CN107717031A - 一种高效铣削刃具弧面的专用龙门式数控铣床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效铣削刃具弧面的专用龙门式数控铣床，包括龙门床身(1)、正交拖板(2)、Z向拖板(3)、主轴座板(4)、斜铁(5)、移动工作台(6)和电磁工作台(7)。本发明采用将斜铁衬垫于Z向拖板与主轴座板之间，使电主轴的旋转轴线与Z向拖板的上下运动轴线夹4°倾斜角；工作时，盘形铣刀以切削旋转轴线与切削进给方向夹86°的倾斜方式对铡刀工件主后面进行相割铣削形成弧面；倾斜方式使得小直径盘形铣刀即可满足对铡刀工件主后面弧面的铣削成型，降低了刃具成本，减小了铣削振动，可大进给、快行进、重负荷高效铣削的技术方案，使裁纸器铡刀弧形主后面的铣削加工，达到了提高效率、降低成本、适应规模批量生产的目的。

Description

一种高效铣削刃具弧面的专用龙门式数控铣床
技术领域
本发明涉及一种数控铣床，具体是指专门用于铣削加工裁纸器铡刀弧形主后面的一种高效铣削刃具弧面的专用龙门式数控铣床。
背景技术
裁纸器是一种用于裁纸的办公文具，裁纸器铡刀刃口的主后面为弧面，即，剖视投影呈弧形；以下将待加工的裁纸器铡刀坯件简称为铡刀工件，参阅图3，图4，图5；
铣削加工铡刀工件的弧形主后面，现有技术采用铣床和大直径的盘形铣刀，以切削旋转轴线与切削进给方向平行的平行方式，用铣刀的端面刃口对铡刀工件主后面进行相割铣削形成弧面，参阅图8，图9；由于铡刀工件主后面的弧面曲率较大，须采用大直径规格的盘形铣刀加工，大直径盘形铣刀成本高，铣削振动大，为确保铣削加工的光洁度，只能小进给、慢速进行铣削，效率低；此外，加工时，工件之间所需的间隔大，一次装夹数量少，致效率低、成本高，难以适应大规模批量化加工生产，因此，现有技术存在效率低、成本高的问题与不足。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题与不足，本发明采用由龙门床身、正交拖板、Z向拖板、主轴座板、斜铁、移动工作台和电磁工作台构成的装置，其中，龙门床身由床身、立柱、横梁、X向轴、Y向轴构成；正交拖板为块状的铸铁质构件，正交拖板的左面沿上下方向设有Z向轴；Z向拖板为矩形块状的铸铁质构件；主轴座板为矩形块状的铸铁质构件，主轴座板的前面固定设有电主轴；斜铁为上下大小、顶角为4°的楔形条状的钢质构件；移动工作台为上面均布设有若干相互平行、左右方向、横截面呈倒T字形通槽的矩形块状铸铁质构件；电磁工作台为由底壳、铁芯、线圈、面板构成的通电生磁、断电失磁的矩形板状的磁力夹具；正交拖板的右面经所述X向轴连接于所述横梁的左面；Z向拖板的右面经所述Z向轴连接于正交拖板的左面；斜铁衬垫于Z向拖板与主轴座板之间，主轴座板经斜铁固定连接于Z向拖板的左面；斜铁的作用致所述电主轴的旋转轴线的上端向左倾斜，使所述电主轴的旋转轴线与Z向拖板的上下运动轴线夹4°倾斜角；移动工作台的下面经所述Y向轴连接于所述床身的上面，电磁工作台固定连接于移动工作台的上面；
