CN118386015A - 一种龙门式数控铣床及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铣削加工技术领域，具体说是一种龙门式数控铣床及其控制系统；包括机体，所述机体上端设置有工作台；所述工作台与机体之间通过电动导轨连接；所述机体上方设置有与其固连的门式框架；所述门式框架内部转动连接有螺杆；所述门式框架的一侧固定安装有驱动电机；本发明通过设置中空旋转平台与喷气管的配合，使得中空旋转平台带动喷气管环绕主轴转动，使得主轴带动铣刀加工的过程中,转动的喷气管喷出的气流能够环绕在铣刀周围，从而让将铣削的铣屑吹离铣刀，进而避免铣刀周围有铣屑堆积，防止不同形状和大小的铣屑会在铣削过程中与金属工件表面产生不同的摩擦和磨损，提高了工件表面的铣削质量；使得本发明的实用性得到提升。

Description

一种龙门式数控铣床及其控制系统

技术领域

本发明涉及铣削加工技术领域，具体说是一种龙门式数控铣床及其控制系统。

背景技术

龙门铣床，简称龙门铣，是具有门式框架和卧式长床身的铣床；它具有一个横梁（称为龙门），在两侧立柱上移动，支撑和移动工作台；铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床；其铣刀通常以旋转运动为主运动，工件和铣刀的移动为进给运动；它不仅能够加工平面、沟槽，也能够加工各种曲面、齿轮等；其效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用；

龙门式数控铣床在对工件进行铣削时，铣削刀具会与工件接触并将工件材料铣削下来形成铣屑；产生的铣屑会残留，并在工件表面的铣削区域堆积，一方面铣削过程中产生的热量会在堆积铣屑的铣削区域积聚，导致工件表面局部温度升高，从而影响工件表面的光洁度；另一方面不同形状和大小的铣屑会在铣削过程中与工件表面产生不同的摩擦和磨损，直接影响工件表面的粗糙度和光洁度；

现有的龙门式数控铣床多采用负压吸附和气压吹动两种方式对工件表面的铣屑进行清理，然而对于金属件来说，金属的铣刀在金属工件铣削会产生大量的摩擦热；为避免温度对工件表面铣削质量的影响，则会使用铣削液对刀具进行降温；由于铣削液的使用，会造成铣屑受铣削液表面张力的作用而黏附在工件表面，对此气压吹动的方式相较于负压吸附方式更能有效的对黏附在工件表面的铣屑进行清理；但是传统的气压吹动设备（吹气管）只安装在铣床的主轴一侧，这会导致主轴另一侧堆积的铣屑无法被吹气管吹出的高压气体有效清理，进而导致主轴另一侧的铣屑不断堆积，进而影响工件的铣削质量；

鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明提出了一种龙门式数控铣床及其控制系统，解决了上述技术问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种龙门式数控铣床及其控制系统，本发明通过设置中空旋转平台与喷气管的配合，使得中空旋转平台带动喷气管环绕主轴转动，使得主轴带动铣刀加工的过程中,转动的喷气管喷出的气流能够环绕在铣刀周围，从而让将铣削的铣屑吹离铣刀，进而避免铣刀周围有铣屑堆积，防止不同形状和大小的铣屑会在铣削过程中与金属工件表面产生不同的摩擦和磨损，提高了工件表面的铣削质量；使得本发明的实用性得到提升。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种龙门式数控铣床，包括：

机体，所述机体上端设置有工作台；所述工作台与机体之间通过电动导轨连接；所述机体上方设置有与其固连的门式框架；所述门式框架内部转动连接有螺杆；所述门式框架的一侧固定安装有驱动电机；所述驱动电机用于驱动螺杆转动；所述门式框架的一侧设置有与螺杆螺旋传动连接的滑板；

安装壳，所述安装壳位于门式框架的一侧；所述安装壳与滑板通过液压推杆固连；所述安装壳的下端转动连接有主轴；所述主轴的下端固定安装有铣刀；所述安装壳内部安装有伺服电机；所述伺服电机用于驱动主轴转动；

喷气管，所述安装壳内部开设有与外界连通的气腔；所述气腔内转动连接有齿轮环；所述伺服电机的输出轴安装有与齿轮环啮合的传动齿轮；所述齿轮环的内壁固连有叶片；所述主轴表面套设有与安装壳固连的中空旋转平台；所述喷气管安装在中空旋转平台的下端；所述喷气管通过连接单元与气腔连通。

