CN117359360B - 一种铸件金属精加工数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控机床技术领域，且公开了一种铸件金属精加工数控机床，包括数控机床主体、位于数控机床主体内部的机床主轴，机床主轴包括支撑部和传动部，机床主轴的传动部传动连接有刀具。本发明通过自身公开的第一限位环、第二限位环、工字形杆、过渡弧板、检测部件、磁吸限位部件以及控制器、延伸杆以及第二电磁吸盘组成辅助检测结构，继而配合机床主轴、刀具以及数控机床主体组合使用后，可在不干涉刀具作业范围的条件下，辅助检测结构经调节后，检测部件对机床主轴的传动部进行压力检测并配合低速旋转状态的机床主轴进行多点压力检测，而后分析后台设备的压力数据的差值便可直观获取机床主轴旋转后的同心度状态，解决现有技术存在的问题。

Description

一种铸件金属精加工数控机床

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种铸件金属精加工数控机床。

背景技术

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，综合了机械、自动化、计算机、微电子等技术，解决了复杂、精密、小批量零件的加工问题，通常应用在铸件金属工件，五金零部件等精密加工中。

而作为现有技术，数控机床的相关技术也已公平，例如公告号为CN219254963U、CN215824796U等授权专利均对数控机床有详细的介绍，然申请人检索后发现，上述的现有技术对于数控机床的改进方向多倾向于降温、防飞屑等问题，这些在实际加工过程中已通过散热风扇和安全门进行了解决，而数控机床实际上待解决问题却鲜有解决方案，例如，在对公差要求下的高精度加工前，需对机床主轴的同心度进行监测，现实中多采用千分表进行，虽能实现目的，但是千分表的往复安装和检测数据凭操作人员心算记录等问题均是导致检测时间较长的原因，进而对整体加工工序的造成不良影响。

发明内容

本发明提供了一种铸件金属精加工数控机床，解决了上述背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种铸件金属精加工数控机床，包括数控机床主体、位于数控机床主体内部的机床主轴，所述机床主轴包括支撑部和传动部，所述机床主轴的传动部传动连接有刀具，所述机床主轴支撑部的顶部外侧和底部外侧分别套设有第一限位环、第二限位环，所述第一限位环的底部连接有工字形杆，所述第二限位环的顶部连接有过渡弧板，所述工字形杆的底部卡接在过渡弧板顶部内侧；

所述过渡弧板的内侧开设有收纳槽，所述收纳槽顶部内侧通过轴承套装有销轴，所述销轴的中部套装有检测部件，所述检测部件的活动端延伸至机床主轴传动部表面活动连接，所述销轴的前端与过渡弧板的顶部之间设置有磁吸限位部件。

精选的，所述工字形杆的数量和过渡弧板的数量均设置为三个，所述收纳槽和控制器分别开设在一个过渡弧板的内侧和一侧表面，所述控制器的内部设置有无线传输模块。

精选的，三个所述工字形杆的外侧均卡接有过渡弹簧，所述过渡弹簧的两端分别连接在第一限位环的底面和对应的过渡弧板的顶面，所述第一限位环与机床主轴支撑部的顶部采用螺丝进行固定，所述第二限位环与机床主轴活动套接。

精选的，三个所述过渡弧板的内壁均开设有滑槽，且滑槽内部卡接有滑轨，所述滑轨安装在机床主轴支撑部的底部表面上。

精选的，所述检测部件包括主套杆、十字型检测杆、压力传感器以及复位弹簧，所述十字型检测杆的一端和压力传感器均套装在主套杆的内侧，且十字型检测杆一端端头与压力传感器的感压面活动连接，所述复位弹簧的两端分别连接在十字型检测杆一端的表面和主套杆一端的内壁上。

精选的，所述主套杆的另一端与销轴的中部固定套接，所述十字型检测杆的另一端作为检测部件的活动端与机床主轴传动部表面活动连接，所述控制器通过导线与压力传感器电性连接。

