CN109834772B - 数控锯铣机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种数控锯铣机,包括加工主机、底座单元、移动平台单元、工作平台单元和送料单元;所述加工主机上设有Z轴电机,铣刀的一端可拆卸地夹持在所述Z轴电机的输出轴上;所述移动平台单元置于所述底座单元上,可相对于所述底座单元沿X轴方向往返运动;所述工作平台单元置于所述移动平台单元上,可相对于所述移动平台单元沿Y轴方向往返运动;所述送料单元置于所述工作平台单元上,可相对于所述工作平台单元沿A轴方向往返运动;本技术方案科实现多轴联动,数控自动送料,提高加工精度和加工效率,废品率大大低,还可完成圆角的精确加工,适用产品范围广。

Description

数控锯铣机
技术领域
本发明涉及加工机床领域,尤其是一种数控锯铣机。
背景技术
木工锯铣机是用高速旋转的铣刀对木料进行加工的木工机床,立式木工锯铣机是木工锯铣机的一种,立式木工锯铣机的铣刀装在从固定工作台伸出的垂直铣刀轴上,工件紧贴固定工作台面和导板上,由手动送进,也可使用导向辊和成形铣夹具进行侧面的成形铣削,还可将工件夹紧在活动工作台上进行加工。
现有技术的立式锯铣机主要依靠人工根据加工形状画线后手工移动木料进行加工,存在如下缺点:
1)待加工料依靠人工送进,操作危险系数高,现实情况中操作工受伤案例不在少数;
2)产品加工质量完全取决于操作工的操作熟练程度,加工精度极低,尺寸误差大,废品率高,需要二次甚至多次修配方可达到实际所需精度要求;
3)人工单轴送进,只能进行侧面的铣削,无法完成圆角的铣削加工,也很难达到异形形状的精准加工。
发明内容
本发明要解决的技术问题是弥补现有技术的不足,提供一种数控锯铣机,实现数控自动送料,多轴联动,可完成圆角的精确加工。
要解决上述技术问题,本发明的技术方案为:一种数控锯铣机,包括加工主机、底座单元、移动平台单元、工作平台单元和送料单元;所述加工主机上设有Z轴电机,铣刀的一端可拆卸地夹持在所述Z轴电机的输出轴上;所述移动平台单元置于所述底座单元上,可相对于所述底座单元沿X轴方向往返运动;所述工作平台单元置于所述移动平台单元上,可相对于所述移动平台单元沿Y轴方向往返运动;所述送料单元置于所述工作平台单元上,可相对于所述工作平台单元沿A轴方向往返运动;所述Y轴与所述X轴相互垂直,所述A轴与所述Y轴相互平行,所述Z轴为旋转轴,所述Z轴与所述X轴垂直,所述Z轴与所述Y轴垂直。
进一步地,所述底座单元上设有X轴直线导向机构和X轴驱动机构,所述移动平台单元与所述X轴直线导向机构的活动部分固定连接,所述X轴驱动机构用于驱动所述移动平台单元在X轴方向往返运动;所述移动平台单元上设有Y轴直线导向机构,所述工作平台单元与所述Y轴直线导向机构的活动部分固定连接;所述工作平台单元上设有Y轴驱动机构、A轴直线导向机构和压紧单元,所述Y轴驱动机构用于驱动所述工作平台单元在Y轴放向往返运动,所述压紧单元用于压紧待加工板料,所述送料单元与所述A轴直线导向机构的活动部分固定连接;所述送料单元上设有A轴驱动机构,所述A轴驱动机构驱动所述送料单元在A轴方向往返运动。
进一步地,所述底座单元包括底座本体,所述X轴直线导向机构包括一对X轴导轨,所述X轴导轨上设有X轴滑块,驱动板A和驱动板B分别与所述X轴滑块固定连接,所述X轴驱动结构包括X轴齿条、X轴齿轮和X轴电机,所述X轴导轨和所述X轴齿条均通过螺钉固定在所述底座本体上,所述X轴电机与所述驱动板B固定连接,所述X轴电机的输出轴与所述X轴齿轮过盈连接或键连接,所述X轴齿轮与所述X轴齿条啮合,所述移动平台单元与所述驱动板A和所述驱动板B通过螺钉固定连接。
进一步地,所述移动平台单元包括移动平台本体,所述Y轴直线导向机构包括一对Y轴导轨,所述Y轴导轨通过螺钉固定连接在所述移动平台本体上,所述Y轴导轨上设有Y轴滑块,所述工作平台单元与所述Y轴滑块固定连接。
