CN105149970A - 一种数控xz工作台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数控XZ工作台，包括X轴丝杆移动机构、X轴工作板、Z轴丝杆移动机构、Z轴工作板、电机控制器和数控中心，X轴工作板与X轴丝杆移动机构滑动连接，Z轴丝杆移动机构设于X轴工作板上，Z轴工作板与Z轴丝杆移动机构滑动连接，X轴丝杆移动机构和Z轴丝杆移动机构分别连接一电机控制器，两个电机控制器均连接数控中心，数控中心设有用于显示菜单项的显示屏，X轴丝杆移动机构的运动方向和Z轴丝杆移动机构的运动方向相互垂直，Z轴工作板的平面与车床主轴的工作方向相平行。与现有技术相比，本发明具有成本低、效率高、节省人力资源、结构简单、使用方便等优点。

Description

一种数控XZ工作台
技术领域
本发明涉及机床加工领域，尤其是涉及一种数控XZ工作台。
背景技术
目前，普通车床均为工人手动操作，导致一些精密尺寸很难保证，轮廓无法加工，并对操作人员技术要求十分苛刻，且不能自动运行，进行自动重复动作生产，效率低下。
介于现在加工制造业的大环境，传统普通车床很难达到高精度、高效率、高稳定的要求，高度依赖技术人员手动操作。并且在编程技术人员日益减少，费用过高的现状下，传统小型企业不堪重负。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本低、质量高、节省人力资源、结构简单、使用方式灵活的数控XZ工作台。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种数控XZ工作台包括X轴丝杆移动机构、X轴工作板、Z轴丝杆移动机构、Z轴工作板、电机控制器和数控中心，所述X轴工作板与X轴丝杆移动机构滑动连接，所述Z轴丝杆移动机构设于X轴工作板上，所述Z轴工作板与Z轴丝杆移动机构滑动连接，所述X轴丝杆移动机构和Z轴丝杆移动机构分别连接一电机控制器，两个电机控制器均连接数控中心，所述数控中心设有用于显示菜单项的显示屏，X轴丝杆移动机构的运动方向和Z轴丝杆移动机构的运动方向相互垂直，Z轴工作板的平面与车床主轴的工作方向相平行。
所述X轴丝杆移动机构包括X轴固定箱体、X轴导轨、X轴滑块、X轴丝杆和X轴电机，所述X轴固定箱体的顶面开口，所述X轴导轨为两个，两个X轴导轨平行设于X轴固定箱体内，所述X轴滑块与两个X轴导轨滑动连接，所述X轴丝杆位于两个X轴导轨之间并与X轴滑块螺纹连接，所述X轴电机连接X轴丝杆的端部，所述X轴工作板设于X轴滑块上，所述电机控制器连接X轴电机。
所述X轴丝杆移动机构还包括覆盖X轴固定箱体的顶面、可伸缩的第一密封橡胶垫，所述第一密封橡胶垫与X轴导轨相平行，第一密封橡胶垫的两端分别连接X轴滑块和X轴固定箱体。
所述X轴电机通过X轴联轴器连接X轴丝杆的端部。
所述Z轴丝杆移动机构包括Z轴固定箱体、Z轴导轨、Z轴滑块、Z轴丝杆和Z轴电机，所述Z轴固定箱体的顶面开口，所述Z轴导轨为两个，两个Z轴导轨平行设于Z轴固定箱体内，所述Z轴滑块与两个Z轴导轨滑动连接，所述Z轴丝杆位于两个Z轴导轨之间并与Z轴滑块螺纹连接，所述Z轴电机连接Z轴丝杆的端部，所述Z轴工作板设于Z轴滑块上，所述电机控制器连接Z轴电机。
所述Z轴丝杆移动机构还包括覆盖Z轴固定箱体的顶面、可伸缩的第二密封橡胶垫，所述第二密封橡胶垫与Z轴导轨相平行，第二密封橡胶垫的两端分别连接Z轴滑块和Z轴固定箱体。
所述Z轴电机通过Z轴联轴器连接Z轴丝杆的端部。
