CN202549161U - 适用于教学的微型数控龙门移动式机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适用于教学的微型数控龙门移动式机床，其包括机座、工作台、龙门框架、主轴电机、刀架和用于直接或间接驱动刀架运动的、由第一步进电机、第一导轨和第一丝杠构成的X向运动机构、由第二导轨、第二丝杠和滑座构成的Z向运动机构以及由第三步进电机、第三导轨和第三丝杠构成的Y向运动机构，所述工作台设于所述基座上，所述刀架设于所述主轴电机的输出轴。本实用新型体积小，重量轻，成本低，且能够加工塑料、木材、铝合金等材料。可以放在讲台上，通过G代码编程后，进行两轴两联动加工的现场演示，提高学习者的学习兴趣和操作技能。

Description

适用于教学的微型数控龙门移动式机床

技术领域

本实用新型涉及一种龙门机床，尤其涉及一种适用于教学的微型数控龙门移动式机床。

背景技术

机床作为工业母机，已经广泛普及，其操作需要大量技术人才。但是，由于龙门移动式机床的体积较大，结构复杂，成本较高，一般教学单位目前难以购置龙门移动式机床的实物，对教学带来了一定的困难。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于教学的微型数控龙门移动式机床，用于解决现有技术存在的不利于机床教学的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供的适用于教学的微型数控龙门移动式机床包括机座、工作台、龙门框架、主轴电机和刀架，所述工作台设于所述基座上，所述刀架设于所述主轴电机的输出轴，其中，还包括：第一步进电机，设于所述机座一侧；第一导轨和第一丝杠，均水平地设于所述机座中，所述龙门框架可滑动的设于所述第一导轨上，所述第一丝杠的螺杆与所述第一步进电机连接，所述第一丝杠的螺母与所述龙门框架连接以驱动所述龙门框架沿着所述第一导轨移动；第二导轨、第二丝杠和滑座，所述第二导轨和第二丝杠纵向设于所述滑座上，所述主轴电机可滑动地设于所述第二导轨上，且所述主轴电机与所述第二丝杠的螺母连接，所述第二丝杠的螺杆上端设有手柄以驱动所述第二丝杠的螺母上下移动；第二步进电机，设于所述龙门框架的一侧；第三导轨和第三丝杠，均水平地设于所述龙门框架，所述滑座可滑动地设于所述第三导轨上，所述第三丝杠的螺杆与所述第二步进电机连接，所述第三丝杠的螺母与所述滑座连接以驱动所述滑座移动；所述第一导轨、第一丝杠与所述第三导轨、第三丝杠在同一水平面上的投影垂直；控制系统，与所述主轴电机、第一步进电机、第二步进电机连接，用于控制所述主轴电机、第一步进电机、第二步进电机的运行。

根据上述适用于教学的微型数控龙门移动式机床的一种优选实施方式，其中，所述控制系统包括与所述主轴电机连接的变频器和与所述第一步进电机、第二步进电机连接的控制器。

根据上述适用于教学的微型数控龙门移动式机床的一种优选实施方式，其中，所述控制器为两轴运动控制器。

根据上述适用于教学的微型数控龙门移动式机床的一种优选实施方式，其中，所述第二导轨为燕尾型导轨，所述第一导轨和所述第三导轨为圆柱直线导轨。

根据上述适用于教学的微型数控龙门移动式机床的一种优选实施方式，其中，所述第二丝杠为T型丝杠。

根据上述适用于教学的微型数控龙门移动式机床的一种优选实施方式，其中，所述第一丝杠、所述第三丝杠为滚珠丝杠。

根据上述适用于教学的微型数控龙门移动式机床的一种优选实施方式，其中，所述第一丝杠、所述第二丝杠、所述第三丝杠均为外露结构，所述第一导轨、所述第二导轨、所述第三导轨均为外露结构。

本实用新型体积小、重量轻、结构简单，且部件外露，适合用于专业教学，教学过程直观形象，利于激发学生兴趣。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的主视结构示意图；

图2为本实用新型优选实施例的侧视结构示意图；

图3为本实用新型优选实施例的俯视结构示意图。

附图标记：1机座；2龙门框架；3第二步进电机；4主轴电机；5手柄；6第一步进电机；7工作台；31第三丝杠；32第三导轨；41刀架；51螺杆；52螺母；53滑座；54第二导轨；61第一丝杠；62第一导轨。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

图1-图3示意性的示出了本实用新型优选实施例的结构，如图所示，本优选实施例主要包括机座1、工作台7、龙门框架2、主轴电机4、刀架41和用于直接或间接驱动刀架41运动的X向运动机构、Y向运动机构和Z向运动机构。刀架41设于主轴电机4的输出轴。

X向运动机构包括第一步进电机6、第一导轨62和第一丝杠61，优选地，第一导轨62为圆柱直线导轨。第一步进电机6设于机座1一侧。第一导轨62和第一丝杠61(比如为滚珠丝杠)均水平地设于机座1中，龙门框架2可滑动的设于第一导轨62上，第一丝杠61的螺杆与第一步进电机6连接，第一丝杠61的螺母(未示出)与龙门框架2连接以驱动龙门框架2沿第一导轨62移动。

