CN117583924A - 一种模具切削用立式加工中心 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种模具切削用立式加工中心，包括加工中心机架，所述加工中心机架顶部的后方依次设置有X轴移动机构、Y轴移动机构，且Y轴移动机构的正面设置有立柱，所述立柱的正面设置有Z轴移动机构，所述立柱的正面通过Z轴移动机构连接有主轴箱，且主轴箱上设置有连接刀柄。该模具切削用立式加工中心，通过传动斜齿轮进行传动，伺服电机二可同步带动双向调节丝杆一、双向调节丝杆二转动，从而带动多个夹持组件同步向中心移动，实现对工件的自动夹持，操作简便，且旋动夹持组件中的锁定螺杆带动锁定爪移动，根据工件的长宽尺寸可对锁定爪位置进行调节，从而可实现对不同尺寸的工件进行夹持。

Description

一种模具切削用立式加工中心

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种模具切削用立式加工中心。

背景技术

金属模具是在外力作用下使金属坯料成为有特定形状和尺寸的制件的工具，不同的模具由不同的零件构成，它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。金属模具通常采用立式加工中心进行加工成型。立式加工中心是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。立式加工中心能完成铣、镗削、钻削、攻螺纹和用切削螺纹等工序。立式加工中心最少是三轴二联动，一般可实现三轴三联动。

目前立式加工中心大多采用半自动式夹持装置，在对工件进行装夹时，需要操作人员使用夹具、扣件、紧固件和工具进行装夹处理，操作费时费力，不便于工件的日常调整装夹和加工使用；此外，立式加工中心多采用类似虎钳之类的装置对工件进行夹持，虎钳两夹爪均为平面，对矩形工件夹持效果较好，但是对柱状工件夹持稳定性不佳，柱状工件在加工时存在移动的概率；另外，采用虎钳只能对工件进行水平夹持，而模具之类的工件除进行水平加工外，大多需要进行钻削斜孔或者进行斜面加工，采用虎钳对工件进行加工，不能实现对工件的斜孔以及斜面进行加工，为此我们提出一种模具切削用立式加工中心以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种模具切削用立式加工中心，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种模具切削用立式加工中心，包括加工中心机架，所述加工中心机架顶部的后方依次设置有X轴移动机构、Y轴移动机构，且Y轴移动机构的正面设置有立柱，所述立柱的正面设置有Z轴移动机构，所述立柱的正面通过Z轴移动机构连接有主轴箱，且主轴箱上设置有连接刀柄，所述加工中心机架顶部的前方设置有工作台，所述工作台的顶部固定安装有安装基板，且安装基板的顶部固定安装有定位座，所述定位座的内部卡接有调节桥架，且调节桥架的内圈设置有调节齿条，所述安装基板顶部的一侧固定安装有伺服电机一，且伺服电机一的输出轴上设置有调节齿轮，所述调节桥架的顶部固定安装有支撑平台，且支撑平台的底部活动安装有双向调节丝杆一、双向调节丝杆二，所述双向调节丝杆一、双向调节丝杆二的交叉位置均设置有相互配合的传动斜齿轮，所述支撑平台的底部固定安装有伺服电机二，所述双向调节丝杆一、双向调节丝杆二上均设置有两组镜像分布的夹持组件。

优选的，所述定位座、调节桥架的数量均为两组，且两组定位座、调节桥架镜像分布于安装基板的顶部，两组所述调节桥架镜像安装于支撑平台的前后两侧。

优选的，所述调节桥架整体为半圆状结构，所述调节齿条位于调节桥架前后两侧的中部，所述定位座上开设有与调节桥架配合的卡槽。

优选的，所述伺服电机一的输出轴上固定连接有传动轴，且传动轴上固定套装有两组调节齿轮，两组所述调节齿轮的位于与两组调节桥架的位置一一对应，所述调节齿轮的外沿与调节齿条相互啮合。

优选的，所述双向调节丝杆一、双向调节丝杆二呈上下两层设置于支撑平台的底部，所述双向调节丝杆一与双向调节丝杆二中轴线之间的角度为九十度，所述双向调节丝杆一的一端与伺服电机二的输出轴固定连接。

优选的，所述夹持组件包括传动臂、调节插杆、调节插套、锁定旋钮、锁定螺杆、锁定爪，所述传动臂螺纹连接于双向调节丝杆一或双向调节丝杆二的外部，所述调节插杆固定连接于传动臂的顶部，所述调节插套套装于调节插杆的外部。

