一种用于金属件加工的五轴加工中心的制作方法

本发明涉及机床加工，特别涉及一种用于金属件加工的五轴加工中心。

背景技术：

1、随着工业的不断发展，五轴联动加工中心已逐渐成为高端制造业的主流设备，现有的五轴联动加工中心利用智能程序控制三个直线坐标轴和两个旋转坐标轴同时运动，使刀具和工件能够按照规定的运动轨迹进行切削加工，其精度高且能加工复杂的零部件，特别是对于柱状的或者轴类的金属原件，使用五轴机床的加工效果好。

2、现有的五轴加工中心在使用时存在以下的技术缺陷，第一夹持圆柱工件使用的夹具一般为固定式，无法根据切削方向的需要带动金属件进行翻转或者旋转，需要依靠刀具的运动，导致刀具的运动路径变长和变复杂，增加切削的时间，降低工作效率；第二利用刀具持续对金属件切削时，会加入切削液，从而达到冷却、润滑的作用，但切削液会向下滴落，污染金属件表面以及工作台面，无法及时对其进行处理；第三金属件上的切削液会粘附住切割产生的金属废屑，难以自然脱落，严重干扰刀具的工作，并且部分切削液会残留在金属件表面的刀槽内，随着金属件的运动容易甩到外界环境中去，造成进一步的污染。

3、综上所述，考虑到现有设施满足不了工作使用需求，为此，我们提出一种用于金属件加工的五轴加工中心。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种用于金属件加工的五轴加工中心，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种用于金属件加工的五轴加工中心，包括加工台，所述加工台的左端设置有机床架，所述机床架的顶部设置有顶座，所述顶座上安装有驱动控制座，所述驱动控制座向下连接有升降电机座，所述升降电机座的下端安装有切削刀具。

4、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述加工台的内部靠下位置设置有y轴滑轨，所述加工台的内部靠上位置设置有x轴滑轨，所述x轴滑轨上安装有滑座，所述滑座的上端面设置有喂料机构。

5、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述喂料机构包括两组侧支座，两组所述侧支座对称固定在滑座的两端部，两组所述侧支座均供水平辊伸入内部，所述水平辊通过连接轴承和侧支座的内部固定，两组所述水平辊之间焊接有工件翻转筒，所述翻转筒的内部通过两组内轴承连接有内自动夹具，所述内自动夹具的内部作用在金属件上。

6、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述翻转筒的筒口下边沿安装有活动式收液器。

7、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：其中一组所述水平辊的端部并位于侧支座内套接有大齿轮，所述大齿轮的下端啮合设置有小齿轮，所述小齿轮套接在第一伺服电机的转轴上，所述第一伺服电机的转轴端部通过第一轴承座和侧支座的内壁固定。

8、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述内自动夹具的后端部设置有卡座，所述翻转筒的后端面贯穿安装有匀速电机，所述匀速电机通过联轴器连接有转辊，所述转辊向内延伸进入到卡座内。

9、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述内自动夹具的内部包括中间齿轮、齿轮滑槽、驱动齿轮、第二伺服电机和第二轴承座，所述内自动夹具的环形内部转动设置有中间齿轮，所述中间齿轮的两端面对称开设有齿轮滑槽，所述齿轮滑槽供限位滑块伸入，所述限位滑块的数量优选为2-3组，所述限位滑块固定在内自动夹具的内壁上，所述中间齿轮的外齿处啮合设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮套接在第二伺服电机的转轴上，所述第二伺服电机安装在电机壳体的内部，所述电机壳体铆接在内自动夹具的外表面，所述第二伺服电机的转轴通过第二轴承座和电机壳体的内壁固定。

10、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述内自动夹具的内部还包括齿轮轴、第三轴承座、前齿部、后齿部、齿杆、齿杆套和曲形夹片，所述中间齿轮的内侧一周均匀分布有若干组齿轮轴，所述齿轮轴的两端均通过第三轴承座和内自动夹具内壁固定，所述齿轮轴上从前向后依次设置有前齿部和后齿部，所述前齿部和中间齿轮的内齿相啮合，每组所述齿轮轴的后齿部一侧均啮合设置有齿杆，所述齿杆活动设置在齿杆套内，所述齿杆套铆接在内自动夹具的内部，所述齿杆的端部焊接有作用在金属件外表面的曲形夹片，所述齿轮轴、齿杆和曲形夹片的数量均优选为4-6组，所述内自动夹具的内侧面开设有供齿杆移动的导向口。

11、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述活动式收液器包括半圆盖、导流面、存液腔、滤网、连杆、离心凹台、拆卸式网架和驱动结构，所述半圆盖通过驱动结构和翻转筒的筒口连接，所述半圆盖的内侧面一周设置有导流面，所述半圆盖的内部靠下位置开设有存液腔，所述存液腔的正上方中心位置设置有和金属件头部相契合的离心凹台，所述离心凹台的外侧面一周通过若干组连杆和导流面固定，所述连杆的数量优选为3组，所述离心凹台内部放置有拆卸式网架，所述拆卸式网架四周和底部均为过滤网孔，所述离心凹台和导流面之间区域安装有滤网。

