CN204857037U - 一种可实现多任务处理的数控教学机床及其系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种可实现多任务处理的数控教学机床及其系统，包括床身、主轴电机、V带轮、主轴箱、同步带、同步带轮、旋转主轴、编码器、立柱、横梁导轨、同步带轮、铣头连接板、铣头、平面磨连接板、数控显示屏、电缆、手轮和手柄组件、支架、磨头本体、磨头砂轮、液压尾架、伺服电机A、铣头侧滑板、磨头侧滑板、伺服电机B、液压夹紧装置、X-Y十字滑台和外圆磨头架；总体上解决了教学上存在的不足，对不同机械加工方式和原理可以进行比较，且可以进行多种加工复合操作，减少了投资以及占地面积，且能完成一定的科研任务。
Description
技术领域
本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种可实现多任务处理的数控教学机床及其系统。
背景技术
数控机床主要进行加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等工件。现有的数控车床对一些复杂工件加工比较费时，特别是一些多面且需要加工一些孔时又需要拿到铣床上进行加工，这样工件在定位时肯定会有一些误差影响工件精度，而且费时又费力，虽然市场上也有一些车铣合一的数控加工中心，但是这种数控加工中心的价格都比较昂贵，对于一些小企业来说成本太大。
目前，在绝大多数工科院校中，数控教学仍然停留在单一加工方式的机床上，对不同机械加工方式和原理无法进行比较，且无法进行加工复合。不同的加工方式(包括车、铣、钻、磨、车螺纹等)需要不同类型的机床，同样导致学校投入成本增大，相应的也造成占地面积较大。对某些需要切削的科研任务，往往需要进行参数(切削力、切削温度等)的测量，但由于机床本身结构的固定性，导致了测量的不便。
例如中国专利CN203917931U公开了一种多功能数控车床，包括床身(10)、工作台(11)、主轴驱动装置(12)、线轨一(13)、线轨二(14)、滑块(15)、滚珠丝杠、大拖板(20)、小拖板(21)、Z向进给电机(30)及X向进给电机(40)；所述工作台(11)设置在床身(10)内，主轴驱动装置(12)倾斜设置在床身(10)的床头(16)上；所述Z向进给电机(30)通过滚珠丝杠与大拖板(20)配合，大拖板(20)通过滑块(15)移动设置在线轨一(13)上，所述线轨一(13)固定在工作台(11)上；所述X向进给电机(40)通过滚珠丝杠与小拖板(21)配合，小拖板(21)固定设置在线轨二(14)上，所述线轨二(14)移动设置在滑块(15)上，所述滑块(15)固定在大拖板(20)上；其特征在于：还包括刀架(50)、固定座(51)、动力头(52)及动力头电机(53)；所述动力头(53)通过固定座(51)固定设置在小拖板(21)上且其与动力头电机(53)连接；所述刀架(50)连接在动力头(52)上；所述动力头电机(53)与床身(10)内的控制系统电连接，该技术方案披露的数控机床结构简单，动力头与动力头电机连接后能够带动刀架转动，这样在加工一些复杂工件时变得简单、方便；通过动力头与刀架的配合能达到跟加工中心一样的需求，其成本比较低廉，但是该技术方案中能解决的问题依旧只能进行车铣合一的处理，对于不同的加工方式(包括车、铣、钻、磨、车螺纹等)需要不同类型的机床的问题依旧没有解决。
实用新型内容
为克服现有技术中存在的数控教学仍然停留在单一加工方式的机床上，对不同机械加工方式和原理无法进行比较，且无法进行加工复合的问题，本实用新型提供了一种可实现多任务处理的数控教学机床及其系统。
本实用新型采用的技术方案为：一种可实现多任务处理的数控教学机床，其创新点在于：包括床身、主轴电机、V带轮、主轴箱、同步带、同步带轮、旋转主轴、编码器、立柱、横梁导轨、同步带轮、铣头连接板、铣头、平面磨连接板、电缆、手轮和手柄组件、支架、磨头本体、磨头砂轮、液压尾架、伺服电机A、铣头侧滑板、磨头侧滑板、伺服电机B、液压夹紧装置、X-Y十字滑台和外圆磨头架；