优选的，所述锁定螺杆螺纹连接于调节插套的端部，所述锁定爪活动安装于锁定螺杆靠近支撑平台中心的一端，所述锁定旋钮螺纹连接于调节插套的一侧。

优选的，所述支撑平台上开设有与传动臂配合的滑槽，所述锁定爪靠近支撑平台中心的一侧开设有锁定凹槽，且锁定凹槽为波浪性结构。

本发明提供了一种模具切削用立式加工中心，具备以下有益效果：

1、该模具切削用立式加工中心，通过传动斜齿轮进行传动，伺服电机二可同步带动双向调节丝杆一、双向调节丝杆二转动，从而带动多个夹持组件同步向中心移动，实现对工件的自动夹持，操作简便，且旋动夹持组件中的锁定螺杆带动锁定爪移动，根据工件的长宽尺寸可对锁定爪位置进行调节，从而可实现对不同尺寸的工件进行夹持，增加适用范围。

2、该模具切削用立式加工中心，通过在锁定爪内侧设置波浪形的锁定凹槽，使锁定爪可实现对矩形工件以及柱状工件进行夹持，进一步增加适用范围，同时根据柱状工件的尺寸，旋动锁定旋钮可对锁定爪高度进行调节，从而保证锁定爪可对不同直径的柱状工件进行夹持，保证柱状工件加工时的稳定性。

3、该模具切削用立式加工中心，通过伺服电机一带动传动轴以及调节齿轮转动，通过调节齿条传动，带动调节桥架以及支撑平台整体进行偏转，可对工件加工位置进行调节，实现对工件上斜孔以及斜面的加工，且通过两组调节桥架配合定位座对支撑平台进行限制，保证支撑平台移动以及加工时的稳定性，同时使该结构具有足够的刚性，保证加工精度。

附图说明

图1为本发明整体组合后的结构示意图；

图2为本发明工作台顶部的结构示意图；

图3为本发明调节桥架旋转后的结构示意图；

图4为本发明支撑平台顶部的结构示意图；

图5为本发明支撑平台底部的结构示意图；

图6为本发明夹持组件的结构示意图；

图7为本发明锁定螺杆与锁定爪连接的结构示意图。

图中：1、加工中心机架；2、X轴移动机构；3、Y轴移动机构；4、Z轴移动机构；5、主轴箱；6、连接刀柄；7、工作台；8、安装基板；9、定位座；10、调节桥架；11、伺服电机一；12、传动轴；13、调节齿轮；14、支撑平台；15、双向调节丝杆一；16、双向调节丝杆二；17、传动斜齿轮；18、伺服电机二；19、夹持组件；191、传动臂；192、调节插杆；193、调节插套；194、锁定旋钮；195、锁定螺杆；196、锁定爪；197、锁定凹槽；20、调节齿条。

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。

请参阅图1、2、3，本发明提供一种技术方案：一种模具切削用立式加工中心，包括加工中心机架1，加工中心机架1顶部的后方依次设置有X轴移动机构2、Y轴移动机构3，且Y轴移动机构3的正面设置有立柱，立柱的正面设置有Z轴移动机构4，X轴移动机构2、Y轴移动机构3、Z轴移动机构4相互配合可带动主轴箱5、连接刀柄6移动，从而实现对工件各个位置的加工，立柱的正面通过Z轴移动机构4连接有主轴箱5，且主轴箱5上设置有连接刀柄6，加工中心机架1顶部的前方设置有工作台7，工作台7的顶部固定安装有安装基板8，安装基板8通过螺栓与拉码安装在工作台7顶部，安装牢固，且便于拆卸，且安装基板8的顶部固定安装有定位座9，定位座9的内部卡接有调节桥架10，两组调节桥架10配合定位座9对支撑平台14进行限制，保证支撑平台14移动以及加工时的稳定性，同时使该结构具有足够的刚性，保证加工精度，且调节桥架10的内圈设置有调节齿条20，安装基板8顶部的一侧固定安装有伺服电机一11，且伺服电机一11的输出轴上设置有调节齿轮13，通过伺服电机一11带动传动轴12以及调节齿轮13转动，通过调节齿条20传动，带动调节桥架10以及支撑平台14整体进行偏转，可对工件加工位置进行调节，实现对工件上斜孔以及斜面的加工，调节桥架10的顶部固定安装有支撑平台14，且支撑平台14的底部活动安装有双向调节丝杆一15、双向调节丝杆二16，将双向调节丝杆一15、双向调节丝杆二16垂直设置，通过双向调节丝杆一15、双向调节丝杆二16上的夹持组件19配合可实现对工件的多方向锁定，双向调节丝杆一15、双向调节丝杆二16的交叉位置均设置有相互配合的传动斜齿轮17，支撑平台14的底部固定安装有伺服电机二18，伺服电机二18可同步带动双向调节丝杆一15、双向调节丝杆二16转动，从而带动多个夹持组件19同步向中心移动，实现对工件的自动夹持，操作简便，双向调节丝杆一15、双向调节丝杆二16上均设置有两组镜像分布的夹持组件19，旋动夹持组件19中的锁定螺杆195带动锁定爪196移动，根据工件的长宽尺寸可对锁定爪196位置进行调节，从而可实现对不同尺寸的工件进行夹持。

