发明内容
本发明的目的在于提供一种机械配件加工智能铣床及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种机械配件加工智能铣床,包括加工台,加工台上安装有工件固定台,加工台的边缘设置有水平滑移轨,水平滑移轨上设置有水平移动台,水平移动台上设置有连接架一,连接架一上设置有竖直滑移轨,竖直滑移轨上设置有竖直移动台,竖直移动台上安装有刀头,加工台与工件固定台之间设置有安装组件,加工台与工件固定台以及安装组件之间设置有摇摆机构,竖直滑移轨与摇摆机构之间设置有随动机构。
安装组件包括设置在加工台上的支撑座,支撑座内铰接有配合球,工件固定台的底部轴线部位设置有安装轴,安装轴与配合球连接,摇摆机构包括设置在加工台上的固定板,固定板上固定安装有电机一,电机一连接有输出轴,输出轴上固定设置有连接杆一,安装轴上套接有连接杆二,连接杆一与连接杆二相连,固定板上设置有半圆槽,半圆槽的圆心与输出轴的轴线重合,连接杆二的端部与半圆槽之间滑动安装。
作为本发明再进一步的方案:工件固定台的底部设置有锥齿轮二,锥齿轮二与安装轴同轴安装,连接杆二上固定安装有电机二,电机二连接有锥齿轮一,锥齿轮一与锥齿轮二之间相互啮合。
作为本发明再进一步的方案:支撑座的两侧对称设置有摆动凹槽,支撑座内插接有检测杆,检测杆沿着摆动凹槽设置,检测杆的一端与安装轴接触安装,检测杆弧形设置,检测杆的圆心与配合球的球心相互重合,检测杆与支撑座之间设置有回位弹簧。
作为本发明再进一步的方案:工件固定台的边缘设置有清除机构,清除机构包括设置在工件固定台边缘的固定侧板,固定侧板与连接杆二之间固定连接,固定侧板上对称设置有卡接导轨,卡接导轨之间设置有竖直齿条,卡接导轨之间滑动安装有卡接架,卡接架上转动安装有配合齿轮一,配合齿轮一连接有电机三,配合齿轮一与竖直齿条之间相互啮合,卡接架上设置有垂直架,垂直架上转动安装有安装杆,安装杆与垂直架之间设置有电机四,安装杆上均匀分布设置有喷口,喷口指向工件固定台。
作为本发明再进一步的方案:工件固定台的边缘设置有限位圈,限位圈与连接杆二之间固定安装,限位圈的边缘设置有配合板,限位圈的底部固定安装有底板,底板上设置有支撑架,支撑架上设置有伸缩气缸一,伸缩气缸一与配合板相连。
作为本发明再进一步的方案:随动机构包括随动检测组件以及随动组件,随动检测组件包括与安装轴相连的同轴杆,同轴杆滑动安装有伸缩架,伸缩架上设置有插接杆,伸缩架通过插接杆与同轴杆之间滑动安装,伸缩架远离插接杆的一端连接有半圆检测架,伸缩架与半圆检测架之间滑动配合安装,半圆检测架与连接架一之间固定安装,半圆检测架的圆心与输出轴的轴线相互重合,半圆检测架的竖直对称轴线部位设置有中间块,中间块两侧的半圆检测架内分别设置有电阻条,伸缩架的端部与电阻条之间电性连接。
作为本发明再进一步的方案:随动组件包括与连接架一相连的连接板一,连接板一上设置有弧形配合架,连接板一以及弧形配合架设置有两组,两组弧形配合架之间滑动安装有配合杆,配合杆与弧形配合架之间滑动安装,配合杆设置有三组,配合杆上设置有卡接块,配合杆通过卡接块与其中一组弧形配合架之间限位安装,配合杆远离连接板一的一端设置有连接板二,连接板二与竖直滑移轨之间固定连接,连接板二上固定安装有电机五,电机五连接有传动伸缩轴,位于中间部位的配合杆上固定安装有中间板,中间板上固定安装有伸缩气缸二,伸缩气缸二与传动伸缩轴相连,传动伸缩轴的端部设置有配合齿轮二,其中一组连接板一上固定安装有弧形齿条,配合齿轮二与弧形齿条相互啮合。
作为本发明再进一步的方案:其中一组连接板一上设置有锁定孔,中间板上固定安装有锁定气缸,锁定气缸连接有锁定柱,锁定柱与锁定孔相互配合。