在床身的一侧壁上通过立柱架设横梁导轨，横梁导轨上分别架设磨头侧滑板和铣头侧滑板，通过液压夹紧装置固定在横梁导轨上，该磨头侧滑板和铣头侧滑板的移动通过伺服电机B带动同步带轮进行驱动；所述磨头侧滑板上通过平面磨连接板架设磨头本体，在所述X-Y十字滑台上架设电磁吸盘，通过控制手轮和手柄组件带动丝杠实现磨头砂轮的进给运动，实现平面磨削；铣头侧滑板通过铣头连接板架设铣头，通过更换不同的刀具，实现铣、钻、绞等多种加工；
在床身一侧壁上安装主轴箱，该主轴箱内部架设旋转主轴；旋转主轴通过V带轮与主轴电机连接；主轴箱相对应的床身上架设有液压尾架，该液压尾架上安装顶针，顶装工件，磨头砂轮纵横向进给磨削工件外圆；在主轴箱一侧架设编码器，编码器通过同步带轮和同步带与主轴连接，实现主轴的C轴插补功能、主轴旋转与坐标轴进给同步控制以及主轴定向准停控制；在床身的另一侧架设可弯曲旋转的支架；
在床身中间架设有伺服电机A驱动的X-Y十字滑台，进行横向和纵向的移动；该X-Y十字滑台上架设有外圆磨头架。
在此基础上，在所述平面磨连接板和磨头本体上分别安装有读数头和光栅尺。
在此基础上，所述磨头侧滑板上架设有数控显示屏，通过电缆与磨头侧滑板连接，实现精确反应磨头本体的位移。
在此基础上，所述主轴上还安装有液压三爪卡盘。
在此基础上，所述支架上还架设有监控装置。
在此基础上，所述监控装置为监控摄像头或红外热像仪；该监控摄像头，拍摄切削过程；所述红外热像仪，进行切削温度或磨削温度的测量。
在此基础上，所述外圆磨头架包括外圆磨头、底座、电机、支撑臂和轴承，该外圆磨头架设在底座上，且通过轴承与支撑臂连接，所述支撑臂与电机连接。
在此基础上，所述轴承与支撑臂之间通过垫片与圆螺母固定连接。
在此基础上，所述底座采用不锈钢底座。
本发明的另一个目的是提供一种可实现多任务处理的数控教学机床系统，其创新点在于：包括权利要求1～9任一项所述的可实现多任务处理的数控教学机床、数据采集系统和处理工作台。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型的可实现多任务处理的数控教学机床，总体上解决了教学上存在的不足，对不同机械加工方式和原理可以进行比较，且可以进行多种加工复合操作，减少了投资以及占地面积，且能完成一定的科研任务。
(2)本实用新型的可实现多任务处理的数控教学机床，包括床身、主轴电机、V带轮、主轴箱、同步带、同步带轮、旋转主轴、编码器、立柱、横梁导轨、同步带轮、铣头连接板、铣头、平面磨连接板、数控显示屏、电缆、手轮和手柄组件、支架、磨头本体、磨头砂轮、液压尾架、伺服电机A、铣头侧滑板、磨头侧滑板、伺服电机B、液压夹紧装置、X-Y十字滑台和外圆磨头架，通过各部件之间的紧密配合连接，数控机床整体结构简单，且能连续进行多种复合操作(包括车、铣、钻、磨、车螺纹等)，学校投入成本减小，相应的也造成占地面积减少。
(3)本实用新型的可实现多任务处理的数控教学机床，通过特别的增加监测装置、显示屏、读数头和光栅尺等等，可以对某些需要切削的科研任务，需要进行参数(切削力、切削温度等)的测量的时候，虽然由于机床本身结构的固定性，也可以使得测量方便。
(4)本实用新型的包括可实现多任务处理的数控教学机床的系统，加入数据采集以及处理工作台，可以进行更加快捷、方便的数据处理以及查看，使得教学过程进行方便省时，提高教学质量。
附图说明
图1是本实用新型可实现多任务处理的数控教学机床主视图；
图2是本实用新型可实现多任务处理的数控教学机床左视图；
图3是本实用新型可实现多任务处理的数控教学机床右视图；
图4是本实用新型可实现多任务处理的数控教学机床后视图；
图5是本实用新型可实现多任务处理的数控教学机床外圆磨头架结构示意图；
图6是本实用新型包括可实现多任务处理的数控教学机床的系统结构主视图；
