CN204844372U - 全自动数控木工镂铣机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种全自动数控木工镂铣机,所述底座前端面固定有沿高度方向延伸的Z轴导轨,Z轴导轨上滑动连接有Z轴滑板架,Z轴滑板架上安装有使Z轴滑板架沿Z轴导轨上下升降的Z轴电机;所述Z轴滑板架上固定有X轴支架,X轴支架上固定有沿X轴方向延伸设置的X轴导轨,?X轴支架的底部安装有使工作台沿X轴导轨前后滑动的X轴电机;所述底座后端面沿Y轴方向延伸设置有Y轴导轨,底座一侧安装有使立柱沿Y轴导轨左右滑动的Y轴电机,立柱的顶端连接有延伸至工作台上方的支臂,支臂一端连接有垂直转动的主轴,主轴电机通过主轴皮带与主轴驱动连接;结构简单、合理,无需人手操作,工作效率高,加工精度高。

Description

全自动数控木工镂铣机
技术领域
本实用新型涉及一种木工镂铣机技术领域,尤其是一种全自动数控木工镂铣机。
背景技术
目前,老式木工镂铣机广泛应用的机型存在很多缺点:1、灰尘大,因为要手动操作,眼睛要目视旋转刀具,不可以安装吸尘罩;2、人工操作需要人工推动木板仿形切割非常辛苦,因为双手靠近高速旋转的刀具也非常危险,容易产生严重人体伤害;3、由于手动加工是仿形加工,所以需要制作很多模具,费时费料。当前,也有少量使用雕刻机取代镂铣的,但雕刻机电脑系统操作麻烦,变频主轴反应缓慢,效率太低,也得不到广泛应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述现有技术的不足,而提供一种结构简单、合理,加工快速,操作方便的全自动数控木工镂铣机,无需人手操作、调节,通过数控编程后由每条三维轴的电机及滑动结构进行自动进给工作,其工作效率高,安全性高,加工精度高,环保干净。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种全自动数控木工镂铣机,包括底座和数控装置,其特征是,所述底座前端面固定有沿高度方向延伸的Z轴导轨,Z轴导轨上滑动连接有Z轴滑板架,Z轴滑板架上安装有使Z轴滑板架沿Z轴导轨上下升降的Z轴电机;
所述Z轴滑板架上固定有X轴支架,X轴支架上固定有沿X轴方向延伸设置的X轴导轨,X轴导轨上滑动座设有固定工件用的工作台,X轴支架的底部安装有使工作台沿X轴导轨前后滑动的X轴电机;
所述底座后端面沿Y轴方向延伸设置有Y轴导轨,Y轴导轨上滑动连接有立柱,底座一侧安装有使立柱沿Y轴导轨左右滑动的Y轴电机,立柱的顶端连接有延伸至工作台上方的支臂,支臂一端连接有垂直转动的主轴,相对主轴的支臂另一端固定有主轴电机,主轴电机通过主轴皮带与主轴驱动连接。
采用该结构的全自动数控木工镂铣机,通过数控装置控制X、Y、Z轴电机,使工作台上的工件和主轴上的铣刀构成对应的相对运动,实现主轴上的铣刀与工件进行铣削,整个加工过程无需人手操作工作台,亦无需使用仿形模板,其加工精度高、加工效率高。
另外,主轴电机通过皮带与主轴驱动连接,该结构的好处是,可以使用较细功率低电机,即可实现较高的转速输出,具体是,通过主轴电机上连接直径较大的皮带轮,与直径较小的主轴或者主轴上直径较小的另一皮带轮联接,由大皮带轮带动小皮带轮,有效提高电机的输出转速,使主轴实现由小功率电机驱动,实现高速转动,不仅节省成本,而且电机故障率低,噪音、振动小。
本实用新型还可以采用以下技术措施解决:
所述底座前端面固定有沿高度方向延伸的两Z轴导轨,两Z轴导轨之间底座前端面安装有齿条,Z轴滑板架上安装有Z轴皮带轮,Z轴电机通过Z轴皮带与Z轴皮带轮驱动连接,Z轴皮带轮通过转轴穿过Z轴滑板架连接有与齿条啮合的齿轮;通过齿条和齿轮啮合,实现Z轴滑板架升降,最终实现工作台的升降,其结构紧凑、升降精度高。