12、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述驱动结构包括铰接板、铰接轴、第四轴承座、一号齿轮、二号齿轮和第三伺服电机，所述铰接板固定在半圆盖的上端面，所述铰接板内贯穿安装有铰接轴，所述铰接轴的两端部均通过第四轴承座和翻转筒的筒口边沿固定，所述铰接轴的中部套接有一号齿轮，所述一号齿轮的外侧啮合设置有二号齿轮，所述二号齿轮套接在第三伺服电机的输出轴上，所述第三伺服电机固定在翻转筒的底部外侧面上。

13、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述半圆盖的内层中埋设有抽吸软管，所述抽吸软管的抽吸头伸入存液腔内，所述抽吸软管的另一端向外延伸进入到保护底座内，所述保护底座的后端安装有和抽吸软管相连接的液泵，所述液泵的下端设置有排液管，所述排液管的下端固定安装有废液箱。

14、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述半圆盖的内层中埋设有抽吸软管，所述抽吸软管的抽吸头伸入存液腔内，所述抽吸软管的另一端向外延伸进入到保护底座内，所述保护底座的后端安装有和抽吸软管相连接的液泵，所述液泵的排液口出连接有导管，所述导管向下延伸进入到油液分离器内部，所述油液分离器放置在定位模盘上，所述定位模盘安装在滑座的上端面。

15、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述油液分离器包括静置分离筒、滤膜、卡管座、分层斗、释放管、密封卡套和拔塞，所述静置分离筒的内部中间位置安装有滤膜，所述滤膜的中心位置固定设置有卡管座，所述卡管座作用在导管的下端部，所述静置分离筒的底部连接有分层斗，所述分层斗的下端连通设置有释放管，所述释放管的中部供拔塞的塞头伸入，所述释放管的外侧设置有作用于拔塞的密封卡套。

16、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述机床架的内部活动安装有作用于加工台的封闭门。

17、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述机床架的外侧安装有控制面板。

18、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述滑座的下端连接有作用在y轴滑轨的底部滑座，所述滑座和底部滑座均通过电机驱动运动。

19、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述前齿部、后齿部的齿数相同。

20、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述拆卸式网架和离心凹台的内表面设置有存在间隙，所述离心凹台的底部和存液腔相连通。

21、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述铰接板和铰接轴均围绕第四轴承座转动。

22、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述卡管座上设置有卡管口。

23、作为本发明所述一种用于金属件加工的五轴加工中心的一种优选方案，其中：所述拔塞贯穿释放管的中部，所述拔塞的端部插入密封卡套内部。

24、本发明通过改进在此提供一种用于金属件加工的五轴加工中心，与现有技术相比，具有如下显著改进及优点：

25、启动第二伺服电机，带动驱动齿轮转动，并通过一系列齿轮传动使若干组的齿轮轴同步转动，每组齿轮轴通过后齿部驱动一侧的齿杆沿着齿杆套移动，齿杆的端部沿着导向口伸出，利用曲形夹片去贴合金属件的外表面，若干组齿杆同步和金属件的外表面产生作用力，对其进行夹持，可以适配不同尺寸的金属件，自动化程度高。

26、启动第一伺服电机，带动小齿轮转动，通过和大齿轮啮合减速，引起翻转筒和内自动夹具转动，使金属件可以任意翻转改变角度，同时启动匀速电机，转辊带动内自动夹具围绕两组内轴承转动，使金属件可以做圆周运动，内自动夹具可以自主运动，通过以上两种动作方式配合切削刀具简单的上下运动，即可对金属件进行全方位的切削，从而解决刀具运动路径变复杂的技术问题。

27、设计半圆盖，切削液向下滴落时，会直接滴落到正下方半圆盖的导流面上或者离心凹台内，经过滤网和拆卸式网架的过滤作用，金属废屑会被留下，剩余切削液会向下流入到存液腔内，避免污染外部环境，通过启动液泵，利用抽吸头从存液腔内吸取切削废液，顺着抽吸软管向外流动，并通过排液管注入到废液箱内存储，达到及时向外转移切削废液的作用。

28、设计驱动结构，借助半圆盖的收集功能，启动第三伺服电机通过减速传动使铰接轴围绕第四轴承座转动，带动半圆盖翻转，并扣合在翻转筒的端部，金属件进入到离心凹台内部，这时启动匀速电机，转辊带动内自动夹具高速转动，从而使金属件可以做离心运动，将表面的金属废屑以及刀槽内的残液均向外离心甩出，并直接受到拆卸式网架的阻挡和过滤，从而对金属件的外表面残留进行充分的离心清理，避免干扰切削工作。

29、液泵抽吸的切削废液从抽吸软管进入到导管内，沿着导管向下流入到静置分离筒内，受到滤膜的精细过滤，使残留的金属废屑进一步被过滤掉，配合前面的过滤实现二级过滤，彻底解决金属废屑的过滤问题，剩余的切削液流入到分层斗内，在分层斗内得到长时间的静置作用，油和切削液上下分层，将油液分离器从定位模盘上取下，通过拔掉拔塞，即可让分层斗内下层的切削液从释放管向下流出，得到干净的切削液供切削时循环使用，降低使用成本，并截取分离出油液分离器上层的油层。