CN115609052A - 一种高精度机床用直驱式铣削装置及铣削工艺 - Google Patents

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CN115609052A CN202211203177.2A CN202211203177A CN115609052A CN 115609052 A CN115609052 A CN 115609052A CN 202211203177 A CN202211203177 A CN 202211203177A CN 115609052 A CN115609052 A CN 115609052A
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Abstract

本发明公开了一种高精度机床用直驱式铣削装置及铣削工艺，调节机构包括套筒，套筒表面通过螺丝固定安装有套壳，套壳的内腔固定连接有伺服电机，套筒一端的内腔固定套接有轴承，轴承和套筒内腔设有转动轴，转动轴的一端通过销钉活动连接有连接板，连接板的内腔设置有紧固机构，转动轴一端的内壁固定连接有齿轮条，转动轴的顶部固定连接有转动组件，转动组件的内腔转动套接有推动气缸，转动轴的一端和伺服电机的输出端均固定连接有锥齿轮，连接板的内腔对称固定开设有滑槽，本发明涉及数控机床技术领域。该高精度机床用直驱式铣削装置及铣削工艺，解决由于只能进行上下的移动，却无法进行左右和前后的移动，对工件进行特殊面加工的问题。

Description

一种高精度机床用直驱式铣削装置及铣削工艺
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种高精度机床用直驱式铣削装 置及铣削工艺。
背景技术
铣床主要指用铣刀对工件多种表面进行加工的机床。通常铣刀以旋转运 动为主运动，工件和铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽，也可 以加工各种曲面、齿轮等，但铣床中用的铣削装置一般都是从上向下直驱式 对工件进行铣削，但由于只能进行上下的移动，却无法进行左右和前后的移 动，对工件进行特殊面加工的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高精度机床用直驱式铣削装置 及铣削工艺，解决了由于只能进行上下的移动，却无法进行左右和前后的移 动，对工件进行特殊面加工的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高精度机床 用直驱式铣削装置，包括机床滑轨、调节机构和铣削传动机构，且调节机构 设置在机床滑轨的表面，所述铣削传动机构设置在调节机构的一端。
所述调节机构包括套筒，所述套筒表面通过螺丝固定安装有套壳，所述 套壳的内腔固定连接有伺服电机，所述套筒一端的内腔固定套接有轴承，所 述轴承和套筒内腔设有转动轴，所述转动轴的一端通过销钉活动连接有连接 板，所述连接板的内腔设置有紧固机构，所述转动轴一端的内壁固定连接有 齿轮条，所述转动轴的顶部固定连接有转动组件，所述转动组件的内腔转动 套接有推动气缸，所述转动轴的一端和伺服电机的输出端均固定连接有锥齿 轮，所述连接板的内腔对称固定开设有滑槽。
所述紧固机构包括升降气缸和U型板，且U型板的侧面一体式延伸有挤 压板，所述挤压板的表面固定开设有滑动槽，所述挤压板的顶部固定连接有 挡块，所述U型板的一端对称固定连接有弹簧，所述升降气缸的伸缩端固定 连接有连接杆，所述连接杆的表面固定连接有挤压块。
优选的，所述铣削传动机构包括竖直外壳、连接壳和底部外壳，且竖直 外壳，连接壳和底部外壳均相互连通，所述竖直外壳的内腔固定连接有电机， 且电机的输出端固定连接有第三齿轮，所述底部外壳的底部转动设置有刀头， 所述刀头的插入端设有铣刀，所述刀头的顶部固定连接有转动杆，且转动杆 的一端固定连接有第一齿轮，所述连接壳内腔的中间通过连接柱转动套接有 第二齿轮。
优选的，所述连接盘固定连接在底部外壳的侧面上，所述推动气缸的一 端转动设置在连接壳的底部，所述套筒的一端位于在机床滑轨的表面上。