进一步地,所述工作平台单元包括工作平台主体,所述Y轴驱动机构包括Y轴齿条、Y轴齿轮和Y轴电机,所述Y轴齿条通过螺钉固定连接在所述移动平台单元上,所述Y轴电机通过螺钉固定连接在所述工作平台主体上,所述Y轴齿条和所述Y轴齿轮啮合,所述Y轴齿轮与所述Y轴电机的输出轴过盈连接或键连接;所述A轴直线导向机构包括A轴导轨,所述A轴导轨通过螺钉固定连接在所述工作平台主体上,所述A轴导轨上设有A轴滑块,所述送料单元与所述A轴滑块固定连接。
进一步地,所述送料单元包括横梁,所述横梁上设有电机安装架,所述A轴驱动机构包括A轴齿条、A轴齿轮和A轴电机,所述A轴电机通过螺钉固定在所述电机安装架上,所述A轴齿条通过螺钉固定连接在所述工作平台单元上,所述A轴齿条与所述A轴齿轮啮合,所述A轴齿轮与所述A轴电机的输出轴过盈连接或键连接。
进一步地,所述工作平台单元上设有一对导轨M,所述导轨M的长度方向与所述A轴相互垂直,每根所述导轨M上设有多个滑块M,多个移动支撑件的两端分别通过螺钉固定在多个所述滑块M上,垫木通过螺钉固定连接在所述移动支撑件上,所述垫木用于承托待加工料。
进一步地,所述送料单元包括横梁和夹紧机构;导轨N通过螺钉固定连接在所述横梁上,所述导轨N上设有滑块N;所述夹紧机构包括支架、夹紧气缸和活动杆,所述活动杆包括根部连接处、中间连接处和端部,所述支架通过螺钉与所述滑块N连接,所述夹紧气缸的缸体与所述支架铰接,所述夹紧气缸的活塞杆与所述活动杆的所述中间连接处铰接,所述活动杆的所述根部连接处与所述支架铰接,所述活动杆的所述端部设有夹料刀片,所述支架的悬出端设有夹料板,所述夹料刀片和所述夹料板可夹紧待加工料。
进一步地,所述压紧单元包括支撑架,所述支撑架上设有多个气缸安装架,压紧气缸的缸体固定在所述气缸安装架上,所述压紧气缸的活塞杆端部设有压脚。
进一步地,所述加工主机上设有C轴电机,所述C轴电机的输出轴上可拆卸地夹持加长杆,所述C轴电机的输出轴与所述Z轴电机的输出轴同轴,且同步转动;所述加长杆上设有固定孔,所述固定孔用于夹持所述铣刀的另一端。
由于采用上述技术方案,本发明提供的数控锯铣机可以达到的有益效果为:多轴联动,实现数控自动送料,提高加工精度和加工效率,废品率大大低,不仅可以完成圆角的精确加工,还可根据实际需求完成异形形状的加工,适用产品范围广;加工送料过程避免了人工参与,大大减少操作工受伤概率,有效保障操作工人身安全。
附图说明
图1是本发明实施例的整体结构图;
图2是本发明实施例中加工主机1的立体结构图;
图3是本发明实施例中底座单元2的立体结构图;
图4是本发明实施例中底座单元2的另一视角的立体结构图;
图5是本发明实施例中移动平台单元3的立体结构图;
图6是本发明实施例中工作平台单元4的立体结构图;
图7是本发明实施例中送料单元5的立体结构图;
图8是本发明实施例中压紧单元6的立体结构图;
图中:1-加工主机,111-底座,112-第二立柱,113-第一立柱,114-悬臂,115固定板A,12-C轴电机,13-加长杆,14-铣刀,15-Z轴电机,2-底座单元,21-底座本体,22-X轴导轨,23-X轴齿条,24-驱动板A,25-驱动板B,26-X轴电机,27-固定板B,3-移动平台单元,31-移动平台本体,32-Y轴导轨,33-Y轴齿条,4-工作平台单元,41-工作平台主体,42-A轴齿条,43-Y轴电机,44-A轴导轨,45-导轨M,46-移动支撑件,47-垫木,48-固定板C,49-定位气缸,5-送料单元,51-横梁,52-A轴电机,53-电机安装架,54-导轨N,55-夹紧机构,551-支架,552-夹紧气缸,553-活动杆,554-夹料刀片,555-夹料板,6-压紧单元,61-支撑架,62-气缸安装架,63-压紧气缸,64-压脚。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例