应用时，若干个铡刀工件吸持在电磁工作台的上面，电主轴夹持盘形铣刀；工作时，X向轴、Y向轴和Z向轴分别驱动正交拖板、移动工作台、Z向拖板引导电主轴夹持的盘形铣刀对铡刀工件进行合成寻的铣削运动；斜铁，即所述4°倾斜角的作用，盘形铣刀以切削旋转轴线与切削进给方向夹86°的倾斜方式，用盘形铣刀的端面和圆周相交处的刃口，对铡刀工件主后面进行相割铣削形成弧面；由于所述倾斜方式使得小直径盘形铣刀即可满足对铡刀工件主后面弧面的铣削成型，因此，本装置的工作形式为倾斜方式和小直径盘形铣刀进行弧面铣削；以所述倾斜方式和小直径盘形铣刀进行弧面铣削，降低了刃具成本，减小了铣削振动确保光洁度，可大进给、快行进、重负荷高效铣削；此外，还可减小工件之间的布局间隔，电磁工作台一次可密集吸持数量众多的铡刀工件进行加工的技术方案，提供一种高效铣削刃具弧面的专用龙门式数控铣床，旨在使裁纸器铡刀弧形主后面的铣削加工，达到提高效率、降低成本、适应规模批量生产的目的。
本发明的目的是这样实现的：一种高效铣削刃具弧面的专用龙门式数控铣床，包括龙门床身、正交拖板、Z向拖板、主轴座板、斜铁、移动工作台和电磁工作台，其中：所述的龙门床身由床身、立柱、横梁、X向轴、Y向轴构成，所述Y向轴由Y滚子导轨副、Y滚珠丝杠副和Y伺服电机构成，Y向轴沿左右方向设在床身的上面，Y向轴为承载、导向、驱动移动工作台沿左右方向运动的机构；所述X向轴由X滚子导轨副、X滚珠丝杠副和X伺服电机构成，X向轴沿前后方向设在横梁的左面，X向轴为承载、导向、驱动正交拖板沿前后方向运动的机构；
所述的正交拖板为块状的铸铁质构件，正交拖板的左面沿上下方向设有Z向轴，所述Z向轴由Z滚子导轨副、Z滚珠丝杠副、Z伺服电机构成，Z向轴为承载、导向、驱动Z向拖板沿上下方向运动的机构；
所述的Z向拖板为矩形块状的铸铁质构件；
所述的主轴座板为矩形块状的铸铁质构件，主轴座板的前面固定设有电主轴，所述电主轴为变频调速驱动刃具作旋转运动的电机；
所述的斜铁为上下大小、顶角为4°的楔形条状的钢质构件；
所述的移动工作台为上面均布设有若干相互平行、左右方向、横截面呈倒T字形通槽的矩形块状铸铁质构件；
所述的电磁工作台为由底壳、铁芯、线圈、面板构成的通电生磁、断电失磁的矩形板状的电磁力夹具；
正交拖板的右面经所述X向轴连接于所述横梁的左面；Z向拖板的右面经所述Z向轴连接于正交拖板的左面；斜铁衬垫于Z向拖板与主轴座板之间，主轴座板经斜铁固定连接于Z向拖板的左面；斜铁的作用致所述电主轴的旋转轴线的上端向左倾斜，使所述电主轴的旋转轴线与Z向拖板的上下运动轴线夹4°倾斜角；移动工作台的下面经所述Y向轴连接于所述床身的上面，电磁工作台固定连接于移动工作台的上面。
上述结构表述的方向面分为上、下、左、右、前、后面，其中，前面为面对本装置主视图的面，后面为与所述前面相对的面。
说明：
所述X滚子导轨副、Y滚子导轨副、Z滚子导轨副为由横截面呈V型滚道的导轨、滚子架和滚子构成的用于承载物体作直线运动的滚动轨道元件；
所述X滚珠丝杠副、Y滚珠丝杠副、Z滚珠丝杠副为由滚珠丝杠和滚珠螺母旋合构成的用于将旋转运动转换为直线运动的机械传动元件；
所述X伺服电机、Y伺服电机、Z伺服电机为交流同步伺服电机。
工作原理及有益效果
应用时，若干个铡刀工件主后面朝上、沿左右方向、均布相隔、平行并列吸持在电磁工作台的上面，电主轴夹持盘形铣刀；工作时，X向轴、Y向轴和Z向轴分别驱动正交拖板、移动工作台、Z向拖板引导电主轴夹持的盘形铣刀对铡刀工件进行合成寻的铣削运动；
