CN207955128U

CN207955128U - 小型四轴数控雕刻机

Info

Publication number: CN207955128U
Application number: CN201820400255.0U
Authority: CN
Inventors: 龙向前; 陈虎城; 杨庆勇; 李城林; 唐福鸿; 李日才; 龙国明
Original assignee: Guilin University of Electronic Technology
Current assignee: Guilin University of Electronic Technology
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2018-10-12
Anticipated expiration: 2028-03-23

Abstract

本实用新型公开了一种小型四轴数控雕刻机，包括机架结构、十字滑台结构、A轴结构和Z轴结构；其中十字滑台结构位于机架结构的底座上方，A轴结构位于十字滑台结构上方，Z轴结构固定在机架结构的立柱上，在Z轴结构上固定有电主轴。本实用新型大大的减少了机床零件加工量，不仅节约时间提高了生产效率，也降低了很大的成本，功能稳定、工作可靠、结构紧凑，适用于小型企业和各高校的教学设备。

Description

小型四轴数控雕刻机

技术领域

本实用新型属于机械设备领域，具体是一种小型四轴数控雕刻机。

背景技术

近年来数控技术得到了广泛的运用，而且市场上对于四轴数控雕刻机的需求也越来越大，但生产设备体积大，价格高昂，对于小作坊、小型的加工企业是一个很大的负担，特别是对于生产小型产品的企业来说，大型的四轴数控雕刻机不仅价格高昂还是一种对于机床资源的浪费，操作人员使用也存在一定的难度。

实用新型内容

本实用新型的目的是实现一种功能稳定、结构紧凑、工作可靠的小型四轴数控雕刻机。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种小型四轴数控雕刻机，包括机架结构、十字滑台结构、A轴结构和Z轴结构；其中十字滑台结构位于机架结构的底座上方，A轴结构位于十字滑台结构上方，Z轴结构固定在机架结构的立柱上，在Z轴结构上固定有电主轴。

所述机架结构包括控制柜、角钢、底座和立柱；其中控制柜固定在立柱的背面，角钢位于底座下方，在底座和立柱两旁分别设有底座挡板和立柱挡板。

所述十字滑台结构包括Y轴挡板、Y轴固定板、X轴固定板、X轴挡板和工作台，其中Y轴固定板与机架结构的底座连接，在Y轴固定板和X轴固定板上分别固定设有导轨、导轨滑块、滚珠丝杠、螺母座和轴承座，Y轴固定板和X轴固定板分别通过导轨滑块、螺母座与工作台连接；在Y轴挡板和X轴挡板上分别固定设有步进电机，步进电机通过联轴器与滚珠丝杠连接。

所述A轴结构包括微型步进电机、电机支架、A轴燕尾槽板、顶尖尾座、顶尖、微型三轴卡盘、卡盘轴承座，其中A轴燕尾槽板固定在工作台上，微型步进电机通过电机支架固定在A轴燕尾槽板上，微型三轴卡盘与微型步进电机输出轴连接，并通过卡盘轴承座支撑，顶尖通过顶尖尾座固定在A轴燕尾槽板上。

所述Z轴结构包括步进电机、联轴器、Z轴挡板、Z轴固定板、电主轴固定板、电主轴夹具和电主轴，Z轴固定板与机架结构的立柱连接，在Z轴固定板上固定设有导轨、滑块、滚珠丝杠、螺母座和轴承座，滑块和螺母座与电主轴固定板连接，电主轴夹具固定在电主轴固定板上，电主轴固定在电主轴夹具内。

本实用新型的优点：大大的减少了机床零件加工量，不仅节约时间提高了生产效率，也降低了很大的成本，功能稳定、工作可靠、结构紧凑，适用于小型企业和各高校的教学设备。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为机架机构示意图；

图3为十字滑台机构示意图；

图4为A轴机构示意图；

图5为Z轴机构示意图。

图中：100. 机架机构；200.十字滑台机构；300. A轴机构；400. Z轴机构 1.控制柜；2.角钢；3.底座；4.底座挡板；5.立柱；6.立柱挡板；7.导轨滑块；8.联轴器；9.Y轴挡板；10.Y轴固定板；11.步进电机；12.导轨；13.螺母座；14.X轴固定板；15.X轴挡板；16.轴承前座；17.轴承后座；18.工作台；19.滚珠丝杠；20.微型步进电机；21.电机支架；22.A轴燕尾槽板；23.顶尖尾座；24.顶尖；25.微型三轴卡盘；26.卡盘轴承座；27.Z轴挡板；28.Z轴固定板；29.电主轴固定板；30.电主轴夹具；31.电主轴。

具体实施方式

以下以具体实施例结合附图对本实用新型作进一步地描述。

如图1所示，一种小型四轴数控雕刻机，包括机架结构100、十字滑台结构200、A轴结构300和Z轴结构400；其中十字滑台结构200位于机架的底座100上方，A轴结构300位于十字滑台结构200上方，Z轴结构400固定在机架的立柱上，电主轴31固定在Z轴上。

如图2所示，所述机架结构100包括控制柜1、角钢2、底座3、底座挡板4、立柱5、立柱挡板6；其中控制柜1固定在立柱5的背面，角钢2位于底座3下方，底座3和立柱5两旁都有两块挡板，底座挡板4与Y轴固定板10连接，立柱挡板6与Z轴固定板28连接。