精选的，所述磁吸限位部件包括限位曲杆、第一电磁吸盘以及螺栓，所述限位曲杆的一端与销轴的前端固定连接，且限位曲杆一端的内侧和限位曲杆对应的过渡弧板顶部分别开设有贯通孔和螺纹孔，所述螺栓的一端贯穿贯通孔并延伸至螺纹孔内部螺纹连接，所述第一电磁吸盘安装在对应的过渡弧板顶部，所述限位曲杆的另一端与第一电磁吸盘的磁吸面贴合连接，所述控制器通过导线与第一电磁吸盘电性连接。

精选的，所述第二限位环的底部分别连接有影像检测部件开设有让位槽，所述让位槽内部套装有定位部件，所述影像检测部件包括L型弧板和镜片，所述镜片固定套接在L型弧板一端的内侧，所述L型弧板的另一端为柱状结构并通过轴承套装在第二限位环底部内侧。

精选的，所述定位部件包括T型杆和定位盘，所述定位盘的底部与T型杆的顶部固定连接，所述T型杆的顶面与让位槽顶部内壁之间连接有缓冲弹簧，所述T型杆底部胶粘固定有橡胶垫。

精选的，所述第一限位环的底面连接有延伸杆，且延伸杆的底部安装有第二电磁吸盘，所述第二电磁吸盘的磁吸面与没有开设收纳槽的过渡弧板贴合连接，所述第二电磁吸盘与控制器通过导线电性连接。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过自身公开的第一限位环、第二限位环、工字形杆、过渡弧板、检测部件、磁吸限位部件以及控制器、延伸杆以及第二电磁吸盘组成辅助检测结构，继而配合机床主轴、刀具以及数控机床主体组合使用后，可在不干涉刀具作业范围的条件下，辅助检测结构经调节后，检测部件对机床主轴的传动部进行压力检测并配合低速旋转状态的机床主轴进行多点压力检测，而后分析后台设备的压力数据的差值便可直观获取机床主轴旋转后的同心度状态，解决现有技术存在的问题。

2、本发明通过自身公开的定位部件、影像检测部件组成观察检测结构，继而联动上述的辅助检测结构、机床主轴、刀具以及数控机床主体使用后，观察检测结构利用辅助检测结构的移动支撑，以倒影显像的方式为工作人员提供对刀具切屑面的直观了解，无需往复安装拆卸刀具，使用灵活。

附图说明

图1为本发明结构机床主轴的正视示意图；

图2为本发明结构刀具的俯视示意图；

图3为本发明结构检测部件的剖视示意图；

图4为本发明结构磁吸限位部件的放大示意图；

图5为本发明结构第二电磁吸盘的放大示意图；

图6为本发明结构图2中A处的放大示意图；

图7为本发明结构的正视示意图。

图中：1、数控机床主体；2、机床主轴；3、刀具；4、第一限位环；5、第二限位环；6、工字形杆；7、过渡弧板；8、收纳槽；9、检测部件；91、主套杆；92、十字型检测杆；93、压力传感器；94、复位弹簧；10、磁吸限位部件；101、限位曲杆；102、第一电磁吸盘；103、螺栓；11、控制器；12、影像检测部件；121、L型弧板；122、镜片；13、定位部件；131、定位盘；132、T型杆；14、延伸杆；15、第二电磁吸盘。

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。

实施例

请参阅图1、图3-5、图7，一种铸件金属精加工数控机床，包括数控机床主体1、位于数控机床主体1内部的机床主轴2，机床主轴2包括支撑部和传动部，机床主轴2的传动部传动连接有刀具3，机床主轴2支撑部的顶部外侧和底部外侧分别套设有第一限位环4、第二限位环5，第一限位环4的底部连接有工字形杆6，第二限位环5的顶部连接有过渡弧板7，工字形杆6的底部卡接在过渡弧板7顶部内侧；

