一带动a轴主轴的转动；转子一位于定子一内部，转台轴承位于a轴主轴内侧端外周与底座之间，用于降低转台运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度；摇篮体一端与a轴主轴可拆卸连接，摇篮体另一端与轴部连接件转动连接，摇篮体受到a轴驱动端控制绕a轴主轴转动，达到调节加工件位置的目的。

8、作为本发明的进一步改进，上述a轴驱动端外侧固定安装有拖链，拖链端部与转子法兰固定连接；拖链内部设置a轴驱动端连接的管线，用于优化管线排布，避免由于转台长时间转动导致管线受到机体摩擦等影响造成损坏。

9、作为本发明的进一步改进，上述摇篮体远离a轴驱动端的一侧可拆卸安装有对刀仪，端部为探针，外周设有气动保护罩，探针用于与刀具进行接触进行刀具方向识别、运算、补偿和存取，气动保护罩可以受到驱动后覆盖探针，避免探针受到飞溅的钢屑划伤，影响识别精度；同时对刀仪相对于a轴平行设置，能更好地使刀具与加工件对应，提高加工的精度。

10、作为本发明的进一步改进，上述辅助装置包括安装槽、齿轮、卡块和安装台；安装槽靠近摇篮体的一侧上部与安装台靠近摇篮体的一侧下部固定连接，齿轮位于安装槽内部，摇篮体下部的机体表面设有弧形齿板，弧形齿板的弧度与摇篮体摆动的弧度匹配；摇篮体两侧的一对辅助装置对应一对齿轮，弧形齿板与至少一个齿轮保持啮合；安装台内部开有活动槽，卡块在活动槽内部，与活动槽内壁滑动连接；卡块底部设有卡齿与齿轮匹配，卡块底部卡齿能与齿轮卡合，使得摇篮体对a轴主轴产生的轴向载荷能被卡块所分担，从而使摇篮体停转后保持稳定。

11、作为本发明的进一步改进，上述安装台内部设有气缸、压缩弹簧和加速度传感器，气缸与加速度传感器电性连接；气缸驱动端连接卡块上部，用于控制卡块上移；压缩弹簧位于卡块与气缸之间，利用弹力支撑卡块下移与齿轮卡合，达到支撑摇篮体的效果。

12、作为本发明的进一步改进，上述摇篮体下方机体表面开有若干清洁孔，用于排出加工产生的钢屑，避免钢屑堆积。

13、作为本发明的进一步改进，上述摇篮体底部设有清洁刷，能随着摇篮体的摆动清洁底部的钢屑，在加工工件的同时达到了清除钢屑的目的，避免钢屑堆积影响摇篮体的摆动。

14、相比于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明的一种五轴加工中心的ac转台运行稳定，降低加工过程中电机驱动a轴运动时受到的轴向载荷，有效地延长了电机使用寿命；通过在摇篮体两侧设置辅助装置支撑摇篮体，为a轴分摊承受的载荷，能在摇篮体倾斜后通过卡块与齿轮卡合来为摇篮体提供一个支撑力，从而提高了转台的稳定性；通过在摇篮体底部设置清洁刷，使切削下的钢屑能随着摇篮体的而摆动扫入机体上开设的清洁孔，实现加工区域的整洁，避免钢屑堆积影响摇篮体的摆动；通过设置加速度传感器监测摇篮体的转动来控制辅助装置，检测精度高且能在摇篮体停转后解除气缸对卡块的拉动使卡块与齿轮卡合锁定，从而提高了转台转动停止后的稳定性。

技术特征：

1.一种五轴加工中心的ac转台，安装在五轴加工中心的机体上部，其特征在于：包括一对固定在机体上部两侧的底座（1）、a轴旋转机构（2）、c轴旋转机构（3）和一对辅助装置（4），a轴旋转机构（2）与c轴旋转机构（3）调节转台上加工件的位置；

2.根据权利要求1所述的一种五轴加工中心的ac转台，其特征在于：所述a轴驱动端（21）包括定子一（211）、转子一（212）、a轴主轴（213）、定子法兰（214）、转子法兰（215）和转台轴承（216）；定子一（211）外侧端与定子法兰（214）可拆卸连接，转子一（212）外侧端和a轴主轴（213）外侧端均与转子法兰（215）可拆卸连接；转子一（212）位于定子一（211）内部，转台轴承（216）位于a轴主轴（213）内侧端外周与底座（1）之间；摇篮体（22）一端与a轴主轴（213）可拆卸连接，摇篮体（22）另一端与轴部连接件（23）转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种五轴加工中心的ac转台，其特征在于：所述a轴驱动端（21）外侧固定安装有拖链（217），拖链（217）端部与转子法兰（215）固定连接；拖链（217）内部设置a轴驱动端（21）连接的管线，用于优化管线排布。

4.根据权利要求1所述的一种五轴加工中心的ac转台，其特征在于：所述摇篮体（22）远离a轴驱动端（21）的一侧可拆卸安装有对刀仪（6），端部为探针（61），外周设有气动保护罩（62），用于与刀具进行接触进行刀具方向识别、运算、补偿和存取。

5.根据权利要求1所述的一种五轴加工中心的ac转台，其特征在于：所述辅助装置（4）包括安装槽（41）、齿轮（42）、卡块（43）和安装台（44）；安装槽（41）靠近摇篮体（22）的一侧上部与安装台（44）靠近摇篮体（22）的一侧下部固定连接，齿轮（42）位于安装槽（41）内部，摇篮体（22）下部的机体表面设有弧形齿板（45），与齿轮（42）啮合；安装台（44）内部开有活动槽（441），卡块（43）在活动槽（441）内部，与活动槽（441）内壁滑动连接；卡块（43）底部设有卡齿与齿轮（42）匹配，用于与齿轮（42）卡合来锁定摇篮体（22）。

6.根据权利要求5所述的一种五轴加工中心的ac转台，其特征在于：所述安装台（44）内部设有气缸（442）、压缩弹簧（443）和加速度传感器（444），气缸（442）与加速度传感器（444）电性连接；气缸（442）驱动端连接卡块（43）上部，用于控制卡块（43）上移；压缩弹簧（443）位于卡块（43）与气缸（442）之间，用于支撑卡块（43）与齿轮（42）卡合。

7.根据权利要求1所述的一种五轴加工中心的ac转台，其特征在于：所述摇篮体（22）下方机体表面开有若干清洁孔（5），用于排出加工产生的钢屑。

8.根据权利要求1所述的一种五轴加工中心的ac转台，其特征在于：所述摇篮体（22）底部设有清洁刷（221），能随着摇篮体（22）的摆动清洁底部的钢屑，用于避免加工区域钢屑堆积。

技术总结本发明公开了一种五轴加工中心的AC转台，属于五轴加工机械技术领域。一种五轴加工中心的AC转台，包括一对固定在机体上部两侧的底座、A轴旋转机构、C轴旋转机构和一对辅助装置，辅助装置固定安装在摇篮体两侧，用于保持摇篮体分别向两侧转动后的稳定；A轴旋转机构包括A轴驱动端、摇篮体和轴部连接件，A轴驱动端与摇篮体可拆卸连接，用于控制摇篮体绕A轴转动；C轴旋转机构用于控制加工件绕C轴转动，完成了转台的稳定调节。技术研发人员：王琳云受保护的技术使用者：温岭市深澳机床有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11