所述X轴工作板与X轴丝杆移动机构之间、Z轴工作板与Z轴丝杆移动机构之间分别设有一编码器，两个编码器与两个电机控制器一一对应连接。
所述X轴丝杆移动机构的底面设有螺丝孔或磁力块。
所述Z轴工作板上设有多个用于固定零件的螺栓孔。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明中Z轴工作板的平面与车床主轴的工作方向相平行，通过X轴丝杆移动机构和Z轴丝杆移动机构实现工作台的XZ向移动，同时通过电机控制器实现自动化驱动，相比人工手动运动机床，效率更高，同时数控中心设有用于显示菜单项的显示屏，提供友好的菜单式选项，对操作人员的技术要求降低，便于工人学习与操作，充分减轻从业人员的劳动强度，解放更多的人力资源，让这些使用成本过高，趋于边缘化的设备再次焕发二次生命。
2)数控控制运动完全数字化，摒除了人为原因所会造成的疏忽和误差，大大提高普通设备的加工效率和精度。
3)X轴丝杆移动机构和Z轴丝杆移动机构采用丝杆与电机驱动方式，制作成本低，不用投入过高成本购买整体数控设备，淘汰原有的普通设备，让普通机床再次焕发生命力。
4)检修方便，本发明为一个独立结构，可拆下后即可检修，并不会影响原有设备的使用，维护成本低。
5)使用灵活并利于存放，工作台与机床通过螺丝固定或磁块固定，工作台与待加工零件通过螺丝固定，可随意拆卸，挪移，储藏时占用空间小。
6)结构简单，使用方便，机动灵活性高，使用时只要将本发明安装在原有设备的工作台上，校正，通电即可。而在不需要使用时直接拆除存放即可，并不影响原本设备的使用性能。对于传统的加工业以及老旧设备的改造更新提供了更多方便。
7)本发明工作台为独立部件，可以单独出售，可单独作为执行机构，也可以与其他机械设备联用，应用范围广，现行业内的传统设备均可相应配备。
8)设置覆盖X轴固定箱体的顶面的第一密封橡胶垫和覆盖Z轴固定箱体的顶面的第二密封橡胶垫，有效地隔绝粉尘，提高丝杆的使用寿命。
附图说明
图1为本发明安装在传统车床的结构示意图；
图2为本发明中X轴丝杆移动机构、X轴工作板、Z轴丝杆移动机构和Z轴工作板的结构示意图；
图3为本发明中X轴丝杆移动机构和Z轴丝杆移动机构的内部结构示意图。
图中：1、车床主轴，2、X轴工作板，3、Z轴工作板，4、电机控制器，5、数控中心，6、显示屏，7、X轴固定箱体，8、X轴导轨，9、X轴滑块，10、X轴丝杆，11、X轴电机，12、第一密封橡胶垫，13、X轴联轴器，14、Z轴固定箱体，15、Z轴导轨，16、Z轴滑块，17、Z轴丝杆，18、Z轴电机，19、第二密封橡胶垫，20、Z轴联轴器，21、X移动台。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1和图2所示，一种数控XZ工作台包括X轴丝杆移动机构、X轴工作板2、Z轴丝杆移动机构、Z轴工作板3、电机控制器4和数控中心5，X轴工作板2与X轴丝杆移动机构滑动连接，Z轴丝杆移动机构设于X轴工作板2上，Z轴工作板3与Z轴丝杆移动机构滑动连接，X轴丝杆移动机构和Z轴丝杆移动机构分别连接一电机控制器4，两个电机控制器4均通过连接线连接数控中心5，数控中心5设有用于显示菜单项的显示屏6，X轴丝杆移动机构固定于车床的X移动台21上，Z轴工作板3的平面与车床主轴1的工作方向相平行，X轴丝杆移动机构的运动方向和Z轴丝杆移动机构的运动方向相互垂直，则相当于工作台可在X和Z向上加工零件，其中：