工字形杆6的数量和过渡弧板7的数量均设置为三个，收纳槽8和控制器11分别开设在一个过渡弧板7的内侧和一侧表面，控制器11的内部设置有无线传输模块，方便数据与后台设备之间的传输，三个工字形杆6的外侧均卡接有过渡弹簧，过渡弹簧的两端分别连接在第一限位环4的底面和对应的过渡弧板7的顶面，过渡弹簧的设置将为过渡弧板7、第二限位环5后续往复移动提供主动的复位动力，第一限位环4与机床主轴2支撑部的顶部采用螺丝进行固定，方便安装，第二限位环5与机床主轴2活动套接；

三个过渡弧板7的内壁均开设有滑槽，且滑槽内部卡接有滑轨，滑轨安装在机床主轴2支撑部的底部表面上，利用滑槽和滑轨的组合，对过渡弧板7与第二限位环5的往复移动提供约束和导向；

过渡弧板7的内侧开设有收纳槽8，收纳槽8顶部内侧通过轴承套装有销轴，销轴的中部套装有检测部件9，检测部件9的活动端延伸至机床主轴2传动部表面活动连接，销轴的前端与过渡弧板7的顶部之间设置有磁吸限位部件10；

检测部件9包括主套杆91、十字型检测杆92、压力传感器93以及复位弹簧94，十字型检测杆92的一端和压力传感器93均套装在主套杆91的内侧，且十字型检测杆92一端端头与压力传感器93的感压面活动连接，复位弹簧94的两端分别连接在十字型检测杆92一端的表面和主套杆91一端的内壁上，主套杆91的另一端与销轴的中部固定套接，十字型检测杆92的另一端作为检测部件9的活动端与机床主轴2传动部表面活动连接，控制器11通过导线与压力传感器93电性连接，检测部件9可与机床主轴2的传动部自适应接触并进行指定点位的压力检测，由此可变相换算出机床主轴2的传动部同心度；

磁吸限位部件10包括限位曲杆101、第一电磁吸盘102以及螺栓103，限位曲杆101的一端与销轴的前端固定连接，且限位曲杆101一端的内侧和限位曲杆101对应的过渡弧板7顶部分别开设有贯通孔和螺纹孔，螺栓103的一端贯穿贯通孔并延伸至螺纹孔内部螺纹连接，第一电磁吸盘102安装在对应的过渡弧板7顶部，限位曲杆101的另一端与第一电磁吸盘102的磁吸面贴合连接，控制器11通过导线与第一电磁吸盘102电性连接，磁吸限位部件10对检测部件9在收纳槽8内部的旋转调节提供限位支撑，保证检测部件9使用时的稳定性。

第一限位环4的底面连接有延伸杆14，且延伸杆14的底部安装有第二电磁吸盘15，第二电磁吸盘15的磁吸面与没有开设收纳槽8的过渡弧板7贴合连接，第二电磁吸盘15与控制器11通过导线电性连接，延伸杆14、第二电磁吸盘15组合使用，对调节状态下的过渡弧板7、第二限位环5进行二次限位。

工作原理：具体加工前，当需对机床主轴2传动部进行加工前的同步度检测时，关闭第二电磁吸盘15，下拉第二限位环5，直至工字形杆6与过渡弧板7卡接的极限处，接着重新开启第二电磁吸盘15，使第二电磁吸盘15对相应的过渡弧板7重新磁吸限位，保证过渡弧板7、第二限位环5稳定性；

拧转磁吸限位部件10内部的螺栓103，使其远离限位曲杆101，继而恢复检测部件9和销轴旋转自由，而后翻转检测部件9，使检测部件9内部的十字型检测杆92的另一端贴合至机床主轴2传动部表面并反向施压至压力传感器93，使压力传感器93产生压力信号并通过控制器11传输至后台设备，而此时为保证检测部件9调节后的稳定性，启动第一电磁吸盘102，继而使第一电磁吸盘102对限位曲杆101磁吸限位；

