CN115338651A - 一种具有工件多自由度移动的数控机床 - Google Patents

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黄世伟
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Abstract

本发明提供一种具有工件多自由度移动的数控机床,涉及数控机床技术领域,包括底板,所述底板的顶部固定连接有底箱,所述底箱内腔的中端固定连接有隔板。本发明设置了横向调节机构,横向调节机构通过纵向调节机构和角度调节机构带动工件进行移动,方便对工件进行横向水平移动,设置了纵向调节机构,纵向调节机构通过角度调节机构带动工件进行移动,方便对工件进行纵向水平移动,设置了角度调节机构,角度调节机构带动工件进行转动,方便对工件进行多角度移动,通过以上结构的配合使用,解决了现有的数控机床在使用时不具备使工件进行多自由度移动的功能,降低对工件的加工效率,从而不便于人们使用的问题。

Description

一种具有工件多自由度移动的数控机床
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域。
背景技术
数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床,该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,经运算处理由数控装置发出各种控制信号,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,数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题,是一种柔性的、高效能的自动化机床,代表了现代机床控制技术的发展方向,是一种典型的机电一体化产品。
但现有的数控机床在使用时不具备使工件进行多自由度移动的功能,由于数控机床在对工件进行加工时,多为夹具直接对工件进行固定,而夹具多为固定设置,无法带动工件进行翻面,所以当数控机床在对工件的特定位置进行加工后,需要再手动翻面对工件的其他位置进行加工,工件无法自动进行多方位移动,降低对工件的加工效率,从而不便于人们使用。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种具有工件多自由度移动的数控机床,解决了现有的数控机床在使用时不具备使工件进行多自由度移动的功能,降低对工件的加工效率,从而不便于人们使用的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种具有工件多自由度移动的数控机床,包括底板,所述底板的顶部固定连接有底箱,所述底箱内腔的中端固定连接有隔板,所述隔板的上方设置有横向调节机构,所述横向调节机构的顶部设置有纵向调节机构,所述纵向调节机构的顶部设置有角度调节机构,所述底箱顶部的外侧固定连接有挡板,所述挡板的顶部固定连接有顶板,所述顶板的底部设置有切削机构。
作为优选,所述挡板的两侧均镶嵌有防尘网,所述挡板前侧的两侧均通过合页活动连接有玻璃门板。
作为优选,所述切削机构包括:横向滑座、横向滑动器、第一纵向滑座、第一纵向滑动器、气缸和切削电机;
所述顶板的底部固定连接有横向滑座,所述横向滑座的内腔滑动连接有横向滑动器,所述横向滑动器的底部固定连接有第一纵向滑座,所述第一纵向滑座的内腔滑动连接有第一纵向滑动器,所述第一纵向滑动器的底部固定连接有气缸,所述气缸的底部固定连接有切削电机。
作为优选,所述切削电机的输出端通过紧固螺丝固定连接有安装板,所述安装板的底部固定连接有切削头。
作为优选,所述横向调节机构包括:第一伺服电机、螺杆、螺套和连接杆;
所述底箱一侧的顶部固定连接有第一伺服电机,所述第一伺服电机的输出端固定连接有螺杆,所述螺杆远离第一伺服电机的一端通过轴承活动连接于底箱内壁另一侧的顶部;
