CN117140184A - 一种高效的模具加工机床及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效的模具加工机床及加工方法，属于机床结构技术领域。机床包括底座，底座的上方设置有横梁，底座上设置有带动横梁上下移动的升降机构；底座上设置有支撑支撑台的固定座，固定座位于支撑台的中轴线上并与支撑台转动连接，模具安装在支撑台上，底座上设置有带动支撑台转动的转动机构一；横梁的下表面上设置有转动盘，横梁上设置有带动转动盘转动的转动机构二；转动盘的下方固定设置有安装架，安装架上设置有若干个呈圆周阵列分布的加工组件，安装架的内部设置有带动加工组件在安装架的底部同步的滑动的联动机构。本发明采用上述高效的模具加工机床及加工方法，能够解决现有的机床对模具加工效率比较低的问题。

Description

一种高效的模具加工机床及加工方法

技术领域

本发明涉及机床结构技术领域，尤其是涉及一种高效的模具加工机床及加工方法。

背景技术

在模具的加工过程中，经常需要用多种刀具对其进行加工。现有的机床结构中，一般多设置有一个主轴，主轴上安装一种刀具，加工完成后对刀具进行换刀，然后进行下一工序的加工。这种加工的方式需要频繁的进行换刀，影响模具加工的效率。为了提高换刀的效率，在机床上设置刀库，通过移动机构的游走进行换刀操作。但是移动机构在换刀时需要往复的游走，游走的过程中也影响模具的加工效率。

现有专利CN116038354B公开了一种车磨铣复合加工数控机床，驱动轴头的一侧插入有钻孔刀具，钻孔刀具的外壁一侧位置处设置有联动加工机构，联动加工组件包括钻孔刀具外壁一侧的铣刀，钻孔刀具外壁另一侧位置处设有磨刀，可以对工件进行大面积的磨铣操作，不需要进行换刀过程。但是该专利中铣刀和磨刀的相对位置不能变动，加工的局限性比较大。

圆盘类的模具上其表面设置有呈圆周阵列分布的结构，采用现有的机床结构只能对其进行逐次的加工，影响加工的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效的模具加工机床及加工方法，解决现有的机床对模具加工效率比较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种高效的模具加工机床，包括底座，底座的上方设置有横梁，底座上设置有带动横梁上下移动的升降机构；底座上设置有支撑支撑台的固定座，固定座位于支撑台的中轴线上并与支撑台转动连接，模具安装在支撑台上，底座上设置有带动支撑台转动的转动机构一；横梁的下表面上设置有转动盘，横梁上设置有带动转动盘转动的转动机构二；转动盘的下方固定设置有安装架，安装架上设置有若干个呈圆周阵列分布的加工组件，安装架的内部设置有带动加工组件在安装架的底部同步的滑动的联动机构。

优选的，所述升降机构包括立柱和丝杆一，立柱固定的竖直的设置在支撑台的两侧，横梁上设置有使立柱穿过的通孔，横梁与立柱滑动连接，立柱的顶端设置有固定板，固定板上设置有电机一，电机一通过减速器与丝杆一连接，横梁上设置有使丝杆一穿过并与丝杆一相适配的螺纹孔，丝杆一的底端与底座转动连接。

优选的，所述转动机构一包括啮合的锥齿盘一和锥齿轮一，锥齿盘一同轴的固定设置在支撑台的下表面，底座上设置有带动锥齿轮一转动的电机二。

优选的，所述转动机构二包括啮合的锥齿盘二和锥齿轮二，锥齿盘二同轴的固定设置在转动盘上，横梁上的支架上设置有带动锥齿轮二转动的电机三。

优选的，所述加工组件包括安装板，安装板位于安装架的下方，安装板与安装架之间设置有限制安装板沿着安装架过中轴线的水平线滑动的限位结构，安装板的侧面上设置有升降板，安装板上设置有带动升降板升降的升降结构，升降板的侧面上设置有滑板，升降板上设置有带动滑板升降的升降元件，滑板上设置有刀头组件。