优选的，所述第三齿轮、第二齿轮和第一齿轮相互啮合连接，且大小不 同，所述转动杆的顶部延伸至连接壳的内腔中。
优选的，所述连接板的一端通过螺丝安装有连接盘，所述套壳的顶部通 过螺丝安装有顶盖。
优选的，所述转动轴的一端为圆形状，且轴承固定套接在转动轴一端圆 形状的表面上，所述齿轮条的上下端延伸出转动轴表面外，所述锥齿轮相互 啮合连接。
优选的，所述伺服电机的输出端贯穿套壳的内壁和套筒的顶部，并延伸 至套筒的内腔中。
优选的，所述升降气缸固定连接在连接板的顶部，所述U型板滑动套接 在滑槽的内腔中，且挤压板贯穿连接板的内壁，并延伸至连接板一端外。
优选的，所述弹簧的一端固定连接在滑槽的内壁上，所述挤压板的一端 为梯形状，所述连接杆滑动套接在滑动槽的内腔，所述挤压块和挡块相互对 齐。
本发明还公开一种高精度机床用直驱式铣削工艺，其具体包括以下步骤：
S1、左右调节工作时，首先启动套壳，使其带动锥齿轮进行啮合转动， 通过转动轴带动铣削传动机构进行转动，实现铣削传动机构的左右移动；
S2、前后调节工作时，启动转动组件内腔的推动气缸，使推动气缸进行 伸缩带动铣削传动机构进行前后的移动，实现铣削传动机构前后的移动；
S3、紧固工作时，启动位于连接板顶部的升降气缸，升降气缸的伸缩端 会带动连接杆向下移动，使挤压块挤压在挡块的表面上，推动U型板和挤压 板移动，并插入到齿轮条中，这样可以对倾斜的铣削传动机构进行紧固，防 止在与工件铣削时，产生的冲击力会造成铣削传动机构的晃动，提高铣削的 精度；
S4、铣削工作时，启动机床滑轨，使机床滑轨带动调节机构和铣削传动 机构下降，然后启动竖直外壳中的电机，电机带动使第三齿轮、第一齿轮和 第二齿轮进行啮合转动，从而通过转动杆带动刀头和铣刀进行转动，最后对 工件进行铣削即可。
有益效果
本发明提供了一种高精度机床用直驱式铣削装置及铣削工艺。与现有技 术相比具备以下有益效果：
1、该高精度机床用直驱式铣削装置及铣削工艺，通过启动套壳内腔的伺 服电机，使伺服电机的输出端正反转带动两个锥齿轮进行啮合连接，带动转 动轴在套筒和轴承内腔进行转动，从而带动铣削传动机构也进行转动，实现 铣削传动机构的左右移动。
2、该高精度机床用直驱式铣削装置及铣削工艺，通过启动转动组件内腔 的推动气缸，使推动气缸进行伸缩，以及连接板通过销钉的活动连接，从而 可以通过推动气缸的伸缩来带动铣削传动机构进行前后的移动，实现铣削传 动机构前后的移动。
3、该高精度机床用直驱式铣削装置及铣削工艺，通过铣削传动机构进行 前后移动时，其连接板会带动紧固机构也进行移动，当调节好前后移动的位 置时，启动位于连接板顶部的升降气缸，升降气缸的伸缩端会带动连接杆在 连接板和滑动槽的内腔中进行向下移动，使挤压块挤压在挡块的表面上，随 着挤压挡块，会推动U型板在滑槽的内腔中进行滑动，同时一体式延伸的挤 压板也会移动，并插入到齿轮条中，这样可以对倾斜的铣削传动机构进行紧 固，防止在与工件铣削时，产生的冲击力会造成铣削传动机构的晃动，提高铣削的精度。
4、该高精度机床用直驱式铣削装置及铣削工艺，通过设置U型板是为了 留出连接板中间安装孔的位置，使连接板中间可以连接销钉，从而在完成紧 固时，还不会影响连接板一端铣削传动机构前后移动的问题。
5、该高精度机床用直驱式铣削装置及铣削工艺，通过挤压板的一端为梯 形状，通过梯形状可以与齿轮条之间的齿峰相互匹配，方便插入，而挤压板 一端的梯形状大于齿轮条之间齿峰，可以在插入的时候紧贴在齿轮条的齿峰 中。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构铣削传动机构示意图；
图3为本发明结构调节机构示意图；
图4为本发明结构调节机构剖视图；
图5为本发明结构转动轴示意图；
图6为本发明结构转动轴局部示意图；
图7为本发明结构连接板和紧固机构示意图；
图8为本发明结构连接板和紧固机构剖视图；
图9为本发明结构紧固机构示意图；
图10为本发明结构U型板和挤压板示意图。
