CN116021290B - 一种模型加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属模型加工，更具体的说是一种模型加工系统，包括机床台面、直线驱动机构Ⅰ和固定机构，其中所述固定机构包括两个延伸臂，调节两个延伸臂间距的直线驱动机构Ⅱ，延伸臂远离直线驱动机构Ⅱ的一端转动连接有圆柱滚子Ⅰ；所述固定机构镜像对称设有两个，所述直线驱动机构Ⅰ用于调节两个固定机构的间距。通过压板固定金属基材，压辊下降对金属基材上凹槽右侧区域向下推压，直至金属基材弯折断裂一分为二。通过组合方案的机床的特定流程的加工方式完成对金属基材的加工，无需多种机床，加工成本低。

Description

一种模型加工系统

技术领域

本发明涉及金属模型加工，更具体的说是一种模型加工系统。

背景技术

在制造形状复杂和不规则曲面的金属模型时，可以采用模具的方式加工，但模具成本较高。也可以采用机加工金属模型，依据机械模型的外观制造出三维数据模型，依据结构设计零部件，进行机器三维雕琢，由于这种制造方法更加昂贵，不合适数量少的定制模型加工。

发明内容

本发明提供一种模型加工系统，目的是可以采用组合加工的方式降低金属模型的加工成本。

上述目的通过以下技术方案来实现：

一种模型加工系统，包括机床台面、直线驱动机构Ⅰ和固定机构，其中所述固定机构包括两个延伸臂，调节两个延伸臂间距的直线驱动机构Ⅱ，延伸臂远离直线驱动机构Ⅱ的一端转动连接有圆柱滚子Ⅰ；所述固定机构镜像对称设有两个，所述直线驱动机构Ⅰ用于调节两个固定机构的间距。

进一步的，所述直线驱动机构Ⅰ包括双头丝杠Ⅰ，双头丝杠Ⅰ的两端各转动连接有一个支座Ⅰ，两个支座Ⅰ上固接有一个圆钢Ⅰ，支座Ⅰ上安装有用于驱动双头丝杠Ⅰ转动的电机Ⅱ；两个固定机构的左侧螺旋传动在双头丝杠Ⅰ的两侧，固定机构的左侧滑动连接在圆钢Ⅰ上。

进一步的，所述直线驱动机构Ⅱ包括双头丝杠Ⅱ，双头丝杠Ⅱ的两端各转动连接一个支座Ⅱ，两个支座Ⅱ上固接有一个圆钢Ⅱ；位于左侧的两个支座Ⅱ分别螺旋传动在双头丝杠Ⅰ的两侧，位于左侧的两个支座Ⅱ滑动连接在圆钢Ⅰ上。

进一步的，机床台面上设有弧槽，支座Ⅱ的下端固接有滑块，滑块滑动连接在弧槽内。

进一步的，还包括两个伸缩缸Ⅰ，伸缩缸Ⅰ的右端转动连接有圆柱滚子Ⅱ，两个圆柱滚子Ⅱ位于圆柱滚子Ⅰ的左侧。

进一步的，机床台面的中心设有圆口，机床台面上转动连接有位于所述圆口内的圆台，圆台的底部设有驱动自身转动的电机Ⅰ。

进一步的，还包括伸缩缸Ⅱ，通过伸缩缸Ⅱ驱动实现升降的基座，安装在基座上的伸缩缸Ⅲ，通过伸缩缸Ⅲ驱动实现升降的连接座，连接座上固接有轴，轴上转动连接有压辊，基座上滑动连接有复位杆，复位杆的上端固接有限位部，复位杆的下端固接有压板，复位杆上套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端分别与基座和压板接触，以及用于支撑伸缩缸Ⅱ的支撑架，压板设置在机床台面右端上方，压辊设置在压板的右侧。