所述底座前端面固定有沿高度方向延伸的两Z轴导轨,两Z轴导轨之间底座前端面安装有Z轴丝杆,Z轴滑板架与Z轴丝杆联接,Z轴电机驱动Z轴丝杆转动,使Z轴滑板架沿两Z轴导轨实现上下升降;作为另一种升降功能的实施方案,通过传统的丝杆螺母副结构,同样可以实现Z轴滑板架升降,其升降精度与误差同样可以得到有效的保证。
所述两Z轴导轨一侧的底座前端面安装有两辅助气缸,每个辅助气缸的活塞杆向上延伸并与Z轴滑板架连接;作为升降功能的进一步改进,由于Z轴滑板架上需要支承工作台和工件,其升降时的重量压力较大,为了使Z轴滑板架升降更加稳定,在每个Z轴导轨一侧安装有一个辅助气缸,气缸在Z轴电机工作时同时启动,对Z轴滑板架的升降起到辅助作用,而且两侧的气缸对称设置,使Z轴滑板架受力更加均匀,分担升降时的驱动力,使Z轴滑板架升降更加稳定,升降精度更高。
X轴支架上固定有沿X轴方向延伸设置的两X轴导轨,两X轴导轨之间的X轴支架上安装有X轴丝杆,工作台底部通过X轴螺母与X轴丝杆联接,X轴丝杆一端连接有X轴皮带轮,X轴电机通过X轴皮带与X轴皮带轮驱动连接;电机通过皮带驱动丝杆转动,使工作台沿X轴丝杆实现前后滑动,结构简单、合理,拆装维护方便。
所述底座后端面沿Y轴方向延伸设置有两Y轴导轨,两Y轴导轨之间的底座后端面安装有Y轴丝杆,立柱通过Y轴螺母与Y轴丝杆联接,Y轴丝杆一端连接有Y轴皮带轮,Y轴电机通过Y轴皮带与Y轴皮带轮驱动连接;电机通过皮带驱动丝杆转动,使主轴沿Y轴丝杆实现左右滑动,结构简单、合理,拆装维护方便。
所述工作台包括由中空方管组成的底架以及吸附板组成,吸附板的顶面设有多条纵向和横向交错的凹槽,使吸附板的顶面由多个凸台组成,吸附板上开设有多个贯穿的通孔,每个通孔相邻的底架上延伸有与通孔连通的吸气支管,底架上安装有与吸气源连通的吸气主管。
通孔外围的凹槽组成一个凹槽框,凹槽框上沿凹槽延伸方向设置有胶条,工件压贴在胶条上,使工件底面与胶条之间围成一个相对密闭的吸附空间,通过吸气源抽气,使吸附空间内形成真空对工件吸附,并使工件压紧在胶条上定位。
对工件进行定位时,只需将工件放置在吸附板的顶面,并且其中一个或多个通孔被遮盖(具体要看工件的尺寸),然后将胶条根据工件的大小在通孔的外围围设成一个或多个方框,吸附前工件压贴在胶条上,启动吸气源吸气,使胶条形成的方框内形成一个真空的吸附空间,吸附空间的气流会将工件形成一股吸附力,使工件压紧在胶条上定位,即完成整个工件的定位过程,其操作简便,吸附力强。
主轴的延伸末端外周设有吸尘罩,吸尘罩通过吸尘管与风机接通;吸尘罩的作用是将铣削工件时产生的木屑由风机提供的气流进行排出至相应的地方,使机器在工作时达到无尘、无屑的加工环境。
主轴电机上连接有主轴电机皮带轮,主轴上连接有主轴皮带轮,主轴电机皮带轮通过主轴皮带与主轴皮带轮驱动联接,且主轴电机皮带轮的直径大于主轴皮带轮的直径,使主轴的转速大于主轴电机输出的转速;有效提高电机的输出转速,使主轴实现由小功率电机驱动,实现高速转动,不仅节省成本,而且电机故障率低,电机启动快(现有技术中,主轴电机通过输出轴直接连接主轴输出,该电机为高功率高速变频电机,启动时需要1-2分钟才能进入正常的状态,造成加工效率低),噪音、振动小。
本实用新型的有益效果是:
(1)本实用新型的全自动数控木工镂铣机,通过数控装置控制X、Y、Z轴电机,使工作台上的工件和主轴上的铣刀构成对应的相对运动,实现主轴上的铣刀与工件进行铣削,整个加工过程无需人手操作工件仿形镂铣,亦无需使用仿形模板,其加工精度高、加工效率高。