请参阅图2、3，定位座9、调节桥架10的数量均为两组，调节桥架10活动安装于定位座9内部，通过伺服电机一11对调节桥架10位置进行调节，从而可实现对支撑平台14以及工件偏转角度进行调节，且两组定位座9、调节桥架10镜像分布于安装基板8的顶部，两组调节桥架10镜像安装于支撑平台14的前后两侧，通过两组调节桥架10配合定位座9对支撑平台14进行限制，保证支撑平台14移动以及加工时的稳定性，同时使该结构具有足够的刚性，保证加工精度，调节桥架10整体为半圆状结构，通过伺服电机一11提供动力，可使调节桥架10围绕圆心进行转动，从而实现对支撑平台14以及工件偏转角度进行调节，调节齿条20位于调节桥架10前后两侧的中部，定位座9上开设有与调节桥架10配合的卡槽，通过卡槽对调节桥架10进行限制，保证调节桥架10可在定位座9内部稳定移动，进而保证对支撑平台14调节时的稳定性。

伺服电机一11的输出轴上固定连接有传动轴12，且传动轴12上固定套装有两组调节齿轮13，通过设置两组调节齿轮13，可在多处为调节桥架10移动提供动力，提高调节桥架10带动支撑平台14调节时的稳定性，两组调节齿轮13的位于与两组调节桥架10的位置一一对应，调节齿轮13的外沿与调节齿条20相互啮合，通过伺服电机一11带动传动轴12以及调节齿轮13转动，通过调节齿条20传动可带动调节桥架10进行移动，实现对工件位置进行调节。

请参阅图4、5，双向调节丝杆一15、双向调节丝杆二16呈上下两层设置于支撑平台14的底部，保证双向调节丝杆一15、双向调节丝杆二16可稳定带动夹持组件19移动，避免相互之间出现干涉，双向调节丝杆一15与双向调节丝杆二16中轴线之间的角度为九十度，将双向调节丝杆一15、双向调节丝杆二16垂直设置，通过双向调节丝杆一15、双向调节丝杆二16上的夹持组件19配合可实现对工件的多方向锁定，双向调节丝杆一15的一端与伺服电机二18的输出轴固定连接，伺服电机二18可为双向调节丝杆一15、双向调节丝杆二16转动提供动力，从而实现对夹持组件19位置的调节，实现对工件的锁定。

请参阅图6、7，夹持组件19包括传动臂191、调节插杆192、调节插套193、锁定旋钮194、锁定螺杆195、锁定爪196，传动臂191螺纹连接于双向调节丝杆一15或双向调节丝杆二16的外部，双向调节丝杆一15以及双向调节丝杆二16的外部均开设有与传动臂191配合且互为反旋的螺纹，保证双向调节丝杆一15、双向调节丝杆二16转动时可带动对应的两组夹持组件19同步向内侧或者外侧移动，调节插杆192固定连接于传动臂191的顶部，调节插套193套装于调节插杆192的外部，调节调节插套193在调节插杆192外部的伸出长度，从而可对锁定爪196的位置进行调节，从而使锁定爪196可适应不同直径的柱状工件。

锁定螺杆195螺纹连接于调节插套193的端部，旋动夹持组件19中的锁定螺杆195带动锁定爪196移动，根据工件的长宽尺寸可对锁定爪196位置进行调节，从而可实现对不同尺寸的工件进行夹持，锁定爪196活动安装于锁定螺杆195靠近支撑平台14中心的一端，锁定旋钮194螺纹连接于调节插套193的一侧，在对调节插套193位置调节后，旋动锁定旋钮194顶紧调节插杆192，可将调节插套193锁定，保证锁定爪196可对工件稳定夹持。

支撑平台14上开设有与传动臂191配合的滑槽，通过滑槽对传动臂191进行限制，防止传动臂191轴向转动，从而保证夹持组件19整体可对工件稳定夹持，锁定爪196靠近支撑平台14中心的一侧开设有锁定凹槽197，且锁定凹槽197为波浪性结构，在锁定爪196内侧设置波浪形的锁定凹槽197，使锁定爪196可实现对矩形工件以及柱状工件进行夹持，进一步增加适用范围。