进一步的，还包括固接在机床台面下端的伸缩缸Ⅳ，通过伸缩缸Ⅳ调节左右位置的机架，机架上转动连接有辊子。

进一步的，设置在机床台面右侧下方的托座，驱动托座实现升降的伸缩缸Ⅴ。

进一步的，位于右侧的支座Ⅱ的右端固接有延伸至机床台面右端的抱夹件。

本发明一种模型加工系统的有益效果为：

通过两组圆柱滚子Ⅰ调节间距来实现定位金属材质的数学模型基材，直线驱动机构的布置使机床台面的右侧方向导通无结构阻碍 ，通过设有弧槽，与滑块的配合，增加直线驱动机构Ⅱ移动的稳定性，保障包夹效果；配合上方设置的铣刀或切割件，或手持切割机对金属基材进行加工凹槽，以降低成本。保障圆台调节金属基材的凹槽与机床台面右端边缘平行时，金属基材在右移后能够使凹槽与机床台面右端边缘上下重合。最后压板固定金属基材，压辊下降对金属基材上凹槽右侧区域向下推压，直至金属基材弯折断裂一分为二。该方案便于金属基材在平面上进行半加工，避免进给过大损伤机床台面，通过组合方案的机床的特定流程的加工方式完成对金属基材的加工，无需多种机床，加工成本低。

附图说明

图1为本发明一种模型加工系统俯视图；

图2为模型加工系统的整体结构示意图；

图3为模型加工系统去支座Ⅰ后的底部结构示意图；

图4为模型加工系统去支座Ⅰ后的正视图；

图5为直线驱动机构Ⅰ的结构示意图；

图6为固定机构结构示意图；

图7为伸缩缸Ⅰ和圆柱滚子Ⅱ的结构示意图；

图8为伸缩缸Ⅱ、基座、伸缩缸Ⅲ、连接座、轴、压辊、复位杆和压板的结构示意图。

图中：机床台面11；圆台12；电机Ⅰ13； 弧槽14；双头丝杠Ⅰ21；支座Ⅰ22；圆钢Ⅰ23；电机Ⅱ24；双头丝杠Ⅱ31；支座Ⅱ32；圆钢Ⅱ33；滑块34；抱夹件35；延伸臂41；圆柱滚子Ⅰ42；伸缩缸Ⅰ51；圆柱滚子Ⅱ52；伸缩缸Ⅱ61；基座62；伸缩缸Ⅲ63；连接座64；轴65；压辊66；复位杆67；压板68；支撑架69；伸缩缸Ⅳ71；机架72；辊子73；托座81；伸缩缸Ⅴ82。

实施方式

一种模型加工系统，参考图1、2、5和6，包括机床台面11、直线驱动机构Ⅰ和固定机构；

其中所述直线驱动机构Ⅰ包括前后两侧螺纹旋向相反的双头丝杠Ⅰ21，双头丝杠Ⅰ21的两端各转动连接在一个支座Ⅰ22上，两个支座Ⅰ22上固接有一个圆钢Ⅰ23，位于后侧的支座Ⅰ22上固接有电机Ⅱ24，电机Ⅱ24的输出轴与电机Ⅱ24固接；两个固定机构的左侧螺旋传动在双头丝杠Ⅰ21的两侧，固定机构的左侧滑动连接在圆钢Ⅰ23上；其中，双头丝杠Ⅰ21和圆钢Ⅰ23位于机床台面11的左侧；

其中，所述固定机构包括两个延伸臂41、直线驱动机构Ⅱ和两个圆柱滚子Ⅰ42，具体的：所述直线驱动机构Ⅱ包括左右两侧螺纹旋向相反的双头丝杠Ⅱ31，双头丝杠Ⅱ31的两端各转动连接在一个支座Ⅱ32上，两个支座Ⅱ32上固接有一个圆钢Ⅱ33，延伸臂41远离双头丝杠Ⅱ31的一端转动连接一个圆柱滚子Ⅰ42；位于左侧的两个支座Ⅱ32分别螺旋传动在双头丝杠Ⅰ21的前后两侧，位于左侧的两个支座Ⅱ32滑动连接在圆钢Ⅰ23上；圆柱滚子Ⅰ42的底部靠近机床台面11的上端面设置；

其中，固定机构前后镜像对称设有两个，进而四个圆柱滚子Ⅰ42通过调节间距来实现定位金属材质的数学模型基材，例如正方形、长方形或三角形的金属基材；

为使固定机构的间距调节时移动更加平稳，在机床台面11上设有弧槽14，支座Ⅱ32的下端固接有滑块34，滑块34滑动连接在弧槽14内，此时机床台面11的右侧为导通的、为便于说明的，举例说明加工正方形的金属基材，在机床台面11上方假设X、Y轴直线驱动机构，可以采用丝杠驱动原理，不加以限定。用以带动电动机前后左右运动，利用电动机驱动切割件自转的金属基材切割，或电动机驱动铣刀沿正方形的金属基材的对角线加工出凹槽，以在基材表面分成两个直角三角形，也可以采用手持工具对金属基材进行加工出凹槽，相对封闭的机床结构，本申请对于手工或自动化均可以使用，具有使用的灵活性。所述导通便于加工出凹槽后的金属基材移动至机床台面11的边缘。

