CN103448104B - 带万向调节功能的数控木工雕铣机 - Google Patents

带万向调节功能的数控木工雕铣机 Download PDF

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Abstract

本发明的带万向调节功能的数控木工雕铣机,包括床身、控制器及安装于床身上的动力轴和动力轴驱动电机、尾座、刀座;动力轴驱动电机包括高速电机和低速电机,低速电机通过齿轮与动力轴配合,高速电机通过皮带轮和皮带与动力轴配合,低速电机一侧铰接安装在床身前部,另一侧连接床身前部的气缸离合器,气缸离合器控制低速电机连接的齿轮与动力轴上的齿轮的离开和结合;刀座上一侧安装有车刀,另一侧经万向调节架安装有雕刻刀;床身前部安装有用于套在木棒料外侧的中心套,中心套带有花棱内孔,中心套外侧通过轴承安装在床身上。本发明调节刀具方便省力、加工精度高、加工质量好、操作简单方便,车外皮和雕花一次装夹就能完成。

Description

带万向调节功能的数控木工雕铣机
技术领域
    本发明属于木料加工机械,涉及一种带万向调节功能的数控木工雕铣机。
背景技术
    现有的木工雕铣机在工作时木棒料容易跳动,影响加工质量,因此有待改进。木棒料车外皮和雕花使用不同速度的电机带动旋转,无法一次完成,要分开进行,由于进行两次加工定位,降低了加工精度。调节刀具位置时很不方便,影响了工作效率。
发明内容
    本发明为了弥补现有技术的不足,提供了一种调节刀具方便、加工精度高、加工质量好、操作简单方便的带万向调节功能的数控木工雕铣机。
本发明是通过如下技术方案实现的:
本发明的带万向调节功能的数控木工雕铣机,包括床身、控制器及安装于床身前部的动力轴和动力轴驱动电机、固定于床身后部的尾座、安装于床身中部的刀座;动力轴末端设置有由若干锥尖组成的卡头;尾座上安装有由尾座气缸驱动的顶尖,顶尖与动力轴的中心轴同轴以夹紧并带动木棒料旋转;其特征在于:动力轴驱动电机包括高速电机和低速电机,低速电机通过齿轮与动力轴配合,高速电机通过皮带轮和皮带与动力轴配合,低速电机一侧铰接安装在床身前部,另一侧连接床身前部的气缸离合器,气缸离合器控制低速电机连接的齿轮与动力轴上的,齿轮的离开和结合;刀座由安装于床身中部前后方向的丝杠和步进电机带动前后运动,刀座上一侧安装有车刀,另一侧经万向调节架安装有雕刻刀;床身前部安装有用于套在木棒料外侧的中心套,中心套带有花棱内孔,中心套外侧通过轴承安装在床身上。
万向调节架包括竖直调节臂、安装在竖直调节臂上的前后水平调节臂和安装在前后水平调节臂一端的左右旋转调节臂,竖直调节臂上有用于传动的手摇丝杠,前后水平调节臂上有用于传动的手摇齿轮和齿条,左右旋转调节臂上有手摇转轴。
本发明的有益效果是,调节刀具方便省力、加工精度高、加工质量好、操作简单方便,车外皮和雕花一次装夹就能完成,中间不需要将材料拆下来,可将木料一次性加工成预想工件,大幅提高了生产效率和产品品质;稳定性强、精度高、防止工件跳动,中心套适用于多种不同粗细的棒料,有效地降低了废品率,为后续加工节省了劳动成本。
附图说明
图1为本发明的主视图示意图。图2为图1的左视图示意图,图3为万向调节架示意图,图4为中心套与各种尺寸木方示意图,图5为中心套示意图。
图中,1床身,2刀座,3尾座,4高速电机,5进刀驱动系统,6皮带,7动力轴,8步进电机,9丝杠,10木料,11车刀,12雕刻刀,13导线,14控制器,15中心套,16轴承,17气缸离合器,18尾座顶轴,19顶尖,20尾座气缸,21手摇丝杠,22齿条,23齿轮,24固定架,25气缸,26V形模块,27竖直调节臂,28前后水平调节臂,29左右旋转调节臂,30低速电机。
具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。
