CN114871790A - 一种基于数字化控制的智能cnc机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及CNC机床领域，且公开了一种基于数字化控制的智能CNC机床，包括驱动平台，所述驱动平台的上方设有与之固定的定位板，所述定位板的顶部通过平面轴承安装有可旋转的加工平台，所述驱动平台顶端的中部设有可旋转的主动转轴，所述驱动平台的一侧设有驱动主动转轴旋转的驱动机组。通过定位板、加工平台以及制动复位装置构成的CNC机床的回转平台，在控制CNC机床的回转平台带动其上固定的待加工汽车零件进行旋转，加工平台在旋转制动停止后由制动复位装置控制反向旋转消除其制动期间旋转的角度，被动转轴与主动转轴之间的传动连接分离，从而对制动期间旋转的角度进行消除，进而提高机床的加工质量。

Description

一种基于数字化控制的智能CNC机床

技术领域

本发明涉及CNC机床领域，具体为一种基于数字化控制的智能CNC机床。

背景技术

智能CNC机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，利用控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来，常用于汽车发动机零件的精明加工。

现有的CNC机床包括加工加床和回转平台，汽车的发动机零件固定在回转平台上，由回转平台带动旋转，控制发动机零件的位置，从而配合加工机床进行钻孔、铣槽等紧密加工。

现有的CNC机床在控制回转平台的旋转角度时，因回转平台的旋转惯性，从旋转制动开设到结束，回转平台会在惯性下旋转一定角度，使得CNC机床控制回转平台的旋转角度精确度不高，进而导致对汽车发动机零件的加工质量较低，为此，一种基于数字化控制的智能CNC机床。

发明内容

本发明提供了一种基于数字化控制的智能CNC机床，具备消除回转平台制动期间的惯性旋转角度的优点，解决了背景技术中提到的技术问题。

为实现以上目的，本发明提供如下技术方案予以实现：一种基于数字化控制的智能CNC机床，包括驱动平台，所述驱动平台的上方设有与之固定的定位板，所述定位板的顶部通过平面轴承安装有可旋转的加工平台，所述驱动平台顶端的中部设有可旋转的主动转轴，所述驱动平台的一侧设有驱动主动转轴旋转的驱动机组，加工平台底端的中部固定连接有被动转轴，所述被动转轴与主动转轴之间通过传动装置进行传动连接，所述定位板的底部设有位于被动转轴外侧的制动复位装置，驱动机组断电停止驱动主动转轴带动加工平台旋转后，制动复位装置先对加工平台进行制动，且加工平台在旋转制动停止后由制动复位装置控制反向旋转消除其制动期间旋转的角度，被动转轴与主动转轴之间的传动连接分离。

可选的，所述被动转轴与定位板活动套接。

可选的，所述驱动平台顶部的四角均固定连接有支撑轴，四个所述支撑轴的顶端与定位板的底部固定连接。

可选的，所述制动复位装置包括固定套装在被动转轴上的制动板，所述制动板位于定位板的下方，所述制动板的底部通过平面轴承固定安装有定位环板，且制动板可相对定位环板旋转，所述定位环板的底部与驱动平台的顶部之间设有两个下位套管，两个所述下位套管位于被动转轴的外侧，所述驱动平台的顶部设有两个第一电磁铁，两个所述第一电磁铁分别位于两个下位套管的内部，两个所述下位套管的内部分别活动套装有第一磁板，所述第一电磁铁在通电状态下与第一磁板磁性相斥，两个所述第一磁板与定位环板之间分别设有弹簧，两个所述第一磁板的顶部分分别固定连接有牵引绳，两个所述牵引绳的顶端均贯穿定位环板并与制动板的底部固定连接，所述制动板的顶部分别固定连接有两个上位套管，两个所述上位套管分别位于两个下位套管的正上方，所述定位板的底部开设有环形槽，两个所述上位套管的顶端延伸至环形槽内，所述制动板的顶部设有两个第二电磁铁，两个所述第二电磁铁分别位于两个上位套管的内部，所述上位套管的内部活动套装有可纵向移动的第二磁板，所述第二磁板位于第二电磁铁的上方，且第二电磁铁通电时与第二磁板磁性相斥，所述第二磁板的顶部设有摩擦块，所述摩擦块的顶端与定位板的环形槽内壁活动连接。

