CN104416406A - 进给装置及采用该进给装置的双轴加工机 - Google Patents

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Abstract

一种进给装置，其包括滑动板，装设于该滑动板上的主轴，以及装设于该主轴上的刀具，该进给装置还包括作动板、直线电机以及平衡气缸，该作动板滑动地设置于该滑动板上，该直线电机装设于该滑动板与该作动板之间，以利用磁力驱动该作动板相对该滑动板高速往复运动，该主轴固定于该作动板上，该平衡气缸一端固定于该滑动板上，另一端固定于该作动板上，当该主轴在该作动板的带动下高速往复运动时，该平衡气缸能够平衡该主轴的重力。该进给装置加工效率高且稳定性强。本发明还提供一种采用该进给装置的双轴加工机。

Description

进给装置及采用该进给装置的双轴加工机
技术领域
本发明涉及一种加工装置，尤其涉及一种进给装置及采用该进给装置的双轴加工机。
背景技术
工业生产中常常需要于工件上开设很多阵列微孔，例如音箱上的扩音孔。一般采用设置于机台上的进给装置来加工这种阵列微孔，该进给装置包括滑动板、伺服电机、主轴以及刀具。滑动板装设于机台上，伺服电机装设于滑动板上，主轴设置于滑动板上且由伺服电机驱动，刀具装设于主轴一端。主轴在伺服电机的驱动下带动刀具朝工件高速往复进给。同时，进给装置可沿机台横向移动以配合刀具于工件上加工出阵列微孔。然而，伺服电机所能达到的速度有限，减低了加工效率。且由于主轴的重力，使得加工行程中主轴升降的力度失衡，稳定性不高。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种加工效率高且稳定性强的进给装置及采用该进给装置的双轴加工机。
一种进给装置，其包括滑动板，装设于该滑动板上的主轴，以及装设于该主轴上的刀具，该进给装置还包括作动板、直线电机以及平衡气缸，该作动板滑动地设置于该滑动板上，该直线电机装设于该滑动板与该作动板之间，以利用磁力驱动该作动板相对该滑动板高速往复运动，该主轴固定于该作动板上，该平衡气缸一端固定于该滑动板上，另一端固定于该作动板上，当该主轴在该作动板的带动下高速往复运动时，该平衡气缸能够平衡该主轴的重力。
一种双轴加工机，其包括机台，移动装置、两个进给装置以及控制器，该移动装置沿第一方向能够滑动地设置于该机台上，该两个进给装置并列设置且滑动地装设于该移动装置上，该控制器与该移动装置及该两个进给装置电性连接，每个进给装置包括滑动地装设于该移动装置上的滑动板，装设于该滑动板上的主轴，以及装设于该主轴上的刀具，该两个进给装置可于控制器的控制下独立地沿该第二方向移动，每个进给装置能够独立地朝与该第一方向及该第二方向均垂直的第三方向高速往复进给，该进给装置还包括作动板、直线电机以及平衡气缸，该作动板滑动地设置于该滑动板上，该直线电机装设于该滑动板与该作动板之间，以利用磁力驱动该作动板相对该滑动板高速往复运动，该主轴固定于该作动板上，该平衡气缸一端固定于该滑动板上且另一端固定于该作动板上，当该主轴在该作动板的带动下高速往复运动时，该平衡气缸能够平衡该主轴的重力
由于该进给装置通过第一动子及第一定子的相互作用，利用磁力带动主轴高速往复进给，提高了其作动频率，提高了刀具加工效率。而且通过平衡气缸的拉持作用，平衡了主轴的重力，使得主轴纵向往复运动时候，动力恒定，增加进给装置的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施方式的双轴加工机的立体示意图。
图2为图1所示双轴加工机的局部分解示意图。
图3为图1所示双轴加工机的进给装置的分解示意图。
图4为图3所示进给装置另一视角的分解示意图
主要元件符号说明
双轴加工机 100
机台 10
移动装置 30
进给装置 50
控制器 60
基座 11
支撑体 13
第一滑轨 131
端部 1311
横梁 31
第二滑轨 311
滑动座 33
第一驱动组件 35
第二驱动组件 37
第一定子 371
第一动子 373
滑动板 51
第一导轨 511
第三滑轨 513
作动板 52
第二导轨 521
直线电机 53
第二动子 531
第二定子 533
主轴 54
刀具 541
固持件 55
平衡气缸 56
缸体 561
平衡杆 563
排屑组件 57
排屑罩 571
调节气缸 573
排屑管 575
