CN112974926B - 一种组合式机械铣削加工装置及其加工方法 - Google Patents

一种组合式机械铣削加工装置及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种组合式机械铣削加工装置及其加工方法，包括底座和垂直设置在其左上端的支撑柱，所述支撑柱上端设有安装块，所述安装块左端设有伸缩推动缸，所述伸缩推动缸的输出端连接安装横板，所述安装横板另一端设有一个，所述下端设有用于对工件进行加工的铣刀组件，所述铣刀组件包括驱动电机，所述驱动电机的输出端通过装配组件固定有铣刀，所述驱动电机上端连接用于带动其进行位移的位移驱动件，所述安装块右侧面设有一个呈水平设置的支撑台，本发明针对现有问题进行设计，可以快速切换工件的加工表面，有效的提高了加工效率，同时可以通过装配组件快速进行换刀处理，进一步提高了加工效率，实用性强。

Description

一种组合式机械铣削加工装置及其加工方法
技术领域
本发明涉及机械设备技术领域，具体是一种组合式机械铣削加工装置及其加工方法。
背景技术
数控车床可进行复杂回转体外形的加工。铣削是将毛坯固定，用高速旋转的铣刀在毛坯上走刀，切出需要的形状和特征。传统铣削较多地用于铣轮廓和槽等简单外形特征。数控铣床可以进行复杂外形和特征的加工。铣镗加工中心可进行三轴或多轴铣镗加工，用于加工，模具，检具，胎具，薄壁复杂曲面，人工假体，叶片等。在选择数控铣削加工内容时，应充分发挥数控铣床的优势和关键作用。
现有的铣削加工只能对工件一个表面进行加工，如果要对工件下表面进行铣削加工时需要重新进行工装定位，极为费事，并且根据不同加工精度，需要更换不同的加工铣刀，传统的更换方式更换复杂，也不利于提高加工效率。
针对上述问题，现在提供一种组合式机械铣削加工装置及其加工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种组合式机械铣削加工装置及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种组合式机械铣削加工装置，包括底座和垂直设置在其左上端的支撑柱，所述支撑柱上端设有安装块，所述安装块左端设有伸缩推动缸，所述伸缩推动缸的输出端连接安装横板，所述安装横板另一端设有一个位移座，所述位移座下端设有用于对工件进行加工的铣刀组件，所述铣刀组件包括驱动电机，所述驱动电机的输出端通过装配组件固定有铣刀，所述驱动电机上端连接用于带动其进行位移的位移驱动件，所述安装块右侧面设有一个呈水平设置的支撑台，所述支撑台上设有用于对工件进行固定和翻转的夹持组件。
作为本发明进一步的方案：所述装配组件包括设置在铣刀上端的卡槽和设置在驱动电机输出端的卡块，所述卡槽内壁阵列分布有若干个紧压槽，所述卡块外侧阵列分布有若干个紧压滑块，所述紧压滑块滑动设置在卡块外侧的伸缩滑槽中，所述伸缩滑槽内部设有用于将紧压滑块与卡块连接的收缩弹簧，所述卡块内部中间位置设有用于产生磁力以吸引紧压滑块收入伸缩滑槽中的电磁铁，在不通电时，在收缩弹簧的作用下紧压滑块会插入紧压槽中，从而实现初步固定，在通电时，紧压滑块会从紧压槽中抽出。
作为本发明进一步的方案：所述卡块为上大下小的锥形台，所述紧压滑块外端上侧设有引导斜面，所述紧压槽内壁设有与引导斜面相配合的抵压面，在铣刀工作时会快速转动，在离心力的作用下，紧压滑块会向外伸出抵压紧压槽内壁，在引导斜面与抵压面的作用下会使得卡块抵压卡槽内底部，有效的提高了自锁效果。
