CN111036990B - 一种自动仿形镂铣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动仿形镂铣机，包括机架、设置于机架上的旋转工作台以及转动设置于机架上的刀架，所述旋转工作台上固定有用于支撑工件的模具板，所述刀架上转动设置有刀轴以及刀具，所述刀架上且位于刀具的下方与刀具同轴设置有靠模滚动件，所述靠模滚动件的外周与模具板的外周滑动抵接，所述滚动件包括中心部以及凸出部，所述中心部呈圆形且与刀具同轴，所述凸出部设置于中心部的外周，所述机架以及刀架上设置有控制靠模滚动件转动速度的动力组件。本发明具有通过靠模滚动件与模具板的配合改变刀具的切削深度，进而实现在工件的外周加工花边的效果。

Description

一种自动仿形镂铣机

技术领域

本发明涉及板材加工的技术领域，尤其是涉及一种自动仿形镂铣机。

背景技术

仿形镂铣机是指根据具体要求来加工木头、铝板、铁板以及铝合金板曲面的机器。

现有公告号为CN204604473U的专利公开了一种木工外圆形及圆弧形轮廓自动仿形镂铣机，包括机架、旋转工作台、第一电机、推动气缸、上下滑动板、第二电机、刀轴、刀具、气动定位机构；旋转工作台安装在机架的中部；第一电机安装在机架底部，并与旋转工作台相传动连接；机架一角部设有铰接安装板；上下滑动板通过上下调节板安装在铰接安装板上；第二电机、刀轴分别竖向安装在上下滑动板的侧面，刀轴与第二电机相传动连接，刀具安装于刀轴的底部，刀轴上还设有靠模轴承；推动气缸安装在机架的另一角部，推动气缸的活塞杆与铰接安装板侧面相铰接；气动定位机构安装在旋转工作台上；

先将模具固定在旋转工作台上，然后放上待加工的家具部件，气动定位机构以及中间气动定位气缸将家具部件固定，使刀轴上的靠模轴承顶住模具外圆，第二电机驱动刀轴上的刀具转动，以此同时旋转工作台带第一电机的驱动下转动，令到刀具在加工的家具部件上切割，使得家具部件上切割出圆形或者圆弧形轮廓。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：

当需要在家具部件的外周向等间隔设置凹槽，若干的凹槽形成花边，但是上述的设备需要预先设计与靠模轴承配合的模具，模具的外周需要等间隔开设有凹槽，而后将待加工的家具部件放置于模具上进行加工，但是在模具上加工若干等大等间隔的凹槽时非常的浪费时间，并且加工难度较大，故无法实现高效的加工带有花边的家具部件。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种自动仿形镂铣机，通过靠模滚动件与模具板的配合改变刀具的切削深度，进而实现在工件的外周加工花边。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种自动仿形镂铣机，包括机架、设置于机架上的旋转工作台以及转动设置于机架上的刀架，所述旋转工作台上固定有用于支撑工件的模具板，所述刀架上转动设置有刀轴以及刀具，所述刀架上且位于刀具的下方与刀具同轴设置有靠模滚动件，所述靠模滚动件的外周与模具板的外周滑动抵接，所述滚动件包括中心部以及凸出部，所述中心部呈圆形且与刀具同轴，所述凸出部设置于中心部的外周，所述机架以及刀架上设置有控制靠模滚动件转动速度的动力组件。

通过采用上述技术方案，加工工件时，将工件放置于模具板上，启动压力气缸的活塞端伸出，直至压板将工件压紧固定于模具板上，而后再驱动刀具高速转动，同时启动拉力气缸，拉起气缸带动刀架向旋转工作台转动，直至靠模滚动件与模具板抵接，同时动力组件件控制转轴转动，带动靠模滚动件转动，使得中心部与凸出部间隔与模具板抵接，其中当凸出部与模具板接触时，使得刀架远离旋转工作台，进而带动刀具远离工件，当中心部与模具板接触时，刀架又再次靠近旋转工作台，使得刀具靠近工件，实现在工件外周不同深度的切削，故能够在工件外形成花边的结构。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述旋转工作台的外端同轴固定有齿圈，所述机架上设置有与齿圈啮合的主动齿轮，所述刀架上转动设置有转轴，所述转轴沿竖直方向贯穿刀架，所述中心部同轴固定于转轴的上端，所述转轴的下端同轴固定有从动带轮，所述机架上设置有与齿圈啮合的被动齿轮，所述被动齿轮上同轴设置有主动带轮，所述主动带轮与从动带轮之间设置有同步带，所述刀架上设置有张紧同步带的张紧组件。