由于斜铁，即所述4°倾斜角的作用，盘形铣刀以切削旋转轴线与切削进给方向夹86°的倾斜方式，用盘形铣刀的端面和圆周相交处的刃口，对铡刀工件主后面进行相割铣削形成弧面；由于所述倾斜方式使得小直径盘形铣刀即可满足对铡刀工件主后面弧面的铣削成型，因此，避免了所述平行方式使用大直径盘形铣刀进行弧面铣削的弊端；本装置以所述倾斜方式和小直径盘形铣刀进行弧面铣削，降低了刃具成本，减小了铣削振动确保光洁度，可大进给、快行进、重负荷高效铣削；此外，使用小直径盘形铣刀，还可减小工件之间的布局间隔，电磁工作台一次可密集吸持数量众多的铡刀工件进行加工，提高了装夹过程效率，降低了成本。
本装置结构简单，工作可靠，专门用于裁纸器铡刀弧形主后面的铣削加工，使裁纸器铡刀弧形主后面的铣削加工，提高了效率、降低了成本、适应了大规模批量生产的要求。
上述，本发明采用由龙门床身、正交拖板、Z向拖板、主轴座板、斜铁、移动工作台和电磁工作台构成的装置，其中，龙门床身由床身、立柱、横梁、X向轴、Y向轴构成；正交拖板为块状的铸铁质构件，正交拖板的左面沿上下方向设有Z向轴；Z向拖板为矩形块状的铸铁质构件；主轴座板为矩形块状的铸铁质构件，主轴座板的前面固定设有电主轴；斜铁为上下大小、顶角为4°的楔形条状的钢质构件；移动工作台为上面均布设有若干相互平行、左右方向、横截面呈倒T字形通槽的矩形块状铸铁质构件；电磁工作台为由底壳、铁芯、线圈、面板构成的通电生磁、断电失磁的矩形板状的磁力夹具；正交拖板的右面经所述X向轴连接于所述横梁的左面；Z向拖板的右面经所述Z向轴连接于正交拖板的左面；斜铁衬垫于Z向拖板与主轴座板之间，主轴座板经斜铁固定连接于Z向拖板的左面；斜铁的作用致所述电主轴的旋转轴线的上端向左倾斜，使所述电主轴的旋转轴线与Z向拖板的上下运动轴线夹4°倾斜角；移动工作台的下面经所述Y向轴连接于所述床身的上面，电磁工作台固定连接于移动工作台的上面；
应用时，若干个铡刀工件吸持在电磁工作台的上面，电主轴夹持盘形铣刀；工作时，X向轴、Y向轴和Z向轴分别驱动正交拖板、移动工作台、Z向拖板引导电主轴夹持的盘形铣刀对铡刀工件进行合成寻的铣削运动；斜铁，即所述4°倾斜角的作用，盘形铣刀以切削旋转轴线与切削进给方向夹86°的倾斜方式，用盘形铣刀的端面和圆周相交处的刃口，对铡刀工件主后面进行相割铣削形成弧面；由于所述倾斜方式使得小直径盘形铣刀即可满足对铡刀工件主后面弧面的铣削成型，因此，本装置的工作形式为倾斜方式和小直径盘形铣刀进行弧面铣削；以所述倾斜方式和小直径盘形铣刀进行弧面铣削，降低了刃具成本，减小了铣削振动确保光洁度，可大进给、快行进、重负荷高效铣削；此外，还可减小工件之间的布局间隔，电磁工作台一次可密集吸持数量众多的铡刀工件进行加工的技术方案，克服了现有技术存在效率低、成本高的问题与不足，所提供的一种高效铣削刃具弧面的专用龙门式数控铣床，使裁纸器铡刀弧形主后面的铣削加工，达到了提高效率、降低成本、适应规模批量生产的目的。
附图说明
图1是本发明的一种高效铣削刃具弧面的专用龙门式数控铣床的主视剖视结构示意图；
图2是本发明的一种高效铣削刃具弧面的专用龙门式数控铣床的轴测示意图；
图3是一种铡刀工件01的主视示意图；
图4是图3的侧视剖视放大示意图，图4中假想线部分表示成型后的弧面；
图5是一种铡刀工件01的轴测示意图；
图6是本发明的一种高效铣削刃具弧面的专用龙门式数控铣床的倾斜方式和小直径盘形铣刀进行弧面铣削的工作原理主视示意图；
