一种新型五轴翻板式加工中心的制作方法

本技术涉及加工中心，尤其涉及一种新型五轴翻板式加工中心。

背景技术：

1、目前市场上的五轴加工中心通常有这几种结构：

2、摇篮转台配合三个直线轴以及立式主轴(或卧式主轴)

3、卧式转台配合三个直线轴以及上下摆动的主轴(或左右摆动的主轴)

4、无转台的工作台、配合三个直线轴以及能够上下左右摆动的主轴

5、翻转式工作台，可上下摆动(倾斜)，配合三个直线轴以及可以左右摆动的主轴

6、背景技术的缺点：

7、摇篮转台结构是将零件装夹的摇篮转台的台面上，台面带着工件旋转、同时可以摆动角度，配合三个直线轴实现五轴联动。这种结构由于工件不仅要旋转、而且还要摆动角度(让工件倾斜)，因此只适合于加工小型工件。

8、卧式转台结构是转台为水平状态，可带着工件旋转，不需要倾斜角度。而主轴可以上下摆动，再配合三个直线轴来实现五轴联动。这种结构适合加工中型的工件，尤其是方形或圆形工件，对于较长的工件不太适合。

9、这种结构工作台不参与旋转和摆动，转角轴和摆动轴都在主轴上，也就是说主轴可以上下左右摆动，(即主轴方向的改变具备了两个转角轴)，再配合三个直线轴实现五轴联动，这种结构由于工件不参与旋转也不需要倾斜，更适合于加工大型工件，尤其是很长的工件。

10、工件装夹于工作台上、随工作台上下摆动(倾斜)，可以加工长条形工件，但由于工件需要安装在工作台上，所以只能加工工件的一个大面和周边侧面，另一个大面由于必须和工作台配合，因此无法一次全部加工到。

11、对于长条形的工件来说，现有技术的五轴加工中心，要么是不适合长形工件，要么是虽然可以加工、但大型设备的占地面积大、成本高。并且上述结构的五轴加工中心全部都存在一个共同的缺点，就是工件需要装夹在工作台上，加工过程中都无法对工件的底面进行加工，需要重新取出工件、将工件翻面并采用另外一副夹具重新装夹才能加工完毕，所以不仅会增加夹具成本、人工成本，重新装夹不可避免地会损失精度，还显著影响加工效率。

12、综上所述，对于像飞机结构件这类大量的长条形、各个方向都需要加工的工件，如何能够一次装夹加工完毕，进一步提高精度提高效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种新型五轴翻板式加工中心，包括基座、固定装置和加工装置，所述固定装置包括第一中空转台、第二中空转台和第三中空转台，所述第一中空转台固定在所述基座上，所述第二中空转台和第三中空转台沿所述基座的长度方向可移动地设置在所述基座上，且所述第一中空转台、第二中空转台和第三中空转台在同一轴线上设置；

2、所述加工装置包括鞍座、立柱、滑座、支撑座、数控转台及主轴箱，所述鞍座沿所述基座的长度方向可移动地设置在基座上；所述立柱在鞍座上方沿所述基座的宽度方向可移动地设置在所述鞍座上；所述滑座沿垂直所述基座的方向可移动地设置在所述立柱上；所述数控转台可转动设置在所述滑座上(左右摆动±15度)，所述主轴箱通过所述支撑座固定于所述数控转台上；

3、其中，所述第一中空转台内的传动结构、所述第二中空转台内的传动结构和所述第三中空转台内的传动结构均可绕水平轴旋转，从而形成工件的翻转轴。

4、进一步地，所述鞍座沿所述基座长度方向的移动、所述立柱在鞍座上方沿所述基座宽度方向的方向的移动、以及所述滑座的移动分别通过电机和丝杆机构驱动。

5、进一步地，所述第一中空转台内的传动结构、第二中空转台内的传动结构和第三中空转台内的传动结构的旋转分别通过电机驱动。

6、进一步地，所述第二中空转台和第三中空转台沿基座长度方向的移动分别通过电机和丝杆机构驱动。

7、与现有技术相比，本实用新型所提供的卧式五轴翻转加工中心具有以下显著的有益效果：

8、1.通过采用三个独立的中空转台共同构成工件的翻转轴，替代了传统的单一大型整体转台，使得每个转台所需驱动的负载质量大幅减小。这种“化整为零”的结构有效降低了旋转运动的惯量，使得工件翻转轴的启动、停止和换向更加迅速、敏捷，从而显著提高了加工中心的动态响应性能，为高速、高效加工奠定了基础。

9、2.采用了无工作台的结构，让工件穿过中空转台并夹紧后直接加工，一次装夹即可将工件的正反面全部加工完毕，大大简化了工序、提高了效率。

10、3.本实用新型创造性地取消了原立柱下方的大型回转台和主轴滑枕结构。取而代之的是，将一个小型数控转台集成于滑座上，通过该数控转台驱动主轴箱实现±15°的摆动，已足可满足类似飞机结构件加工的要求。这一设计使得参与摆动的部件(数控转台、支撑座、主轴箱)总质量和体积远小于传统结构中需要整体摆动的立柱，极大地降低了运动惯量。这不仅提升了摆动速度和定位精度，还有助于减少运动过程中的振动，从而获得更高的表面加工质量。

11、4.整机刚性与稳定性增强：首先，取消了主轴滑枕结构，将主轴箱直接固定于支撑座和数控转台上，形成了短悬伸、高刚性的结构布局，有效抑制了重型切削时可能发生的颤振，提升了切削加工的稳定性和深度。其次，立柱本身不再参与回转运动，其与鞍座之间的连接可以设计得更加稳固，进一步增强了整个刀具侧系统的刚性。

1.一种新型五轴翻板式加工中心，包括基座、固定装置和加工装置，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的新型五轴翻板式加工中心，其特征在于：所述鞍座沿所述基座长度方向的移动、所述立柱在鞍座上方沿所述基座宽度方向的方向的移动、以及所述滑座的移动分别通过电机和丝杆机构驱动。

3.根据权利要求1所述的新型五轴翻板式加工中心，其特征在于：所述第一中空转台内的传动结构、第二中空转台内的传动结构和第三中空转台内的传动结构的旋转分别通过独立的电机驱动旋转。

4.根据权利要求1所述的新型五轴翻板式加工中心，其特征在于：所述第二中空转台和第三中空转台沿基座长度方向的移动分别通过电机和丝杆机构驱动。