待检测部件9稳定检测后，利用数控机床主体1调节机床主轴2传动部低速旋转一至三周，接着对后台设备中不同压力数据值进行数值差对比，若数据差在标准范围内，那说明整体的加工精度满足加工需求，反之则需对机床主轴2进行维修调节；

检测完成后，关闭第一电磁吸盘102，复位翻转检测部件9，使检测部件9重新套装至收纳槽8的内部，关闭第二电磁吸盘15，第二限位环5、过渡弧板7在过渡弹簧的作用下上移复位，完成后再次启动第二电磁吸盘15，对相应的过渡弧板7进行磁吸限位，由此满足刀具3的加工让位需求。

实施例

请参阅图1-7，一种铸件金属精加工数控机床，包括数控机床主体1、位于数控机床主体1内部的机床主轴2，机床主轴2包括支撑部和传动部，机床主轴2的传动部传动连接有刀具3，机床主轴2支撑部的顶部外侧和底部外侧分别套设有第一限位环4、第二限位环5，第一限位环4的底部连接有工字形杆6，第二限位环5的顶部连接有过渡弧板7，工字形杆6的底部卡接在过渡弧板7顶部内侧；

工字形杆6的数量和过渡弧板7的数量均设置为三个，收纳槽8和控制器11分别开设在一个过渡弧板7的内侧和一侧表面，控制器11的内部设置有无线传输模块，方便数据与后台设备之间的传输，三个工字形杆6的外侧均卡接有过渡弹簧，过渡弹簧的两端分别连接在第一限位环4的底面和对应的过渡弧板7的顶面，过渡弹簧的设置将为过渡弧板7、第二限位环5后续往复移动提供主动的复位动力，第一限位环4与机床主轴2支撑部的顶部采用螺丝进行固定，方便安装，第二限位环5与机床主轴2活动套接；

三个过渡弧板7的内壁均开设有滑槽，且滑槽内部卡接有滑轨，滑轨安装在机床主轴2支撑部的底部表面上，利用滑槽和滑轨的组合，对过渡弧板7与第二限位环5的往复移动提供约束和导向；

过渡弧板7的内侧开设有收纳槽8，收纳槽8顶部内侧通过轴承套装有销轴，销轴的中部套装有检测部件9，检测部件9的活动端延伸至机床主轴2传动部表面活动连接，销轴的前端与过渡弧板7的顶部之间设置有磁吸限位部件10；

检测部件9包括主套杆91、十字型检测杆92、压力传感器93以及复位弹簧94，十字型检测杆92的一端和压力传感器93均套装在主套杆91的内侧，且十字型检测杆92一端端头与压力传感器93的感压面活动连接，复位弹簧94的两端分别连接在十字型检测杆92一端的表面和主套杆91一端的内壁上，主套杆91的另一端与销轴的中部固定套接，十字型检测杆92的另一端作为检测部件9的活动端与机床主轴2传动部表面活动连接，控制器11通过导线与压力传感器93电性连接，检测部件9可与机床主轴2的传动部自适应接触并进行指定点位的压力检测，由此可变相换算出机床主轴2的传动部同心度；

磁吸限位部件10包括限位曲杆101、第一电磁吸盘102以及螺栓103，限位曲杆101的一端与销轴的前端固定连接，且限位曲杆101一端的内侧和限位曲杆101对应的过渡弧板7顶部分别开设有贯通孔和螺纹孔，螺栓103的一端贯穿贯通孔并延伸至螺纹孔内部螺纹连接，第一电磁吸盘102安装在对应的过渡弧板7顶部，限位曲杆101的另一端与第一电磁吸盘102的磁吸面贴合连接，控制器11通过导线与第一电磁吸盘102电性连接，磁吸限位部件10对检测部件9在收纳槽8内部的旋转调节提供限位支撑，保证检测部件9使用时的稳定性。

