CN111774925B - 一种具有断刀保护的数控铣床 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数控铣床领域，尤其是一种具有断刀保护的数控铣床，包括机体以及设置在所述机体内部的工作腔，所述工作腔底部固定设置有三轴底座，所述机体内部设置有位于所述工作腔上方的保护装置，所述保护装置包括设置在所述工作腔顶壁向所述机体内延伸的受力块，所述受力块外表面固定设置有应力传感器，本发明提供的一种具有断刀保护的数控铣床，能够实现在对工具铣削加工的同时，及时的对铣削产生的废屑收集处理，减小对加工表面的影响，同时该设备还具有刀具的断刀保护功能，在检测到刀具受到巨大的应力时，及时的将刀具收回并且停止主轴的旋转，减小对人员造成伤害的可能。
Description
技术领域
本发明涉及数控铣床领域，尤其是一种具有断刀保护的数控铣床。
背景技术
在以往使用数控铣床的过程中，很容易由于操作的失误或者编程的数据错误从而造成刀具的断裂，飞速转动的主轴在刀具断裂的时候并不会及时停下，从而容易造成刀具飞出打伤人员，造成较为严重的后果，同时在以往的数控铣床运行的过程中，并没有及时的将废屑处理掉，在工作面积累容易对铣刀的工作的表面精度产生影响，所以有必要设计一种能够及时的收集废屑并且具有断刀保护的数控铣床，解决上述存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有断刀保护的数控铣床，能够克服现有技术的上述缺陷，从而提高设备的实用性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明的一种具有断刀保护的数控铣床，包括机体以及设置在所述机体内部的工作腔，所述工作腔底部固定设置有三轴底座，所述机体内部设置有位于所述工作腔上方的保护装置，所述保护装置包括设置在所述工作腔顶壁向所述机体内延伸的受力块，所述受力块外表面固定设置有应力传感器，所述机体内部设置有位于所述应力传感器左侧的气缸，所述机体内部设置有位于所述受力块上侧的第一传动腔，所述机体内部设置有位于所述第一传动腔上侧的第二传动腔，所述第二传动腔底壁转动设置有延伸至所述第一传动腔内的第一花键轴，所述第一花键轴顶部固定设置有位于所述第二传动腔内的第一锥齿轮，所述第一花键轴内花键配和设置有贯穿所述受力块延伸至所述工作腔内的主轴，所述主轴底部固定设置有刀具，所述主轴外表面固定设置有通过弹簧与所述第一花键轴底部连接的限位块，所述主轴外表面固定设置有位于所述限位块下侧局部的螺纹，所述机体内部设置有位于所述保护装置左右两侧的收集装置，所述收集装置将所述刀具加工而产生的废屑收集起来，所述机体内部设置有位于所述保护装置上侧的传动装置，所述传动装置为所述保护装置和所述收集装置提供动力。
进一步地，所述保护装置还包括设置在所述机体内部且位于所述第一传动腔左右两侧对称的第一活塞腔，所述第一活塞腔内滑动设置有通过弹簧与所述第一活塞腔连接的第一活塞块，所述第一活塞块端面固定设置有延伸至所述第一传动腔内的第一活塞杆，所述第一活塞杆端面固定设置有可与所述螺纹啮合的夹持块，所述第一活塞块推动所述第一活塞杆向着靠近所述主轴的方向移动时使得所述夹持块夹持住所述主轴，同时在所述螺纹的作用下转动的所述主轴快速上升。
进一步地，所述收集装置包括设置在所述机体内部且位于所述工作腔左侧的扇轮腔，所述扇轮腔与所述工作腔和所述机体外部设置有通孔，所述扇轮腔右侧端壁上转动设置有扇轮轴，所述扇轮轴外表面固定设置有扇轮，所述扇轮轴外表面固定设置有位于所述扇轮左侧的第一带轮，所述机体内部设置有位于所述工作腔右侧并与所述工作腔连通的压缩腔，所述压缩腔前端面设置有与所述机体铰接并连通外部的铰接板，所述机体内部设置有位于所述压缩腔后侧的第一曲轴腔，所述机体内部设置有位于所述压缩腔上侧的第二曲轴腔.