本发明的带万向调节功能的数控木工雕铣机,包括床身1、控制器14及安装于床身前部的动力轴7和动力轴驱动电机、固定于床身后部的尾座3、安装于床身中部的刀座2;动力轴末端设置有由若干锥尖组成的卡头;尾座上安装有由尾座气缸20驱动的顶尖19,顶尖与动力轴7的中心轴同轴以夹紧并带动木棒料旋转;动力轴驱动电机包括高速电机4和低速电机30,低速电机通过齿轮23与动力轴配合,高速电机通过皮带轮和皮带6与动力轴配合,低速电机一侧铰接安装在床身前部,另一侧连接床身前部的气缸离合器17,气缸离合器控制低速电机连接的小齿轮与动力轴上的大齿轮的离开和结合;刀座2由安装于床身中部前后方向的丝杠9和步进电机8带动前后运动,刀座上一侧安装有车刀11,另一侧经万向调节架安装有雕刻刀12;床身前部安装有用于套在木棒料外侧的中心套15,中心套带有花棱内孔,中心套外侧通过轴承16安装在床身上。
万向调节架包括竖直调节臂27、安装在竖直调节臂上的前后水平调节臂28和安装在前后水平调节臂一端的左右旋转调节臂29,竖直调节臂上有用于传动的手摇丝杠21,前后水平调节臂上有用于传动的手摇齿轮和齿条22,左右旋转调节臂上有手摇转轴,各个调节臂上设有锁紧把手。这样在对刀(即雕刻前将雕刻刀对准工件要加工之处的始端,也就是初进刀位置)时,可以方便准确的手工调节雕刻刀的位置、角度。通过竖直调节臂27和手摇丝杠21调节雕刻刀的上下位置,通过前后水平调节臂28和手摇齿轮和齿条22调节雕刻刀的前后位置,通过左右旋转调节臂29转动雕刻刀从而调节雕刻刀的左右位置。
中心套15套在木棒料外侧,防止加工过程中木棒料晃动影响加工精度。花棱内孔可以容纳多种横截面尺寸的木方(横截面为方形的木棒料)。
车刀11安装于刀架上,刀架由安装在刀座2一侧的进刀驱动系统5驱动左右运动。雕刻刀12的万向调节架安装于刀架驱动板上,刀架驱动板由安装在刀座2另一侧的进刀驱动系统5驱动左右运动。进刀驱动系统采用气缸元件或丝杠元件来驱动车刀11和雕刻刀12。雕刻刀和车刀的前后运动由刀座在丝杠上前后运动来实现。
机身1上安装有两个加工料辅助定中装置,它依次由气缸25、固定架24和V形模块26组成。气缸安装在固定架底部与床身之间,V形模块安装在固定架顶部。
控制器14通过导线13与各个电机连接。动力轴中段通过轴承安装在床身内部。雕刻头上还连接用于冷却的水管。
使用时,将木料10放入V形模块26的V形槽中,启动气缸25通过固定架24举起V形模块,木料自动上行至与动力轴7同心的位置,启动尾座气缸20,顶尖19在尾座顶轴18的作用下顶出,顶尖19与卡头17将待加工木棒料夹紧,便可进行车削。车削完外圆周后,通过万向调节架调节雕刻刀的初始进刀位置,然后进行雕刻。采用气缸元件或丝杠元件(即进刀驱动系统)驱动车刀11和雕刻刀12,既可车外圆周面同时又可进行雕刻。步进电机通过控制器的数控程序给予的数字信号驱动丝杠转动从而驱动车刀11和雕刻刀12在工作过程中前后运动,一侧的进刀驱动系统驱动车刀左右运动靠近工件进行车削,车削完毕后驱动车刀左右运动离开工件,另一侧的进刀驱动系统驱动雕刻刀左右运动靠近工件进行雕花,雕花完毕后驱动雕刻刀左右运动离开工件,最后将待加工木料依次加工成预想工件,中间不需要将工件拆卸下来,大幅提高了生产效率和加工工件的产品品质。采用车刀11和雕刻刀一次装夹就能加工成形,稳定性强、精度高、加工面光洁、作业效率高。有效的将数字控制程序和气缸元件、丝杠元件合理搭配,体现了实用、宜用、高效。对此以往的单刀或双刀及仿形车床效率大幅提高、成品的光洁度更好。有效的减少了废品率的产生,为后续加工节省了劳动成本。
用车刀车外圆时要用高速电机,用雕刻刀雕花时要用低速电机,由高速电机切换到低速电机时,由控制器控制高速电机断电,低速电机给电,气缸离合器(由缸筒和活塞组成的气缸起到离合器的作用)的活塞收缩,原本低速电机的小齿轮与动力轴的大齿轮分离,活塞收缩后拉动低速电机的小齿轮使其与动力轴的大齿轮结合带动动力轴旋转。此时由于高速电机断电,高速电机与动力轴连接的皮带和皮带轮还在运转,因此高速电机处于空转状态。由低速电机切换到高速电机时,由控制器控制高速电机给电,低速电机断电,气缸离合器的活塞伸出,推动低速电机的小齿轮使其与动力轴的大齿轮分离,高速电机与动力轴连接的皮带和皮带轮运转带动动力轴高速旋转。
其余没有提到的结构,与现有车床相同或相似。