一种如上述机械配件加工智能铣床的使用方法,包括以下步骤:S1、固定工件,将工件放置在工件固定台上结合卡销进行固定;S2、摆动加工,通过摇摆机构控制工件固定台绕着配合球的球心转动,带动工件固定台倾斜,结合电机二控制工件固定台进行旋转,使得加工过程产生的金属碎屑落入工件固定台与限位圈之间的区域;S3、清理碎屑,通过伸缩气缸一带动配合板移动,使得限位圈的边缘打开,工件固定台上的金属碎屑在清除机构以及摇摆机构的带动下脱离工件固定台;S4、同步摇摆加工,通过随动机构控制竖直移动台以及刀头与工件固定台之间同步发生摆动,实现工件固定台在清理碎屑时持续对工件进行加工作业。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)工件固定台通过安装轴以及配合球与支撑座之间铰接,通过电机一带动输出轴转动,连接杆一连同连接杆二沿着半圆槽进行转动,进而带动安装轴以及工件固定台左右摇摆,工件固定台上以及工件表面的加工碎屑可以在左右摆动作用下脱离,避免碎屑发生堆积。工件固定台在随着摇摆机构进行左右摇摆时,可以结合底部设置的锥齿轮一、锥齿轮二以及电机二带动进行自旋转,工件表面的碎屑在离心力的作用下脱离工件表面,向四周散开。
(2)在工件固定台的边缘设置限位圈,碎屑脱离工件表面后会落在工件固定台表面的缝隙以及限位圈的内侧。结合伸缩气缸一带动配合板与限位圈的边缘分离,此时限位圈的边缘出现缺口,结合清除机构可以使得碎屑离开工件固定台的表面。
(3)竖直滑移轨结合随动组件与连接架一之间活动连接,同时结合伸缩架以及半圆检测架、电阻条可以检测工件固定台摆动的角度,从而控制随动组件进行同步转动,保证工件固定台顶部的刀头随同工件固定台同步摆动,保证摆动调整的同时加工作业持续进行。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
如图1、图2、图3所示,一种机械配件加工智能铣床,包括加工台1,加工台1上安装有工件固定台2,加工台1的边缘设置有水平滑移轨10,水平滑移轨10上设置有水平移动台11,水平移动台11上设置有连接架一12,连接架一12上设置有竖直滑移轨13,竖直滑移轨13上设置有竖直移动台14,竖直移动台14上安装有刀头,加工台1与工件固定台2之间设置有安装组件3,加工台1与工件固定台2以及安装组件3之间设置有摇摆机构4,竖直滑移轨13与摇摆机构4之间设置有随动机构7。安装组件3包括设置在加工台1上的支撑座30,支撑座30内铰接有配合球31,工件固定台2的底部轴线部位设置有安装轴22,安装轴22与配合球31连接,摇摆机构4包括设置在加工台1上的固定板40,固定板40上固定安装有电机一41,电机一41连接有输出轴43,输出轴43上固定设置有连接杆一44,安装轴22上套接有连接杆二45,连接杆一44与连接杆二45相连,固定板40上设置有半圆槽42,半圆槽42的圆心与输出轴43的轴线重合,连接杆二45的端部与半圆槽42之间滑动安装。
具体的,工件固定台2通过安装轴22以及配合球31与支撑座30之间铰接,通过电机一41带动输出轴43转动,连接杆一44连同连接杆二45沿着半圆槽42进行转动,进而带动安装轴22以及工件固定台2左右摇摆,工件固定台2上以及工件表面的加工碎屑可以在左右摆动作用下脱离,避免碎屑发生堆积。
进一步的,如图3所示,工件固定台2的底部设置有锥齿轮二49,锥齿轮二49与安装轴22同轴安装,连接杆二45上固定安装有电机二47,电机二47连接有锥齿轮一48,锥齿轮一48与锥齿轮二49之间相互啮合。
具体的,工件固定台2在随着摇摆机构4进行左右摇摆时,可以结合底部设置的锥齿轮一48、锥齿轮二49以及电机二47带动进行自旋转,工件表面的碎屑在离心力的作用下脱离工件表面,向四周散开。
进一步的,如图4所示,支撑座30的两侧对称设置有摆动凹槽32,支撑座30内插接有检测杆33,检测杆33沿着摆动凹槽32设置,检测杆33的一端与安装轴22接触安装,检测杆33弧形设置,检测杆33的圆心与配合球31的球心相互重合,检测杆33与支撑座30之间设置有回位弹簧34。
具体的,在支撑座30的两侧设置摆动凹槽32,工件固定台2在摇摆机构4带动下进行摆动时,摆动凹槽32用于容纳安装轴22,同时在支撑座30内设置检测杆33,安装轴22摆动时将带动检测杆33发生伸缩运动,检测杆33配合回位弹簧34在支撑座30内插接深度的改变可以得知安装轴22的摆动角度。