所述螺杆的表面螺纹连接有螺套,所述螺套的顶部固定连接有连接杆,且连接杆的顶部固定连接有纵向调节机构。
作为优选,所述横向调节机构还包括:滑块、滑槽和通槽;
所述螺套的底部固定连接有滑块,所述隔板的顶部开设有滑槽,所述滑块的底部滑动连接于滑槽的内腔中;
所述底箱顶部的一侧开设有通槽,所述连接杆的顶部贯穿通槽的内腔并延伸至底箱的上方。
作为优选,所述纵向调节机构包括:支撑座、第二纵向滑座和第二纵向滑动器;
所述连接杆的顶部固定连接有支撑座,所述支撑座的顶部固定连接有第二纵向滑座,所述第二纵向滑座的顶部滑动连接有第二纵向滑动器,所述第二纵向滑动器的顶部固定连接有角度调节机构。
作为优选,所述角度调节机构包括:固定板、第一竖板、第一转杆、第一齿轮、第一电动伸缩杆、第二竖板、第二电动伸缩杆、夹板和防滑垫;
所述第二纵向滑动器的顶部固定连接有固定板,所述固定板顶部的一侧固定连接有第一竖板,所述第一竖板内表面的顶部通过轴承活动连接有第一转杆,所述第一转杆表面的外侧固定连接有第一齿轮,所述第一转杆的内侧固定连接有第一电动伸缩杆;
所述固定板顶部的另一侧固定连接有第二竖板,所述第二竖板的内侧通过转轴活动连接有第二电动伸缩杆;
所述第一电动伸缩杆的输出端与第二电动伸缩杆的输出端均固定连接有夹板,所述夹板的内侧粘合有防滑垫。
作为优选,所述角度调节机构还包括:横板、第二伺服电机、主动锥形齿轮、第二转杆、第二齿轮和从动锥形齿轮;
所述第一竖板外侧的顶部固定连接有横板,所述横板的顶部固定连接有第二伺服电机,所述第二伺服电机的输出端固定连接有主动锥形齿轮;
所述第一竖板外侧的底部通过轴承活动连接有第二转杆,所述第二转杆表面的内侧固定连接有第二齿轮,所述第二转杆表面的外侧固定连接有从动锥形齿轮;
所述第一齿轮与第二齿轮之间通过齿牙啮合,所述主动锥形齿轮与从动锥形齿轮之间通过齿牙啮合。
本发明提供了一种具有工件多自由度移动的数控机床。具备以下有益效果:
1、本方案根据上述背景技术中提出的,设置了横向调节机构,横向调节机构通过纵向调节机构和角度调节机构带动工件进行移动,方便对工件进行横向水平移动,设置了纵向调节机构,纵向调节机构通过角度调节机构带动工件进行移动,方便对工件进行纵向水平移动,设置了角度调节机构,角度调节机构带动工件进行转动,方便对工件进行多角度移动,通过以上结构的配合使用,解决了现有的数控机床在使用时不具备使工件进行多自由度移动的功能,降低对工件的加工效率,从而不便于人们使用的问题。
2、本发明通过设置横向滑座和横向滑动器,方便对切削头的加工位置进行横向调节,通过设置第一纵向滑座和第一纵向滑动器,方便对切削头的加工位置进行纵向调节,通过设置气缸,方便对切削头的加工高度进行调节,通过设置安装板,方便对切削头进行拆装,通过设置防尘网,有效提高挡板内腔中的散热效率,通过设置玻璃门板,避免加工废屑飞溅对作业人员造成伤害,通过设置防滑垫,有效提高对工件的夹持效果,通过设置滑块和滑槽,有效提高螺套在水平移动过程中的稳定性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明中切削机构的结构示意图;
图3为本发明中纵向调节机构和角度调节机构的结构示意图;
图4为本发明中底箱的左视结构示意图;
图5为本发明图4中a-a线的剖面结构示意图。
其中,1、底板;2、底箱;3、挡板;4、防尘网;5、顶板;6、切削机构;601、横向滑座;602、横向滑动器;603、第一纵向滑座;604、第一纵向滑动器;605、气缸;606、切削电机;607、安装板;608、切削头;7、横向调节机构;701、第一伺服电机;702、螺杆;703、螺套;704、连接杆;705、滑块;706、滑槽;707、通槽;8、纵向调节机构;801、支撑座;802、第二纵向滑座;803、第二纵向滑动器;9、角度调节机构;901、固定板;902、第一竖板;903、第一转杆;904、第一齿轮;905、第一电动伸缩杆;906、第二竖板;907、第二电动伸缩杆;908、夹板;909、防滑垫;910、横板;911、第二伺服电机;912、主动锥形齿轮;913、第二转杆;914、第二齿轮;915、从动锥形齿轮;10、玻璃门板;11、隔板。