图7是图6的侧视示意图；
图8是现有技术的平行方式使用大直径盘形铣刀进行弧面铣削的工作原理主视示意图；
图9是图8的侧视示意图。
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步详细说明，但不应理解为对本发明的任何限制。
图中：龙门床身1、床身10、立柱11、横梁12、X向轴13、Y向轴14、正交拖板2、Z向轴21、Z向拖板3、主轴座板4、电主轴41、斜铁5、移动工作台6、电磁工作台7、铡刀工件01、4°倾斜角02、小直径盘形铣刀03、大直径盘形铣刀04、主前面05、主后面06、铡刀刃口07。
具体实施方式
参阅图1，图2，图6，图7，本发明的一种高效铣削刃具弧面的专用龙门式数控铣床，包括龙门床身1、正交拖板2、Z向拖板3、主轴座板4、斜铁5、移动工作台6和电磁工作台7，其中：所述的龙门床身1由床身10、立柱11、横梁12、X向轴13、Y向轴14构成，所述Y向轴14由Y滚子导轨副、Y滚珠丝杠副和Y伺服电机构成，Y向轴14沿左右方向设在床身10的上面，Y向轴14为承载、导向、驱动移动工作台6沿左右方向运动的机构；所述X向轴13由X滚子导轨副、X滚珠丝杠副和X伺服电机构成，X向轴13沿前后方向设在横梁12的左面，X向轴13为承载、导向、驱动正交拖板2沿前后方向运动的机构；
所述的正交拖板2为块状的铸铁质构件，正交拖板2的左面沿上下方向设有Z向轴21，所述Z向轴21由Z滚子导轨副、Z滚珠丝杠副、Z伺服电机构成，Z向轴21为承载、导向、驱动Z向拖板3沿上下方向运动的机构；
所述的Z向拖板3为矩形块状的铸铁质构件；
所述的主轴座板4为矩形块状的铸铁质构件，主轴座板4的前面固定设有电主轴41，所述电主轴41为变频调速驱动刃具作旋转运动的电机；
所述的斜铁5为上下大小、顶角为4°的楔形条状的钢质构件；
所述的移动工作台6为上面均布设有若干相互平行、左右方向、横截面呈倒T字形通槽的矩形块状铸铁质构件；
所述的电磁工作台7为由底壳、铁芯、线圈、面板构成的通电生磁、断电失磁的矩形板状的电磁力夹具；
正交拖板2的右面经所述X向轴13连接于所述横梁12的左面；Z向拖板3的右面经所述Z向轴21连接于正交拖板2的左面；斜铁5衬垫于Z向拖板3与主轴座板4之间，主轴座板4经斜铁5固定连接于Z向拖板3的左面；斜铁5的作用致所述电主轴41的旋转轴线的上端向左倾斜，使所述电主轴41的旋转轴线与Z向拖板3的上下运动轴线夹4°倾斜角；移动工作台6的下面经所述Y向轴14连接于所述床身10的上面，电磁工作台7固定连接于移动工作台6的上面。
上述结构表述的方向面分为上、下、左、右、前、后面，其中，前面为面对本装置主视图的面，后面为与所述前面相对的面。
说明：
所述X滚子导轨副、Y滚子导轨副、Z滚子导轨副为由横截面呈V型滚道的导轨、滚子架和滚子构成的用于承载物体作直线运动的滚动轨道元件；
所述X滚珠丝杠副、Y滚珠丝杠副、Z滚珠丝杠副为由滚珠丝杠和滚珠螺母旋合构成的用于将旋转运动转换为直线运动的机械传动元件；
所述X伺服电机、Y伺服电机、Z伺服电机为交流同步伺服电机。
工作原理及有益效果
应用时，若干个铡刀工件01主后面朝上、沿左右方向、均布相隔、平行并列吸持在电磁工作台7的上面，电主轴41夹持盘形铣刀；工作时，X向轴13、Y向轴14和Z向轴21分别驱动正交拖板2、移动工作台6、Z向拖板3引导电主轴41夹持的盘形铣刀对铡刀工件01进行合成寻的铣削运动；