(2)本实用新型的全自动数控木工镂铣机,主轴电机通过皮带与主轴驱动连接,该结构的好处是,可以使用较细功率低电机,即可实现较高的转速输出,具体是,通过主轴电机上连接直径较大的皮带轮,与直径较小的主轴或者主轴上直径较小的另一皮带轮联接,由大皮带轮带动小皮带轮,有效提高电机的输出转速,使主轴实现由小功率电机驱动,实现高速转动,不仅节省成本,而且电机故障率低,电机启动快,噪音、振动小。
(3)本实用新型的全自动数控木工镂铣机,吸尘罩的作用是将铣削工件时产生的木屑由风机提供的气流进行排出至相应的地方,使机器在工作时达到无尘、无屑的加工环境。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例的结构示意图。
图2是本实用新型第一实施例的结构示意图。
图3是本实用新型第一实施例的结构示意图。
图4是本实用新型第一实施例的结构剖视图。
图5是本实用新型第一实施例的结构示意图。
图6是本实用新型第一实施例中底架、吸附板以及工件的结构示意图。
图7是本实用新型第一实施例中工件吸附在待有胶条的吸附板上的结构示意图。
图8是本实用新型第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
第一实施例:如图1至图7所示,一种全自动数控木工镂铣机,包括底座1和数控装置2,其特征是,所述底座1前端面101固定有沿高度方向(上下方向)延伸的Z轴导轨3,Z轴导轨3上滑动连接有Z轴滑板架4,Z轴滑板架4上安装有使Z轴滑板架4沿Z轴导轨3上下升降的Z轴电机5;
所述Z轴滑板架4上固定有X轴支架6,X轴支架6上固定有沿X轴方向(前后方向)延伸设置的X轴导轨7,X轴导轨7上滑动座设有固定工件A用的工作台8,X轴支架6的底部安装有使工作台8沿X轴导轨7前后滑动的X轴电机9;
所述底座1后端面102沿Y轴方向(左右方向)延伸设置有Y轴导轨10,Y轴导轨10上滑动连接有立柱11,底座1一侧安装有使立柱11沿Y轴导轨10左右滑动的Y轴电机12,立柱11的顶端连接有延伸至工作台8上方的支臂13,支臂13一端连接有垂直转动的主轴14,相对主轴14的支臂13另一端固定有主轴电机15,主轴电机15通过主轴皮带16与主轴14驱动连接。
采用该结构的全自动数控木工镂铣机,通过数控装置控制X轴电机9、Y轴电机12、Z轴电机5,使工作台8上的工件A和主轴14上的铣刀构成对应的相对运动,实现主轴14上的铣刀与工件A进行铣削,整个加工过程无需人手操作工作台8,亦无需使用仿形模板,其加工精度高、加工效率高。
另外,主轴电机15通过主轴皮带16与主轴14驱动连接,该结构的好处是,可以使用较细功率低电机,即可实现较高的转速输出,具体是,通过主轴电机15上连接直径较大的主轴皮带轮17,与直径较小的主轴14或者主轴上直径较小的另一皮带轮联接,由大皮带轮带动小皮带轮,有效提高主轴电机15的输出转速,使主轴14实现由小功率电机驱动,实现高速转动,不仅节省成本,而且电机故障率低,噪音、振动小。
作为本实施例的更具体实施方案:
所述底座1前端面101固定有沿高度方向延伸的两Z轴导轨3,两Z轴导轨3之间底座1前端面101安装有齿条18,Z轴滑板架4上安装有Z轴皮带轮19,Z轴电机5通过Z轴皮带20与Z轴皮带轮19驱动连接,Z轴皮带轮19通过转轴21穿过Z轴滑板架4连接有与齿条18啮合的齿轮22;通过齿条18和齿轮22啮合,实现Z轴滑板架4升降,最终实现工作台8的升降,其结构紧凑、升降精度高。
所述两Z轴导轨3一侧的底座1前端面101安装有两辅助气缸24,每个辅助气缸24的活塞杆2401向上延伸并与Z轴滑板架4连接;作为升降功能的进一步改进,由于Z轴滑板架4上需要支承工作台8和工件A,其升降时的重量压力较大,为了使Z轴滑板架4升降更加稳定,在每个Z轴导轨3一侧安装有一个辅助气缸24,气缸在Z轴电机5工作时同时启动,对Z轴滑板架4的升降起到辅助作用,而且两侧的气缸对称设置,使Z轴滑板架4受力更加均匀,分担升降时的驱动力,使Z轴滑板架4升降更加稳定,升降精度更高。
