一种五轴四铣刀组合端面铣榫装置的制作方法

1.本实用新型属于铣床领域，具体涉及一种五轴四铣刀组合端面铣榫装置。


背景技术：

2.随着现代城市的发展，住宅逐渐以多层和高层住宅楼为主，出于节约、环保、标准化和批量化需要，住宅公寓楼门窗开始以统一规格的定制化的工业铝型材门窗形式出现和生产。在门窗中的中庭组件的拼接端面加工过程中，其需要根据工件特点铣削不同深度、宽度的槽。但现有的端面铣榫装置在对型材端面进行加工时，由于现有端面铣榫装置上只能安装一把铣刀，所以在加工过程中只能加工一定尺寸的榫槽，而对于工件端面上具有不同加工要求的榫槽，则需要有针对性地对铣刀进行更换；其次，现有的端面铣榫装置上结构布局不够合理，其进给走刀一次只能加工一种宽度、深度的槽，更无法通过一次进给走刀完成工件端面上多个榫槽的加工，整体加工效率低下。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，针对现有端面铣榫装置一次进给走刀只能在端面上加工一种尺寸的槽的缺陷，提出并设计一种五轴四铣刀组合端面铣榫装置，以解决上述技术问题，使端面铣榫装置在不更换铣刀的情况下，仅通过一次进给走刀即可在工件端面上加工多种宽度、深度的槽。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：一种五轴四铣刀组合铣榫装置，其包括x轴导轨，所述x轴导轨上滑动连接有x轴滑块，所述x轴滑块上安装有刀架立柱，所述刀架立柱的左右两侧分别设置有竖直的z轴导轨一和z轴导轨二，所述z轴导轨一和z轴导轨二上分别滑动连接有z轴滑块一和z轴滑块二，所述z轴滑块一和z轴滑块二上分别设置有相互平行的y轴导轨一和y轴导轨二，所述y轴导轨一和y轴导轨二均与所述x轴导轨垂直，在所述y轴导轨一和y轴导轨二上分别滑动连接有y轴滑块一和y轴滑块二，所述y轴滑块一的端部和y轴滑块二的端部上分别安装有主轴一和主轴二，所述主轴一的头尾两端分别安装有铣刀一和铣刀二，所述主轴二的头尾两端分别安装有铣刀三和铣刀四。这样本装置在对工件端面进行加工时，由于其设置有四把铣刀，且四把铣刀之间可以灵活地进行组合，实现不同的加工宽度，所以本装置可以满足各种深度、宽度的铣榫需要，甚至可以使工件端面在一次x轴进给走刀后完成加工。
5.本实用新型的进一步改进有，所述x轴滑块上连接有用于驱动x轴滑块在x轴导轨上滑动的x轴驱动组件，所述z轴滑块一上连接有用于驱动z轴滑块一在z轴导轨一上滑动的z轴驱动组件一，所述z轴滑块二上连接有用于驱动z轴滑块二在z轴导轨二上滑动的z轴驱动组件二；所述y轴滑块一上连接有用于驱动y轴滑块一在y轴导轨一上滑动的y轴驱动组件一，所述y轴滑块二上连接有用于驱动y轴滑块二在y轴导轨二上滑动的y轴驱动组件二。这样在x轴驱动组件、z轴驱动组件一、z轴驱动组件二、y轴驱动组件一和y轴驱动组件二的联合作用下，可以灵活的改变铣刀的位置，从而满足各种铣榫深度、宽度的需要，使工件端面
基本上可以在一次x轴进给走刀后完成加工。
6.本实用新型的进一步改进还有，所述主轴一或主轴二上设置有翻转组件，所述翻转组件能够驱动对应的主轴在与x轴垂直的竖直平面内翻转90度，从而改变对应主轴上铣刀的切割方向。
7.本实用新型的进一步改进还有，所述翻转组件包括转换气缸、翻转轴、翻转臂，所述转换气缸的缸体一端铰接在所述y轴滑块一上远离主轴一的一端处，所述翻转臂的一端铰接在所述y轴滑块一上靠近主轴一的一端处，且所述翻转臂的另一端与所述转换气缸的活塞杆端部铰接；所述翻转臂还与翻转轴固定连接，所述翻转轴与主轴一固定连接。这样可以在转换气缸、翻转臂和翻转轴的作用下带动主轴一进行翻转，使主轴一上的铣刀具有竖直、水平两种状态，进而使其具备铣榫和切断两种功能。