进一步的,如图5所示,工件固定台2的边缘设置有清除机构5,清除机构5包括设置在工件固定台2边缘的固定侧板50,固定侧板50与连接杆二45之间固定连接,固定侧板50上对称设置有卡接导轨51,卡接导轨51之间设置有竖直齿条52,卡接导轨51之间滑动安装有卡接架53,卡接架53上转动安装有配合齿轮一54,配合齿轮一54连接有电机三55,配合齿轮一54与竖直齿条52之间相互啮合,卡接架53上设置有垂直架56,垂直架56上转动安装有安装杆58,安装杆58与垂直架56之间设置有电机四57,安装杆58上均匀分布设置有喷口59,喷口59指向工件固定台2。
具体的,在工件固定台2边缘设置固定侧板50,结合固定侧板50设置卡接导轨51以及竖直齿条52、卡接架53,通过电机三55以及配合齿轮一54带动安装杆58沿着卡接导轨51移动,调节喷口59相对于工件固定台2的高度,同时结合电机四57调整喷口59相对于工件固定台2的角度,结合气泵以及喷口59对工件固定台2的表面进行清理。
进一步的,如图6所示,工件固定台2的边缘设置有限位圈20,限位圈20与连接杆二45之间固定安装,限位圈20的边缘设置有配合板200,限位圈20的底部固定安装有底板201,底板201上设置有支撑架203,支撑架203上设置有伸缩气缸一202,伸缩气缸一202与配合板200相连。
具体的,为了便于对加工碎屑进行清理,避免加工碎屑四处散落,在工件固定台2的边缘设置限位圈20,碎屑脱离工件表面后会落在工件固定台2表面的缝隙以及限位圈20的内侧。结合伸缩气缸一202带动配合板200与限位圈20的边缘分离,此时限位圈20的边缘出现缺口,结合清除机构5可以使得碎屑离开工件固定台2的表面。
进一步的,如图7、图8所示,随动机构7包括随动检测组件70以及随动组件71,随动检测组件70包括与安装轴22相连的同轴杆430,同轴杆430滑动安装有伸缩架700,伸缩架700上设置有插接杆701,伸缩架700通过插接杆701与同轴杆430之间滑动安装,伸缩架700远离插接杆701的一端连接有半圆检测架702,伸缩架700与半圆检测架702之间滑动配合安装,半圆检测架702与连接架一12之间固定安装,半圆检测架702的圆心与输出轴43的轴线相互重合,半圆检测架702的竖直对称轴线部位设置有中间块,中间块两侧的半圆检测架702内分别设置有电阻条,伸缩架700的端部与电阻条之间电性连接。
具体的,为了便于工件固定台2在发生摆动的同时,刀头随着工件固定台2同步发生摆动,实现加工作业持续进行。竖直滑移轨13结合随动组件71与连接架一12之间活动连接,同时结合伸缩架700以及半圆检测架702、电阻条可以检测工件固定台2摆动的角度,从而控制随动组件71进行同步转动,保证工件固定台2顶部的刀头随同工件固定台2同步摆动,保证摆动调整的同时加工作业持续进行。
更具体的,伸缩架700端部在半圆检测架702内移动时,与电阻条之间接触位置不同,从而使得接入电路的电阻值发生改变,进而控制随动组件71转动角度发生相应变化。
进一步的,如图9、图10所示,随动组件71包括与连接架一12相连的连接板一710,连接板一710上设置有弧形配合架711,连接板一710以及弧形配合架711设置有两组,两组弧形配合架711之间滑动安装有配合杆714,配合杆714与弧形配合架711之间滑动安装,配合杆714设置有三组,配合杆714上设置有卡接块715,配合杆714通过卡接块715与其中一组弧形配合架711之间限位安装,配合杆714远离连接板一710的一端设置有连接板二712,连接板二712与竖直滑移轨13之间固定连接,连接板二712上固定安装有电机五717,电机五717连接有传动伸缩轴718,位于中间部位的配合杆714上固定安装有中间板716,中间板716上固定安装有伸缩气缸二7110,伸缩气缸二7110与传动伸缩轴718相连,传动伸缩轴718的端部设置有配合齿轮二719,其中一组连接板一710上固定安装有弧形齿条713,配合齿轮二719与弧形齿条713相互啮合。