优选的，所述限位结构包括限位轮和限位孔，限位轮位于限位孔内并通过两端的限位板卡在限位孔的两侧，限位孔的延长线过安装架的中轴线，限位轮的底部设置有滑块，安装板的顶部设置有滑槽，滑块位于滑槽内并在滑槽内滑动，滑块与滑槽的端头之间设置有压缩弹簧。

优选的，所述升降结构包括丝杆三，丝杆三的两端与安装板转动连接，安装板上设置有带动丝杆三转动的电机五，升降板上设置有与丝杆三相适配的螺纹孔；安装板上设置有竖向的导轨，导轨位于丝杆三的两侧，升降板上设置有与导轨相适配的导槽。

优选的，所述升降元件为气缸，气缸固定在升降板上，气缸的伸缩杆与滑板固定连接；升降板上设置有竖向的导轨，导轨位于气缸的两侧，滑板上设置有与导轨相适配的导槽。

优选的，所述联动机构包括丝杆二，丝杆二位于安装架的中轴线上，丝杆二与转动盘转动连接，转动盘上设置有带动丝杆二转动的电机四，丝杆二的外部套设有滑套，滑套的内表面上设置有与丝杆二相适配的内螺纹，滑套的侧面通过连接杆与安装板连接，连接杆的两端分别与滑套、安装板铰接，安装架的底部设置有避让连接杆的避让孔，避让孔过安装架的中轴线并位于两个限位孔之间。

一种上述高效的模具加工机床的加工方法，包括以下步骤：

S1、将待加工模具固定在支撑台上；

S2、启动电机一，电机一通过丝杆一带动横梁下移；启动电机三，电机三通过锥齿轮二、锥齿盘二带动转动盘转动，将待使用的刀头组件转动到模具待加工部位；

S3、启动待使用刀头组件的电机五，电机五通过丝杆三带动升降板下降；启动电机四，电机四通过丝杆二带动滑套升降，滑套通过连接杆带动安装板沿着限位孔滑动，将待使用的刀头组件移动到模具待加工位置；

S4、启动刀头组件，刀头旋转；启动气缸，气缸带动刀头组件升降；启动电机二，电机二通过锥齿轮一、锥齿盘一带动支撑台旋转，对模具进行加工。

本发明所述的一种高效的模具加工机床及加工方法的优点和积极效果是：

1、在横梁上设置转动盘，转动盘上设置安装架，并在安装架上设置加工组件，通过转动盘的旋转带动加工组件进行旋转，从而对加工的刀具进行选择，不需要频繁的进行换刀操作，也不需要空行程的进行换刀，换刀效率高，有利于提高模具的加工效率。

2、安装架的内部设置有丝杆二和滑套，滑套通过连接杆与加工组件铰接，通过丝杆二的转动带动加工组件在安装架上滑动，从而对模具的不同位置进行加工。4个加工组件同步的滑动，可以实现模具上多个位置的同步加工，提高了模具加工效率。

3、安装板的顶部设置两个限位轮，安装架的底部设置限位孔，通过限位轮和限位孔对安装板在安装架底部的滑动进行导向。安装架底部设置的避让孔和连接杆对安装板的滑动也具有导向的作用，提高了安装板滑动的稳定性和准确性。

4、安装板顶部设置的滑槽与滑块之间设置有弹簧，弹簧对滑块施压推力，有利于提高安装板滑动的稳定性，提高加工精度。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明一种高效的模具加工机床及加工方法实施例的结构示意图；

图2为本发明一种高效的模具加工机床及加工方法实施例的加工组件结构示意图；

图3为本发明一种高效的模具加工机床及加工方法实施例的安装架俯视结构示意图；

图4为本发明一种高效的模具加工机床及加工方法实施例的加工组件安装结构示意图；

图5为本发明一种高效的模具加工机床及加工方法实施例的加工组件安装局部放大结构示意图。

附图标记

1、底座；2、横梁；3、立柱；4、固定板；5、电机一；6、丝杆一；7、支撑台；8、固定座；9、锥齿盘一；10、锥齿轮一；11、电机二；12、转动盘；13、安装架；14、锥齿盘二；15、锥齿轮二；16、电机三；17、支架；18、丝杆二；19、电机四；20、滑套；21、连接杆；22、安装板；23、限位轮；24、升降板；25、电机五；26、刀头组件；27、限位孔；28、滑块；29、丝杆三；30、气缸；31、滑板；32、避让孔；33、滑槽；34、弹簧。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例