可选的，所述上位套管的顶部与环形槽的内壁靠近而不接触。

可选的，所述传动装置包括固定安装在主动转轴顶端的下位摩擦板以及活动套装在被动转轴底部的联动转轴，所述联动转轴可相对被动转轴纵向移动，且联动转轴始终随被动转轴一起旋转，所述联动转轴的底端固定连接有上位摩擦板，所述联动转轴上固定套装有位于上位摩擦板上方的定位环，所述定位环的底部通过轴承固定安装有被动滑环，所述被动滑环可相对定位环旋转，所述被动滑环的两侧均固定连接有联动横轴，两个所述联动横轴远离被动滑环的一端分别与两个第一磁板的侧面固定连接，两个所述下位套管上均开设有与联动横轴活动套接的滑槽，第一电磁铁断电时，在弹簧的弹力作用下，上位摩擦板与下位摩擦板摩擦连接。

本发明提供了一种基于数字化控制的智能CNC机床，具备以下有益效果：

1、该基于数字化控制的智能CNC机床，通过定位板、加工平台以及制动复位装置构成的CNC机床的回转平台，在控制CNC机床的回转平台带动其上固定的待加工汽车零件进行旋转，加工平台在旋转制动停止后由制动复位装置控制反向旋转消除其制动期间旋转的角度，被动转轴与主动转轴之间的传动连接分离，从而对制动期间旋转的角度进行消除，提高控制加工平台旋转角度的精确性，进而提高机床的加工质量。

2、该基于数字化控制的智能CNC机床，通过联动制动复位装置的传动装置设计，在控制加工平台停止旋转时，第一电磁铁通电使得第一磁板带动下位套管、定位环、联动转轴上移，上位摩擦板与下位摩擦板分离，而定位板进行旋转制动与驱动机组的停止驱动互不影响，避免对驱动机组紧急制动，容易造成驱动机组故障，使得驱动机组使用寿命降低的问题，进一步提高了智能CNC机床的使用寿命。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1的正视图；

图3为本发明图2的剖切结构示意图；

图4为本发明图1定位板结构的仰视图；

图5为本发明图3的A处局部放大结构示意图。

图中：1、驱动平台；2、支撑轴；3、定位板；4、主动转轴；5、加工平台；6、被动转轴；7、联动转轴；8、定位环板；9、制动板；10、下位套管；11、上位套管；12、第一电磁铁；13、第一磁板；14、牵引绳；15、第二电磁铁；16、第二磁板；17、摩擦块；18、联动横轴；19、被动滑环；20、定位环；21、上位摩擦板；22、下位摩擦板；23、驱动机组。

具体实施方式

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1，一种基于数字化控制的智能CNC机床，包括驱动平台1，驱动平台1顶部的四角均固定连接有支撑轴2，四个支撑轴2的顶端固定连接有定位板3，请参阅图2，定位板3的顶部通过平面轴承安装有可旋转的加工平台5，驱动平台1顶端的中部活动套装有可旋转的主动转轴4，驱动平台1的一侧设有驱动主动转轴4旋转的驱动机组23，加工平台5底端的中部固定连接有被动转轴6，被动转轴6的底端延伸至定位板3的下方，且被动转轴6与定位板3活动套接，被动转轴6与主动转轴4之间通过传动装置进行传动连接，驱动机组23可驱动主动转轴4带动加工平台5旋转，汽车发动机等零件固定安装在加工平台5的顶部，从而对汽车零件进行打磨、铣槽，定位板3的底部设有位于被动转轴6外侧的制动复位装置，驱动机组23断电停止驱动主动转轴4带动加工平台5旋转后，制动复位装置先对加工平台5进行制动，且加工平台5在旋转制动停止后由制动复位装置控制反向旋转消除其制动期间旋转的角度，被动转轴6与主动转轴4之间的传动连接分离，从而对制动期间旋转的角度进行消除，提高控制加工平台5旋转角度的精确性，进而提高机床的加工质量，同时，有效的避免了驱动机组23因紧急制动停止旋转，容易导致驱动机组23损坏故障的问题，进而提高CNC机床的使用寿命。

具体的，请参阅图3-图5，制动复位装置包括固定套装在被动转轴6上的制动板9，制动板9位于定位板3的下方，制动板9的底部通过平面轴承固定安装有定位环板8，且制动板9可相对定位环板8旋转，定位环板8的底部与驱动平台1的顶部之间设有两个下位套管10，两个下位套管10位于被动转轴6的外侧，驱动平台1的顶部设有两个第一电磁铁12，两个第一电磁铁12分别位于两个下位套管10的内部，两个下位套管10的内部分别活动套装有第一磁板13，第一电磁铁12在通电状态下与第一磁板13磁性相斥，两个第一磁板13与定位环板8之间分别设有弹簧，两个第一磁板13的顶部分分别固定连接有牵引绳14，两个牵引绳14的顶端均贯穿定位环板8并与制动板9的底部固定连接，制动板9的顶部分别固定连接有两个上位套管11，两个上位套管11分别位于两个下位套管10的正上方，定位板3的底部开设有环形槽，两个上位套管11的顶端延伸至环形槽内，且上位套管11的顶部与环形槽的内壁靠近而不接触，制动板9的顶部设有两个第二电磁铁15，两个第二电磁铁15分别位于两个上位套管11的内部，上位套管11的内部活动套装有可纵向移动的第二磁板16，第二磁板16位于第二电磁铁15的上方，且第二电磁铁15通电时与第二磁板16磁性相斥，第二磁板16的顶部设有摩擦块17，摩擦块17的顶端与定位板3的环形槽内壁活动连接。