Z向运动机构包括第二导轨54、第二丝杠和滑座53，优选地，第二丝杠为T型丝杠，第二导轨54为燕尾型导轨。第二导轨54和第二丝杠纵向设于滑座53上，主轴电机4可滑动地设于第二导轨54上，且主轴电机4与第二丝杠的螺母52连接，第二丝杠的螺杆51上端设有手柄5，旋转手柄5，即可驱动第二丝杠的螺母52上下移动，进而驱动主轴电机4上下移动。

Y向运动机构包括第二步进电机3、第三导轨32和第三丝杠31(比如为滚珠丝杠)，优选地，第三导轨32为圆柱直线导轨。第二步进电机3设于龙门框架2的一侧。第三导轨32和第三丝杠31均水平地设于龙门框架2，且第一导轨62和第一丝杠61与第三导轨32和第三丝杠31垂直。滑座53可滑动地设于第三导轨32上，第三丝杠31的螺杆与第二步进电机3连接，第三丝杠的螺母与滑座53连接以在第二步进电机3的带动下，驱动滑座53左右移动。

控制系统与主轴电机4、第一步进电机6、第二步进电机3均连接，用于控制三者的运行。进一步地，本优选实施例的控制系统包括与主轴电机4连接的变频器(未示出)和与第一步进电机6、第二步进电机3连接的控制器(未示出)。且该控制器为两轴运动控制器。

综上，本优选实施例的X、Y向运动采用圆柱直线导轨导向，均通过步进电机带动丝杠实现。步进电机的控制采用TC5520控制器，可以实现直线插补和圆弧插补功能。丝杠和导轨是外露结构，学习者可以在不拆卸零件的状态下，方便地观察到各运动部件的状态。Z向运动为燕尾型导轨导向，通过手柄转动T形丝杠实现。主电机采用变频主轴电机，通过变频器控制可以改变主轴的转速，主轴的转速变化范围35-6000r/min。机座采用焊接结构，通过合理的筋、肋布置使得基座在减轻重量的同时，仍能保持较为合理的刚性，能够满足要求。

由上分析，可知本实用新型体积小，重量轻，成本低，且能够加工塑料、木材、铝合金等材料。可以放在讲台上，通过G代码编程后，进行两轴两联动加工的现场演示，提高学习者的学习兴趣和操作技能。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (7)

1.一种适用于教学的微型数控龙门移动式机床，包括机座、工作台、龙门框架、主轴电机和刀架，所述工作台设于所述基座上，所述刀架设于所述主轴电机的输出轴，其特征在于，还包括：

第一步进电机，设于所述机座一侧；

第一导轨和第一丝杠，均水平地设于所述机座中，所述龙门框架能够滑动地设于所述第一导轨上，所述第一丝杠的螺杆与所述第一步进电机连接，所述第一丝杠的螺母与所述龙门框架连接以驱动所述龙门框架沿着所述第一导轨移动；

第二导轨、第二丝杠和滑座，所述第二导轨和第二丝杠纵向设于所述滑座上，所述主轴电机能够滑动地设于所述第二导轨上，且所述主轴电机与所述第二丝杠的螺母连接，所述第二丝杠的螺杆上端设有手柄以驱动所述第二丝杠的螺母上下移动；

第二步进电机，设于所述龙门框架的一侧；

第三导轨和第三丝杠，均水平地设于所述龙门框架，所述滑座能够滑动地设于所述第三导轨上，所述第三丝杠的螺杆与所述第二步进电机连接，所述第三丝杠的螺母与所述滑座连接以驱动所述滑座移动；

所述第一导轨、第一丝杠与所述第三导轨、第三丝杠在同一水平面上的投影垂直；

控制系统，与所述主轴电机、第一步进电机、第二步进电机连接，用于控制所述主轴电机、第一步进电机、第二步进电机的运行。

2.根据权利要求1所述的适用于教学的微型数控龙门移动式机床，其特征在于，所述控制系统包括与所述主轴电机连接的变频器和与所述第一步进电机、第二步进电机连接的控制器。

3.根据权利要求2所述的适用于教学的微型数控龙门移动式机床，其特征在于，所述控制器为两轴运动控制器。

4.根据权利要求1所述的适用于教学的微型数控龙门移动式机床，其特征在于，所述第二导轨为燕尾型导轨，所述第一导轨和所述第三导轨为圆柱直线导轨。

5.根据权利要求1所述的适用于教学的微型数控龙门移动式机床，其特征在于，所述第二丝杠为T型丝杠。

6.根据权利要求1所述的适用于教学的微型数控龙门移动式机床，其特征在于，所述第一丝杠、所述第三丝杠为滚珠丝杠。

7.根据权利要求1所述的适用于教学的微型数控龙门移动式机床，其特征在于，所述第一丝杠、所述第二丝杠、所述第三丝杠均为外露结构，所述第一导轨、所述第二导轨、所述第三导轨均为外露结构。

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