作为本发明进一步的方案：所述支撑柱上转动设有一个旋转块，所述旋转块上阵列分布有若干个用于放置备用铣刀的放置槽，所述旋转块下端连接用于带动其转动的切换电机，切断电机的输出端设有与旋转块底部齿环相配合的驱动齿轮。
作为本发明进一步的方案：所述夹持组件包括包括两个滑动设置在支撑台上端的位移块，所述位移块外侧安装有一个旋转电机，所述旋转电机的输出端连接用于对工件进行夹持固定的夹持块，在对工件进行换面处理时，通过旋转电机带动夹持块转动，从而实现工件翻转，两个位移块连接用于带动其夹持和升降的夹持驱动件。
作为本发明进一步的方案：所述夹持块的夹持面设有防滑层。
作为本发明进一步的方案：所述夹持驱动件包括用于连接两个位移块的第一传动连杆和第二传动连杆，所述支撑台上开设有便于第一传动连杆和第二传动连杆滑动的滑槽口，所述第一传动连杆和第二传动连杆下端滑动设置在升降座上，所述第二传动连杆和第一传动连杆下端设有与升降座滑动接触的滑动座，所述第一传动连杆和第二传动连杆上都设有一个螺孔，每个螺孔中配合设有一个第二螺杆，所述第二螺杆连接用于带动其转动的夹紧电机，所述第二螺杆端部与升降座上的固定块转动连接，所述升降座下端连接用于带动其升降的高度调节杆。
作为本发明再进一步的方案：所述位移驱动件包括开设在位移座下端的第一滑槽，所述第一滑槽中滑动配合有一个第二滑块，所述第二滑块上配合设有一个传动螺孔，传动螺孔中配合设有一个第一螺杆，所述第一螺杆一端与第一滑槽端部转动连接，其另一端与第一电机的输出端连接固定，在第一电机的作用下，第二滑块会在第一滑槽中滑动，从而带动第二滑块在第一滑槽中横向位移，所述第二滑块下端开设有第二滑槽，第二滑槽中滑动配合有一个第一滑块，所述第一滑块连接用于带动其沿着第二滑槽滑动的滑动推杆，所述第一滑块下端设有用于连接驱动电机以使得驱动电机上下运动的升降推杆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明针对现有问题进行设计，可以快速切换工件的加工表面，有效的提高了加工效率，同时可以通过装配组件快速进行换刀处理，进一步提高了加工效率，实用性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明内部的结构示意图。
图3为本发明中装配组件的结构示意图。
图4为本发明中卡块的结构示意图。
其中：底座11、支撑柱12、第一传动连杆13、旋转块14、备用铣刀15、伸缩推动缸16、安装块17、安装横板18、第一滑块19、第二滑块20、第一螺杆21、位移座22、第一电机23、升降推杆24、驱动电机25、装配组件26、铣刀27、夹持块28、位移块29、旋转电机30、支撑台31、第二传动连杆32、升降座33、夹紧电机34、高度调节杆35、第二螺杆36、引导斜面37、卡块38、电磁铁39、收缩弹簧40、紧压滑块41、紧压槽42。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明实施例中，一种组合式机械铣削加工装置，包括底座11和垂直设置在其左上端的支撑柱12，所述支撑柱12上端设有安装块17，所述安装块17左端设有伸缩推动缸16，所述伸缩推动缸16的输出端连接安装横板18，所述安装横板18另一端设有一个位移座22，所述位移座22下端设有用于对工件进行加工的铣刀组件，所述铣刀组件包括驱动电机25，所述驱动电机25的输出端通过装配组件26固定有铣刀27，所述驱动电机25上端连接用于带动其进行位移的位移驱动件，所述安装块17右侧面设有一个呈水平设置的支撑台31，所述支撑台31上设有用于对工件进行固定和翻转的夹持组件；