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明实施方式的双轴加工机100用于于工件上开设阵列微孔。双轴加工机100包括机台10，移动装置30、两个进给装置50以及控制器60。移动装置30沿第一方向X可滑动地设置于机台10上，进给装置50并列设置于该移动装置30上，且可独立地相对移动装置30沿与第一方向X垂直的第二方向Y滑动。两个进给装置50可独立地朝向与该第一方向X及第二方向Y均垂直的第三方向Z高度往复进给。控制器60与移动装置30及两个进给装置50均电性连接，以控制移动装置30及进给装置50配合作业。在本实施方式中，双轴加工机100用于加工音箱上的扩音孔，其加工速度为20个/秒。微孔的直径为0.1mm。
机台10包括基座11及平行间隔凸设于基座11上的两个支撑体13。每个支撑体13远离基座11的一面设置有第一滑轨131。在本实施例中，第一滑轨131沿着平行X轴的方向延伸。
移动装置30滑动地装设于两个支撑体13上，并与两个支撑体13垂直相接且位于基座11的上方。移动装置30包括横梁31、两个滑动座33、两个第一驱动组件35及两个第二驱动组件37。横梁31两端分别与两个支撑体13滑动相接，且横梁31的延伸方向与Y轴平行。横梁31上形成有一对相互平行的第二滑轨311，第二滑轨311沿着Y轴方向延伸。两个滑动座33分别装设于横梁31的两端，并分别与两个支撑体13上的第一滑轨131滑动相接。两个第一驱动组件35分别装设于两个滑动座33朝向支撑体13的一面，并装设于支撑体13上邻近第一滑轨131的端部1311，用于驱动横梁31沿第一滑轨131作沿X轴方向的运动。两个第二驱动组件37相邻装设于横梁31上，分别用于驱动两个进给装置50沿第二滑轨311作Y轴方向的运动。第二驱动组件37包括第一定子371及第一动子373。第一定子371沿第二方向Y装设于两个第二滑轨311之间。第一动子373装设于对应的进给装置50上并与第一定子371相互配合。第一驱动组件35及第二驱动组件37均与控制器60电性相接。本实施方式中，第一驱动组件35、第二驱动组件37均为直线电机。第一驱动组件35、第二驱动组件37的数量可根据实际需要进行设定。
请参阅3及图4，进给装置50包括滑动板51、作动板52、直线电机53、主轴54、固持件55、两个平衡气缸56以及排屑组件57。滑动板51上设置有两个平行设置的第一导轨511及两个平行设置的第三滑轨513。第一导轨511及第三滑轨513设置于滑动板51的两侧。第一导轨511沿平行于第二方向Y延伸且与横梁31的第二滑轨311滑动配合，以使滑动板51可沿第二方向Y相对横梁31滑动。第一动子373装设于两个第一导轨511之间。第三滑轨513沿平行于第三方向Z延伸。作动板52上设置有两组沿第三方向Z延伸的第二导轨521。第二导轨521滑动地设置与第三滑轨513上，以使作动板52沿平行于第三方向Z延伸可滑动地设置于滑动板51上。直线电机53装设于滑动板51及作动板52之间，以驱动作动板52相对滑动板51高速往复运动。直线电机53包括相互配合的第二动子531及第二定子533。第二动子531装设于作动板52上且位于两组第二导轨521之间。第二定子533装设于滑动板51上且位于两个第三滑轨513之间。第二定子533与第二动子531之间磁性力可以推动第二动子531相对第二定子533高速往复运动。
固持件55固定装设于作动板52背离第二导轨521的一侧。主轴54穿设且固定于固持件55上，其端部设置有刀具541。主轴能够驱动刀具511高速旋转。两个平衡气缸56设置于主轴54的两侧，且分别邻近作动板52的边缘设置。平衡气缸56包括平衡缸体561及滑动连接于平衡缸体561上的平衡杆563。平衡缸体561固定于滑动板51上，平衡杆563沿平行于第三方向Y延伸，其远离平衡缸体561的一端固定于作动板52上且位于固持件55的一侧。可以理解，平衡气缸也可以为多个或仅为一个。
排屑组件57包括排屑罩571，两个调节气缸573以及与排屑罩571连通的排屑管575。排屑罩571活动地罩着于刀具541上，两个调节气缸573固定于固持件55的两侧且分别与排屑罩571的两端连接，以调节排屑罩571相对主轴54的位置。排屑管575一端固定于滑动板51上，另一端与排屑罩571内部连通。当刀具541工作准备时，两个调节气缸573可以驱动排屑罩571朝向主轴54移动以露出刀具541，并使排屑罩571与刀具571周缘形成间隙以吸取屑粒。可以理解，调节气缸573也可以为多个或仅为一个。控制器60装设于基座11上并与移动装置30及两个进给装置50均电性连接。
组装双轴加工机100时，将两个支撑体13间隔设置于基座11上，将移动装置30滑动地装设于两个支撑体13上。将两个进给装置50滑地装设于移动装置30的横梁31上。控制器60装设于基座11上并与移动装置30及两个进给装置50均电性连接。