图7是本实用新型包括可实现多任务处理的数控教学机床的系统结构立体图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型涉及一种可实现多任务处理的数控教学机床，如图1～4所示：包括床身1、主轴电机2、V带轮3、主轴箱4、同步带5、同步带轮7、旋转主轴8、编码器9、立柱10、横梁导轨11、同步带轮12、铣头连接板13、铣头14、平面磨连接板15、电缆17、手轮和手柄组件18、支架20、磨头本体22、磨头砂轮23、液压尾架24、伺服电机A26、铣头侧滑板27、磨头侧滑板28、伺服电机B29、液压夹紧装置30、X-Y十字滑台25和外圆磨头架31；本实用新型通过各部件之间的紧密配合连接，数控机床整体结构简单，且能连续进行多种复合操作(包括车、铣、钻、磨、车螺纹等)，学校投入成本减小，相应的也造成占地面积减少。
特别的，如图5所示：外圆磨头架结构具体为：外圆磨头架31包括外圆磨头311、底座312、电机313、支撑臂314和轴承315，该外圆磨头架31设在底座312上，且通过轴承315与支撑臂314连接，支撑臂314与电机313连接，其中，轴承315与支撑臂314之间通过垫片与圆螺母固定连接，优选的，底座312采用不锈钢底座。
具体的，如图1、2、4所示：在床身1的一侧壁上通过立柱10架设横梁导轨11，横梁导轨11上分别架设磨头侧滑板28和铣头侧滑板27，通过液压夹紧装置30固定在横梁导轨11上，该磨头侧滑板28和铣头侧滑板27的移动通过伺服电机B29带动同步带轮12进行驱动；磨头侧滑板28上通过平面磨连接板15架设磨头本体22，在X-Y十字滑台25上架设电磁吸盘，通过控制手轮和手柄组件18带动丝杠实现磨头砂轮23的进给运动，实现平面磨削；铣头侧滑板27通过铣头连接板13架设铣头14，通过更换不同的刀具，实现铣、钻、绞等多种加工；在平面磨连接板15和磨头本体22上分别安装有读数头和光栅尺组件21，磨头侧滑板28上架设有数控显示屏16，通过电缆17与磨头侧滑板28连接，实现精确反应磨头本体22的位移，主轴8上还安装有液压三爪卡盘6，支架20上还架设有监控装置。
如图1所示：在床身1一侧壁上安装主轴箱4，该主轴箱4内部架设旋转主轴8；旋转主轴8通过V带轮3与主轴电机2连接；主轴箱4相对应的床身1上架设有液压尾架24，该液压尾架24上安装顶针，顶装工件，磨头砂轮23纵横向进给磨削工件外圆；在主轴箱4一侧架设编码器9，编码器9通过同步带轮7和同步带5与主轴8连接，实现主轴8的C轴插补功能、主轴8旋转与坐标轴进给同步控制以及主轴8定向准停控制；在床身1的另一侧架设可弯曲旋转的支架20；
如图1、5所示：在床身1中间架设有伺服电机A26驱动的X-Y十字滑台25，进行横向和纵向的移动；该X-Y十字滑台25上架设有外圆磨头架31。本实施例总体上解决了教学上存在的不足，对不同机械加工方式和原理可以进行比较，且可以进行多种加工复合操作，减少了投资以及占地面积，且能完成一定的科研任务。
具体的，上面提到的监控装置为监控摄像头或红外热像仪；可以根据需求进行安装监控设备，例如本实施例安装监控摄像头19，可以进行整个拍摄切削过程；还可以安装红外热像仪，进行切削温度或磨削温度的测量。本实用新型通过特别的增加监测装置、显示屏、读数头和光栅尺等等，可以对某些需要切削的科研任务，需要进行参数(切削力、切削温度等)的测量的时候，虽然由于机床本身结构的固定性，也可以使得测量方便。
另外，如图6～7所示：本实用新型一种可实现多任务处理的数控教学机床系统，包括以上可实现多任务处理的数控教学机床、数据采集系统和处理工作台。其中，加入的数据采集以及处理工作台，可以进行更加快捷、方便的数据处理以及查看，使得教学过程进行方便省时，提高教学质量。