8.本实用新型的进一步改进还有，所述y轴滑块一上设置有调整座一和调整座二，所述调整座一和调整座二设置在翻转臂的同一侧，所述调整座一上靠近翻转臂的一侧上安装有限位件一，所述调整座二上靠近翻转臂的一侧上安装有限位件二；在所述翻转臂上靠近转换气缸的一端设置有定位部一，在所述翻转臂上远离转换气缸的一端设置有定位部二；当主轴一的轴线与y轴导轨一平行时，所述翻转臂上的定位部一与限位件一接触，翻转臂无法继续旋转；当主轴一的轴线为竖直状态时，所述翻转臂上的定位部二与限位件二接触，翻转臂无法继续旋转，从而对主轴一的翻转角度进行限制，以保证铣刀的位置满足加工要求。
9.本实用新型的进一步改进还有，所述限位件一和限位件二为螺栓，从而方便对限位件一、限位件二分别在调整座一、调整座二上的位置进行微调，使铣刀位置精确达到要求。
10.本实用新型的进一步改进还有，所述转换气缸上安装有电磁换向阀，所述电磁换向阀具有中位停止功能，从而避免翻转组件中的转换气缸在气源压力不足时突然改变伸缩状态，防止铣刀意外翻转发生事故。
11.从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：首先，本实用新型采用单柱结构，且两个主轴之间的间距很小，切削进给运动无效冗余少，效率高；其次，本实用新型采用组合铣刀结构，通过对四把铣刀进行组合，其可以加工出不同宽度的槽，满足门窗型材端面上需要开榫加工的不同宽度槽的要求，同时其通过一次x轴进给走刀就可以完成工件端面的加工，提高了加工效率和精度；另外，本实用新型中的主轴还可以进行翻转，使其在具备铣榫功能的同时具备切断工件的功能。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型处于铣榫状态时的结构示意图；
14.图2为本实用新型处于切断状态时的结构示意图；
15.图3为铣榫状态下翻转组件的结构示意图；
16.图4为本实用新型中铣刀组合的示意图一；
17.图5为本实用新型中铣刀组合的示意图二；
18.图6为本实用新型中铣刀组合的示意图三；
19.图7为本实用新型中铣刀组合的示意图四。
20.图中：1、x轴导轨，2、x轴滑块，3、z轴导轨二，4、铣刀四，5、主轴二，6、铣刀三，7、y轴滑块二，8、y轴导轨二，9、y轴驱动组件二，10、z轴滑块二，11、z轴驱动组件二，12、刀架立柱，13、z轴驱动组件一，14、z轴导轨一，15、z轴滑块一，16、y轴滑块一，17、铣刀一，18、主轴一，19、铣刀二，20、y轴驱动组件一，21、转换气缸，22、翻转臂，23、调整座一，24、调整座二，25、限位件一，26、限位件二。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.如图1、图3所示，本实用新型提供一种五轴四铣刀组合端面铣榫装置，其包括x轴导轨1，且所述x轴导轨1方向为整个五轴四铣刀组合端面铣榫装置的主切屑运动方向。所述x轴导轨1上滑动连接有x轴滑块2，所述x轴滑块2上连接有用于驱动x轴滑块2在x轴导轨1上滑动的x轴驱动组件。所述x轴滑块2上还安装有刀架立柱12，所述刀架立柱12的左右两侧分别设置有竖直的z轴导轨一14和z轴导轨二3，所述z轴导轨一14和z轴导轨二3上分别滑动连接有z轴滑块一15和z轴滑块二10，所述z轴滑块一15和z轴滑块二10上分别连接有z轴驱动组件一13和z轴驱动组件二11。