在驱动机组23驱动加工平台5旋转到一定角度后，断电停止时，第一电磁铁12和第二电磁铁15同时通电，第一电磁铁12对第一磁板13的磁斥力使得第一磁板13上移，至第一电磁铁12对第一磁板13的磁斥力与弹簧的弹力达到平衡，从而放松牵引绳14，第二电磁铁15对第二磁板16的磁斥力使得摩擦块17带动联动横轴18上移，联动横轴18与定位板3接触而进行摩擦连接，定位板3带动联动横轴18一起旋转，从而拉拽牵引绳14，直至牵引绳14拉直后，继续拉拽牵引绳14，使得弹簧进一步压缩，从而进行缓冲制动，直到定位板3和定位环板8停止旋转，然后控制第一电磁铁12先断电，此时，第一电磁铁12对第一磁板13的磁斥力消失，弹簧的恢复力使得第一磁板13下移拉拽牵引绳14，同时，第二电磁铁15对第二磁板16的磁斥力使得摩擦块17保持与定位板3摩擦连接的状态，从而牵引绳14拉动制动板9、上位套管11、定位板3和定位环板8整体反向回转，直至上位套管11旋转到下位套管10的正上方，即开始对定位环板8进行制动时定位板3和定位环板8的整体旋转位置处，从而消除定位板3停止旋转期间制动后的旋转角度，使得控制加工平台5旋转的角度精确，进而保障加工平台5上汽车零件加工的质量，相较于现有的智能CNC机床的旋转平台来说，避免了旋转平台在制动期间，因定位板3惯性旋转的角度，导致加工平台5旋转角度精确度不高，使得加工平台5上汽车零件的加工精度不高的问题。

传动装置包括固定安装在主动转轴4顶端的下位摩擦板22以及活动套装在被动转轴6底部的联动转轴7，联动转轴7可相对被动转轴6纵向移动，且联动转轴7始终随被动转轴6一起旋转，联动转轴7的底端固定连接有上位摩擦板21，联动转轴7上固定套装有位于上位摩擦板21上方的定位环20，定位环20的底部通过轴承固定安装有被动滑环19，被动滑环19可相对定位环20旋转，被动滑环19的两侧均固定连接有联动横轴18，两个联动横轴18远离被动滑环19的一端分别与两个第一磁板13的侧面固定连接，两个下位套管10上均开设有与联动横轴18活动套接的滑槽，第一电磁铁12断电时，在弹簧的弹力作用下，上位摩擦板21与下位摩擦板22摩擦连接，此时，驱动机组23驱动主动转轴4带动下位摩擦板22旋转，即可使得下位摩擦板22带动上位摩擦板21、联动转轴7、被动转轴6、加工平台5整体旋转，而在控制加工平台5停止旋转时，第一电磁铁12通电使得第一磁板13带动下位套管10、定位环20、联动转轴7上移，上位摩擦板21与下位摩擦板22分离，而定位板3进行旋转制动与驱动机组23的停止驱动互不影响，避免对驱动机组23紧急制动，容易造成驱动机组23故障，使得驱动机组23使用寿命降低的问题，进一步提高了智能CNC机床的使用寿命。