第一限位环4的底面连接有延伸杆14，且延伸杆14的底部安装有第二电磁吸盘15，第二电磁吸盘15的磁吸面与没有开设收纳槽8的过渡弧板7贴合连接，第二电磁吸盘15与控制器11通过导线电性连接，延伸杆14、第二电磁吸盘15组合使用，对调节状态下的过渡弧板7、第二限位环5进行二次限位；

第二限位环5的底部分别连接有影像检测部件12开设有让位槽，让位槽内部套装有定位部件13，影像检测部件12包括L型弧板121和镜片122，镜片122固定套接在L型弧板121一端的内侧，L型弧板121的另一端为柱状结构并通过轴承套装在第二限位环5底部内侧，定位部件13包括T型杆132和定位盘131，定位盘131的底部与T型杆132的顶部固定连接，T型杆132的顶面与让位槽顶部内壁之间连接有缓冲弹簧，T型杆132底部胶粘固定有橡胶垫，影像检测部件12与定位部件13联动使用，继而为工作人员提供观察刀具3底部切削面的直观条件，检测使用灵活。

工作原理：具体加工前，当需对机床主轴2传动部进行加工前的同步度检测时，关闭第二电磁吸盘15，下拉第二限位环5，直至工字形杆6与过渡弧板7卡接的极限处，接着重新开启第二电磁吸盘15，使第二电磁吸盘15对相应的过渡弧板7重新磁吸限位，保证过渡弧板7、第二限位环5稳定性，拧转磁吸限位部件10内部的螺栓103，使其远离限位曲杆101，继而恢复检测部件9和销轴旋转自由，而后翻转检测部件9，使检测部件9内部的十字型检测杆92的另一端贴合至机床主轴2传动部表面并反向施压至压力传感器93，使压力传感器93产生压力信号并通过控制器11传输至后台设备，而此时为保证检测部件9调节后的稳定性，启动第一电磁吸盘102，继而使第一电磁吸盘102对限位曲杆101磁吸限位，待检测部件9稳定检测后，利用数控机床主体1调节机床主轴2传动部低速旋转一至三周，接着对后台设备中不同压力数据值进行数值差对比，若数据差在标准范围内，那说明整体的加工精度满足加工需求，反之则需对机床主轴2进行维修调节，检测完成后，关闭第一电磁吸盘102，复位翻转检测部件9，使检测部件9重新套装至收纳槽8的内部，关闭第二电磁吸盘15，第二限位环5、过渡弧板7在过渡弹簧的作用下上移复位，完成后再次启动第二电磁吸盘15，对相应的过渡弧板7进行磁吸限位，由此满足刀具3的加工让位需求。

在刀具3进行一定时间的加工后，关闭第二电磁吸盘15，下拉第二限位环5，直至影像检测部件12位于刀具3的底部，启动第二电磁吸盘15，对相应的过渡弧板7进行磁吸限位，接着推移影像检测部件12，使影像检测部件12内的镜片122位于刀具3的底部，然后工作人员可通过镜片122直观了解刀具3底部切削面，以便及时更换，保证加工质量；

观察后，复位影像检测部件12，使镜片122对齐T型杆132并贴合连接，关闭第二电磁吸盘15，第二限位环5、过渡弧板7在过渡弹簧的作用下上移复位，完成后再次启动第二电磁吸盘15，对相应的过渡弧板7进行磁吸限位，由此满足刀具3的加工让位需求。

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。同时在本发明的附图中，填充图案只是为了区别图层，不做其他任何限定。

Claims (5)

1.一种铸件金属精加工数控机床，包括数控机床主体（1）、位于数控机床主体（1）内部的机床主轴（2），所述机床主轴（2）包括支撑部和传动部，所述机床主轴（2）的传动部传动连接有刀具（3），其特征在于：所述机床主轴（2）支撑部的顶部外侧和底部外侧分别套设有第一限位环（4）、第二限位环（5），所述第一限位环（4）的底部连接有工字形杆（6），所述第二限位环（5）的顶部连接有过渡弧板（7），所述工字形杆（6）的底部卡接在过渡弧板（7）顶部内侧；