优选的，所述连接单元包括环形板；所述安装壳的下端开设有与气腔连通的环形槽；所述环形板滑动密封连接在环形槽内；所述环形板的下端固定安装有与环形槽连通的金属软管；所述金属软管远离环形板的一端与喷气管连接。

优选的，所述喷气管上端固连有直板；所述直板与中空旋转平台之间设置有连杆；所述连杆设置有两个；两个所述连杆分布在直板的两侧；所述连杆的一端铰接在中空旋转平台的下端，另一端与直板转动连接；所述中空旋转平台内设置有驱动单元；所述驱动单元用于驱动连杆转动。

优选的，所述驱动单元包括伞齿轮；所述伞齿轮固连在主轴的表面；所述中空旋转平台内部开设有空腔；所述空腔内转动连接有相互啮合的蜗轮和蜗杆；所述蜗轮与连接杆之间通过钢丝绳连接；所述蜗杆表面滑动连接有锥齿轮；所述锥齿轮与伞齿轮啮合；所述空腔上端壁镶嵌有电磁环。

优选的，所述喷气管至少设置有三个；所述喷气管倾斜设置。

优选的，所述传动齿轮的上端面和下端面均设置为锥形齿轮状；所述齿轮环上端设置有齿轮组；所述齿轮组包括两个相互啮合的连接齿轮；其中一个所述连接齿轮与叶片固连；另一个所述连接齿轮与传动齿轮啮合；所述传动齿轮与伺服电机的输出轴滑动连接；所述传动齿轮上端连接有固定弹簧；所述气腔的上端壁镶嵌有电磁片。

优选的，所述安装壳的一侧固定安装有储尘罐；所述储尘罐表面开设有进气口和排气口；所述进气口与气腔连通；所述排气口与环形槽连通；所述储尘罐与气腔内部均安装有滤网。

一种龙门式数控铣床控制系统，该系统适用于上述的龙门式数控铣床，该系统的步骤如下：

S1：使用者先在与铣床连接的PLC控制系统的面板上输入编程信息，如启动、停止、急停、刀具转速、加工时间等；然后再输入换刀命令，控制主轴内的安装孔打开，将铣刀插入后，控制主轴将铣刀夹紧，随后将待铣削的工件固定在工作台上；

S2：在工件固定好后，使用者根据工件材料，来操作控制系统控制电磁片通电或断电，选择喷气管是喷气或吸气；随后在控制系统面板上输送中空旋转平台的转动速度，调节喷气管环绕主轴的转动速度，确定喷气管的喷气频率；

S3：确定喷气管的喷气频率后；使用者再通过控制电磁环通电，使锥齿轮和伞齿轮啮合，再控制中空旋转平台转动，使得中空旋转平台带动锥齿轮相对伞齿轮滚动，进而带动蜗杆和蜗轮转动，通过控制中空旋转平台转动方向，调节蜗轮释放或缠绕钢丝绳，进而实现连杆向下或向上转动，调节并确定喷气管与铣刀之间的距离；

S4：最后控制控制系统启动，使得控制系统能够通过解析加工编程，生成轴的运动指令，即X轴指令为控制电动导轨驱动工作台沿机体长度方向运行，Y轴指令为控制驱动电机通过螺杆驱动安装壳沿机体宽度方向运行，Z轴指令为控制液压推杆推动安装壳上下运行；刀具转速指令为控制伺服电机转速；此时进行工件的铣削加工；

S5：铣削完成后，控制系统控制液压推杆和电动导轨运行，使得液压推杆推动安装壳上升，而电动导轨驱动工作台带动工件远离门式框架；随后使用者将工作台上铣削后的工件取下并通过吊机运走。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过设置中空旋转平台与喷气管的配合，使得中空旋转平台带动喷气管环绕主轴转动，使得主轴带动铣刀加工的过程中,转动的喷气管喷出的气流能够环绕在铣刀周围，从而让将铣削的铣屑吹离铣刀，进而避免铣刀周围有铣屑堆积，防止不同形状和大小的铣屑会在铣削过程中与金属工件表面产生不同的摩擦和磨损，提高了工件表面的铣削质量；使得本发明的实用性得到提升。