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。
如图1-图5所示,本发明实施例提供一种具有工件多自由度移动的数控机床,包括底板1,底板1的顶部固定连接有底箱2,底箱2内腔的中端固定连接有隔板11,隔板11的上方设置有横向调节机构7,横向调节机构7的顶部设置有纵向调节机构8,纵向调节机构8的顶部设置有角度调节机构9,底箱2顶部的外侧固定连接有挡板3,挡板3的顶部固定连接有顶板5,顶板5的底部设置有切削机构6。
根据图1所示,挡板3的两侧均镶嵌有防尘网4,挡板3前侧的两侧均通过合页活动连接有玻璃门板10;
通过设置防尘网4,有效提高挡板3内腔中的散热效率,通过设置玻璃门板10,避免加工废屑飞溅对作业人员造成伤害。
根据图2所示,切削机构6包括:横向滑座601、横向滑动器602、第一纵向滑座603、第一纵向滑动器604、气缸605和切削电机606,顶板5的底部固定连接有横向滑座601,横向滑座601的内腔滑动连接有横向滑动器602,横向滑动器602的底部固定连接有第一纵向滑座603,第一纵向滑座603的内腔滑动连接有第一纵向滑动器604,第一纵向滑动器604的底部固定连接有气缸605,气缸605的底部固定连接有切削电机606,切削电机606的输出端通过紧固螺丝固定连接有安装板607,安装板607的底部固定连接有切削头608;
通过设置横向滑座601和横向滑动器602,方便对切削头608的加工位置进行横向调节,通过设置第一纵向滑座603和第一纵向滑动器604,方便对切削头608的加工位置进行纵向调节,通过设置气缸605,方便对切削头608的加工高度进行调节,通过设置安装板607,方便对切削头608进行拆装。
根据图3所示,纵向调节机构8包括:支撑座801、第二纵向滑座802和第二纵向滑动器803,连接杆704的顶部固定连接有支撑座801,支撑座801的顶部固定连接有第二纵向滑座802,第二纵向滑座802的顶部滑动连接有第二纵向滑动器803,第二纵向滑动器803的顶部固定连接有角度调节机构9。
根据图3所示,角度调节机构9包括:固定板901、第一竖板902、第一转杆903、第一齿轮904、第一电动伸缩杆905、第二竖板906、第二电动伸缩杆907、夹板908和防滑垫909,第二纵向滑动器803的顶部固定连接有固定板901,固定板901顶部的一侧固定连接有第一竖板902,第一竖板902内表面的顶部通过轴承活动连接有第一转杆903,第一转杆903表面的外侧固定连接有第一齿轮904,第一转杆903的内侧固定连接有第一电动伸缩杆905,固定板901顶部的另一侧固定连接有第二竖板906,第二竖板906的内侧通过转轴活动连接有第二电动伸缩杆907,第一电动伸缩杆905的输出端与第二电动伸缩杆907的输出端均固定连接有夹板908,夹板908的内侧粘合有防滑垫909;
通过设置防滑垫909,有效提高对工件的夹持效果;
根据图3所示,角度调节机构9还包括:横板910、第二伺服电机911、主动锥形齿轮912、第二转杆913、第二齿轮914和从动锥形齿轮915,第一竖板902外侧的顶部固定连接有横板910,横板910的顶部固定连接有第二伺服电机911,第二伺服电机911的输出端固定连接有主动锥形齿轮912,第一竖板902外侧的底部通过轴承活动连接有第二转杆913,第二转杆913表面的内侧固定连接有第二齿轮914,第二转杆913表面的外侧固定连接有从动锥形齿轮915,第一齿轮904与第二齿轮914之间通过齿牙啮合,主动锥形齿轮912与从动锥形齿轮915之间通过齿牙啮合。