所述z轴驱动组件一13能够驱动z轴滑块一15在z轴导轨一14上滑动，所述z轴驱动组件二11能够驱动z轴滑块二10在z轴导轨二3上滑动。所述z轴滑块一15和z轴滑块二10上还分别设置有相互平行的y轴导轨一和y轴导轨二8，且所述y轴导轨一和y轴导轨二8均与所述x轴导轨1垂直。此外，在所述y轴导轨一和y轴导轨二8上分别滑动连接有y轴滑块一16和y轴滑块二7，所述y轴滑块一16和y轴滑块二7上分别连接有y轴驱动组件一20和y轴驱动组件二9。所述y轴驱动组件一20能够驱动y轴滑块一16在y轴导轨一上滑动，所述y轴驱动组件二9能够驱动y轴滑块二7在y轴导轨二8上滑动。所述y轴滑块一16的端部和y轴滑块二7的端部上还分别安装有主轴一18和主轴二5，所述主轴一18和主轴二5均优选采用双头主轴，且所述主轴一18和主轴二5的轴线优选为竖直设置，并在所述主轴一18的头尾两端分别安装铣刀一17和铣刀二19，在所述主轴二5的头尾两端分别安装铣刀三6和铣刀四4。且所述铣刀一17、铣刀二19、铣刀三6和铣刀四4均优选采用锯片式大直径铣刀，以满足各种铣榫深度的需要。
23.此外，为了使本实用新型中的铣刀除了具备开榫功能外，兼具切断工件的作用，本实用新型中主轴一18或主轴二5上设置有翻转组件，所述翻转组件能够驱动对应的主轴在与x轴垂直的竖直平面内翻转90度。具体地，以设置在主轴一18上的翻转组件为例，所述翻转组件包括转换气缸21、翻转轴、翻转臂22。其中，所述转换气缸21的缸体一端铰接在所述y轴滑块一16上远离主轴一18的一端处，所述翻转臂22的一端铰接在所述y轴滑块一16上靠近主轴一18的一端处，且所述翻转臂22的另一端与所述转换气缸21的活塞杆端部铰接。所述翻转臂22还与翻转轴固定连接，所述翻转轴与主轴一18固定连接。这样在转换气缸21的活塞杆伸出时，其可以推动翻转臂22进行旋转，进而带动翻转轴转动，并带动主轴一18进行
翻转。
24.进一步地，为了保证铣刀能够准确到达铣榫位置或切断位置，本实用新型还在y轴滑块一16上设置有调整座一23和调整座二24，且所述调整座一23和调整座二24设置在翻转臂22的同一侧，在所述调整座一23上靠近翻转臂22的一侧上安装限位件一25，在所述调整座二24上靠近翻转臂22的一侧上安装限位件二26。另外，在所述翻转臂22上靠近转换气缸21的一端设置定位部一，在所述翻转臂22上远离转换气缸21的一端设置定位部二。其中，在翻转组件驱动主轴一18旋转的过程中，当主轴一18的轴线与y轴导轨一平行时，所述翻转臂22上的定位部一与限位件一25接触，翻转臂22无法继续旋转，此时主轴一18上的铣刀处于切断状态；当主轴一18的轴线为竖直状态时，所述翻转臂22上的定位部二与限位件二26接触，翻转臂22无法继续旋转，此时主轴一18上的铣刀处于铣榫状态。
25.更进一步地，为了能够对铣刀位置进行微调和满足不同工件的加工要求，所述限位件一25、限位件二26优选采用螺栓，并通过螺纹连接方式分别安装在调整座一23和调整座二24上。另外，为了避免翻转组件中的转换气缸21在气源压力不足时突然改变伸缩状态，所述转换气缸21与气源之间优选采用带中位停止功能的电磁换向阀。
26.如图4至图7所示，在工件加工过程，本实用新型所提供的五轴四铣刀组合端面铣榫装置中铣刀一17、铣刀二19和铣刀三6、铣刀四4之间有多种组合方式，其可以满足多种宽度的榫槽加工，以及同时其也具备切断工件的功能。
27.应当理解，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
28.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。