2.本发明通过设置中空旋转平台带动喷气管转动的方向与铣刀铣削的方向相反，使得喷气管喷射的气流沿着铣刀的切线方向喷射，并与铣刀的旋转方向相反时，气流的流动路径会与铣屑的运动方向相交；这种设置利用了气流的动能和方向性，使得气流能够更容易地与铣屑发生接触和作用，使得气流能够迫使铣屑脱离铣刀和工件表面，有效地带走铣屑，防止铣屑在冷却液的表面张力作用下黏附在金属工件表面，进而提高了对金属工件表面的铣削质量。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明中龙门式数控铣床的立体图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是本发明中龙门式数控铣床的结构示意图；

图4是图3中B处的放大图；

图5是图3中C处的放大图；

图6是图3中D处的放大图；

图7是本发明中所使用的连杆的传动立体图；

图8是本发明的系统流程图；

图中：1、机体；11、工作台；12、电动导轨；13、门式框架；131、螺杆；132、驱动电机；133、滑板；14、中空旋转平台；15、环形槽；151、环形板；152、金属软管；16、储尘罐；161、进气口；162、排气口；17、滤网；2、安装壳；21、液压推杆；22、主轴；221、铣刀；222、伺服电机；223、传动齿轮；224、连接齿轮；225、固定弹簧；226、电磁片；23、喷气管；24、气腔；241、齿轮环；242、叶片；25、直板；251、连杆；26、空腔；261、伞齿轮；262、蜗轮；263、蜗杆；264、钢丝绳；265、锥齿轮；266、电磁环。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图8所示，本发明所述的一种龙门式数控铣床，包括：

机体1，所述机体1上端设置有工作台11；所述工作台11与机体1之间通过电动导轨12连接；所述机体1上方设置有与其固连的门式框架13；所述门式框架13内部转动连接有螺杆131；所述门式框架13的一侧固定安装有驱动电机132；所述驱动电机132用于驱动螺杆131转动；所述门式框架13的一侧设置有与螺杆131螺旋传动连接的滑板133；

安装壳2，所述安装壳2位于门式框架13的一侧；所述安装壳2与滑板133通过液压推杆21固连；所述安装壳2的下端转动连接有主轴22；所述主轴22的下端固定安装有铣刀221；所述安装壳2内部安装有伺服电机222；所述伺服电机222用于驱动主轴22转动；

喷气管23，所述安装壳2内部开设有与外界连通的气腔24；所述气腔24内转动连接有齿轮环241；所述伺服电机222的输出轴安装有与齿轮环241啮合的传动齿轮223；所述齿轮环241的内壁固连有叶片242；所述主轴22表面套设有与安装壳2固连的中空旋转平台14；所述喷气管23安装在中空旋转平台14的下端；所述喷气管23通过连接单元与气腔24连通。

作为本发明的一种实施方式，所述连接单元包括环形板151；所述安装壳2的下端开设有与气腔24连通的环形槽15；所述环形板151滑动密封连接在环形槽15内；所述环形板151的下端固定安装有与环形槽15连通的金属软管152；所述金属软管152远离环形板151的一端与喷气管23连接。

作为本发明的一种实施方式，所述喷气管23上端固连有直板25；所述直板25与中空旋转平台14之间设置有连杆251；所述连杆251设置有两个；两个所述连杆251分布在直板25的两侧；所述连杆251的一端铰接在中空旋转平台14的下端，另一端与直板25转动连接；所述中空旋转平台14内设置有驱动单元；所述驱动单元用于驱动连杆251转动。

作为本发明的一种实施方式，所述驱动单元包括伞齿轮261；所述伞齿轮261固连在主轴22的表面；所述中空旋转平台14内部开设有空腔26；所述空腔26内转动连接有相互啮合的蜗轮262和蜗杆263；所述蜗轮262与连接杆之间通过钢丝绳264连接；所述蜗杆263表面滑动连接有锥齿轮265；所述锥齿轮265与伞齿轮261啮合；所述空腔26上端壁镶嵌有电磁环266。