所述机体内部设置有位于所述第二曲轴腔后侧且位于所述第一曲轴腔上侧的第三传动腔，所述第一曲轴腔底壁转动设置有延伸至所述第三传动腔内的第一曲轴，所述第一曲轴顶部设置有位于所述第三传动腔内的第二锥齿轮，所述第三传动腔的曲轴外表面转动设置有位于所述第一曲轴腔内的第一套筒，所述第一套筒外表面固定设置有第一连杆，所述第一连杆铰接设置有延伸至所述压缩腔内的推轴，所述推轴前端面固定设置有位于所述压缩腔内的推板，所述第二曲轴腔前端面转动设置有延伸至所述第三传动腔内的第二曲轴，所述第二曲轴后端面固定设置有位于所述第三传动腔内的第三锥齿轮，所述第二曲轴的曲轴外表面转动设置有位于所述第二曲轴腔内的第二套筒，所述第二套筒外表面固定设置有位于所述第二曲轴腔内的第二连杆，所述第二连杆铰接设置有延伸至所述压缩腔内的压缩轴，所述压缩轴底端固定设置有位于所述压缩腔内的压缩板。
进一步地，所述传动装置包括设置在所述机体内部且位于所述第二传动腔右侧的第四传动腔，所述机体内部设置有位于所述第四传动腔下侧的电机，所述电机的输出轴延伸至所述第四传动腔内，所述输出轴顶端固定设置有位于所述第四传动腔内的第四锥齿轮，所述输出轴外表面固定设置有位于所述第四锥齿轮下侧的第二带轮，所述第四传动腔顶部转动设置有位于所述输出轴后侧并延伸至所述第三传动腔内的第一转轴，所述第一转轴外表面固定设置有位于所述第四传动腔内通过第一皮带与所述第二带轮配合连接的第三带轮，所述第一转轴底部固定设置有位于所述第三传动腔内的不完全锥齿轮，所述第三传动腔后侧端壁转动设置有第二转轴，所述第二转轴前端固定设置有与所述第二锥齿轮啮合的第五锥齿轮，所述不完全锥齿轮间歇与所述第三锥齿轮和所述第五锥齿轮啮合，从而使得所述第三锥齿轮和所述第五锥齿轮间歇交替转动，所述传动装置还包括转动设置在所述第二传动腔左侧端壁延伸至所述第四传动腔内的第三转轴，所述第三转轴右端固定设置有与所述第四锥齿轮啮合的第六锥齿轮，所述第三转轴外表面花键配合设置有位于所述第二传动腔内的第二花键轴，所述第二花键轴右端固定设置有可与所述第一锥齿轮啮合的第七锥齿轮，所述第七锥齿轮右端与所述第二传动腔右端弹簧连接，所述第二花键轴左端固定设置有位于所述第一锥齿轮左侧的固定块，所述第三转轴外表面固定设置有位于所述固定块左侧并通过第二皮带与所述第一带轮配合连接的第四带轮，所述机体内部设置有位于所述固定块左侧的第二活塞腔，所述第二活塞腔通过气管与所述第一活塞腔连通，所述第二活塞腔内滑动设置有第二活塞块，所述第二活塞块右端固定设置有延伸至所述第二传动腔内通过垫片与所述固定块接触的第二活塞杆，所述第二活塞块推动所述第二活塞杆向右移动时使得所述第二花键轴向右移动，从而使得所述第七锥齿轮不再与所述第一锥齿轮啮合。
本发明的有益效果 ：本发明提供的一种具有断刀保护的数控铣床，能够实现在对工具铣削加工的同时，及时的对铣削产生的废屑收集处理，减小对加工表面的影响，同时该设备还具有刀具的断刀保护功能，在检测到刀具受到巨大的应力时，及时的将刀具收回并且停止主轴的旋转，减小对人员造成伤害的可能。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种具有断刀保护的数控铣床的整体结构示意图。
图2是图1中A-A的结构示意图。
图3是图1中B的局部放大结构示意图。
图4是图3中C-C的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-4对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
结合附图 1-4所述的一种具有断刀保护的数控铣床，包括机体10以及设置在所述机体10内部的工作腔39，所述工作腔39底部固定设置有三轴底座40，所述机体10内部设置有位于所述工作腔39上方的保护装置71，所述保护装置71包括设置在所述工作腔39顶壁向所述机体10内延伸的受力块41，所述受力块41外表面固定设置有应力传感器44，所述机体10内部设置有位于所述应力传感器44左侧的气缸69，所述机体10内部设置有位于所述受力块41上侧的第一传动腔70，所述机体10内部设置有位于所述第一传动腔70上侧的第二传动腔11，所述第二传动腔11底壁转动设置有延伸至所