Claims (2)

1.一种带万向调节功能的数控木工雕铣机,包括床身、控制器及安装于床身前部的动力轴和动力轴驱动电机、固定于床身后部的尾座、安装于床身中部的刀座;动力轴末端设置有由若干锥尖组成的卡头;尾座上安装有由尾座气缸驱动的顶尖,顶尖与动力轴的中心轴同轴以夹紧并带动木棒料旋转;其特征在于:动力轴驱动电机包括高速电机和低速电机,低速电机通过齿轮与动力轴配合,高速电机通过皮带轮和皮带与动力轴配合,低速电机一侧铰接安装在床身前部,另一侧连接床身前部的气缸离合器,气缸离合器控制低速电机连接的齿轮与动力轴上的,齿轮的离开和结合;刀座由安装于床身中部前后方向的丝杠和步进电机带动前后运动,刀座上一侧安装有车刀,另一侧经万向调节架安装有雕刻刀;床身前部安装有用于套在木棒料外侧的中心套,中心套带有花棱内孔,中心套外侧通过轴承安装在床身上;
使用时,将木料放入V形模块的V形槽中,启动气缸通过固定架举起V形模块,木料自动上行至与动力轴同心的位置,启动尾座气缸,顶尖在尾座顶轴的作用下顶出,顶尖与卡头将待加工木棒料夹紧,便可进行车削;车削完外圆周后,通过万向调节架调节雕刻刀的初始进刀位置,然后进行雕刻;采用进刀驱动系统驱动车刀和雕刻刀,既可车外圆周面同时又可进行雕刻;步进电机通过控制器的数控程序给予的数字信号驱动丝杠转动从而驱动车刀和雕刻刀在工作过程中前后运动,一侧的进刀驱动系统驱动车刀左右运动靠近工件进行车削,车削完毕后驱动车刀左右运动离开工件,另一侧的进刀驱动系统驱动雕刻刀左右运动靠近工件进行雕花,雕花完毕后驱动雕刻刀左右运动离开工件,最后将待加工木料依次加工成预想工件,中间不需要将工件拆卸下来,采用车刀和雕刻刀一次装夹就能加工成形;
用车刀车外圆时要用高速电机,用雕刻刀雕花时要用低速电机,由高速电机切换到低速电机时,由控制器控制高速电机断电,低速电机给电,气缸离合器的活塞收缩,原本低速电机的小齿轮与动力轴的大齿轮分离,活塞收缩后拉动低速电机的小齿轮使其与动力轴的大齿轮结合带动动力轴旋转;此时由于高速电机断电,高速电机与动力轴连接的皮带和皮带轮还在运转,因此高速电机处于空转状态;由低速电机切换到高速电机时,由控制器控制高速电机给电,低速电机断电,气缸离合器的活塞伸出,推动低速电机的小齿轮使其与动力轴的大齿轮分离,高速电机与动力轴连接的皮带和皮带轮运转带动动力轴高速旋转;
中心套套在木棒料外侧,防止加工过程中木棒料晃动影响加工精度;花棱内孔可以容纳多种横截面尺寸的木方。
2.根据权利要求1所述的带万向调节功能的数控木工雕铣机,其特征是:万向调节架包括竖直调节臂、安装在竖直调节臂上的前后水平调节臂和安装在前后水平调节臂一端的左右旋转调节臂,竖直调节臂上有用于传动的手摇丝杠,前后水平调节臂上有用于传动的手摇齿轮和齿条,左右旋转调节臂上有手摇转轴。
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