作为本发明的一种实施方式，所述喷气管23至少设置有三个；所述喷气管23倾斜设置；

工作时，现有的龙门式数控铣床多采用负压吸附和气压吹动两种方式对工件表面的铣屑进行清理，然而对于金属件来说，金属的铣刀221在金属工件铣削会产生大量的摩擦热；为避免温度对工件表面铣削质量的影响，则会使用铣削液对铣刀221进行降温；由于铣削液的使用，会造成铣屑受铣削液表面张力的作用而黏附在工件表面，对此气压吹动的方式相较于负压吸附方式更能有效的对黏附在工件表面的铣屑进行清理；但是传统的气压吹动设备只安装在铣床的主轴22一侧，这会导致主轴22另一侧堆积的铣屑无法被吹气管吹出的高压气体有效清理，进而导致主轴22另一侧的铣屑不断堆积，进而影响工件的铣削质量；

对此本发明通过设置中空旋转平台14与喷气管23的配合，使得中空旋转平台14带动喷气管23环绕主轴22转动，使得主轴22带动铣刀221加工的过程中,转动的喷气管23喷出的气流能够环绕在铣刀221周围，从而让将铣削的铣屑吹离铣刀221，进而避免铣刀221周围有铣屑堆积，防止不同形状和大小的铣屑会在铣削过程中与金属工件表面产生不同的摩擦和磨损，提高了工件表面的铣削质量；使得本发明的实用性得到提升；

在对工件表面进行铣削加工时，需要将工件进行粗铣，再将工件进行精铣；而在粗铣之前，使用者需要将粗铣所用的铣刀221插入主轴22下端的安装孔内；其主轴22选用市场常见的液压主轴，由于液压主轴内部设计有专门的刀柄夹紧机构，通过控制液压压力来夹紧铣刀221的刀柄，使得插入主轴22下端的安装孔能够固定在液压主轴下端；随后使用者再使用铣床夹具将所需加工的金属工件固定在工作台11上；并通过控制电动导轨12驱动工作台11在机体1上端滑动，使得工作台11带动金属工件移动至门式框架13的下方；与此同时，通过控制驱动电机132转动，使得驱动电机132能够通过螺杆131驱动与其螺旋传动连接的滑板133沿着螺杆131的轴线方向移动；直至滑板133通过与其固连的安装壳2带动下方主轴22上的铣刀221至代加工金属工件的上方；由于安装壳2与滑板133通过液压推杆21连接，且初始状态下，液压推杆21伸长并推动安装壳2上升至最高处，所以在需要铣刀221对金属工件进行铣削时，控制液压推杆21收缩，使得受液压推杆21支撑的安装壳2下降，使得安装壳2带动主轴22上的铣刀221下降至与金属工件接触，最后由伺服电机222通过主轴22驱动铣刀221转动，使得铣刀221能够对金属工件表面进行铣削加工；由于铣床与PLC控制系统连接，使得PLC控制系统根据加工程序中设定的坐标轨迹和速度参数，通过控制各个轴（X轴、Y轴、Z轴）的驱动系统来实现铣床的具体移动和加工动作；而各个轴的驱动分别为电动导轨12驱动工作台11沿X轴方向运行，驱动电机132通过螺杆131驱动安装壳2沿Y轴方向运行，液压推杆21推动安装壳2沿Z轴方向运行；

在伺服电机222驱动主轴22带动铣刀221转动的过程中，伺服电机222的输出轴能够带动与其连接的传动齿轮223转动，使得传动齿轮223驱动与其啮合的齿轮环241转动，使得齿轮环241在转动的过程中能够带动叶片242转动，使得叶片242在转动的过程中能够将推动气腔24内的气体进入环形槽15，使得气腔24处于负压状态，而气腔24与外界连通，使得外界的空气能够进入气腔24，从而使得外界空气经气腔24不断输送至环形槽15内，使得环形槽15内的气压增大，从而使得环形槽15内的气体能够经与其连通的金属软管152进入喷气管23，最后由喷气管23靠近铣刀221的一端喷出，使得喷出的气体能够吹动铣刀221铣削的铣屑远离铣刀221，避免铣刀221周围有铣屑堆积，防止不同形状和大小的铣屑会在铣削过程中与金属工件表面产生不同的摩擦和磨损，提高了工件表面的铣削质量；而且通过传动齿轮223与齿轮环241的配合，使得伺服电机222驱动齿轮环241内的叶片242转动，从而为喷气管23提供气流，相较于安装额外气泵等电力元件而言，节约了生产制造成本；使得本发明的实用性得到提升；