述第一传动腔70内的第一花键轴21，所述第一花键轴21顶部固定设置有位于所述第二传动腔11内的第一锥齿轮20，所述第一花键轴21内花键配和设置有贯穿所述受力块41延伸至所述工作腔39内的主轴43，所述主轴43底部固定设置有刀具42，所述主轴43外表面固定设置有通过弹簧与所述第一花键轴21底部连接的限位块67，所述主轴43外表面固定设置有位于所述限位块67下侧局部的螺纹68，所述机体10内部设置有位于所述保护装置71左右两侧的收集装置72，所述收集装置72将所述刀具42加工而产生的废屑收集起来，所述机体10内部设置有位于所述保护装置71上侧的传动装置73，所述传动装置73为所述保护装置71和所述收集装置72提供动力。
有益地，所述保护装置71还包括设置在所述机体10内部且位于所述第一传动腔70左右两侧对称的第一活塞腔63，所述第一活塞腔63内滑动设置有通过弹簧与所述第一活塞腔63连接的第一活塞块64，所述第一活塞块64端面固定设置有延伸至所述第一传动腔70内的第一活塞杆65，所述第一活塞杆65端面固定设置有可与所述螺纹68啮合的夹持块66，所述第一活塞块64推动所述第一活塞杆65向着靠近所述主轴43的方向移动时使得所述夹持块66夹持住所述主轴43，同时在所述螺纹68的作用下转动的所述主轴43快速上升。
有益地，所述收集装置72包括设置在所述机体10内部且位于所述工作腔39左侧的扇轮腔47，所述扇轮腔47与所述工作腔39和所述机体10外部设置有通孔49，所述扇轮腔47右侧端壁上转动设置有扇轮轴45，所述扇轮轴45外表面固定设置有扇轮46，所述扇轮轴45外表面固定设置有位于所述扇轮46左侧的第一带轮48，所述机体10内部设置有位于所述工作腔39右侧并与所述工作腔39连通的压缩腔37，所述压缩腔37前端面设置有与所述机体10铰接并连通外部的铰接板80，所述机体10内部设置有位于所述压缩腔37后侧的第一曲轴腔52，所述机体10内部设置有位于所述压缩腔37上侧的第二曲轴腔32.所述机体10内部设置有位于所述第二曲轴腔32后侧且位于所述第一曲轴腔52上侧的第三传动腔57，所述第一曲轴腔52底壁转动设置有延伸至所述第三传动腔57内的第一曲轴55，所述第一曲轴55顶部设置有位于所述第三传动腔57内的第二锥齿轮58，所述第三传动腔57的曲轴外表面转动设置有位于所述第一曲轴腔52内的第一套筒56，所述第一套筒56外表面固定设置有第一连杆54，所述第一连杆54铰接设置有延伸至所述压缩腔37内的推轴53，所述推轴53前端面固定设置有位于所述压缩腔37内的推板38，所述第二曲轴腔32前端面转动设置有延伸至所述第三传动腔57内的第二曲轴33，所述第二曲轴33后端面固定设置有位于所述第三传动腔57内的第三锥齿轮61，所述第二曲轴33的曲轴外表面转动设置有位于所述第二曲轴腔32内的第二套筒51，所述第二套筒51外表面固定设置有位于所述第二曲轴腔32内的第二连杆34，所述第二连杆34铰接设置有延伸至所述压缩腔37内的压缩轴35，所述压缩轴35底端固定设置有位于所述压缩腔37内的压缩板36。
有益地，所述传动装置73包括设置在所述机体10内部且位于所述第二传动腔11右侧的第四传动腔23，所述机体10内部设置有位于所述第四传动腔23下侧的电机31，所述电机31的输出轴30延伸至所述第四传动腔23内，所述输出轴30顶端固定设置有位于所述第四传动腔23内的第四锥齿轮28，所述输出轴30外表面固定设置有位于所述第四锥齿轮28下侧的第二带轮29，所述第四传动腔23顶部转动设置有位于所述输出轴30后侧并延伸至所述第三传动腔57内的第一转轴26，所述第一转轴26外表面固定设置有位于所述第四传动腔23内通过第一皮带25与所述第二带轮29配合连接的第三带轮27，所述第一转轴26底部固定设置有位于所述第三传动腔57内的不完全锥齿轮62，所述第三传动腔57后侧端壁转动设置有第二转轴59，所述第二转轴59前端固定设置有与所述第二锥齿轮58啮合的第五锥齿轮60，所述不完全锥齿轮62间歇与所述第三锥齿轮61和所述第五锥齿轮60啮合，从而使