所述装配组件26包括设置在铣刀上端的卡槽和设置在驱动电机25输出端的卡块38，所述卡槽内壁阵列分布有若干个紧压槽42，所述卡块38外侧阵列分布有若干个紧压滑块41，所述紧压滑块41滑动设置在卡块38外侧的伸缩滑槽中，所述伸缩滑槽内部设有用于将紧压滑块41与卡块38连接的收缩弹簧40，所述卡块38内部中间位置设有用于产生磁力以吸引紧压滑块41收入伸缩滑槽中的电磁铁39，在不通电时，在收缩弹簧40的作用下紧压滑块41会插入紧压槽42中，从而实现初步固定，在通电时，紧压滑块41会从紧压槽42中抽出，从而方便卸料；
为了提高装刀效果，所述卡块38为上大下小的锥形台，所述紧压滑块41外端上侧设有引导斜面37，所述紧压槽42内壁设有与引导斜面37相配合的抵压面，在铣刀工作时会快速转动，在离心力的作用下，紧压滑块41会向外伸出抵压紧压槽42内壁，在引导斜面37与抵压面的作用下会使得卡块38抵压卡槽内底部，有效的提高了自锁效果，使得铣刀切割更加平稳；
为了方便后期的换刀处理，所述支撑柱12上转动设有一个旋转块14，所述旋转块14上阵列分布有若干个用于放置备用铣刀15的放置槽，所述旋转块14下端连接用于带动其转动的切换电机，切断电机的输出端设有与旋转块14底部齿环相配合的驱动齿轮，通过切换电机带动旋转块14转动，旋转块14带动备用铣刀15转动，以便将备用铣刀15调整到换刀位置，有效的提高了换刀效率；
所述夹持组件包括包括两个滑动设置在支撑台31上端的位移块29，所述位移块29外侧安装有一个旋转电机30，所述旋转电机30的输出端连接用于对工件进行夹持固定的夹持块28，所述夹持块28的夹持面设有防滑层，在对工件进行换面处理时，通过旋转电机30带动夹持块28转动，从而实现工件翻转；
两个位移块29连接用于带动其夹持和升降的夹持驱动件，所述夹持驱动件包括用于连接两个位移块29的第一传动连杆13和第二传动连杆32，所述支撑台31上开设有便于第一传动连杆13和第二传动连杆32滑动的滑槽口，所述第一传动连杆13和第二传动连杆32下端滑动设置在升降座33上，所述第二传动连杆32和第一传动连杆13下端设有与升降座33滑动接触的滑动座，所述第一传动连杆13和第二传动连杆32上都设有一个螺孔，每个螺孔中配合设有一个第二螺杆36，所述第二螺杆36连接用于带动其转动的夹紧电机34，所述第二螺杆36端部与升降座33上的固定块转动连接，所述升降座33下端连接用于带动其升降的高度调节杆35，在高度调节杆35的作用下，升降座33会带动旋转电机30升降，从而使得工件上升到一定高度，从而保证工件具有翻转空间；
实际翻转时，通过夹紧电机34带动第二螺杆36与第二传动连杆32或第一传动连杆13相对转动，从而使得第一传动连杆13沿着滑槽口滑动，这样就实现了对工件的夹持，当需要翻转工件时，保持对工件的夹持状态，然后通过高度调节杆35带动升降座33升降，然后使得第一传动连杆13沿着滑槽口上升，从而将工件举升到合适位置，然后再通过旋转电机30带动夹持块28转动即可翻转工件；
这种翻转方式可以快速对工件进行翻转处理，从而有效的提高了对工件的加工效率；