通过采用上述技术方案，主动齿轮与齿圈的配合实现控制旋转工作台的转动，同时被动齿轮与齿圈啮合，齿圈同步带动被动齿轮和主动带轮，并通过同步带将动力传递至被动带轮和转轴上，进而实现靠模滚动件的转动，并且可以通过控制主动带轮与被动带轮的尺寸控制靠模滚动件的转动速率，进而实现在工件的外周加工不同尺寸的花边。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述机架上设置有一对用于铰接刀架的耳板，所述耳板之间转动穿设有定轴，所述刀架转动套设于定轴上，所述被动齿轮与主动带轮均同轴固定于定轴上。

通过采用上述技术方案，在工件加工的同时，由于靠模滚动件与模具板之间的抵接，使得刀架转动，刀架与主动带轮的轴线重合，进而保证了在刀架转动时主动带轮与从动带轮之间距离仍保持不变，避免了同步带出现频繁和大幅度的张紧与松开，保证了同步带的使用寿命以及同步带的动力传递稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述定轴的上端同轴固定有限位环，所述限位环朝向耳板的一端周向间隔嵌设有滚珠，所述滚珠与耳板滚动抵接。

通过采用上述技术方案，滚珠滚动抵接于限位环和耳板之间，限位板与耳板之间的位置关系保证了定轴在耳板中安装的稳定性，并且滚珠避免了限位板与耳板直接接触，进而减小了定轴转动时受到的摩擦力。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述定轴的下端同轴延伸有棱柱，所述主动带轮套设于棱柱上，所述棱柱的下端设置有支撑环，所述支撑环可拆卸固定于棱柱下端。

通过采用上述技术方案，主动带轮同轴套设于棱柱上，且棱柱的下端通过螺钉固定有支撑环，支撑环抵接于主动带轮的下端，实现主动带轮的拆卸更换，进而便于调节主动带轮与从动带轮之间的传动比，即控制靠模滚动件的转动速度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述张紧组件包括固定于刀架上的张紧架以及滑动穿设于张紧架上的推杆，所述推杆垂直于主动带轮的轴线，所述推杆朝向带轮的一端转动设置有张紧轮，所述张紧轮的转动轴线平行于主动带轮，所述张紧架上设置有限定推杆移动的弹性件。

通过采用上述技术方案，推动推杆向同步带移动，直至张紧轮挤压张紧同步带，进而保证了同步带传递动力的稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述推杆上同轴设置有抵接环，所述弹性件为套设于推杆上的支撑弹簧，所述支撑弹簧的两端分别抵接于张紧架和抵接环上，且所述支撑弹簧有推动抵接环向同步带移动的趋势。

通过采用上述技术方案，当不对推杆施加动力时，支撑弹簧推动抵接环向同步带的方向移动，直至张紧轮挤压张紧同步带，且能够有效的避免同步带小幅度松弛，进一步保证同步带的传动稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述推杆上设置有外螺纹，所述张紧架上设置有外螺纹配合的内螺纹。

通过采用上述技术方案，当不对推杆施加动力时，支撑弹簧推动抵接环向同步带的方向移动，直至张紧轮挤压张紧同步带。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

控制靠模滚动件转动，使得中心部与凸出部间隔与模具板抵接，其中当凸出部与模具板接触时，使得刀架远离旋转工作台，进而带动刀具远离工件，当中心部与模具板接触时，刀架又再次靠近旋转工作台，使得刀具靠近工件，实现在工件外周不同深度的切削，故能够在工件外形成花边的结构。

附图说明

图1是一种自动仿形镂铣机的总装示意图。

图2是用于体现靠模滚动件的安装以及动力组件结构的示意图。

图3是靠模滚动件结构的示意图；

图4是定轴结构的示意图。

图中，1、机架；11、耳板；2、旋转工作台；21、主动齿轮；22、齿圈；3、刀架；31、刀轴；32、刀具；4、定轴；41、限位环；42、滚珠；43、棱柱；44、支撑环；5、被动齿轮；6、主动带轮；7、同步带；8、靠模滚动件；81、中心部；82、凸出部；9、转轴；91、被动带轮；10、张紧架；12、推杆；121、抵接环；13、张紧轮；14、支撑弹簧；15、拉力气缸；16、压力气缸；17、压板；18、模具板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1和图2所示，一种自动仿形镂铣机,包括机架1、设置于机架1上的旋转工作台2以及刀架3，其中旋转工作台2呈轴线沿竖直方向延伸的圆盘状，并用于固定呈圆盘状的模具板18，刀架3铰接于机架1上且铰接轴线沿竖直方向延伸设置，在机架1上固定有拉力气缸15，拉力气缸15的活塞端铰接于刀架3上，在刀架3转动朝向旋转工作台2的一侧安装有刀轴31，刀轴31的沿竖直方向延伸且其下端同轴固定有刀具32，并在刀架3上且位于刀具32的下方旋转设置有靠模滚动件8以及动力组件，在加工工件时，靠模滚动件8与模具板18外周滑动抵接，同时在机架1上端且位于旋转工作台2的上方设置有压力气缸16以及转动安装于压力气缸16伸缩端的压板17；