由于喷气管23喷气的过程中，中空旋转平台14转动并带动与其连接的喷气管23环绕铣刀221转动，使得喷气管23喷出的气流能够环绕铣刀221进行吹动，以保证喷气管23对铣刀221周围的铣屑都能被有效吹动并远离铣刀221；而在喷气管23转动过程中，喷气管23通过金属杆带动环形板151在环形槽15内转动，使得环形板151能够一直对环形槽15进行密封；对于冷却液管则位于喷气管23转动的外圈，避免冷却液管对喷气管23转动造成干扰，而且通过改变冷却液的排液压力，便可增加冷却液管喷出的冷却液的射速，以保证冷却液能够喷射在铣刀221处，进而保证对铣刀221进行有效降温；而设置喷气管23的数量有三个，使得三个喷气管23能够环绕在主轴22周围，使得受中空旋转平台14驱动的喷气管23在转动的过程中能够频繁对铣刀221铣削部位进行排屑，进而提高了喷气管23对铣刀221周围的铣屑的排屑频率和排屑效果；而且喷气管23倾斜设置，使得倾斜设置的喷气管23喷出的气流朝向旋转的铣刀221的切线方向；由于铣刀221的铣削动作导致铣屑从工件中剥离，沿着铣刀221的周围路径移动；而朝向铣刀221切线方向喷射的气流能够在铣屑尚未粘附到铣刀221或工件表面之前，就迅速将其从加工区域排出；而气流朝向铣刀221中心喷射，会导致铣屑在撞击铣刀221或工件表面上再次碎裂或粘附在撞击部位；相比之下，切线方向喷射的气流能够更彻底地从铣削区域排除铣屑，减少铣屑对铣刀221和加工表面的干扰和损害；而且设置中空旋转平台14带动喷气管23转动的方向与铣刀221铣削的方向相反，使得喷气管23喷射的气流沿着铣刀221的切线方向喷射，并与铣刀221的旋转方向相反时，气流的流动路径会与铣屑的运动方向相交；这种设置利用了气流的动能和方向性，使得气流能够更容易地与铣屑发生接触和作用，使得气流能够迫使铣屑脱离铣刀221和工件表面，有效地带走铣屑，防止铣屑在冷却液的表面张力作用下黏附在金属工件表面，进而提高了对金属工件表面的铣削质量；

粗铣过后，需要对工件进行精铣，对此需要更换精铣所需的铣刀221；然后再对工件表面进行铣削；但是粗铣和精铣所使用的铣刀221并不相同，粗铣通常使用刀具直径较大、刃数较少的铣刀221；这些铣刀221刀片相对较宽，刃口角度较大，有利于快速去除大量的工件材料；而精铣则使用刀具直径较小、刃数较多的铣刀221；这些铣刀221刀片相对较细，刃口角度较小，有利于提高加工表面质量和精度；所以更换的精铣用的铣刀221直径较小时，喷气管23喷出的气流便无法有效的吹向铣刀221的边缘切线位置；对此本发明通过设置两个连杆251，使得两个连杆251与直板25组成平行双曲柄机构，在更换精铣用的铣刀221后，使用者控制电磁环266运行，使得电磁环266对滑杆表面滑动连接的锥齿轮265产生吸附力，使得锥齿轮265能够在电磁环266的吸附下上升并与伞齿轮261啮合；随后控制中空旋转平台14转动，使得中空旋转平台14能够带动锥齿轮265环241绕伞齿轮261转动，使得与伞齿轮261啮合的锥齿轮265进行自转并带动蜗杆263转动，使得蜗杆263驱动蜗轮262转动，由于蜗轮262两侧的连接轴连接有钢丝绳264；由于初始状态下，钢丝绳264缠绕在蜗轮262两端，此时钢丝绳264拉动与其连接的连杆251向上转动至最大高度，使得连杆251通过直板25带动喷气管23距离主轴22最远，且连接杆与中空旋转平台14之间通过扭簧转动连接；在蜗轮262转动时，缠绕在蜗轮262两端的钢丝绳264释放，使得连杆251在扭簧恢复力的过程中下降并通过直板25带动喷气管23靠近主轴22，使得喷气管23喷出的气体能够靠近铣刀221；而选择平行双曲柄机构而非单连杆251带动喷气管23移动，是为了保证喷气管23的喷气口能够水平移动；避免喷气管23的喷气端的倾斜方向改变，即在喷气管23与不同直径铣刀221保持最近位置喷气时，喷气管23喷出的气流能够对不同直径的铣刀221保持切线方向的吹动，提高了喷气管23对铣刀221铣屑的排屑效果；进而减少铣屑在铣刀221周围堆积，提高铣刀221对金属工件表面的铣屑质量。