所述位移驱动件包括开设在位移座22下端的第一滑槽，所述第一滑槽中滑动配合有一个第二滑块20，所述第二滑块20上配合设有一个传动螺孔，传动螺孔中配合设有一个第一螺杆21，所述第一螺杆21一端与第一滑槽端部转动连接，其另一端与第一电机23的输出端连接固定，在第一电机23的作用下，第二滑块20会在第一滑槽中滑动，从而带动第二滑块20在第一滑槽中横向位移，所述第二滑块20下端开设有第二滑槽，第二滑槽中滑动配合有一个第一滑块19，所述第一滑块19连接用于带动其沿着第二滑槽滑动的滑动推杆，所述第一滑块19下端设有用于连接驱动电机25以使得驱动电机25上下运动的升降推杆24，这里通过构建横向运动、纵向运动以及升降运动，从而使得铣刀可以对工件表面进行大范围加工。
本发明的工作原理是：实际使用时，先将工件放置在支撑台31上，然后通过夹持组件对工件进行固定，实际翻转时，通过夹紧电机34带动第二螺杆36与第二传动连杆32或第一传动连杆13相对转动，从而使得第一传动连杆13沿着滑槽口滑动，这样就实现了对工件的夹持，通过位移驱动件带动驱动电机25移动，从而完成对工件表面铣削处理，当需要翻转工件时，保持对工件的夹持状态，然后通过高度调节杆35带动升降座33升降，然后使得第一传动连杆13沿着滑槽口上升，从而将工件举升到合适位置，然后再通过旋转电机30带动夹持块28转动即可翻转工件，从而完成工件快速翻面处理，当需要换刀时，通过伸缩推动缸16带动位移座22移动到换刀位置，先将铣刀27放入一个空置的放置槽中，然后通过切换电机带动旋转块14转动，使得待更换的铣刀转动到相应位置，再将装配组件26与铣刀上端对接，对接完毕后断开电磁铁39的电力，在收缩弹簧40的作用下，完成自锁，从而完成快速换刀处理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种组合式机械铣削加工装置，包括底座(11)和垂直设置在其左上端的支撑柱(12)，所述支撑柱(12)上端设有安装块(17)，所述安装块(17)左端设有伸缩推动缸(16)，所述伸缩推动缸(16)的输出端连接安装横板(18)；
其特征在于，所述安装横板(18)另一端设有一个位移座(22)，所述位移座(22)下端设有用于对工件进行加工的铣刀组件，所述铣刀组件包括驱动电机(25)，所述驱动电机(25)的输出端通过装配组件(26)固定有铣刀(27)，所述驱动电机(25)上端连接用于带动其进行位移的位移驱动件，所述安装块(17)右侧面设有一个呈水平设置的支撑台(31)，所述支撑台(31)上设有用于对工件进行固定和翻转的夹持组件；
所述装配组件(26)包括设置在铣刀上端的卡槽和设置在驱动电机(25)输出端的卡块(38)，所述卡槽内壁阵列分布有若干个紧压槽(42)，所述卡块(38)外侧阵列分布有若干个紧压滑块(41)，所述紧压滑块(41)滑动设置在卡块(38)外侧的伸缩滑槽中，所述伸缩滑槽内部设有用于将紧压滑块(41)与卡块(38)连接的收缩弹簧(40)，所述卡块(38)内部中间位置设有用于产生磁力以吸引紧压滑块(41)收入伸缩滑槽中的电磁铁(39)，在不通电时，在收缩弹簧(40)的作用下紧压滑块(41)会插入紧压槽(42)中，从而实现初步固定，在通电时，紧压滑块(41)会从紧压槽(42)中抽出；
所述卡块(38)为上大下小的锥形台，所述紧压滑块(41)外端上侧设有引导斜面(37)，所述紧压槽(42)内壁设有与引导斜面(37)相配合的抵压面，在铣刀工作时会快速转动，在离心力的作用下，紧压滑块(41)会向外伸出抵压紧压槽(42)内壁，在引导斜面(37)与抵压面的作用下会使得卡块(38)抵压卡槽内底部，有效的提高了自锁效果；
所述支撑柱(12)上转动设有一个旋转块(14)，所述旋转块(14)上阵列分布有若干个用于放置备用铣刀(15)的放置槽，所述旋转块(14)下端连接用于带动其转动的切换电机，切断电机的输出端设有与旋转块(14)底部齿环相配合的驱动齿轮。