加工工件时，将工件放置于模具板18上，启动压力气缸16的活塞端伸出，直至压板17将工件压紧固定于模具板18上，而后再驱动刀具32高速转动，同时启动拉力气缸15，拉起气缸带动刀架3向旋转工作台2转动，直至靠模滚动件8与模具板18抵接，同时旋转的刀具32对工件切削加工，旋转工作台2带动模具板18以及工件转动，靠模滚动件8与模具板18之间抵接，限定了刀具32对工件的切削深度，进而实现工件外周的仿形切削加工。

如图1和图2所示，在刀架3上且位于刀具32的下方转动设置有转轴9，转轴9与刀轴31同轴设置，结合图3所示，其中靠模滚动件8包括中心部81和凸出部82，中心部81呈圆柱状且同轴固定于转轴9的上端，凸出部82固定于中心部81的外周；当切削加工时，动力组件件控制转轴9转动，带动靠模滚动件8转动，使得中心部81与凸出部82间隔与模具板18抵接，其中当凸出部82与模具板18接触时，使得刀架3远离旋转工作台2，进而带动刀具32远离工件，当中心部81与模具板18接触时，刀架3又再次靠近旋转工作台2，使得刀具32靠近工件，实现在工件外周不同深度的切削，故能够在工件外形成花边的结构。

如图1和图2所示，其中在旋转工作台2的下端同轴固定有齿圈22，并在机架1上固定有与齿圈22啮合的主动齿轮21，主动齿轮21采用电机驱动，通过主动齿轮21与齿圈22的配合实现控制旋转工作台2的转动，同时在机架1上沿竖直方向间隔延伸有一对耳板11，结合图4所示，耳板11之间转动穿设有定轴4，刀架3上沿竖直方向开设有与定轴4转动配合的转动槽，且刀架3位于耳板11之间，动力组件包括同轴固定于定轴4下端的被动齿轮5以及主动带轮6，被动齿轮5与齿圈22啮合，在定轴4的下端延伸有同轴的棱柱43，主动带轮6同轴套设于棱柱43上，且棱柱43的下端通过螺钉固定有支撑环44，支撑环44抵接于主动带轮6的下端，同时在转轴9的下端同轴固定有被动带轮91，在主动带轮6与被动带轮91之间安装有同步带7；

当旋转工作台2转动时，齿圈22同步带7动被动齿轮5和主动带轮6，并通过同步带7将动力传递至被动带轮91和转轴9上，进而实现靠模滚动件8的转动，并且可以通过控制主动带轮6与被动带轮91的尺寸控制靠模滚动件8的转动速率，进而实现在工件的外周加工不同尺寸的花边；其中在在工件加工的同时，由于靠模滚动件8与模具板18之间的抵接，使得刀架3转动，刀架3与主动带轮6的轴线重合，进而保证了在刀架3转动时主动带轮6与从动带轮之间距离仍保持不变，避免了同步带7出现频繁和大幅度的张紧与松开，保证了同步带7的使用寿命以及同步带7的动力传递稳定性。

如图1和图2所示，并且在定轴4的上端同轴延伸有限位环41，限位环41与耳板11相对的一端均开设有环槽，其中环槽中嵌设有若干的滚珠42，滚珠42滚动抵接于限位环41和耳板11之间，限位板与耳板11之间的位置关系保证了定轴4在耳板11中安装的稳定性，并且滚珠42避免了限位板与耳板11直接接触，进而减小了定轴4转动时受到的摩擦力。

如图1和图2所示，同时在刀架3的下端固定有张紧架10，张紧架10呈板状，在张紧架10上水平滑动穿设有推杆12，推杆12的一端朝向同步带7，且在该端转动设置有张紧轮13，张紧轮13的转动轴线平行于主动带轮6，在推杆12上且位于张紧架10朝向同步带7的部分同轴延伸有抵接环121，并在推杆12上套设有支撑弹簧14，支撑弹簧14的两端分别抵接于张紧架10和抵接环121；