该基于数字化控制的智能CNC机床在使用时，首先，将需要加工的汽车零件固定到加工平台5上，然后通过机床的加工设备对加工平台5上的汽车零件进行钻孔、铣槽加工，然后，需要控制加工平台5带动汽车零件旋转时，通过启动驱动机组23使得驱动主动转轴4旋转，主动转轴4带动下位摩擦板22、上位摩擦板21、联动转轴7、被动转轴6、定位板3和加工平台5整体旋转，当加工平台5带动汽车零件旋转到需要的位置后，驱动机组23断电停止旋转，同时，第一电磁铁12和第二电磁铁15同时通电，第一电磁铁12对第一磁板13的磁斥力使得第一磁板13上移压缩弹簧，第二电磁铁15对第二磁板16的磁斥力使得第二磁板16带动摩擦块17上移接触定位板3，摩擦块17与定位板3进行摩擦连接，至牵引绳14拉直后，定位板3在惯性作用下继续旋转，进一步拉拽牵引绳14，从而进一步压缩弹簧，利用弹簧的弹力进行缓冲并制动，直到定位板3停止旋转，然后第一电磁铁12断电，第一磁板13在弹簧的恢复力作用下向下移动，从而使得牵引绳14拉拽制动板9反向旋转，直到制动板9上的上位套管11旋转到下位套管10的正上方，从而对定位板3的制动期间旋转角度进行消除，确保控制加工平台5旋转角度精确，即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于数字化控制的智能CNC机床，包括驱动平台(1)，其特征在于：所述驱动平台(1)的上方设有与之固定的定位板(3)，所述定位板(3)的顶部通过平面轴承安装有可旋转的加工平台(5)，所述驱动平台(1)顶端的中部设有可旋转的主动转轴(4)，所述驱动平台(1)的一侧设有驱动主动转轴(4)旋转的驱动机组(23)，加工平台(5)底端的中部固定连接有被动转轴(6)，所述被动转轴(6)与主动转轴(4)之间通过传动装置进行传动连接，所述定位板(3)的底部设有位于被动转轴(6)外侧的制动复位装置，驱动机组(23)断电停止驱动主动转轴(4)带动加工平台(5)旋转后，制动复位装置先对加工平台(5)进行制动，且加工平台(5)在旋转制动停止后由制动复位装置控制反向旋转消除其制动期间旋转的角度，被动转轴(6)与主动转轴(4)之间的传动连接分离。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字化控制的智能CNC机床，其特征在于：所述被动转轴(6)与定位板(3)活动套接。

3.根据权利要求1所述的一种基于数字化控制的智能CNC机床，其特征在于：所述驱动平台(1)顶部的四角均固定连接有支撑轴(2)，四个所述支撑轴(2)的顶端与定位板(3)的底部固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于数字化控制的智能CNC机床，其特征在于：所述制动复位装置包括固定套装在被动转轴(6)上的制动板(9)，所述制动板(9)位于定位板(3)的下方，所述制动板(9)的底部通过平面轴承固定安装有定位环板(8)，且制动板(9)可相对定位环板(8)旋转，所述定位环板(8)的底部与驱动平台(1)的顶部之间设有两个下位套管(10)，两个所述下位套管(10)位于被动转轴(6)的外侧，所述驱动平台(1)的顶部设有两个第一电磁铁(12)，两个所述第一电磁铁(12)分别位于两个下位套管(10)的内部，两个所述下位套管(10)的内部分别活动套装有第一磁板(13)，所述第一电磁铁(12)在通电状态下与第一磁板(13)磁性相斥，两个所述第一磁板(13)与定位环板(8)之间分别设有弹簧，两个所述第一磁板(13)的顶部分分别固定连接有牵引绳(14)，两个所述牵引绳(14)的顶端均贯穿定位环板(8)并与制动板(9)的底部固定连接，所述制动板(9)的顶部分别固定连接有两个上位套管(11)，两个所述上位套管(11)分别位于两个下位套管(10)的正上方，所述定位板(3)的底部开设有环形槽，两个所述上位套管(11)的顶端延伸至环形槽内，所述制动板(9)的顶部设有两个第二电磁铁(15)，两个所述第二电磁铁(15)分别位于两个上位套管(11)的内部，所述上位套管(11)的内部活动套装有可纵向移动的第二磁板(16)，所述第二磁板(16)位于第二电磁铁(15)的上方，且第二电磁铁(15)通电时与第二磁板(16)磁性相斥，所述第二磁板(16)的顶部设有摩擦块(17)，所述摩擦块(17)的顶端与定位板(3)的环形槽内壁活动连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于数字化控制的智能CNC机床，其特征在于：所述上位套管(11)的顶部与环形槽的内壁靠近而不接触。

6.根据权利要求1所述的一种基于数字化控制的智能CNC机床，其特征在于：所述传动装置包括固定安装在主动转轴(4)顶端的下位摩擦板(22)以及活动套装在被动转轴(6)底部的联动转轴(7)，所述联动转轴(7)可相对被动转轴(6)纵向移动，且联动转轴(7)始终随被动转轴(6)一起旋转，所述联动转轴(7)的底端固定连接有上位摩擦板(21)，所述联动转轴(7)上固定套装有位于上位摩擦板(21)上方的定位环(20)，所述定位环(20)的底部通过轴承固定安装有被动滑环(19)，所述被动滑环(19)可相对定位环(20)旋转，所述被动滑环(19)的两侧均固定连接有联动横轴(18)，两个所述联动横轴(18)远离被动滑环(19)的一端分别与两个第一磁板(13)的侧面固定连接，两个所述下位套管(10)上均开设有与联动横轴(18)活动套接的滑槽，第一电磁铁(12)断电时，在弹簧的弹力作用下，上位摩擦板(21)与下位摩擦板(22)摩擦连接。

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