2.根据权利要求1所述的组合式机械铣削加工装置，其特征在于，所述夹持组件包括包括两个滑动设置在支撑台(31)上端的位移块(29)，所述位移块(29)外侧安装有一个旋转电机(30)，所述旋转电机(30)的输出端连接用于对工件进行夹持固定的夹持块(28)，在对工件进行换面处理时，通过旋转电机(30)带动夹持块(28)转动，从而实现工件翻转，两个位移块(29)连接用于带动其夹持和升降的夹持驱动件。
3.根据权利要求2所述的组合式机械铣削加工装置，其特征在于，所述夹持块(28)的夹持面设有防滑层。
4.根据权利要求2所述的组合式机械铣削加工装置，其特征在于，所述夹持驱动件包括用于连接两个位移块(29)的第一传动连杆(13)和第二传动连杆(32)，所述支撑台(31)上开设有便于第一传动连杆(13)和第二传动连杆(32)滑动的滑槽口，所述第一传动连杆(13)和第二传动连杆(32)下端滑动设置在升降座(33)上，所述第二传动连杆(32)和第一传动连杆(13)下端设有与升降座(33)滑动接触的滑动座，所述第一传动连杆(13)和第二传动连杆(32)上都设有一个螺孔，每个螺孔中配合设有一个第二螺杆(36)，所述第二螺杆(36)连接用于带动其转动的夹紧电机(34)，所述第二螺杆(36)端部与升降座(33)上的固定块转动连接，所述升降座(33)下端连接用于带动其升降的高度调节杆(35)。
5.根据权利要求2所述的组合式机械铣削加工装置，其特征在于，所述位移驱动件包括开设在位移座(22)下端的第一滑槽，所述第一滑槽中滑动配合有一个第二滑块(20)，所述第二滑块(20)上配合设有一个传动螺孔，传动螺孔中配合设有一个第一螺杆(21)，所述第一螺杆(21)一端与第一滑槽端部转动连接，其另一端与第一电机(23)的输出端连接固定，在第一电机(23)的作用下，第二滑块(20)会在第一滑槽中滑动，从而带动第二滑块(20)在第一滑槽中横向位移，所述第二滑块(20)下端开设有第二滑槽，第二滑槽中滑动配合有一个第一滑块(19)，所述第一滑块(19)连接用于带动其沿着第二滑槽滑动的滑动推杆，所述第一滑块(19)下端设有用于连接驱动电机(25)以使得驱动电机(25)上下运动的升降推杆(24)。
6.一种权利要求1-5任一所述的组合式机械铣削加工装置的加工方法，其特征在于，先将工件放置在支撑台(31)上，然后通过夹持组件对工件进行固定，实际翻转时，通过夹紧电机(34)带动第二螺杆(36)与第二传动连杆(32)或第一传动连杆(13)相对转动，从而使得第一传动连杆(13)沿着滑槽口滑动，这样就实现了对工件的夹持，通过位移驱动件带动驱动电机(25)移动，从而完成对工件表面铣削处理，当需要翻转工件时，保持对工件的夹持状态，然后通过高度调节杆(35)带动升降座(33)升降，然后使得第一传动连杆(13)沿着滑槽口上升，从而将工件举升到合适位置，然后再通过旋转电机(30)带动夹持块(28)转动即可翻转工件，从而完成工件快速翻面处理，当需要换刀时，通过伸缩推动缸(16)带动位移座(22)移动到换刀位置，先将铣刀(27)放入一个空置的放置槽中，然后通过切换电机带动旋转块(14)转动，使得待更换的铣刀转动到相应位置，再将装配组件(26)与铣刀上端对接，对接完毕后断开电磁铁(39)的电力，在收缩弹簧(40)的作用下，完成自锁，从而完成快速换刀处理。
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