得所述第三锥齿轮61和所述第五锥齿轮60间歇交替转动，所述传动装置73还包括转动设置在所述第二传动腔11左侧端壁延伸至所述第四传动腔23内的第三转轴14，所述第三转轴14右端固定设置有与所述第四锥齿轮28啮合的第六锥齿轮24，所述第三转轴14外表面花键配合设置有位于所述第二传动腔11内的第二花键轴19，所述第二花键轴19右端固定设置有可与所述第一锥齿轮20啮合的第七锥齿轮22，所述第七锥齿轮22右端与所述第二传动腔11右端弹簧连接，所述第二花键轴19左端固定设置有位于所述第一锥齿轮20左侧的固定块18，所述第三转轴14外表面固定设置有位于所述固定块18左侧并通过第二皮带13与所述第一带轮48配合连接的第四带轮12，所述机体10内部设置有位于所述固定块18左侧的第二活塞腔15，所述第二活塞腔15通过气管50与所述第一活塞腔63连通，所述第二活塞腔15内滑动设置有第二活塞块16，所述第二活塞块16右端固定设置有延伸至所述第二传动腔11内通过垫片与所述固定块18接触的第二活塞杆17，所述第二活塞块16推动所述第二活塞杆17向右移动时使得所述第二花键轴19向右移动，从而使得所述第七锥齿轮22不再与所述第一锥齿轮20啮合。
本实施例所述固定连接方法包括但不限于螺栓固定、焊接等方法。
整个装置的机械动作的顺序 ：
初始状态时，所述第七锥齿轮22与所述第一锥齿轮20处于啮合状态，所述夹持块66未夹持所述主轴43。
当本发明的设备工作时，启动所述电机31，从而带动所述输出轴30转动，从而带动所述第四锥齿轮28转动，从而带动所述第六锥齿轮24转动，从而带动所述第三转轴14转动，从而带动所述第二花键轴19转动，从而带动所述第七锥齿轮22转动，从而带动所述第一锥齿轮20转动，从而带动所述第一花键轴21转动，从而带动所述主轴43转动，从而带动所述刀具42转动加工，在所述第三转轴14转动的同时带动所述第四带轮12转动，从而带动所述第一带轮48转动，从而带动所述扇轮轴45转动，从而带动所述扇轮46转动，从而使得所述刀具42加工产生的废屑被所述扇轮46吹至所述压缩腔37内，所述输出轴30转动的同时带动所述第二带轮29转动，从而带动所述第三带轮27转动，从而带动所述第一转轴26转动，从而带动所述不完全锥齿轮62转动，从而交替带动所述第三锥齿轮61和所述第五锥齿轮60转动，从而使得所述第一曲轴55和所述第二曲轴33交替转动，从而使得所述压缩板36和所述推板38配合交替推动压缩收集废屑；当所述刀具42收到巨大的力快要崩断时，所述应力传感器44检测应力过大控制所述第二活塞块16带动所述第二活塞杆17往右推动，从而使得所述第七锥齿轮22不再与所述第一锥齿轮20啮合，同时将所述第二活塞腔15内的气体通过所述气管50抽进所述第一活塞腔63内，从而使得所述第一活塞块64推动所述第一活塞杆65向着靠近所述主轴43的方向移动时使得所述夹持块66夹持住所述主轴43，同时在所述螺纹68的作用下使得仍然在转动的所述主轴43快速上升并停止转动以保护所述刀具42。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种具有断刀保护的数控铣床，包括机体以及设置在所述机体内部的工作腔，其特征在于：所述工作腔底部固定设置有三轴底座，所述机体内部设置有位于所述工作腔上方的保护装置，所述保护装置包括设置在所述工作腔顶壁向所述机体内延伸的受力块，所述受力块外表面固定设置有应力传感器，所述机体内部设置有位于所述应力传感器左侧的气缸，所述机体内部设置有位于所述受力块上侧的第一传动腔，所述机体内部设置有位于所述第一传动腔上侧的第二传动腔，所述第二传动腔底壁转动设置有延伸至所述第一传动腔内的第一花键轴，所述第一花键轴顶部固定设置有位于所述第二传动腔内的第一锥齿轮，所述第一花键轴内花键配和设置有贯穿所述受力块延伸至所述工作腔内的主轴，所述主轴底部固定设置有刀具，所述主轴外表面固定设置有通过弹簧与所述第一花键轴底部连接的限位块，所述主轴外表面固定设置有位于所述限位块下侧局部的螺纹，所述机体内部设置有位于所述