一种数控锯铣机,包括加工主机1、底座单元2、移动平台单元3、工作平台单元4和送料单元5。
加工主机1包括机架,机架包括底座111,第一立柱113固定在底座111的后端,固定板A115固定在底座111的前端,悬臂114的一端固定在第一立柱113的上端,第一立柱113和固定板A115之间设有第二立柱112,第二立柱112与底座111固定连接,Z轴电机15固定在第二立柱112上,铣刀14的一端可拆卸地夹持在Z轴电机15的输出轴上,C轴电机12固定在悬臂114的悬出端,C轴电机12的输出轴与Z轴电机15的输出轴同轴,且同步转动,C轴电机12的输出轴上可拆卸地夹持加长杆13,加长杆13上设有固定孔,该固定孔用于夹持铣刀14的另一端。加工厚板时所需铣刀14的长度较长,悬出端受力力臂较长,容易断刀,增设电机112和加长杆13用于夹持铣刀14的悬出端,增加铣刀14的悬出端的受力支撑点,大大降低了因铣刀14过长而引起的断刀现象;需要更换铣刀14时,只需将C轴电机12的轴端松开对加长杆13的夹持,将加长杆13向上推送合适的距离,使加长杆13脱开与铣刀14的重合部分,将加长杆13取下,Z轴电机15松开对待换铣刀14 的夹持,取出待换铣刀14即可;再按相反的过程安装另一个铣刀14。
底座单元2包括底座本体21、X轴直线导向机构和X轴驱动机构,X轴直线导向机构包括一对X轴导轨22,X轴导轨22上设有X轴滑块,驱动板A24和驱动板分别与B25 X轴滑块固定连接,X轴驱动结构包括X轴齿条23、X轴齿轮和X轴电机26,X轴导轨22和X轴齿条23均通过螺钉固定在底座本体21上,X轴电机26与驱动板B25固定连接,X轴电机26的输出轴与X轴齿轮键连接,X轴齿轮与X轴齿条23啮合,底座本体21靠近加工主机1的一侧设有固定板B27,加工主机1的固定板A115与固定板B27通过螺钉固定连接。
移动平台单元3包括移动平台本体31和Y轴直线导向机构,移动平台本体31与驱动板A24和驱动板B25通过螺钉固定连接,Y轴直线导向机构包括一对Y轴导轨32,Y轴导轨32通过螺钉固定连接在移动平台本体31上,Y轴导轨32上设有Y轴滑块。
工作平台单元4包括工作平台主体41、Y轴驱动机构、A轴直线导向机构和压紧单元6,工作平台主体41与Y轴滑块固定连接,Y轴驱动机构包括Y轴齿条33、Y轴齿轮和Y轴电机43,Y轴齿条33通过螺钉固定连接在移动平台本体31上,Y轴电机43通过螺钉固定连接在工作平台主体41上,Y轴齿条33和Y轴齿轮啮合,Y轴齿轮与Y轴电机43的输出轴键连接;A轴直线导向机构包括A轴导轨44,A轴导轨44通过螺钉固定连接在工作平台主体41上,A轴导轨44上设有A轴滑块;一对导轨M45通过螺钉分别固定在工作平台主体41的前端和后端,导轨M45的长度方向与A轴相互垂直,每根导轨M45上设有3个滑块M,3个移动支撑件46的两端分别通过螺钉固定在滑块M上,垫木47通过螺钉固定连接在移动支撑件46上,垫木47用于承托待加工料,垫木47的材质为酚醛塑料;定位气缸49固定连接在工作平台主体41的一侧,用于待加工料的定位;工作平台主体41靠近加工主机1的一端的两侧分别设有固定板C48,压紧单元6包括支撑架61,支撑架61固定连接在固定板C48上,支撑架61上设有多个气缸安装架62,压紧气缸63的缸体固定在气缸安装架62上,压紧气缸63的活塞杆端部设有压脚64。
送料单元5包括横梁51、A轴驱动机构和和夹紧机构55,横梁51的两端分别设有电机安装架53,电机安装架53与A轴滑块固定连接;A轴驱动机构包括A轴齿条42、A轴齿轮和A轴电机52,A轴电机52通过螺钉固定在电机安装架53上,A轴齿条42通过螺钉固定连接在工作平台主体41上,A轴齿条42与A轴齿轮啮合,A轴齿轮与A轴电机52的输出轴键连接;导轨N54通过螺钉固定连接在横梁51上,导轨N54上设有滑块N;夹紧机构55的数量为2个,夹紧机构55包括支架551、夹紧气缸552和活动杆553,活动杆553包括根部连接处、中间连接处和端部,支架551通过螺钉与滑块N连接,夹紧气缸552的缸体与支架551铰接,夹紧气缸552的活塞杆与活动杆553的中间连接处铰接,活动杆553的根部连接处与支架551铰接,活动杆553的端部设有夹料刀片554,支架551的悬出端设有夹料板555,夹料刀片554和夹料板555可夹紧待加工料。