X轴支架6上固定有沿X轴方向延伸设置的两X轴导轨7,两X轴导轨7之间的X轴支架6上安装有X轴丝杆25,工作台8底部通过X轴螺母26与X轴丝杆25联接,X轴丝杆25一端连接有X轴皮带轮27,X轴电机9通过X轴皮带28与X轴皮带轮27驱动连接;电机通过皮带驱动丝杆转动,使工作台8沿X轴丝杆25实现前后滑动,结构简单、合理,拆装维护方便。
所述底座1后端面102沿Y轴方向延伸设置有两Y轴导轨10,两Y轴导轨10之间的底座1后端面102安装有Y轴丝杆29,立柱11通过Y轴螺母30与Y轴丝杆29联接,Y轴丝杆29一端连接有Y轴皮带轮31,Y轴电机12通过Y轴皮带32与Y轴皮带轮31驱动连接;电机通过皮带驱动丝杆转动,使主轴14沿Y轴丝杆实现左右滑动,结构简单、合理,拆装维护方便。
所述工作台8包括由中空方管组成的底架801以及吸附板802组成,吸附板802的顶面设有多条纵向和横向交错的凹槽802-1,使吸附板802的顶面由多个凸台802-2组成,吸附板802上开设有多个贯穿的通孔802-3,每个通孔802-3相邻的底架801上延伸有与通孔802-3连通的吸气支管801-1,底架801上安装有与吸气源33连通的吸气主管801-2。
通孔802-3外围的凹槽802-1组成一个凹槽框,凹槽框上沿凹槽802-1延伸方向设置有胶条34,工件A压贴在胶条34上,使工件A底面与胶条34之间围成一个相对密闭的吸附空间35,通过吸气源33抽气,使吸附空间35内形成真空对工件A吸附,并使工件A压紧在胶条34上定位。
对工件A进行定位时,只需将工件A放置在吸附板802的顶面,并且其中一个或多个通孔802-3被遮盖(具体要看工件A的尺寸),然后将胶条34根据工件A的大小在通孔802-3的外围围设成一个或多个方框,吸附前工件A压贴在胶条34上,启动吸气源33吸气,使胶条34形成的方框内形成一个真空的吸附空间35,吸附空间35的气流会将工件A形成一股吸附力,使工件A压紧在胶条34上定位,即完成整个工件A的定位过程,其操作简便,吸附力强。
主轴14的延伸末端外周设有吸尘罩36,吸尘罩36通过吸尘管38与风机39接通;吸尘罩36的作用是将铣削工件A时产生的木屑由风机39提供的气流进行排出至相应的地方,使机器在工作时达到无尘、无屑的加工环境。
主轴电机15上连接有主轴电机皮带轮17,主轴14上连接有主轴皮带轮40,主轴电机皮带轮17通过主轴皮带16与主轴皮带轮40驱动联接,且主轴电机皮带轮17的直径大于主轴皮带轮40的直径,使主轴14的转速大于主轴电机15输出的转速;有效提高电机的输出转速,使主轴14实现由小功率电机驱动,实现高速转动,不仅节省成本,而且电机故障率低,电机启动快(现有技术中,主轴电机通过电机与主轴一体输出,该电机为高功率高速变频电机,启动时需要1-2分钟才能进入正常的状态,造成加工效率低),噪音、振动小。
第二实施例:其结构与上述实施例相似,不同之处在于,如图8所示:所述底座1前端面101固定有沿高度方向延伸的两Z轴导轨3,两Z轴导轨3之间底座1前端面101安装有Z轴丝杆23,Z轴滑板架4与Z轴丝杆23联接,Z轴电机5驱动Z轴丝杆23转动,使Z轴滑板架4沿两Z轴导轨3实现上下升降;作为另一种升降功能的实施方案,Z轴滑板架4通过Z轴螺母与Z轴丝杆23联接,通过传统的丝杆螺母副结构,同样可以实现Z轴滑板架4升降,其升降精度与误差同样可以得到有效的保证。