作为本发明的一种实施方式，所述传动齿轮223的上端面和下端面均设置为锥形齿轮状；所述齿轮环241上端设置有齿轮组；所述齿轮组包括两个相互啮合的连接齿轮224；其中一个所述连接齿轮224与叶片242固连；另一个所述连接齿轮224与传动齿轮223啮合；所述传动齿轮223与伺服电机222的输出轴滑动连接；所述传动齿轮223上端连接有固定弹簧225；所述气腔24的上端壁镶嵌有电磁片226。

作为本发明的一种实施方式，所述安装壳2的一侧固定安装有储尘罐16；所述储尘罐16表面开设有进气口161和排气口162；所述进气口161与气腔24连通；所述排气口162与环形槽15连通；所述储尘罐16与气腔24内部均安装有滤网17；

工作时，若需要使用铣床对非金属材料工件进行铣削时，如对树脂材料的工件铣削的过程中，会产生大量的树脂粉末，而这些树脂粉末扩散在周围环境中，则会对工作人员的健康造成危害，而且铣削树脂材料的工件时，不能使用冷却液，一方面是因为树脂材料通常对水或冷却液比较敏感，会导致材料表面的化学反应或者增加切削热量；特别是一些树脂在接触水或冷却液后会发生变质或者表面质量变差，影响加工质量，另一方面是因为冷却液的使用会导致铣削的树脂粉末粘附在工件表面形成浆状物，这会增加清理工作，并提高加工成本；而铣削树脂材料的工件时，若采用喷气对树脂粉末处理，则会加大树脂粉末的扩散速度及扩散范围，污染周围环境；对此本发明通过设置齿轮组，使得齿轮组与传动齿轮223啮合的过程中，能够改变叶片242转动方向，使得喷气管23实现吸气的效果，进而对铣削铲动的树脂粉末进行吸入，以降低树脂粉末对周围环境的污染，提高了工作人员的工作安全性，同时，使得本发明的实际应用范围得到进一步提升；

初始状态下，传动齿轮223在固定弹簧225的推动下与齿轮环241啮合，当需要铣削树脂材料的工件时，控制电磁片226通电，使得电磁片226能够吸附传动齿轮223挤压固定弹簧225上升，使得传动齿轮223上升至与其中一个连接齿轮224啮合；由于传动齿轮223上端面和下端面均为锥齿轮265状，使得传动齿轮223能够快速有效的与连接齿轮224或齿轮环241啮合；而在伺服电机222驱动传动齿轮223转动的过程中，传动齿轮223能够通过与其啮合的连接齿轮224驱动与齿轮环241连接的连接齿轮224转动，使得与齿轮环241连接的连接齿轮224转动方向与传动齿轮223相反，使得与齿轮环241连接的连接齿轮224带动齿轮环241反向转动，使得齿轮环241内的叶片242推动气腔24内的气体排出，此时外界气体经喷气管23流入气腔24；使得喷气管23能够将铣刀221铣削的树脂粉末吸入；为防止树脂粉末堵塞气腔24，本发明通过设置储尘罐16，即喷气管23吸入的树脂粉末会进入储尘罐16，由于储尘罐16内安装有滤网17，且储尘罐16下端可以打开，使得滤网17能够阻挡进入储尘罐16内的树脂粉末经进气口161进入气腔24，进而避免了树脂粉末堵塞气腔24；而且在气腔24内安装滤网17是为了防止铣削金属材料的工件时，滤网17能够阻挡溅至气腔24周围的铣屑并被气腔24周围空气带入气腔24，进而避免金属切屑进入气腔24并对叶片242造成磨损，提高了叶片242的使用寿命，保证了本发明的正常排屑效果，减少铣屑在铣刀221周围堆积，提高铣刀221对金属工件表面的铣屑质量。