所述过渡弧板（7）的内侧开设有收纳槽（8），所述收纳槽（8）顶部内侧通过轴承套装有销轴，所述销轴的中部套装有检测部件（9），所述检测部件（9）的活动端延伸至机床主轴（2）传动部表面活动连接，所述销轴的前端与过渡弧板（7）的顶部之间设置有磁吸限位部件（10）；

所述工字形杆（6）的数量和过渡弧板（7）的数量均设置为三个，所述收纳槽（8）和控制器（11）分别开设在一个过渡弧板（7）的内侧和一侧表面，所述控制器（11）的内部设置有无线传输模块；

所述磁吸限位部件（10）包括限位曲杆（101）、第一电磁吸盘（102）以及螺栓（103），所述限位曲杆（101）的一端与销轴的前端固定连接，且限位曲杆（101）一端的内侧和限位曲杆（101）对应的过渡弧板（7）顶部分别开设有贯通孔和螺纹孔，所述螺栓（103）的一端贯穿贯通孔并延伸至螺纹孔内部螺纹连接，所述第一电磁吸盘（102）安装在对应的过渡弧板（7）顶部，所述限位曲杆（101）的另一端与第一电磁吸盘（102）的磁吸面贴合连接，控制器（11）通过导线与第一电磁吸盘（102）电性连接；

所述第二限位环（5）的底部分别连接有影像检测部件（12）开设有让位槽，所述让位槽内部套装有定位部件（13），所述影像检测部件（12）包括L型弧板（121）和镜片（122），所述镜片（122）固定套接在L型弧板（121）一端的内侧，所述L型弧板（121）的另一端为柱状结构并通过轴承套装在第二限位环（5）底部内侧；

所述定位部件（13）包括T型杆（132）和定位盘（131），所述定位盘（131）的底部与T型杆（132）的顶部固定连接，所述T型杆（132）的顶面与让位槽顶部内壁之间连接有缓冲弹簧，所述T型杆（132）底部胶粘固定有橡胶垫；

所述第一限位环（4）的底面连接有延伸杆（14），且延伸杆（14）的底部安装有第二电磁吸盘（15），所述第二电磁吸盘（15）的磁吸面与没有开设收纳槽（8）的过渡弧板（7）贴合连接，所述第二电磁吸盘（15）与控制器（11）通过导线电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种铸件金属精加工数控机床，其特征在于：三个所述工字形杆（6）的外侧均卡接有过渡弹簧，所述过渡弹簧的两端分别连接在第一限位环（4）的底面和对应的过渡弧板（7）的顶面，所述第一限位环（4）与机床主轴（2）支撑部的顶部采用螺丝进行固定，所述第二限位环（5）与机床主轴（2）活动套接。

3.根据权利要求1所述的一种铸件金属精加工数控机床，其特征在于：三个所述过渡弧板（7）的内壁均开设有滑槽，且滑槽内部卡接有滑轨，所述滑轨安装在机床主轴（2）支撑部的底部表面上。

4.根据权利要求1所述的一种铸件金属精加工数控机床，其特征在于：所述检测部件（9）包括主套杆（91）、十字型检测杆（92）、压力传感器（93）以及复位弹簧（94），所述十字型检测杆（92）的一端和压力传感器（93）均套装在主套杆（91）的内侧，且十字型检测杆（92）一端端头与压力传感器（93）的感压面活动连接，所述复位弹簧（94）的两端分别连接在十字型检测杆（92）一端的表面和主套杆（91）一端的内壁上。

5.根据权利要求4所述的一种铸件金属精加工数控机床，其特征在于：所述主套杆（91）的另一端与销轴的中部固定套接，所述十字型检测杆（92）的另一端作为检测部件（9）的活动端与机床主轴（2）传动部表面活动连接，控制器（11）通过导线与压力传感器（93）电性连接。