具体的,竖直滑移轨13以及竖直移动台14通过随动组件71与连接架一12之间活动安装,电机五717带动配合齿轮二719,当伸缩架700与半圆检测架702中的中间块发生偏离后,伸缩气缸二7110将带动传动伸缩轴718伸长,使得配合齿轮二719与弧形齿条713相互啮合,需要注意的是,传动伸缩轴718在伸缩气缸二7110的带动下可以进行伸缩,但是伸缩节之间不能相互转动,电机五717输出的转矩可以带动配合齿轮二719进行转动,从而使得竖直滑移轨13以及竖直移动台14整体沿着弧形配合架711摆动,进而实现摇摆机构4带动工件固定台2发生摆动时同步带动上侧刀头进行摆动,保证碎屑清理时加工持续进行。
进一步的,如图10所示,其中一组连接板一710上设置有锁定孔,中间板716上固定安装有锁定气缸,锁定气缸连接有锁定柱7111,锁定柱7111与锁定孔相互配合。
具体的,当摇摆机构4启动时,带动伸缩架700与半圆检测架702内的中间块脱离时,锁定气缸带动锁定柱7111与锁定孔脱离,解除竖直滑移轨13与连接架一12之间的锁定状态,从而便于竖直滑移轨13携带刀头随同摇摆机构4进行同步摆动。
一种如上述机械配件加工智能铣床的使用方法,包括以下步骤:S1、固定工件,将工件放置在工件固定台2上结合卡销进行固定;S2、摆动加工,通过摇摆机构4控制工件固定台2绕着配合球31的球心转动,带动工件固定台2倾斜,结合电机二47控制工件固定台2进行旋转,使得加工过程产生的金属碎屑落入工件固定台2与限位圈20之间的区域;S3、清理碎屑,通过伸缩气缸一202带动配合板200移动,使得限位圈20的边缘打开,工件固定台2上的金属碎屑在清除机构5以及摇摆机构4的带动下脱离工件固定台2;S4、同步摇摆加工,通过随动机构7控制竖直移动台14以及刀头与工件固定台2之间同步发生摆动,实现工件固定台2在清理碎屑时持续对工件进行加工作业。
本发明实施例的工作原理是:
如图1-图10所示,工件固定台2通过安装轴22以及配合球31与支撑座30之间铰接,通过电机一41带动输出轴43转动,连接杆一44连同连接杆二45沿着半圆槽42进行转动,进而带动安装轴22以及工件固定台2左右摇摆,工件固定台2上以及工件表面的加工碎屑可以在左右摆动作用下脱离,避免碎屑发生堆积。工件固定台2在随着摇摆机构4进行左右摇摆时,可以结合底部设置的锥齿轮一48、锥齿轮二49以及电机二47带动进行自旋转,工件表面的碎屑在离心力的作用下脱离工件表面,向四周散开。在支撑座30的两侧设置摆动凹槽32,工件固定台2在摇摆机构4带动下进行摆动时,摆动凹槽32用于容纳安装轴22,同时在支撑座30内设置检测杆33,安装轴22摆动时将带动检测杆33发生伸缩运动,检测杆33配合回位弹簧34在支撑座30内插接深度的改变可以得知安装轴22的摆动角度。在工件固定台2边缘设置固定侧板50,结合固定侧板50设置卡接导轨51以及竖直齿条52、卡接架53,通过电机三55以及配合齿轮一54带动安装杆58沿着卡接导轨51移动,调节喷口59相对于工件固定台2的高度,同时结合电机四57调整喷口59相对于工件固定台2的角度,结合气泵以及喷口59对工件固定台2的表面进行清理。为了便于对加工碎屑进行清理,避免加工碎屑四处散落,在工件固定台2的边缘设置限位圈20,碎屑脱离工件表面后会落在工件固定台2表面的缝隙以及限位圈20的内侧。结合伸缩气缸一202带动配合板200与限位圈20的边缘分离,此时限位圈20的边缘出现缺口,结合清除机构5可以使得碎屑离开工件固定台2的表面。为了便于工件固定台2在发生摆动的同时,刀头随着工件固定台2同步发生摆动,实现加工作业持续进行。竖直滑移轨13结合随动组件71与连接架一12之间活动连接,同时结合伸缩架700以及半圆检测架702、电阻条可以检测工件固定台2摆动的角度,从而控制随动组件71进行同步转动,保证工件固定台2顶部的刀头随同工件固定台2同步摆动,保证摆动调整的同时加工作业持续进行。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。