一种龙门式数控铣床控制系统，该系统适用于上述的龙门式数控铣床，该系统的步骤如下：

S1：使用者先在与铣床连接的PLC控制系统的面板上输入编程信息，如启动、停止、急停、刀具转速、加工时间等；然后再输入换刀命令，控制主轴22内的安装孔打开，将铣刀221插入后，控制主轴22将铣刀221夹紧，随后将待铣削的工件固定在工作台11上；

S2：在工件固定好后，使用者根据工件材料，来操作控制系统控制电磁片226通电或断电，选择喷气管23是喷气或吸气；随后在控制系统面板上输入中空旋转平台14的转动速度，调节喷气管23环绕主轴22的转动速度，确定喷气管23的喷气频率；

S3：确定喷气管23的喷气频率后；使用者再通过控制电磁环266通电，使锥齿轮265和伞齿轮261啮合，再控制中空旋转平台14转动，使得中空旋转平台14带动锥齿轮265相对伞齿轮261滚动，进而带动蜗杆263和蜗轮262转动，通过控制中空旋转平台14转动方向，调节蜗轮262释放或缠绕钢丝绳264，进而实现连杆251向下或向上转动，调节并确定喷气管23与铣刀221之间的距离；

S4：最后控制控制系统启动，使得控制系统能够通过解析加工编程，生成轴的运动指令，即X轴指令为控制电动导轨12驱动工作台11沿机体1长度方向运行，Y轴指令为控制驱动电机132通过螺杆131驱动安装壳2沿机体1宽度方向运行，Z轴指令为控制液压推杆21推动安装壳2上下运行；刀具转速指令为控制伺服电机222转速；此时进行工件的铣削加工；

S5：铣削完成后，控制系统控制液压推杆21和电动导轨12运行，使得液压推杆21推动安装壳2上升，而电动导轨12驱动工作台11带动工件远离门式框架13；随后使用者将工作台11上铣削后的工件取下并通过吊机运走。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种龙门式数控铣床，其特征在于：包括：

机体(1)，所述机体(1)上端设置有工作台(11)；所述工作台(11)与机体(1)之间通过电动导轨(12)连接；所述机体(1)上方设置有与其固连的门式框架(13)；所述门式框架(13)内部转动连接有螺杆(131)；所述门式框架(13)的一侧固定安装有驱动电机(132)；所述驱动电机(132)用于驱动螺杆(131)转动；所述门式框架(13)的一侧设置有与螺杆(131)螺旋传动连接的滑板(133)；

安装壳(2)，所述安装壳(2)位于门式框架(13)的一侧；所述安装壳(2)与滑板(133)通过液压推杆(21)固连；所述安装壳(2)的下端转动连接有主轴(22)；所述主轴(22)的下端固定安装有铣刀(221)；所述安装壳(2)内部安装有伺服电机(222)；所述伺服电机(222)用于驱动主轴(22)转动；

喷气管(23)，所述安装壳(2)内部开设有与外界连通的气腔(24)；所述气腔(24)内转动连接有齿轮环(241)；所述伺服电机(222)的输出轴安装有与齿轮环(241)啮合的传动齿轮(223)；所述齿轮环(241)的内壁固连有叶片(242)；所述主轴(22)表面套设有与安装壳(2)固连的中空旋转平台(14)；所述喷气管(23)安装在中空旋转平台(14)的下端；所述喷气管(23)通过连接单元与气腔(24)连通；

所述喷气管(23)上端固连有直板(25)；所述直板(25)与中空旋转平台(14)之间设置有连杆(251)；所述连杆(251)设置有两个；两个所述连杆(251)分布在直板(25)的两侧；所述连杆(251)的一端铰接在中空旋转平台(14)的下端，另一端与直板(25)转动连接；所述中空旋转平台(14)内设置有驱动单元；所述驱动单元用于驱动连杆(251)转动。