如图1-5所示，一种高效的模具加工机床，包括底座1，底座1固定放置在地面上。底座1的上方设置有横梁2，底座1上设置有带动横梁2上下移动的升降机构。升降机构包括立柱3和丝杆一6，立柱3固定的竖直的设置在支撑台7的两侧。横梁2上设置有使立柱3穿过的通孔，通孔的孔径略大于立柱3的外径，使得横梁2能够沿着立柱3上下的滑动。立柱3的顶端固定设置有固定板4，固定板4上安装有电机一5。电机一5通过减速器与丝杆一6连接。丝杆一6与立柱3平行设置。横梁2上设置有使丝杆一6穿过并与丝杆一6相适配的螺纹孔，丝杆一6的底端与底座1通过轴承转动连接。电机一5通过减速器带动丝杆一6转动，丝杆一6与横梁2上的螺纹孔啮合，从而带动横梁2上下移动。立柱3对横梁2的移动具有导向的作用。横梁2带动加工组件同步的上下移动，从而便于模具在支撑台7上安装或拆卸。

底座1上设置有支撑支撑台7的固定座8，固定座8位于支撑台7的中轴线上，固定座8与支撑台7通过轴承转动连接。底座1上设置有带动支撑台7转动的转动机构一。转动机构一包括啮合的锥齿盘一9和锥齿轮一10，锥齿盘一9同轴的固定设置在支撑台7的下表面，底座1上固定有带动锥齿轮一10转动的电机二11。电机二11通过减速器带动锥齿轮一10转动，锥齿轮一10与锥齿盘一9啮合从而带动支撑台7转动，进而带动固定在支撑台7上的模具转动，便于对模具进行加工。

还可以在底座1上设置横向移动模组和纵向移动模组，将固定座8和电机二11设置在移动模组上，提高对模具的加工范围。横向移动模具和纵向移动模具可以选用现有的结构。

横梁2的下表面上设置有转动盘12，转动盘12与横梁2通过轴承转动连接。横梁2上设置有带动转动盘12转动的转动机构二。转动机构二包括啮合的锥齿盘二14和锥齿轮二15，锥齿盘二14同轴的固定设置在转动盘12上，横梁2上的支架17上设置有带动锥齿轮二15转动的电机三16。电机三16通过减速器带动锥齿轮二15转动，锥齿轮二15与锥齿盘二14啮合，从而带动转动盘12转动。

转动盘12的下方固定设置有安装架13，安装架13上设置有若干个呈圆周阵列分布的加工组件。安装架13、转动盘12和支撑台7同轴设置。本实施例中加工组件为四个，电机三16可以每次转动90°，使加工组件每次可以在4个确定的点上停止。转动盘12通过安装架13带动加工组件转动，从而调整加工组件的位置，对刀具进行选择。

加工组件包括安装板22，安装板22竖向设置。安装板22位于安装架13的下方，安装板22与安装架13之间设置有限制安装板22沿着安装架13过中轴线的水平线滑动的限位结构。限位结构包括限位轮23和限位孔27，限位孔27为长条形孔，限位孔27的孔径略大于限位轮23的外径。限位轮23位于限位孔27内并通过两端的限位板卡在限位孔27的两侧，避免限位轮23从限位孔27内掉落。限位孔27的延长线过安装架13的中轴线。限位轮23的底部设置有滑块28，安装板22的顶部设置有滑槽33，滑块28位于滑槽33内并在滑槽33内滑动。安装板22的顶部设置有两个滑槽33，每个滑槽33内设置一个滑块28，以利于提高安装板22在安装架13上滑动的稳定性。滑槽33的宽度略大于滑块28的宽度，保证滑块28在滑动的同时保持安装板22的稳定。滑槽33可以设置成燕尾槽或T型槽。滑块28与滑槽33的端头之间设置有压缩弹簧34，压缩弹簧34对滑块28施加推力，从而使得限位轮23贴近在限位孔27内，提高安装板22滑动的稳定性。