图中：1、机床滑轨；2、调节机构；21、套筒；22、套壳；23、顶盖； 24、轴承；25、转动轴；26、转动组件；27、推动气缸；28、销钉；29、连 接盘；210、连接板；2101、滑槽；211、紧固机构；2111、升降气缸；2112、 连接杆；2113、U型板；2114、挡块；2115、挤压块；2116、弹簧；2117、滑 动槽；2118、挤压板；212、齿轮条；213、锥齿轮；214、伺服电机；3、铣 削传动机构；31、竖直外壳；32、连接壳；33、底部外壳；34、刀头；35、 铣刀；36、转动杆；37、第一齿轮；38、第二齿轮；39、第三齿轮；310、电 机。
具体实施方式
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，本发明实施例提供一种技术方案：一种高精度机床用直驱式 铣削装置，包括机床滑轨1、调节机构2和铣削传动机构3，且调节机构2设 置在机床滑轨1的表面，铣削传动机构3设置在调节机构2的一端。
请参阅图3-8，调节机构2包括套筒21，套筒21表面通过螺丝固定安装 有套壳22，套壳22的内腔固定连接有伺服电机214，套筒21一端的内腔固 定套接有轴承24，轴承24和套筒21内腔设有转动轴25，转动轴25的一端 通过销钉28活动连接有连接板210，连接板210的内腔设置有紧固机构211， 转动轴25一端的内壁固定连接有齿轮条212，转动轴25的顶部固定连接有转 动组件26，转动组件26的内腔转动套接有推动气缸27，转动轴25的一端和伺服电机214的输出端均固定连接有锥齿轮213，连接板210的内腔对称固定 开设有滑槽2101，连接盘29固定连接在底部外壳33的侧面上，推动气缸27 的一端转动设置在连接壳32的底部，套筒21的一端位于在机床滑轨1的表 面上，伺服电机214的输出端贯穿套壳22的内壁和套筒21的顶部，并延伸 至套筒21的内腔中。
请参阅图9-10，紧固机构211包括升降气缸2111和U型板2113，另外 设置U型板2113是为了留出连接板210中间安装孔的位置，使连接板210中 间可以连接销钉28，从而在完成紧固时，还不会影响连接板210一端铣削传 动机构3的前后移动。
且U型板2113的侧面一体式延伸有挤压板2118，挤压板2118的表面固 定开设有滑动槽2117，挤压板2118的顶部固定连接有挡块2114，U型板2113 的一端对称固定连接有弹簧2116，升降气缸2111的伸缩端固定连接有连接杆 2112，连接杆2112的表面固定连接有挤压块2115，升降气缸2111固定连接 在连接板210的顶部，U型板2113滑动套接在滑槽2101的内腔中，且挤压板 2118贯穿连接板210的内壁，并延伸至连接板210一端外。
弹簧2116的一端固定连接在滑槽2101的内壁上，挤压板2118的一端为 梯形状，通过梯形状可以与齿轮条212之间的齿峰相互匹配，方便插入，而 挤压板2118一端的梯形状大于齿轮条212之间齿峰，可以在插入的时候紧贴 在齿轮条212的齿峰中。
连接杆2112滑动套接在滑动槽2117的内腔，挤压块2115和挡块2114 相互对齐，其中挤压块2115的一边和挡块2114均为相反的倾斜状，这样在 下降的时候，使挤压块2115可以对挡块2114进行滑动挤压。
请参阅图3，铣削传动机构3包括竖直外壳31、连接壳32和底部外壳33， 且竖直外壳31，连接壳32和底部外壳33均相互连通，竖直外壳31的内腔固 定连接有电机310，且电机310的输出端固定连接有第三齿轮39，底部外壳33的底部转动设置有刀头34，刀头34的插入端设有铣刀35，刀头34的顶部 固定连接有转动杆36，且转动杆36的一端固定连接有第一齿轮37，连接壳 32内腔的中间通过连接柱转动套接有第二齿轮38，转动杆36的顶部延伸至连接壳32的内腔中。
第三齿轮39、第二齿轮38和第一齿轮37相互啮合连接，且大小不同， 其中第三齿轮39、第二齿轮38和第一齿轮37的带下从左到右一侧变小，且 第三齿轮39、第二齿轮38和第一齿轮37相互平齐，通过小齿轮带动大齿轮 转动，从而增加转动的扭矩强度。
连接板210的一端通过螺丝安装有连接盘29，套壳22的顶部通过螺丝安 装有顶盖23，其中打开顶盖23，可以方便对伺服电机214进行查看，且伺服 电机214通过外部控制器控制正反转。