如图3所示，所述十字滑台结构200包括导轨滑块7、联轴器8、Y轴挡板9、Y轴固定板10、步进电机11、导轨12、螺母座13、X轴固定板14、X轴挡板15、轴承前座16、轴承后座17、工作台18、滚珠丝杠19，其中Y轴固定板10用螺钉连接在机架机构100的底座3上，Y轴固定板10上固定着导轨12、导轨滑块7、滚珠丝杠19、螺母座13、轴承前座16和轴承后座17，步进电机11固定在Y轴挡板9上，通过联轴器8与滚珠丝杠19连接；X轴固定板14用螺钉连接在Y轴的两个导轨滑块7和螺母座13上，X轴固定板14的上方也固定着导轨12、导轨滑块7、滚珠丝杠19、螺母座13、轴承前座16和轴承后座17，步进电机11固定在X轴挡板15上，通过联轴器8与滚珠丝杠19连接，X轴的两个导轨滑块7和螺母座13上面固定着工作台18，X、Y轴的进给运动是步进电机11驱动滚珠丝杠19的旋转运动，带动X、Y轴螺母座13的直线运动，进而实现工件的进给运动。

如图4所示，所述A轴结构300包括微型步进电机20、电机支架21、A轴燕尾槽板22、顶尖尾座23、顶尖24、微型三轴卡盘25、卡盘轴承座26，其中A轴燕尾槽板22通过螺钉固定在工作台18上，微型步进电机20通过电机支架21固定在A轴燕尾槽板22上，微型三轴卡盘25用一个轴套通过三颗紧定螺钉与微型步进电机20伸出轴连接且中间用卡盘轴承座26支撑，顶尖24通过顶尖尾座23固定在A轴燕尾槽板22上。

如图5所示，所述Z轴结构400包括步进电机11、导轨滑块7、导轨12、滚珠丝杠19、螺母座13、联轴器8、轴承前座16、轴承后座17、Z轴挡板27、Z轴固定板28、电主轴固定板29、电主轴夹具30、电主轴31，Z轴固定板28通过螺钉与机架结构100的立柱5连接，Z轴固定板28上固定有导轨12、导轨滑块7、滚珠丝杠19、螺母座13、轴承前座16和轴承后座17，导轨滑块7和螺母座13上用螺钉连接着电主轴固定板29，电主轴夹具30固定在电主轴固定板29上，电主轴31固定在电主轴夹具30里，步进电机11固定在Z轴挡板27上通过联轴器8与滚珠丝杠19连接。Z轴的进给运动是步进电机11驱动滚珠丝杠19旋转，带动螺母座13上下运动，进而实现电主轴31的上下运动。

本实用新型的工作原理是：

本实用新型采用的控制方式是MACH3开源控制软件和控制卡，X、Y、Z、A轴的步进电机都对应着连接着一个驱动，这四个驱动都连接在控制卡的对应接口上，电主轴连接到一个对应的变频器上，变频器也连接到控制卡对应的接口上，MACH3控制软件输出信号到控制卡，控制卡就发出相应的指令到各个步进电机驱动，进而达到控制各个轴的进给运动和旋转运动，这样就能实现控制卡对于整个雕刻机的控制。具体的工作流程如下：

首先连接好控制卡与装有MACH3软件的电脑之间的传输线路，接上电源，打开软件，再往A轴微型三爪卡盘装上夹紧需要加工的棒状工件，装好雕刻刀，往MACH3软件导进加工的G代码程序，开电主轴对刀，然后开始雕刻。

Claims

1.一种小型四轴数控雕刻机，其特征是：包括机架结构、十字滑台结构、A轴结构和Z轴结构；其中十字滑台结构位于机架结构的底座上方，A轴结构位于十字滑台结构上方，Z轴结构固定在机架结构的立柱上，在Z轴结构上固定有电主轴。

2.根据权利要求1所述的小型四轴数控雕刻机，其特征是：所述机架结构包括控制柜、角钢、底座和立柱；其中控制柜固定在立柱的背面，角钢位于底座下方，在底座和立柱两旁分别设有底座挡板和立柱挡板。

3.根据权利要求1所述的小型四轴数控雕刻机，其特征是：所述十字滑台结构包括Y轴挡板、Y轴固定板、X轴固定板、X轴挡板和工作台，其中Y轴固定板与机架结构的底座连接，在Y轴固定板和X轴固定板上分别固定设有导轨、导轨滑块、滚珠丝杠、螺母座和轴承座，Y轴固定板和X轴固定板分别通过导轨滑块、螺母座与工作台连接；在Y轴挡板和X轴挡板上分别固定设有步进电机，步进电机通过联轴器与滚珠丝杠连接。

4.根据权利要求1所述的小型四轴数控雕刻机，其特征是：所述A轴结构包括微型步进电机、电机支架、A轴燕尾槽板、顶尖尾座、顶尖、微型三轴卡盘、卡盘轴承座，其中A轴燕尾槽板固定在工作台上，微型步进电机通过电机支架固定在A轴燕尾槽板上，微型三轴卡盘与微型步进电机输出轴连接，并通过卡盘轴承座支撑，顶尖通过顶尖尾座固定在A轴燕尾槽板上。

5.根据权利要求1所述的小型四轴数控雕刻机，其特征是：所述Z轴结构包括步进电机、联轴器、Z轴挡板、Z轴固定板、电主轴固定板、电主轴夹具和电主轴，Z轴固定板与机架结构的立柱连接，在Z轴固定板上固定设有导轨、滑块、滚珠丝杠、螺母座和轴承座，滑块和螺母座与电主轴固定板连接，电主轴夹具固定在电主轴固定板上，电主轴固定在电主轴夹具内。