安装板22的侧面上设置有升降板24，安装板22上设置有带动升降板24升降的升降结构。升降结构包括丝杆三29，丝杆三29的两端与安装板22通过轴承转动连接。安装板22上设置有带动丝杆三29转动的电机五25，升降板24上设置有与丝杆三29相适配的螺纹孔。安装板22上设置有竖向的导轨，导轨位于丝杆三29的两侧，升降板24上设置有与导轨相适配的导槽。丝杆三29在电机五25的作用下带动升降板24升降，从而将刀头组件26靠近模具对模具进行加工。

升降板24的侧面上设置有滑板31，升降板24上设置有带动滑板31升降的升降元件。升降元件为气缸30，气缸30固定在升降板24上。气缸30的伸缩杆与滑板31固定连接。升降板24上设置有竖向的导轨，导轨位于气缸30的两侧，滑板31上设置有与导轨相适配的导槽。通过气缸30的伸缩带动刀头组件26上升或下降，从而对模具表面进行深度的加工。刀头组件26固定在滑板31上。

安装架13的内部设置有带动加工组件在安装架13的底部同步的滑动的联动机构。联动机构包括丝杆二18，丝杆二18位于安装架13的中轴线上。丝杆二18与转动盘12通过轴承转动连接。转动盘12上设置有带动丝杆二18转动的电机四19。丝杆二18的外部套设有滑套20，滑套20的内表面上设置有与丝杆二18相适配的内螺纹。滑套20的侧面通过连接杆21与安装板22连接，连接杆21的两端分别与滑套20、安装板22铰接。安装架13的底部设置有避让连接杆21的避让孔32，避让孔32过安装架13的中轴线并位于两个限位孔27之间。电机四19带动丝杆二18转动，丝杆二18与滑套20啮合，从而带动滑套20沿着丝杆上下移动，滑套20通过连接杆21带动安装板22在安装架13上滑动，从而实现加工组件在安装架13的底部同步的收拢或展开，便于对模具进行不同位置的加工和进行圆周阵列结构的同步加工。

一种如上所述的高效的模具加工机床的加工方法，包括以下步骤：

S1、将待加工模具固定在支撑台7上，支撑台7上设置有固定模具的夹具，夹具可以根据需要采用现有的结构。

S2、启动电机一5，电机一5通过丝杆一6带动横梁2下移，将加工组件靠近模具。启动电机三16，电机三16通过锥齿轮二15、锥齿盘二14带动转动盘12转动，将待使用的刀头组件26转动到模具待加工部位。

S3、启动待使用刀头组件26的电机五25，电机五25通过丝杆三29带动升降板24下降，使得刀头快要接触模具表面。启动电机四19，电机四19通过丝杆二18带动滑套20升降，滑套20通过连接杆21带动安装板22上限位轮23沿着限位孔27滑动，将待使用的刀头组件26移动到模具待加工位置。

S4、启动刀头组件26，刀头旋转；启动气缸30，气缸30带动刀头组件26升降；启动电机二11，电机二11通过锥齿轮一10、锥齿盘一9带动支撑台7旋转，对模具进行加工。

因此，本发明采用上述高效的模具加工机床及加工方法，能够解决现有的机床对模具加工效率比较低的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种高效的模具加工机床，其特征在于：包括底座，底座的上方设置有横梁，底座上设置有带动横梁上下移动的升降机构；底座上设置有支撑支撑台的固定座，固定座位于支撑台的中轴线上并与支撑台转动连接，模具安装在支撑台上，底座上设置有带动支撑台转动的转动机构一；横梁的下表面上设置有转动盘，横梁上设置有带动转动盘转动的转动机构二；转动盘的下方固定设置有安装架，安装架上设置有若干个呈圆周阵列分布的加工组件，安装架的内部设置有带动加工组件在安装架的底部同步的滑动的联动机构。