保护装置左右两侧的收集装置，所述收集装置将所述刀具加工而产生的废屑收集起来，所述机体内部设置有位于所述保护装置上侧的传动装置，所述传动装置为所述保护装置和所述收集装置提供动力；所述保护装置还包括设置在所述机体内部且位于所述第一传动腔左右两侧对称的第一活塞腔，所述第一活塞腔内滑动设置有通过弹簧与所述第一活塞腔连接的第一活塞块，所述第一活塞块端面固定设置有延伸至所述第一传动腔内的第一活塞杆，所述第一活塞杆端面固定设置有可与所述螺纹啮合的夹持块，所述第一活塞块推动所述第一活塞杆向着靠近所述主轴的方向移动时使得所述夹持块夹持住所述主轴，同时在所述螺纹的作用下转动的所述主轴快速上升；所述收集装置包括设置在所述机体内部且位于所述工作腔左侧的扇轮腔，所述扇轮腔与所述工作腔和所述机体外部设置有通孔，所述扇轮腔右侧端壁上转动设置有扇轮轴，所述扇轮轴外表面固定设置有扇轮，所述扇轮轴外表面固定设置有位于所述扇轮左侧的第一带轮，所述机体内部设置有位于所述工作腔右侧并与所述工作腔连通的压缩腔，所述压缩腔前端面设置有与所述机体铰接并连通外部的铰接板，所述机体内部设置有位于所述压缩腔后侧的第一曲轴腔，所述机体内部设置有位于所述压缩腔上侧的第二曲轴腔.所述机体内部设置有位于所述第二曲轴腔后侧且位于所述第一曲轴腔上侧的第三传动腔，所述第一曲轴腔底壁转动设置有延伸至所述第三传动腔内的第一曲轴，所述第一曲轴顶部设置有位于所述第三传动腔内的第二锥齿轮，所述第三传动腔的曲轴外表面转动设置有位于所述第一曲轴腔内的第一套筒，所述第一套筒外表面固定设置有第一连杆，所述第一连杆铰接设置有延伸至所述压缩腔内的推轴，所述推轴前端面固定设置有位于所述压缩腔内的推板，所述第二曲轴腔前端面转动设置有延伸至所述第三传动腔内的第二曲轴，所述第二曲轴后端面固定设置有位于所述第三传动腔内的第三锥齿轮，所述第二曲轴的曲轴外表面转动设置有位于所述第二曲轴腔内的第二套筒，所述第二套筒外表面固定设置有位于所述第二曲轴腔内的第二连杆，所述第二连杆铰接设置有延伸至所述压缩腔内的压缩轴，所述压缩轴底端固定设置有位于所述压缩腔内的压缩板；所述传动装置包括设置在所述机体内部且位于所述第二传动腔右侧的第四传动腔，所述机体内部设置有位于所述第四传动腔下侧的电机，所述电机的输出轴延伸至所述第四传动腔内，所述输出轴顶端固定设置有位于所述第四传动腔内的第四锥齿轮，所述输出轴外表面固定设置有位于所述第四锥齿轮下侧的第二带轮，所述第四传动腔顶部转动设置有位于所述输出轴后侧并延伸至所述第三传动腔内的第一转轴，所述第一转轴外表面固定设置有位于所述第四传动腔内通过第一皮带与所述第二带轮配合连接的第三带轮，所述第一转轴底部固定设置有位于所述第三传动腔内的不完全锥齿轮，所述第三传动腔后侧端壁转动设置有第二转轴，所述第二转轴前端固定设置有与所述第二锥齿轮啮合的第五锥齿轮，所述不完全锥齿轮间歇与所述第三锥齿轮和所述第五锥齿轮啮合，从而使得所述第三锥齿轮和所述第五锥齿轮间歇交替转动，所述传动装置还包括转动设置在所述第二传动腔左侧端壁延伸至所述第四传动腔内的第三转轴，所述第三转轴右端固定设置有与所述第四锥齿轮啮合的第六锥齿轮，所述第三转轴外表面花键配合设置有位于所述第二传动腔内的第二花键轴，所述第二花键轴右端固定设置有可与所述第一锥齿轮啮合的第七锥齿轮，所述第七锥齿轮右端与所述第二传动腔右端弹簧连接，所述第二花键轴左端固定设置有位于所述第一锥齿轮左侧的固定块，所述第三转轴外表面固定设置有位于所述固定块左侧并通过第二皮带与所述第一带轮配合连接的第四带轮，所述机体内部设置有位于所述固定块左侧的第二活塞腔，所述第二活塞腔通过气管与所述第一活塞腔连通，所述第二活塞腔内滑动设置有第二活塞块，所述第二活塞块右端固定设置有延伸至所述第二传动腔内通过垫片与所述固定块接触的第二活塞杆，所述第二活塞块推动所述第二活塞杆向右移动时使得所述第二花键轴向右移动，从而使得所述第七锥齿轮不再与所述第一锥齿轮啮合。
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