由于斜铁5，即所述4°倾斜角的作用，盘形铣刀以切削旋转轴线与切削进给方向夹86°的倾斜方式，用盘形铣刀的端面和圆周相交处的刃口，对铡刀工件01主后面进行相割铣削形成弧面；由于所述倾斜方式使得小直径盘形铣刀即可满足对铡刀工件01主后面弧面的铣削成型，因此，避免了所述平行方式使用大直径盘形铣刀进行弧面铣削的弊端；本装置以所述倾斜方式和小直径盘形铣刀进行弧面铣削，降低了刃具成本，减小了铣削振动确保光洁度，可大进给、快行进、重负荷高效铣削；此外，使用小直径盘形铣刀，还可减小工件之间的布局间隔，电磁工作台7一次可密集吸持数量众多的铡刀工件01进行加工，提高了装夹过程效率，降低了成本。
本装置结构简单，工作可靠，专门用于裁纸器铡刀弧形主后面的铣削加工，使裁纸器铡刀弧形主后面的铣削加工，提高了效率、降低了成本、适应了大规模批量生产的要求。

Claims (1)

1.一种高效铣削刃具弧面的专用龙门式数控铣床，包括龙门床身(1)、正交拖板(2)、Z向拖板(3)、主轴座板(4)、斜铁(5)、移动工作台(6)和电磁工作台(7)，其特征在于：所述的龙门床身(1)由床身(10)、立柱(11)、横梁(12)、X向轴(13)、Y向轴(14)构成，所述Y向轴(14)由Y滚子导轨副、Y滚珠丝杠副和Y伺服电机构成，Y向轴(14)沿左右方向设在床身(10)的上面，Y向轴(14)为承载、导向、驱动移动工作台(6)沿左右方向运动的机构；所述X向轴(13)由X滚子导轨副、X滚珠丝杠副和X伺服电机构成，X向轴(13)沿前后方向设在横梁(12)的左面，X向轴(13)为承载、导向、驱动正交拖板(2)沿前后方向运动的机构；
所述的正交拖板(2)为块状的铸铁质构件，正交拖板(2)的左面沿上下方向设有Z向轴(21)，所述Z向轴(21)由Z滚子导轨副、Z滚珠丝杠副、Z伺服电机构成，Z向轴(21)为承载、导向、驱动Z向拖板(3)沿上下方向运动的机构；
所述的Z向拖板(3)为矩形块状的铸铁质构件；
所述的主轴座板(4)为矩形块状的铸铁质构件，主轴座板(4)的前面固定设有电主轴(41)，所述电主轴(41)为变频调速驱动刃具作旋转运动的电机；
所述的斜铁(5)为上下大小、顶角为4°的楔形条状的钢质构件；
所述的移动工作台(6)为上面均布设有若干相互平行、左右方向、横截面呈倒T字形通槽的矩形块状铸铁质构件；
所述的电磁工作台(7)为由底壳、铁芯、线圈、面板构成的通电生磁、断电失磁的矩形板状的电磁力夹具；
正交拖板(2)的右面经所述X向轴(13)连接于所述横梁(12)的左面；Z向拖板(3)的右面经所述Z向轴(21)连接于正交拖板(2)的左面；斜铁(5)衬垫于Z向拖板(3)与主轴座板(4)之间，主轴座板(4)经斜铁(5)固定连接于Z向拖板(3)的左面；斜铁(5)的作用致所述电主轴(41)的旋转轴线的上端向左倾斜，使所述电主轴(41)的旋转轴线与Z向拖板(3)的上下运动轴线夹4°倾斜角；移动工作台(6)的下面经所述Y向轴(14)连接于所述床身(10)的上面，电磁工作台(7)固定连接于移动工作台(6)的上面。
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