2.根据权利要求1所述的一种龙门式数控铣床，其特征在于：所述连接单元包括环形板(151)；所述安装壳(2)的下端开设有与气腔(24)连通的环形槽(15)；所述环形板(151)滑动密封连接在环形槽(15)内；所述环形板(151)的下端固定安装有与环形槽(15)连通的金属软管(152)；所述金属软管(152)远离环形板(151)的一端与喷气管(23)连接。

3.根据权利要求2所述的一种龙门式数控铣床，其特征在于：所述驱动单元包括伞齿轮(261)；所述伞齿轮(261)固连在主轴(22)的表面；所述中空旋转平台(14)内部开设有空腔(26)；所述空腔(26)内转动连接有相互啮合的蜗轮(262)和蜗杆(263)；所述蜗轮(262)与连接杆之间通过钢丝绳(264)连接；所述蜗杆(263)表面滑动连接有锥齿轮(265)；所述锥齿轮(265)与伞齿轮(261)啮合；所述空腔(26)上端壁镶嵌有电磁环(266)。

4.根据权利要求3所述的一种龙门式数控铣床，其特征在于：所述喷气管(23)至少设置有三个；所述喷气管(23)倾斜设置。

5.根据权利要求4所述的一种龙门式数控铣床，其特征在于：所述传动齿轮(223)的上端面和下端面均设置为锥形齿轮状；所述齿轮环(241)上端设置有齿轮组；所述齿轮组包括两个相互啮合的连接齿轮(224)；其中一个所述连接齿轮(224)与叶片(242)固连；另一个所述连接齿轮(224)与传动齿轮(223)啮合；所述传动齿轮(223)与伺服电机(222)的输出轴滑动连接；所述传动齿轮(223)上端连接有固定弹簧(225)；所述气腔(24)的上端壁镶嵌有电磁片(226)。

6.根据权利要求5所述的一种龙门式数控铣床，其特征在于：所述安装壳(2)的一侧固定安装有储尘罐(16)；所述储尘罐(16)表面开设有进气口(161)和排气口(162)；所述进气口(161)与气腔(24)连通；所述排气口(162)与环形槽(15)连通；所述储尘罐(16)与气腔(24)内部均安装有滤网(17)。

7.一种龙门式数控铣床控制系统，该系统适用于权利要求1-6中任意一项所述的一种龙门式数控铣床，其特征在于：该系统的步骤如下：

S1：使用者先在与铣床连接的PLC控制系统的面板上输入编程信息，如启动、停止、急停、刀具转速、加工时间等；然后再输入换刀命令，控制主轴(22)内的安装孔打开，将铣刀(221)插入后，控制主轴(22)将铣刀(221)夹紧，随后将待铣削的工件固定在工作台(11)上；

S2：在工件固定好后，使用者根据工件材料，来操作控制系统控制电磁片(226)通电或断电，选择喷气管(23)是喷气或吸气；随后在控制系统面板上输入中空旋转平台(14)的转动速度，调节喷气管(23)环绕主轴(22)的转动速度，确定喷气管(23)的喷气频率；

S3：确定喷气管(23)的喷气频率后；使用者再通过控制电磁环(266)通电，使锥齿轮(265)和伞齿轮(261)啮合，再控制中空旋转平台(14)转动，使得中空旋转平台(14)带动锥齿轮(265)相对伞齿轮(261)滚动，进而带动蜗杆(263)和蜗轮(262)转动，通过控制中空旋转平台(14)转动方向，调节蜗轮(262)释放或缠绕钢丝绳(264)，进而实现连杆(251)向下或向上转动，调节并确定喷气管(23)与铣刀(221)之间的距离；

S4：最后控制控制系统启动，使得控制系统能够通过解析加工编程，生成轴的运动指令，即X轴指令为控制电动导轨(12)驱动工作台(11)沿机体(1)长度方向运行，Y轴指令为控制驱动电机(132)通过螺杆(131)驱动安装壳(2)沿机体(1)宽度方向运行，Z轴指令为控制液压推杆(21)推动安装壳(2)上下运行；刀具转速指令为控制伺服电机(222)转速；此时进行工件的铣削加工；

S5：铣削完成后，控制系统控制液压推杆(21)和电动导轨(12)运行，使得液压推杆(21)推动安装壳(2)上升，而电动导轨(12)驱动工作台(11)带动工件远离门式框架(13)；随后使用者将工作台(11)上铣削后的工件取下并通过吊机运走。