根据图4-图5所示,横向调节机构7包括:第一伺服电机701、螺杆702、螺套703和连接杆704,底箱2一侧的顶部固定连接有第一伺服电机701,第一伺服电机701的输出端固定连接有螺杆702,螺杆702远离第一伺服电机701的一端通过轴承活动连接于底箱2内壁另一侧的顶部,螺杆702的表面螺纹连接有螺套703,螺套703的顶部固定连接有连接杆704,且连接杆704的顶部固定连接有纵向调节机构8;
根据图5所示,横向调节机构7还包括:滑块705、滑槽706和通槽707,螺套703的底部固定连接有滑块705,隔板11的顶部开设有滑槽706,滑块705的底部滑动连接于滑槽706的内腔中,底箱2顶部的一侧开设有通槽707,连接杆704的顶部贯穿通槽707的内腔并延伸至底箱2的上方;
通过设置滑块705和滑槽706,有效提高螺套703在水平移动过程中的稳定性。
工作原理:
首先外置控制器控制第一电动伸缩杆905和第二电动伸缩杆907的输出端向内侧延伸,第一电动伸缩杆905和第二电动伸缩杆907分别带动其内侧的第二电动伸缩杆907向内侧移动,使防滑垫909的内侧与工件的外侧接触,对工件进行固定后;
通过外置控制器控制第一伺服电机701,第一伺服电机701的输出端带动螺杆702进行转动,螺杆702通过螺纹的作用带动螺套703进行水平移动,螺套703带动连接杆704进行水平移动,连接杆704通过纵向调节机构8和角度调节机构9带动工件进行水平移动,方便对工件的位置进行横向水平调节;
通过外置控制器控制第二纵向滑动器803进行前后移动,第二纵向滑动器803通过角度调节机构9带动工件进行前后移动,方便对工件的位置进行纵向水平调节;
通过外置控制器控制第二伺服电机911,第二伺服电机911的输出端带动主动锥形齿轮912进行转动,主动锥形齿轮912通过齿牙啮合的作用带动从动锥形齿轮915进行转动,从动锥形齿轮915通过第二转杆913带动第二齿轮914进行转动,第二齿轮914通过齿牙啮合的作用带动第一齿轮904进行转动,第一齿轮904通过第一转杆903带动第一电动伸缩杆905进行转动,第一电动伸缩杆905通过夹板908和防滑垫909带动工件进行转动,方便对工件的位置进行圆周调节;
通过以上结构的配合使用,方便对工件进行多角度调节,达到工件多自由度移动的目的,解决了现有的数控机床在使用时不具备使工件进行多自由度移动的功能,降低对工件的加工效率,从而不便于人们使用的问题(本申请中外置控制器为PLC控制器,同时,外置控制器的两个接线端通过导线连接有电源插头,且本申请中采用市电进行供电)。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所做的举例,而并非是对本发明实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种具有工件多自由度移动的数控机床,包括底板(1),其特征在于:所述底板(1)的顶部固定连接有底箱(2),所述底箱(2)内腔的中端固定连接有隔板(11),所述隔板(11)的上方设置有横向调节机构(7),所述横向调节机构(7)的顶部设置有纵向调节机构(8),所述纵向调节机构(8)的顶部设置有角度调节机构(9),所述底箱(2)顶部的外侧固定连接有挡板(3),所述挡板(3)的顶部固定连接有顶板(5),所述顶板(5)的底部设置有切削机构(6)。
2.根据权利要求1所述的一种具有工件多自由度移动的数控机床,其特征在于:所述挡板(3)的两侧均镶嵌有防尘网(4),所述挡板(3)前侧的两侧均通过合页活动连接有玻璃门板(10)。
3.根据权利要求1所述的一种具有工件多自由度移动的数控机床,其特征在于:所述切削机构(6)包括:横向滑座(601)、横向滑动器(602)、第一纵向滑座(603)、第一纵向滑动器(604)、气缸(605)和切削电机(606);
所述顶板(5)的底部固定连接有横向滑座(601),所述横向滑座(601)的内腔滑动连接有横向滑动器(602),所述横向滑动器(602)的底部固定连接有第一纵向滑座(603),所述第一纵向滑座(603)的内腔滑动连接有第一纵向滑动器(604),所述第一纵向滑动器(604)的底部固定连接有气缸(605),所述气缸(605)的底部固定连接有切削电机(606)。