加工阵列微孔时，调节气缸573驱动排屑罩57移动以露出刀具571。主轴54驱动刀具541旋转。借由第二定子533与第二动子531之间磁性力，使第二动子531带动作动板52相对滑动板51沿第三方向高速往复运动。刀具541高速旋转的同时相对工件高速往复运动，以于工件上加工出微孔。同时，两个第一驱动组件35驱动横梁31相对两个支撑体13沿第一方向X移动。第二驱动组件37独立地驱动对应的进给装置50相对横梁31沿第二方向Y移动，进而使得进给装置50能够于工件上加工出阵列微孔。
进给装置50通过第二动子531及第二定子533的相互作用，利用磁力带动主轴54高速往复进给，相对提高了其作动频率，提高了刀具541加工效率。于主轴54沿第三方向Y高速往复运动的过程中，由于平衡气缸56的拉持作用，能够平衡主轴54的重力，使得其动力恒定，增加了进给装置50的稳定性。另外，两个进给装置50能够沿第二方向Y独立移动，且独立地驱动主轴54沿第三方向Z高速往复运动。因而，在不增大机台10的体积的情况下，增加了双轴加工机100的加工效率。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种进给装置，其包括滑动板，装设于该滑动板上的主轴，以及装设于该主轴上的刀具，其特征在于：该进给装置还包括作动板、直线电机以及平衡气缸，该作动板滑动地设置于该滑动板上，该直线电机装设于该滑动板与该作动板之间，以利用磁力驱动该作动板相对该滑动板高速往复运动，该主轴固定于该作动板上，该平衡气缸一端固定于该滑动板上，另一端固定于该作动板上，当该主轴在该作动板的带动下高速往复运动时，该平衡气缸能够平衡该主轴的重力。
2.如权利要求1所述的进给装置，其特征在于：该滑动板上设置有两个平行的滑轨，该作动板上设置有两个平行的导轨，该两个导轨分别与该两个滑轨滑动配合，以使该作动板滑动地设置于该滑动板上。
3.如权利要求2所述的进给装置，其特征在于：该直线电机包括动子及定子，该动子装设于该作动板上且位于该两个导轨之间，该定子装设于该滑动板上且位于该两个滑轨之间，该动子与该定子磁性配合，以使该动子带动该作动板相对该滑动板高速往复运动。
4.如权利要求1所述的进给装置，其特征在于：该进给装置还包括固持件，该固持件固定于该作动板背离该滑动板的一侧，该主轴穿设且固定于该固持件上，该平衡气缸为两个且分别设置于该主轴的两侧。
5.如权利要求4所述的进给装置，其特征在于：该平衡气缸包括缸体及滑动连接于该缸体上的平衡杆，该缸体固定于该滑动板上，该平衡杆远离该缸体的一端固定于该作动板上且位于固持件的一侧。
6.如权利要求5所述的进给装置，其特征在于：该进给装置还包括装设固持件上的排屑组件，该排屑组件包括排屑罩，调节气缸以及与排屑罩连通的排屑管，该排屑罩活动地罩着于该刀具上，该调节气缸一端固定于该固持件上且另一端与该排屑罩连接，该排屑管一端固定于该滑动板上，另一端与该排屑罩内部连通。
7.如权利要求6所述的进给装置，其特征在于：该调节气缸为两个且分别设置于该固持件的两侧，该两个调节气缸能够驱动该排屑罩朝向该主轴移动以露出该刀具，并使该排屑罩与该刀具周缘形成间隙以吸取屑粒。
8.一种双轴加工机，其包括机台，移动装置、两个进给装置以及控制器，该移动装置沿第一方向能够滑动地设置于该机台上，该两个进给装置并列设置且滑动地装设于该移动装置上，该控制器与该移动装置及该两个进给装置电性连接，每个进给装置包括滑动地装设于该移动装置上的滑动板，装设于该滑动板上的主轴，以及装设于该主轴上的刀具，其特征在于：该两个进给装置可于控制器的控制下独立地沿该第二方向移动，每个进给装置能够独立地朝与该第一方向及该第二方向均垂直的第三方向高速往复进给，该进给装置还包括作动板、直线电机以及平衡气缸，该作动板滑动地设置于该滑动板上，该直线电机装设于该滑动板与该作动板之间，以利用磁力驱动该作动板相对该滑动板高速往复运动，该主轴固定于该作动板上，该平衡气缸一端固定于该滑动板上且另一端固定于该作动板上，当该主轴在该作动板的带动下高速往复运动时，该平衡气缸能够平衡该主轴的重力。
9.如权利要求8所述的双轴加工机，其特征在于：该进给装置还包括固持件，该固持件固定于该作动板背离该滑动板的一侧，该主轴穿设且固定于该固持件上，该平衡气缸为两个且设置于该主轴的两侧。
10.如权利要求9所述的双轴加工机，其特征在于：该平衡气缸包括缸体及滑动连接于该缸体上的平衡杆，该缸体固定于该滑动板上，该平衡杆远离该缸体的一端固定于该作动板上且位于固持件的一侧。
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