上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种可实现多任务处理的数控教学机床，其特征在于：包括床身（1）、主轴电机（2）、V带轮（3）、主轴箱（4）、同步带（5）、同步带轮（7）、旋转主轴（8）、编码器（9）、立柱（10）、横梁导轨（11）、同步带轮（12）、铣头连接板（13）、铣头（14）、平面磨连接板（15）、电缆（17）、手轮和手柄组件（18）、支架（20）、磨头本体（22）、磨头砂轮（23）、液压尾架（24）、伺服电机A（26）、铣头侧滑板（27）、磨头侧滑板（28）、伺服电机B（29）、液压夹紧装置（30）、X-Y十字滑台（25）和外圆磨头架（31）；
在床身（1）的一侧壁上通过立柱（10）架设横梁导轨（11），横梁导轨（11）上分别架设磨头侧滑板（28）和铣头侧滑板（27），通过液压夹紧装置（30）固定在横梁导轨（11）上，该磨头侧滑板（28）和铣头侧滑板（27）的移动通过伺服电机B（29）带动同步带轮（12）进行驱动；所述磨头侧滑板（28）上通过平面磨连接板（15）架设磨头本体（22），在所述X-Y十字滑台（25）上架设电磁吸盘，通过控制手轮和手柄组件（18）带动丝杠实现磨头砂轮（23）的进给运动，实现平面磨削；铣头侧滑板（27）通过铣头连接板（13）架设铣头（14），通过更换不同的刀具，实现铣、钻、绞的加工；
在床身（1）一侧壁上安装主轴箱（4），该主轴箱（4）内部架设旋转主轴（8）；旋转主轴（8）通过V带轮（3）与主轴电机（2）连接；主轴箱（4）相对应的床身（1）上架设有液压尾架（24），该液压尾架（24）上安装顶针，顶装工件，磨头砂轮（23）纵横向进给磨削工件外圆；在主轴箱（4）一侧架设编码器（9），编码器（9）通过同步带轮（7）和同步带（5）与主轴（8）连接，实现主轴（8）的C轴插补功能、主轴（8）旋转与坐标轴进给同步控制以及主轴（8）定向准停控制；在床身（1）的另一侧架设可弯曲旋转的支架（20）；
在床身（1）中间架设有伺服电机A（26）驱动的X-Y十字滑台（25），进行横向和纵向的移动；该X-Y十字滑台（25）上架设有外圆磨头架（31）。
2.根据权利要求1所述的可实现多任务处理的数控教学机床，其特征在于：在所述平面磨连接板（15）和磨头本体（22）上分别安装有读数头和光栅尺组件（21）。
3.根据权利要求1所述的可实现多任务处理的数控教学机床，其特征在于：所述磨头侧滑板（28）上架设有数控显示屏（16），通过电缆（17）与磨头侧滑板（28）连接，实现精确反应磨头本体（22）的位移。
4.根据权利要求1所述的可实现多任务处理的数控教学机床，其特征在于：所述主轴（8）上还安装有液压三爪卡盘（6）。
5.根据权利要求1所述的可实现多任务处理的数控教学机床，其特征在于：所述支架（20）上还架设有监控装置（19）。
6.根据权利要求5所述的可实现多任务处理的数控教学机床，其特征在于：所述监控装置为监控摄像头或红外热像仪；该监控摄像头，拍摄切削过程；所述红外热像仪，进行切削温度或磨削温度的测量。
7.根据权利要求1所述的可实现多任务处理的数控教学机床，其特征在于：所述外圆磨头架（31）包括外圆磨头（311）、底座（312）、电机（313）、支撑臂（314）和轴承（315），该外圆磨头架（31）设在底座（312）上，且通过轴承（315）与支撑臂（314）连接，所述支撑臂（314）与电机（313）连接。
8.根据权利要求7所述的可实现多任务处理的数控教学机床，其特征在于：所述轴承（315）与支撑臂（314）之间通过垫片与圆螺母固定连接。
9.根据权利要求7所述的可实现多任务处理的数控教学机床，其特征在于：所述底座（312）采用不锈钢底座。
10.一种权利要求1所述的可实现多任务处理的数控教学机床系统，其特征在于：包括权利要求1~9任一项所述的可实现多任务处理的数控教学机床、数据采集系统和处理工作台。
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Granted publication date: 20151209 Termination date: 20180625 |
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