转动轴25的一端为圆形状，通过圆形状方便在套筒21内腔的转动，且 轴承24固定套接在转动轴25一端圆形状的表面上，以及轴承24可以更好的 是转动轴25进行转动，齿轮条212的上下端延伸出转动轴25表面外，锥齿 轮213相互啮合连接。
本发明实施例提供一种技术方案：一种高精度机床用直驱式铣削工艺， 具体包括以下步骤：
S1、左右调节工作时，首先启动套壳22内腔的伺服电机214，使伺服电 机214的输出端正反转带动两个锥齿轮213进行啮合连接，带动转动轴25在 套筒21和轴承24内腔进行转动，从而带动铣削传动机构3也进行转动，实 现铣削传动机构3的左右移动；
S2、前后调节工作时，启动转动组件26内腔的推动气缸27，使推动气缸 27进行伸缩，以及连接板210通过销钉28的活动连接，从而可以通过推动气 缸27的伸缩来带动铣削传动机构3进行前后的移动，实现铣削传动机构3前 后的移动；
S3、紧固工作时，在铣削传动机构3进行前后移动时，其连接板210会 带动紧固机构211也进行移动，当调节好前后移动的位置时，启动位于连接 板210顶部的升降气缸2111，升降气缸2111的伸缩端会带动连接杆2112在 连接板210和滑动槽2117的内腔中进行向下移动，使挤压块2115挤压在挡 块2114的表面上，随着挤压挡块2114，会推动U型板2113在滑槽2101的内 腔中进行滑动，同时一体式延伸的挤压板2118也会移动，并插入到齿轮条212 中，这样可以对倾斜的铣削传动机构3进行紧固，防止在与工件铣削时，产 生的冲击力会造成铣削传动机构3的晃动，提高铣削的精度，然后当铣削传 动机构3再次需要调节位置和复位时，使升降气缸2111的伸缩端带动连接杆 2112上升，使挤压块2115离开挡块2114，失去挤压力时，在弹簧2116的弹 力下，会带动U型板2113和挤压板2118复位，使挤压板2118的一端离开齿 轮条212，然后再通过S2步骤进行前后调节即可；
S4、铣削工作时，启动机床滑轨1，使机床滑轨1带动调节机构2和铣削 传动机构3下降，然后启动竖直外壳31中的电机310，电机310的输出端会 进行转动，使第三齿轮39、第一齿轮37和第二齿轮38进行啮合转动，从而 使转动杆36带动底部外壳33底部的刀头34进行转动，使刀头34在带动铣 刀35转动，从而对工件进行铣削即可。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有 技术。
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 (10)

1.一种高精度机床用直驱式铣削装置，包括机床滑轨(1)、调节机构(2)和铣削传动机构(3)，且调节机构(2)设置在机床滑轨(1)的表面，所述铣削传动机构(3)设置在调节机构(2)的一端，其特征在于：
所述调节机构(2)包括套筒(21)，所述套筒(21)表面通过螺丝固定安装有套壳(22)，所述套壳(22)的内腔固定连接有伺服电机(214)，所述套筒(21)一端的内腔固定套接有轴承(24)，所述轴承(24)和套筒(21)内腔设有转动轴(25)，所述转动轴(25)的一端通过销钉(28)活动连接有连接板(210)，所述连接板(210)的内腔设置有紧固机构(211)，所述转动轴(25)一端的内壁固定连接有齿轮条(212)，所述转动轴(25)的顶部固定连接有转动组件(26)，所述转动组件(26)的内腔转动套接有推动气缸(27)，所述转动轴(25)的一端和伺服电机(214)的输出端均固定连接有锥齿轮(213)，所述连接板(210)的内腔对称固定开设有滑槽(2101)；
所述紧固机构(211)包括升降气缸(2111)和U型板(2113)，且U型板(2113)的侧面一体式延伸有挤压板(2118)，所述挤压板(2118)的表面固定开设有滑动槽(2117)，所述挤压板(2118)的顶部固定连接有挡块(2114)，所述U型板(2113)的一端对称固定连接有弹簧(2116)，所述升降气缸(2111)的伸缩端固定连接有连接杆(2112)，所述连接杆(2112)的表面固定连接有挤压块(2115)。