如图3所示，X轴丝杆移动机构包括X轴固定箱体7、X轴导轨8、X轴滑块9、X轴丝杆10、X轴电机11和可伸缩的第一密封橡胶垫12，X轴固定箱体7的顶面开口，X轴导轨8为两个，两个X轴导轨8平行设于X轴固定箱体7内，X轴滑块9与两个X轴导轨8滑动连接，X轴丝杆10位于两个X轴导轨8之间并与X轴滑块9螺纹连接，X轴电机11通过X轴联轴器13连接X轴丝杆10的端部，第一密封橡胶垫12与X轴导轨8相平行，第一密封橡胶垫12的两端分别连接X轴滑块9和X轴固定箱体7，用于覆盖X轴固定箱体7的顶面，X轴工作板2设于X轴滑块9上，电机控制器4通过动力线连接X轴电机11。
如图3所示，Z轴丝杆移动机构包括Z轴固定箱体14、Z轴导轨15、Z轴滑块16、Z轴丝杆17、Z轴电机18和可伸缩的第二密封橡胶垫19，Z轴固定箱体14的顶面开口，Z轴导轨15为两个，两个Z轴导轨15平行设于Z轴固定箱体14内，Z轴滑块16与两个Z轴导轨15滑动连接，Z轴丝杆17位于两个Z轴导轨15之间并与Z轴滑块16螺纹连接，Z轴电机18通过Z轴联轴器20连接Z轴丝杆17的端部，第二密封橡胶垫19与Z轴导轨15相平行，第二密封橡胶垫19的两端分别连接Z轴滑块16和Z轴固定箱体14，用于覆盖Z轴固定箱体14的顶面，Z轴工作板3设于Z轴滑块16上，电机控制器4通过动力线连接Z轴电机18。
X轴工作板2与X轴丝杆移动机构之间、Z轴工作板3与Z轴丝杆移动机构之间分别设有一编码器，两个编码器与两个电机控制器4一一对应连接。
Z轴工作板3上设有多个用于固定零件的螺栓孔。X轴丝杆移动机构的底面设有螺丝孔或磁力块，通过螺丝或磁力固定在车床的X移动台21上，X移动台21固定于车床的工作滑台上，通过电机带动丝杆来驱动X轴工作板2和Z轴工作板3十字交叉运动从而实现工作台X与Z方向的运动。
数控中心5的显示屏6上显示有菜单式选项，便于工人根据加工参数进行操作。同时数控中心5的编程方式为菜单式、对话式，一目了然的引导用户进行编程，无需以CAD/CAM为基础来辅助编程，排除了ISO-G/ISO-M代码式编程和软件编程的培训难度大，周期长，技术人员成本高等缺点。相对于其他任何编程方式，对话式编程有以下优点：
1)聘用成本低。不用投入过高成本来聘用技术人员，ISO-G/ISO-M代码编程员工资在6000到8000，而对话式编程简单易学，普通工人一样可以很快的掌握编程，用工成本降低。对话式编程只要看懂图纸即可进行编程，简单易学，容易上手，人人可学，人人可操作，对人员的基本技术素质要求低，数控技术薄弱或没有数控设备使用经验的普通工人也可以短时间内掌握基本编程和数控加工。
2)人员稳定。相对ISO-G/ISO-M代码技术人才，对话式编程人员相对稳定，让企业在保留人才和企业培训中掌握主动。
3)人员交接简单。与ISO-G/ISO-M代码的人员交接相比，对话式编程交接更为简洁直观，不用考虑使用不同编程软件的差异性。
4)培训时间短。与ISO-G/ISO-M代码的人员交接培训相比，对话式编程为菜单式，更为简单，1到2天就可以独立编程，打破制造业的技术人员桎梏，实现人人可编程，人人会编程，降低了操作人员的劳动强度，解放了劳动力，解放了中小企业老板，为企业提供了更灵活的生存方式，解决了企业生产技术缺乏的一大难，让企业与老板不再因编程人员稀缺、用人成本高、生产效率低而烦恼。
5)兼容性好。对话式编程系统不但开创了一种简单易学的编程方式，同样可以兼容使用ISO-G/ISO-M代码格式的程序。
该数控XZ工作台可单独使用或与普通机床尤其是普通车床联用，操作人员利用显示屏6的菜单式选项制出要加工的刀路，可模拟确认刀具要加工的轮廓，校对好机床坐标，启动程序，数控中心5发出的指令，电机驱动丝杆，X轴工作板2和Z轴工作板进行相应的进给速度运动来完成产品的加工，实现X、Z两轴精密运动和联合运动。