Y轴与X轴相互垂直,A轴与Y轴相互平行, Z轴为旋转轴,Z轴与X轴垂直,Z轴与Y轴垂直。
定位气缸49、夹紧气缸552和压紧气缸63均通过换向阀接入气路系统,C轴电机12、Z轴电机15、X轴电机26、Y轴电机43和A轴电机52均与控制系统相连。
本实施例实际为包含C轴、Z轴、X轴、Y轴和A轴的五轴数控锯铣机,本实施例的动作原理如下:
1)根据待加工料的幅面大小,调整3块垫木47之间的间距,调整2个夹紧机构55之间的间距;
2)将待加工料置于垫木47和夹料板555上,使待加工料的一侧靠近定位气缸49,通过控制系统控制定位气缸49的动作实现使待加工料的定位;
3)通过控制系统控制夹紧气缸552的动作,实现夹料刀片554和夹料板555对待加工料的夹紧;
4)通过控制系统控制A轴电机52的动作,带动夹紧机构55推送待加工料至加工原点;
5)通过控制系统控制压紧气缸63的动作,实现压脚64对待加工料的压紧;
6)通过控制系统控制X轴、Y轴、Z轴和C轴的联动,实现对待加工料的铣削加工。
在本发明的描述中,“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“前”、“后”等指示方位或位置关系的词语,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述仅是本发明的其中一种实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明思路的前提下所做出的若干改进和润饰均为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种数控锯铣机,包括加工主机(1),其特征是:还包括底座单元(2)、移动平台单元(3)、工作平台单元(4)和送料单元(5);所述加工主机(1)上设有Z轴电机(15),铣刀(14)的一端可拆卸地夹持在所述Z轴电机(15)的输出轴上;所述移动平台单元(3)置于所述底座单元(2)上,可相对于所述底座单元(2)沿X轴方向往返运动;所述工作平台单元(4)置于所述移动平台单元(3)上,可相对于所述移动平台单元(3)沿Y轴方向往返运动;所述送料单元(5)置于所述工作平台单元(4)上,可相对于所述工作平台单元(4)沿A轴方向往返运动;所述Y轴与所述X轴相互垂直,所述A轴与所述Y轴相互平行,所述Z轴为旋转轴,所述Z轴与所述X轴垂直,所述Z轴与所述Y轴垂直;
所述加工主机(1)上设有C轴电机(12),所述C轴电机(12)的输出轴上可拆卸地夹持加长杆(13),所述C轴电机(12)的输出轴与所述Z轴电机(15)的输出轴同轴,且同步转动;所述加长杆(13)上设有固定孔,所述固定孔用于夹持所述铣刀(14)的另一端。
2.根据权利要求1所述的数控锯铣机,其特征是:所述底座单元(2)上设有X轴直线导向机构和X轴驱动机构,所述移动平台单元(3)与所述X轴直线导向机构的活动部分固定连接,所述X轴驱动机构用于驱动所述移动平台单元(3)在X轴方向往返运动;所述移动平台单元(3)上设有Y轴直线导向机构,所述工作平台单元(4)与所述Y轴直线导向机构的活动部分固定连接;所述工作平台单元(4)上设有Y轴驱动机构、A轴直线导向机构和压紧单元(6),所述Y轴驱动机构用于驱动所述工作平台单元(4)在Y轴放向往返运动,所述压紧单元(6)用于压紧待加工板料,所述送料单元(5)与所述A轴直线导向机构的活动部分固定连接;所述送料单元(5)上设有A轴驱动机构,所述A轴驱动机构驱动所述送料单元(5)在A轴方向往返运动。