4.根据权利要求3所述的一种具有工件多自由度移动的数控机床,其特征在于:所述切削电机(606)的输出端通过紧固螺丝固定连接有安装板(607),所述安装板(607)的底部固定连接有切削头(608)。
5.根据权利要求1所述的一种具有工件多自由度移动的数控机床,其特征在于:所述横向调节机构(7)包括:第一伺服电机(701)、螺杆(702)、螺套(703)和连接杆(704);
所述底箱(2)一侧的顶部固定连接有第一伺服电机(701),所述第一伺服电机(701)的输出端固定连接有螺杆(702),所述螺杆(702)远离第一伺服电机(701)的一端通过轴承活动连接于底箱(2)内壁另一侧的顶部;
所述螺杆(702)的表面螺纹连接有螺套(703),所述螺套(703)的顶部固定连接有连接杆(704),且连接杆(704)的顶部固定连接有纵向调节机构(8)。
6.根据权利要求5所述的一种具有工件多自由度移动的数控机床,其特征在于:所述横向调节机构(7)还包括:滑块(705)、滑槽(706)和通槽(707);
所述螺套(703)的底部固定连接有滑块(705),所述隔板(11)的顶部开设有滑槽(706),所述滑块(705)的底部滑动连接于滑槽(706)的内腔中;
所述底箱(2)顶部的一侧开设有通槽(707),所述连接杆(704)的顶部贯穿通槽(707)的内腔并延伸至底箱(2)的上方。
7.根据权利要求5所述的一种具有工件多自由度移动的数控机床,其特征在于:所述纵向调节机构(8)包括:支撑座(801)、第二纵向滑座(802)和第二纵向滑动器(803);
所述连接杆(704)的顶部固定连接有支撑座(801),所述支撑座(801)的顶部固定连接有第二纵向滑座(802),所述第二纵向滑座(802)的顶部滑动连接有第二纵向滑动器(803),所述第二纵向滑动器(803)的顶部固定连接有角度调节机构(9)。
8.根据权利要求7所述的一种具有工件多自由度移动的数控机床,其特征在于:所述角度调节机构(9)包括:固定板(901)、第一竖板(902)、第一转杆(903)、第一齿轮(904)、第一电动伸缩杆(905)、第二竖板(906)、第二电动伸缩杆(907)、夹板(908)和防滑垫(909);
所述第二纵向滑动器(803)的顶部固定连接有固定板(901),所述固定板(901)顶部的一侧固定连接有第一竖板(902),所述第一竖板(902)内表面的顶部通过轴承活动连接有第一转杆(903),所述第一转杆(903)表面的外侧固定连接有第一齿轮(904),所述第一转杆(903)的内侧固定连接有第一电动伸缩杆(905);
所述固定板(901)顶部的另一侧固定连接有第二竖板(906),所述第二竖板(906)的内侧通过转轴活动连接有第二电动伸缩杆(907);
所述第一电动伸缩杆(905)的输出端与第二电动伸缩杆(907)的输出端均固定连接有夹板(908),所述夹板(908)的内侧粘合有防滑垫(909)。
9.根据权利要求8所述的一种具有工件多自由度移动的数控机床,其特征在于:所述角度调节机构(9)还包括:横板(910)、第二伺服电机(911)、主动锥形齿轮(912)、第二转杆(913)、第二齿轮(914)和从动锥形齿轮(915);
所述第一竖板(902)外侧的顶部固定连接有横板(910),所述横板(910)的顶部固定连接有第二伺服电机(911),所述第二伺服电机(911)的输出端固定连接有主动锥形齿轮(912);
所述第一竖板(902)外侧的底部通过轴承活动连接有第二转杆(913),所述第二转杆(913)表面的内侧固定连接有第二齿轮(914),所述第二转杆(913)表面的外侧固定连接有从动锥形齿轮(915);
所述第一齿轮(904)与第二齿轮(914)之间通过齿牙啮合,所述主动锥形齿轮(912)与从动锥形齿轮(915)之间通过齿牙啮合。
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