2.根据权利要求1所述的一种高精度机床用直驱式铣削装置，其特征在于：所述铣削传动机构(3)包括竖直外壳(31)、连接壳(32)和底部外壳(33)，且竖直外壳(31)，连接壳(32)和底部外壳(33)均相互连通，所述竖直外壳(31)的内腔固定连接有电机(310)，且电机(310)的输出端固定连接有第三齿轮(39)，所述底部外壳(33)的底部转动设置有刀头(34)，所述刀头(34)的插入端设有铣刀(35)，所述刀头(34)的顶部固定连接有转动杆(36)，且转动杆(36)的一端固定连接有第一齿轮(37)，所述连接壳(32)内腔的中间通过连接柱转动套接有第二齿轮(38)。
3.根据权利要求2所述的一种高精度机床用直驱式铣削装置，其特征在于：所述连接盘(29)固定连接在底部外壳(33)的侧面上，所述推动气缸(27)的一端转动设置在连接壳(32)的底部，所述套筒(21)的一端位于在机床滑轨(1)的表面上。
4.根据权利要求2所述的一种高精度机床用直驱式铣削装置，其特征在于：所述第三齿轮(39)、第二齿轮(38)和第一齿轮(37)相互啮合连接，且大小不同，所述转动杆(36)的顶部延伸至连接壳(32)的内腔中。
5.根据权利要求1所述的一种高精度机床用直驱式铣削装置，其特征在于：所述连接板(210)的一端通过螺丝安装有连接盘(29)，所述套壳(22)的顶部通过螺丝安装有顶盖(23)。
6.根据权利要求1所述的一种高精度机床用直驱式铣削装置，其特征在于：所述转动轴(25)的一端为圆形状，且轴承(24)固定套接在转动轴(25)一端圆形状的表面上，所述齿轮条(212)的上下端延伸出转动轴(25)表面外，所述锥齿轮(213)相互啮合连接。
7.根据权利要求1所述的一种高精度机床用直驱式铣削装置，其特征在于：所述伺服电机(214)的输出端贯穿套壳(22)的内壁和套筒(21)的顶部，并延伸至套筒(21)的内腔中。
8.根据权利要求1所述的一种高精度机床用直驱式铣削装置，其特征在于：所述升降气缸(2111)固定连接在连接板(210)的顶部，所述U型板(2113)滑动套接在滑槽(2101)的内腔中，且挤压板(2118)贯穿连接板(210)的内壁，并延伸至连接板(210)一端外。
9.根据权利要求8所述的一种高精度机床用直驱式铣削装置，其特征在于：所述弹簧(2116)的一端固定连接在滑槽(2101)的内壁上，所述挤压板(2118)的一端为梯形状，所述连接杆(2112)滑动套接在滑动槽(2117)的内腔，所述挤压块(2115)和挡块(2114)相互对齐。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种高精度机床用直驱式铣削工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、左右调节工作时，首先启动套壳(22)，使其带动锥齿轮(213)进行啮合转动，通过转动轴(25)带动铣削传动机构(3)进行转动，实现铣削传动机构(3)的左右移动；
S2、前后调节工作时，启动转动组件(26)内腔的推动气缸(27)，使推动气缸(27)进行伸缩带动铣削传动机构(3)进行前后的移动，实现铣削传动机构(3)前后的移动；
S3、紧固工作时，启动位于连接板(210)顶部的升降气缸(2111)，升降气缸(2111)的伸缩端会带动连接杆(2112)向下移动，使挤压块(2115)挤压在挡块(2114)的表面上，推动U型板(2113)和挤压板(2118)移动，并插入到齿轮条(212)中，这样可以对倾斜的铣削传动机构(3)进行紧固，防止在与工件铣削时，产生的冲击力会造成铣削传动机构(3)的晃动，提高铣削的精度；
S4、铣削工作时，启动机床滑轨(1)，使机床滑轨(1)带动调节机构(2)和铣削传动机构(3)下降，然后启动竖直外壳(31)中的电机(310)，电机(310)带动使第三齿轮(39)、第一齿轮(37)和第二齿轮(38)进行啮合转动，从而通过转动杆(36)带动刀头(34)和铣刀(35)进行转动，最后对工件进行铣削即可。
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