综上，该模具切削用立式加工中心，使用时，在对模具进行加工时，将加工模具用的工件放置在支撑平台14顶部，启动伺服电机二18带动输出轴上的双向调节丝杆一15转动，并通过传动斜齿轮17传动，带动双向调节丝杆二16进行同步转动，带动双向调节丝杆一15、双向调节丝杆二16上的夹持组件19同步向内侧移动，当任一两组对应的锁定爪196将工件夹紧后，关闭伺服电机二18，然后旋动另外两组锁定爪196对应的锁定螺杆195，使另外两组锁定爪196将工件夹紧，完成对夹持组件19的初始定位，在后续对工件重复加工时直接进行定位；在对柱状工件加工时，将柱状工件夹持在任意两组对应的锁定爪196中，通过锁定凹槽197对柱状工件进行定位，实现对柱状工件的稳定夹持，同时根据柱状工件直径，旋动锁定旋钮194可对锁定爪196进行适应性调节；当需要对工件进行斜孔或斜面加工时，启动伺服电机一11带动传动轴12以及两组调节齿轮13转动，通过调节齿条20传动，带动两组调节桥架10以及支撑平台14整体进行偏转，对工件偏转角度进行调节，即可。

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 (8)

1.一种模具切削用立式加工中心，包括加工中心机架(1)，所述加工中心机架(1)顶部的后方依次设置有X轴移动机构(2)、Y轴移动机构(3)，且Y轴移动机构(3)的正面设置有立柱，所述立柱的正面设置有Z轴移动机构(4)，所述立柱的正面通过Z轴移动机构(4)连接有主轴箱(5)，且主轴箱(5)上设置有连接刀柄(6)，所述加工中心机架(1)顶部的前方设置有工作台(7)，其特征在于：所述工作台(7)的顶部固定安装有安装基板(8)，且安装基板(8)的顶部固定安装有定位座(9)，所述定位座(9)的内部卡接有调节桥架(10)，且调节桥架(10)的内圈设置有调节齿条(20)，所述安装基板(8)顶部的一侧固定安装有伺服电机一(11)，且伺服电机一(11)的输出轴上设置有调节齿轮(13)，所述调节桥架(10)的顶部固定安装有支撑平台(14)，且支撑平台(14)的底部活动安装有双向调节丝杆一(15)、双向调节丝杆二(16)，所述双向调节丝杆一(15)、双向调节丝杆二(16)的交叉位置均设置有相互配合的传动斜齿轮(17)，所述支撑平台(14)的底部固定安装有伺服电机二(18)，所述双向调节丝杆一(15)、双向调节丝杆二(16)上均设置有两组镜像分布的夹持组件(19)。

2.根据权利要求1所述的一种模具切削用立式加工中心，其特征在于：所述定位座(9)、调节桥架(10)的数量均为两组，且两组定位座(9)、调节桥架(10)镜像分布于安装基板(8)的顶部，两组所述调节桥架(10)镜像安装于支撑平台(14)的前后两侧。

3.根据权利要求2所述的一种模具切削用立式加工中心，其特征在于：所述调节桥架(10)整体为半圆状结构，所述调节齿条(20)位于调节桥架(10)前后两侧的中部，所述定位座(9)上开设有与调节桥架(10)配合的卡槽。

4.根据权利要求3所述的一种模具切削用立式加工中心，其特征在于：所述伺服电机一(11)的输出轴上固定连接有传动轴(12)，且传动轴(12)上固定套装有两组调节齿轮(13)，两组所述调节齿轮(13)的位于与两组调节桥架(10)的位置一一对应，所述调节齿轮(13)的外沿与调节齿条(20)相互啮合。

5.根据权利要求1所述的一种模具切削用立式加工中心，其特征在于：所述双向调节丝杆一(15)、双向调节丝杆二(16)呈上下两层设置于支撑平台(14)的底部，所述双向调节丝杆一(15)与双向调节丝杆二(16)中轴线之间的角度为九十度，所述双向调节丝杆一(15)的一端与伺服电机二(18)的输出轴固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种模具切削用立式加工中心，其特征在于：所述夹持组件(19)包括传动臂(191)、调节插杆(192)、调节插套(193)、锁定旋钮(194)、锁定螺杆(195)、锁定爪(196)，所述传动臂(191)螺纹连接于双向调节丝杆一(15)或双向调节丝杆二(16)的外部，所述调节插杆(192)固定连接于传动臂(191)的顶部，所述调节插套(193)套装于调节插杆(192)的外部。

7.根据权利要求6所述的一种模具切削用立式加工中心，其特征在于：所述锁定螺杆(195)螺纹连接于调节插套(193)的端部，所述锁定爪(196)活动安装于锁定螺杆(195)靠近支撑平台(14)中心的一端，所述锁定旋钮(194)螺纹连接于调节插套(193)的一侧。

8.根据权利要求7所述的一种模具切削用立式加工中心，其特征在于：所述支撑平台(14)上开设有与传动臂(191)配合的滑槽，所述锁定爪(196)靠近支撑平台(14)中心的一侧开设有锁定凹槽(197)，且锁定凹槽(197)为波浪性结构。