Claims (10)

1.一种数控XZ工作台，其特征在于，包括X轴丝杆移动机构、X轴工作板(2)、Z轴丝杆移动机构、Z轴工作板(3)、电机控制器(4)和数控中心(5)，所述X轴工作板(2)与X轴丝杆移动机构滑动连接，所述Z轴丝杆移动机构设于X轴工作板(2)上，所述Z轴工作板(3)与Z轴丝杆移动机构滑动连接，所述X轴丝杆移动机构和Z轴丝杆移动机构分别连接一电机控制器(4)，两个电机控制器(4)均连接数控中心(5)，所述数控中心(5)设有用于显示菜单项的显示屏(6)，X轴丝杆移动机构的运动方向和Z轴丝杆移动机构的运动方向相互垂直，Z轴工作板(3)的平面与车床主轴(1)的工作方向相平行。
2.根据权利要求1所述的一种数控XZ工作台，其特征在于，所述X轴丝杆移动机构包括X轴固定箱体(7)、X轴导轨(8)、X轴滑块(9)、X轴丝杆(10)和X轴电机(11)，所述X轴固定箱体(7)的顶面开口，所述X轴导轨(8)为两个，两个X轴导轨(8)平行设于X轴固定箱体(7)内，所述X轴滑块(9)与两个X轴导轨(8)滑动连接，所述X轴丝杆(10)位于两个X轴导轨(8)之间并与X轴滑块(9)螺纹连接，所述X轴电机(11)连接X轴丝杆(10)的端部，所述X轴工作板(2)设于X轴滑块(9)上，所述电机控制器(4)连接X轴电机(11)。
3.根据权利要求2所述的一种数控XZ工作台，其特征在于，所述X轴丝杆移动机构还包括覆盖X轴固定箱体(7)的顶面、可伸缩的第一密封橡胶垫(12)，所述第一密封橡胶垫(12)与X轴导轨(8)相平行，第一密封橡胶垫(12)的两端分别连接X轴滑块(9)和X轴固定箱体(7)。
4.根据权利要求2所述的一种数控XZ工作台，其特征在于，所述X轴电机(11)通过X轴联轴器(13)连接X轴丝杆(10)的端部。
5.根据权利要求1所述的一种数控XZ工作台，其特征在于，所述Z轴丝杆移动机构包括Z轴固定箱体(14)、Z轴导轨(15)、Z轴滑块(16)、Z轴丝杆(17)和Z轴电机(18)，所述Z轴固定箱体(14)的顶面开口，所述Z轴导轨(15)为两个，两个Z轴导轨(15)平行设于Z轴固定箱体(14)内，所述Z轴滑块(16)与两个Z轴导轨(15)滑动连接，所述Z轴丝杆(17)位于两个Z轴导轨(15)之间并与Z轴滑块(16)螺纹连接，所述Z轴电机(18)连接Z轴丝杆(17)的端部，所述Z轴工作板(3)设于Z轴滑块(16)上，所述电机控制器(4)连接Z轴电机(18)。
6.根据权利要求5所述的一种数控XZ工作台，其特征在于，所述Z轴丝杆移动机构还包括覆盖Z轴固定箱体(14)的顶面、可伸缩的第二密封橡胶垫(19)，所述第二密封橡胶垫(19)与Z轴导轨(15)相平行，第二密封橡胶垫(19)的两端分别连接Z轴滑块(16)和Z轴固定箱体(14)。
7.根据权利要求5所述的一种数控XZ工作台，其特征在于，所述Z轴电机(18)通过Z轴联轴器(20)连接Z轴丝杆(17)的端部。
8.根据权利要求1所述的一种数控XZ工作台，其特征在于，所述X轴工作板(2)与X轴丝杆移动机构之间、Z轴工作板(3)与Z轴丝杆移动机构之间分别设有一编码器，两个编码器与两个电机控制器(4)一一对应连接。
9.根据权利要求1所述的一种数控XZ工作台，其特征在于，所述X轴丝杆移动机构的底面设有螺丝孔或磁力块。
10.根据权利要求1所述的一种数控XZ工作台，其特征在于，所述Z轴工作板(3)上设有多个用于固定零件的螺栓孔。
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