加工出凹槽后，先使圆柱滚子Ⅰ42的间距增加，使金属基材能够转动，以使凹槽与机床台面11的右端边缘水平，进一步的，机床台面11的中心设有圆口，机床台面11上转动连接有位于所述圆口内的圆台12，圆台12的底部设有驱动自身转动的电机Ⅰ13，电机Ⅰ13固定在地面上。当利用电机Ⅰ13带动圆台12转动时，圆台12带动金属基材转动。

为便于金属基材移动，还包括两个伸缩缸Ⅰ51，伸缩缸Ⅰ51的活动端朝右设置，伸缩缸Ⅰ51的活动端上固接有连接件，所述连接件从上方越过直线驱动机构Ⅰ，伸缩缸Ⅰ51的右端转动连接有圆柱滚子Ⅱ52，圆柱滚子Ⅱ52的下端面靠近机床台面11的上端面设置；其中，两个圆柱滚子Ⅱ52位于圆柱滚子Ⅰ42的左侧，其中两个伸缩缸Ⅰ51固接在机床台面11的左端；利用伸缩缸Ⅰ51带动圆柱滚子Ⅱ52左右移动，以将金属基材推送至机床台面11的右端边缘，以使所述凹槽与机床台面11的右端边缘上下重合；两个可以独立左右移动的圆柱滚子Ⅱ52可以同时推动壁面不规则的金属基材朝右移动，以保障圆台12调节金属基材的凹槽与机床台面11右端边缘平行时，金属基材在右移后能够使凹槽与机床台面11右端边缘上下重合。

金属基材整体通过机床台面11支撑，未采用轴槽配合的悬空固定方案进行加工，放置与固定更加灵活，适用不同形状的金属基材，最后通过弯折将金属基材按照凹槽的延伸方向弯折断裂形成两块三角形金属基材，随后在进行打磨端面去除毛刺。

进一步的，弯折金属基材采样如下方案：参考图2、4和8，还包括活动端朝下设置的伸缩缸Ⅱ61，伸缩缸Ⅱ61的活动端上固接有基座62，安装在基座62上的伸缩缸Ⅲ63，伸缩缸Ⅲ63的活动端由上至下穿过基座62，伸缩缸Ⅲ63的活动端上固接有连接座64，连接座64上固接有轴65，轴65上转动连接有压辊66，基座62上滑动连接有垂直的复位杆67，复位杆67的上端固接有限位部，复位杆67的下端固接有压板68，复位杆67上套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端分别与基座62和压板68接触，以及用于支撑伸缩缸Ⅱ61的支撑架69，压板68设置在机床台面11右端上方，压辊66设置在压板68的右侧；

进一步说明的，当金属基材的凹槽与机床台面11的右端边缘重合时，启动伸缩缸Ⅱ61带动压板68下降先行压持金属基材凹槽左侧的部分，使金属基材凹槽右侧部分悬空，随着压缩弹簧进一步压缩，压板68固定金属基材的力度逐渐增加，在这个过程中可以观察凹槽的位置是否偏移，随后压辊66下降对金属基材上凹槽右侧区域向下推压，直至金属基材弯折断裂一分为二。该方案便于金属基材在平面上进行半加工，避免进给过大损伤机床台面11，通过组合方案的机床的特定流程的加工方式完成对金属基材的加工。

进一步的，为避免弯折时金属基材未折断，还包括固接在机床台面11下端的伸缩缸Ⅳ71，伸缩缸Ⅳ71的活动端朝右设置，伸缩缸Ⅳ71的活动端上固接有机架72，机架72上转动连接有辊子73，辊子73用于向右移动推动弯折后的金属基材处于凹槽右侧的部分，使向下弯折的部分重新趋于水平，再配合压辊66下降进行反复弯折直至一分为二。