2.根据权利要求1所述的一种高效的模具加工机床，其特征在于：所述升降机构包括立柱和丝杆一，立柱固定的竖直的设置在支撑台的两侧，横梁上设置有使立柱穿过的通孔，横梁与立柱滑动连接，立柱的顶端设置有固定板，固定板上设置有电机一，电机一通过减速器与丝杆一连接，横梁上设置有使丝杆一穿过并与丝杆一相适配的螺纹孔，丝杆一的底端与底座转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种高效的模具加工机床，其特征在于：所述转动机构一包括啮合的锥齿盘一和锥齿轮一，锥齿盘一同轴的固定设置在支撑台的下表面，底座上设置有带动锥齿轮一转动的电机二。

4.根据权利要求3所述的一种高效的模具加工机床，其特征在于：所述转动机构二包括啮合的锥齿盘二和锥齿轮二，锥齿盘二同轴的固定设置在转动盘上，横梁上的支架上设置有带动锥齿轮二转动的电机三。

5.根据权利要求4所述的一种高效的模具加工机床，其特征在于：所述加工组件包括安装板，安装板位于安装架的下方，安装板与安装架之间设置有限制安装板沿着安装架过中轴线的水平线滑动的限位结构，安装板的侧面上设置有升降板，安装板上设置有带动升降板升降的升降结构，升降板的侧面上设置有滑板，升降板上设置有带动滑板升降的升降元件，滑板上设置有刀头组件。

6.根据权利要求5所述的一种高效的模具加工机床，其特征在于：所述限位结构包括限位轮和限位孔，限位轮位于限位孔内并通过两端的限位板卡在限位孔的两侧，限位孔的延长线过安装架的中轴线，限位轮的底部设置有滑块，安装板的顶部设置有滑槽，滑块位于滑槽内并在滑槽内滑动，滑块与滑槽的端头之间设置有压缩弹簧。

7.根据权利要求6所述的一种高效的模具加工机床，其特征在于：所述升降结构包括丝杆三，丝杆三的两端与安装板转动连接，安装板上设置有带动丝杆三转动的电机五，升降板上设置有与丝杆三相适配的螺纹孔；安装板上设置有竖向的导轨，导轨位于丝杆三的两侧，升降板上设置有与导轨相适配的导槽。

8.根据权利要求7所述的一种高效的模具加工机床，其特征在于：所述升降元件为气缸，气缸固定在升降板上，气缸的伸缩杆与滑板固定连接；升降板上设置有竖向的导轨，导轨位于气缸的两侧，滑板上设置有与导轨相适配的导槽。

9.根据权利要求8所述的一种高效的模具加工机床，其特征在于：所述联动机构包括丝杆二，丝杆二位于安装架的中轴线上，丝杆二与转动盘转动连接，转动盘上设置有带动丝杆二转动的电机四，丝杆二的外部套设有滑套，滑套的内表面上设置有与丝杆二相适配的内螺纹，滑套的侧面通过连接杆与安装板连接，连接杆的两端分别与滑套、安装板铰接，安装架的底部设置有避让连接杆的避让孔，避让孔过安装架的中轴线并位于两个限位孔之间。

10.一种如权利要求9所述的高效的模具加工机床的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将待加工模具固定在支撑台上；

S2、启动电机一，电机一通过丝杆一带动横梁下移；启动电机三，电机三通过锥齿轮二、锥齿盘二带动转动盘转动，将待使用的刀头组件转动到模具待加工部位；

S3、启动待使用刀头组件的电机五，电机五通过丝杆三带动升降板下降；

启动电机四，电机四通过丝杆二带动滑套升降，滑套通过连接杆带动安装板沿着限位孔滑动，将待使用的刀头组件移动到模具待加工位置；

S4、启动刀头组件，刀头旋转；启动气缸，气缸带动刀头组件升降；启动电机二，电机二通过锥齿轮一、锥齿盘一带动支撑台旋转，对模具进行加工。