当不对推杆12施加动力时，支撑弹簧14推动抵接环121向同步带7的方向移动，直至张紧轮13挤压张紧同步带7，其中在推杆12的外侧且位于抵接环121与张紧架10之间的部分设置有外螺纹，张紧架10穿设推杆12的部分设置有内螺纹，在同步带7出现需要更换的状况下，拉动推杆12，并旋转推杆12，使得推杆12螺纹固定于张紧架10上，进而实现推杆12在张紧架10上的固定，同步带7松开，进而方便的拆装同步带7。

本实施例的实施原理为：

在对工件的外周加工花边时，控制靠模滚动件8转动，使得中心部81与凸出部82间隔与模具板18抵接，其中当凸出部82与模具板18接触时，使得刀架3远离旋转工作台2，进而带动刀具32远离工件，当中心部81与模具板18接触时，刀架3又再次靠近旋转工作台2，使得刀具32靠近工件，实现在工件外周不同深度的切削，故能够在工件外形成花边的结构。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自动仿形镂铣机，包括机架(1)、设置于机架(1)上的旋转工作台(2)以及转动设置于机架(1)上的刀架(3)，所述旋转工作台(2)上固定有用于支撑工件的模具板(18)，所述刀架(3)上转动设置有刀轴(31)以及刀具(32)，其特征在于：所述刀架(3)上且位于刀具(32)的下方与刀具(32)同轴设置有靠模滚动件(8)，所述靠模滚动件(8)的外周与模具板(18)的外周滑动抵接，所述靠模滚动件(8)包括中心部(81)以及凸出部(82)，所述中心部(81)呈圆形且与刀具(32)同轴，所述凸出部(82)设置于中心部(81)的外周，所述机架(1)以及刀架(3)上设置有控制靠模滚动件(8)转动速度的动力组件；

所述旋转工作台(2)的外端同轴固定有齿圈(22)，所述刀架(3)上转动设置有转轴(9)，所述转轴(9)沿竖直方向贯穿刀架(3)，所述中心部(81)同轴固定于转轴(9)的上端，所述转轴(9)的下端同轴固定有从动带轮，所述机架(1)上设置有与齿圈(22)啮合的被动齿轮(5)，所述被动齿轮(5)上同轴设置有主动带轮(6)，所述主动带轮(6)与从动带轮之间设置有同步带(7)。

2.根据权利要求1所述的一种自动仿形镂铣机，其特征在于：所述机架(1)上设置有与齿圈(22)啮合的主动齿轮(21)，所述刀架(3)上设置有张紧同步带(7)的张紧组件。

3.根据权利要求2所述的一种自动仿形镂铣机，其特征在于：所述机架(1)上设置有一对用于铰接刀架(3)的耳板(11)，所述耳板(11)之间转动穿设有定轴(4)，所述刀架(3)转动套设于定轴(4)上，所述被动齿轮(5)与主动带轮(6)均同轴固定于定轴(4)上。

4.根据权利要求3所述的一种自动仿形镂铣机，其特征在于：所述定轴(4)的上端同轴固定有限位环(41)，所述限位环(41)朝向耳板(11)的一端周向间隔嵌设有滚珠(42)，所述滚珠(42)与耳板(11)滚动抵接。

5.根据权利要求3所述的一种自动仿形镂铣机，其特征在于：所述定轴(4)的下端同轴延伸有棱柱（43），所述主动带轮(6)套设于棱柱（43）上，所述棱柱（43）的下端设置有支撑环（44），所述支撑环（44）可拆卸固定于棱柱（43）下端。

6.根据权利要求2或3所述的一种自动仿形镂铣机，其特征在于：所述张紧组件包括固定于刀架(3)上的张紧架(10)以及滑动穿设于张紧架(10)上的推杆(12)，所述推杆(12)垂直于主动带轮(6)的轴线，所述推杆(12)朝向带轮的一端转动设置有张紧轮(13)，所述张紧轮(13)的转动轴线平行于主动带轮(6)，所述张紧架(10)上设置有限定推杆(12)移动的弹性件。

7.根据权利要求6所述的一种自动仿形镂铣机，其特征在于：所述推杆(12)上同轴设置有抵接环(121)，所述弹性件为套设于推杆(12)上的支撑弹簧(14)，所述支撑弹簧(14)的两端分别抵接于张紧架(10)和抵接环(121)上，且所述支撑弹簧(14)有推动抵接环(121)向同步带(7)移动的趋势。

8.根据权利要求7所述的一种自动仿形镂铣机，其特征在于：所述推杆(12)上设置有外螺纹，所述张紧架(10)上设置有外螺纹配合的内螺纹。

Images