进一步的，还包括设置在机床台面11右侧下方的托座81，所述托座81的上端中部为V形凹槽，左右两端为水平结构，驱动托座81实现升降的伸缩缸Ⅴ82，托座81用于接收半圆结构的弧端面、三角结构的三角端面，或水平端面，通过伸缩缸Ⅴ82带动托座81升降来接收尺寸不同的金属基材，尺寸较小的金属基材弯折后的底部距地面较高，需要通过托座81升高来接收，反之需要通过托座81下降。

优选的，位于右侧的支座Ⅱ32的右端固接有延伸至机床台面11右端的抱夹件35，在确定金属基材的凹槽位置后，利用压板68下压金属基材的左侧区域，再结合两个抱夹件35对金属基材的前后两端进行抱夹，避免凹槽的位置改变，保证弯折成功。

Claims (7)

1.一种模型加工系统，包括机床台面（11）、直线驱动机构Ⅰ和固定机构，其中所述固定机构包括两个延伸臂（41），调节两个延伸臂（41）间距的直线驱动机构Ⅱ，延伸臂（41）远离直线驱动机构Ⅱ的一端转动连接有圆柱滚子Ⅰ（42）；所述固定机构镜像对称设有两个，所述直线驱动机构Ⅰ用于调节两个固定机构的间距；

所述模型加工系统还包括两个伸缩缸Ⅰ（51），伸缩缸Ⅰ（51）的右端转动连接有圆柱滚子Ⅱ（52），两个圆柱滚子Ⅱ（52）位于圆柱滚子Ⅰ（42）的左侧；

机床台面（11）的中心设有圆口，机床台面（11）上转动连接有位于所述圆口内的圆台（12），圆台（12）的底部设有驱动自身转动的电机Ⅰ（13）；

所述模型加工系统还包括伸缩缸Ⅱ（61），通过伸缩缸Ⅱ（61）驱动实现升降的基座（62），安装在基座（62）上的伸缩缸Ⅲ（63），通过伸缩缸Ⅲ（63）驱动实现升降的连接座（64），连接座（64）上固接有轴（65），轴（65）上转动连接有压辊（66），基座（62）上滑动连接有复位杆（67），复位杆（67）的上端固接有限位部，复位杆（67）的下端固接有压板（68），复位杆（67）上套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端分别与基座（62）和压板（68）接触，以及用于支撑伸缩缸Ⅱ（61）的支撑架（69），压板（68）设置在机床台面（11）右端上方，压辊（66）设置在压板（68）的右侧。

2.根据权利要求1所述的模型加工系统，所述直线驱动机构Ⅰ包括双头丝杠Ⅰ（21），双头丝杠Ⅰ（21）的两端各转动连接有一个支座Ⅰ（22），两个支座Ⅰ（22）上固接有一个圆钢Ⅰ（23），支座Ⅰ（22）上安装有用于驱动双头丝杠Ⅰ（21）转动的电机Ⅱ（24）；两个固定机构的左侧螺旋传动在双头丝杠Ⅰ（21）的两侧，固定机构的左侧滑动连接在圆钢Ⅰ（23）上。

3.根据权利要求2所述的模型加工系统，所述直线驱动机构Ⅱ包括双头丝杠Ⅱ（31），双头丝杠Ⅱ（31）的两端各转动连接一个支座Ⅱ（32），两个支座Ⅱ（32）上固接有一个圆钢Ⅱ（33）；位于左侧的两个支座Ⅱ（32）分别螺旋传动在双头丝杠Ⅰ（21）的两侧，位于左侧的两个支座Ⅱ（32）滑动连接在圆钢Ⅰ（23）上。

4.根据权利要求3所述的模型加工系统，机床台面（11）上设有弧槽（14），支座Ⅱ（32）的下端固接有滑块（34），滑块（34）滑动连接在弧槽（14）内。

5.根据权利要求1所述的模型加工系统，还包括固接在机床台面（11）下端的伸缩缸Ⅳ（71），通过伸缩缸Ⅳ（71）调节左右位置的机架（72），机架（72）上转动连接有辊子（73）。

6.根据权利要求5所述的模型加工系统，设置在机床台面（11）右侧下方的托座（81），驱动托座（81）实现升降的伸缩缸Ⅴ（82）。

7.根据权利要求6所述的模型加工系统，位于右侧的支座Ⅱ（32）的右端固接有延伸至机床台面（11）右端的抱夹件（35）。