3.根据权利要求2所述的数控锯铣机,其特征是:所述底座单元(2)包括底座本体(21),所述X轴直线导向机构包括一对X轴导轨(22),所述X轴导轨(22)上设有X轴滑块,驱动板A(24)和驱动板B(25)分别与所述X轴滑块固定连接,所述X轴驱动结构包括X轴齿条(23)、X轴齿轮和X轴电机(26),所述X轴导轨(22)和所述X轴齿条(23)均通过螺钉固定在所述底座本体(21)上,所述X轴电机(26)与所述驱动板B(25)固定连接,所述X轴电机(26)的输出轴与所述X轴齿轮过盈连接或键连接,所述X轴齿轮与所述X轴齿条(23)啮合,所述移动平台单元(3)与所述驱动板A(24)和所述驱动板B(25)通过螺钉固定连接。
4.根据权利要求2所述的数控锯铣机,其特征是:所述移动平台单元(3)包括移动平台本体(31),所述Y轴直线导向机构包括一对Y轴导轨(32),所述Y轴导轨(32)通过螺钉固定连接在所述移动平台本体(31)上,所述Y轴导轨(32)上设有Y轴滑块,所述工作平台单元(4)与所述Y轴滑块固定连接。
5.根据权利要求2所述的数控锯铣机,其特征是:所述工作平台单元(4)包括工作平台主体(41),所述Y轴驱动机构包括Y轴齿条(33)、Y轴齿轮和Y轴电机(43),所述Y轴齿条(33)通过螺钉固定连接在所述移动平台单元(3)上,所述Y轴电机(43)通过螺钉固定连接在所述工作平台主体(41)上,所述Y轴齿条(33)和所述Y轴齿轮啮合,所述Y轴齿轮与所述Y轴电机(43)的输出轴过盈连接或键连接;所述A轴直线导向机构包括A轴导轨(44),所述A轴导轨(44)通过螺钉固定连接在所述工作平台主体(41)上,所述A轴导轨(44)上设有A轴滑块,所述送料单元(5)与所述A轴滑块固定连接。
6.根据权利要求2所述的数控锯铣机,其特征是:所述送料单元(5)包括横梁(51),所述横梁(51)上设有电机安装架(53),所述A轴驱动机构包括A轴齿条(42)、A轴齿轮和A轴电机(52),所述A轴电机(52)通过螺钉固定在所述电机安装架(53)上,所述A轴齿条(42)通过螺钉固定连接在所述工作平台单元(4)上,所述A轴齿条(42)与所述A轴齿轮啮合,所述A轴齿轮与所述A轴电机(52)的输出轴过盈连接或键连接。
7.根据权利要求2所述的数控锯铣机,其特征是:所述工作平台单元(4)上设有一对导轨M(45),所述导轨M(45)的长度方向与所述A轴相互垂直,每根所述导轨M(45)上设有多个滑块M,多个移动支撑件(46)的两端分别通过螺钉固定在多个所述滑块M上,垫木(47)通过螺钉固定连接在所述移动支撑件(46)上,所述垫木(47)用于承托待加工料。
8.根据权利要求2所述的数控锯铣机,其特征是:所述送料单元(5)包括横梁(51)和夹紧机构(55);导轨N(54)通过螺钉固定连接在所述横梁(51)上,所述导轨N(54)上设有滑块N;所述夹紧机构(55)包括支架(551)、夹紧气缸(552)和活动杆(553),所述活动杆(553)包括根部连接处、中间连接处和端部,所述支架(551)通过螺钉与所述滑块N连接,所述夹紧气缸(552)的缸体与所述支架(551)铰接,所述夹紧气缸(552)的活塞杆与所述活动杆(553)的所述中间连接处铰接,所述活动杆(553)的所述根部连接处与所述支架(551)铰接,所述活动杆(553)的所述端部设有夹料刀片(554),所述支架(551)的悬出端设有夹料板(555),所述夹料刀片(554)和所述夹料板(555)可夹紧待加工料。
9.根据权利要求2所述的数控锯铣机,其特征是:所述压紧单元(6)包括支撑架(61),所述支撑架(61)上设有多个气缸安装架(62),压紧气缸(63)的缸体固定在所述气缸安装架(62)上,所述压紧气缸(63)的活塞杆端部设有压脚(64)。
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