本实用新型的全自动数控木工镂铣机,操作时只需在数控装置2导入需要加工的数据或将三维电脑图转化为数控装置可以识别的代码,即可以由数控装置给出指令,对X、Y、Z轴上的机械组件进行控制,实现全自动加工。
以上所述的具体实施例,仅为本实用新型较佳的实施例而已,举凡依本实用新型申请专利范围所做的等同设计,均应为本实用新型的技术所涵盖。

Claims (10)

1.一种全自动数控木工镂铣机,包括底座和数控装置,其特征是,所述底座前端面固定有沿高度方向延伸的Z轴导轨,Z轴导轨上滑动连接有Z轴滑板架,Z轴滑板架上安装有使Z轴滑板架沿Z轴导轨上下升降的Z轴电机;
所述Z轴滑板架上固定有X轴支架,X轴支架上固定有沿X轴方向延伸设置的X轴导轨,X轴导轨上滑动座设有固定工件用的工作台,X轴支架的底部安装有使工作台沿X轴导轨前后滑动的X轴电机;
所述底座后端面沿Y轴方向延伸设置有Y轴导轨,Y轴导轨上滑动连接有立柱,底座一侧安装有使立柱沿Y轴导轨左右滑动的Y轴电机,立柱的顶端连接有延伸至工作台上方的支臂,支臂一端连接有垂直转动的主轴,相对主轴的支臂另一端固定有主轴电机,主轴电机通过主轴皮带与主轴驱动连接。
2.根据权利要求1所述全自动数控木工镂铣机,其特征是,所述底座前端面固定有沿高度方向延伸的两Z轴导轨,两Z轴导轨之间底座前端面安装有齿条,Z轴滑板架上安装有Z轴皮带轮,Z轴电机通过Z轴皮带与Z轴皮带轮驱动连接,Z轴皮带轮通过转轴穿过Z轴滑板架连接有与齿条啮合的齿轮。
3.根据权利要求1所述全自动数控木工镂铣机,其特征是,所述底座前端面固定有沿高度方向延伸的两Z轴导轨,两Z轴导轨之间底座前端面安装有Z轴丝杆,Z轴滑板架与Z轴丝杆联接,Z轴电机驱动Z轴丝杆转动,使Z轴滑板架沿两Z轴导轨实现上下升降。
4.根据权利要求2或3所述全自动数控木工镂铣机,其特征是,所述两Z轴导轨一侧的底座前端面安装有两辅助气缸,每个辅助气缸的活塞杆向上延伸并与Z轴滑板架连接。
5.根据权利要求1所述全自动数控木工镂铣机,其特征是,X轴支架上固定有沿X轴方向延伸设置的两X轴导轨,两X轴导轨之间的X轴支架上安装有X轴丝杆,工作台底部通过X轴螺母与X轴丝杆联接,X轴丝杆一端连接有X轴皮带轮,X轴电机通过X轴皮带与X轴皮带轮驱动连接。
6.根据权利要求1所述全自动数控木工镂铣机,其特征是,所述底座后端面沿Y轴方向延伸设置有两Y轴导轨,两Y轴导轨之间的底座后端面安装有Y轴丝杆,立柱通过Y轴螺母与Y轴丝杆联接,Y轴丝杆一端连接有Y轴皮带轮,Y轴电机通过Y轴皮带与Y轴皮带轮驱动连接。
7.根据权利要求1或5所述全自动数控木工镂铣机,其特征是,所述工作台包括由中空方管组成的底架以及吸附板组成,吸附板的顶面设有多条纵向和横向交错的凹槽,使吸附板的顶面由多个凸台组成,吸附板上开设有多个贯穿的通孔,每个通孔相邻的底架上延伸有与通孔连通的吸气支管,底架上安装有与吸气源连通的吸气主管。
8.根据权利要求7所述全自动数控木工镂铣机,其特征是,通孔外围的凹槽组成一个凹槽框,凹槽框上沿凹槽延伸方向设置有胶条,工件压贴在胶条上,使工件底面与胶条之间围成一个相对密闭的吸附空间,通过吸气源抽气,使吸附空间内形成真空对工件吸附,并使工件压紧在胶条上定位。
9.根据权利要求1所述全自动数控木工镂铣机,其特征是,主轴的延伸末端外周设有吸尘罩,吸尘罩通过吸尘管与风机接通。
10.根据权利要求1所述全自动数控木工镂铣机,其特征是,主轴电机上连接有主轴电机皮带轮,主轴上连接有主轴皮带轮,主轴电机皮带轮通过主轴皮带与主轴皮带轮驱动联接,且主轴电机皮带轮的直径大于主轴皮带轮的直径,使主轴的转速大于主轴电机输出的转速。
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