CN210925199U - 模块式多功能组合演示实验机床 - Google Patents

Abstract

一种模块式多功能组合演示实验机床，属于教学设备技术领域。所解决的技术问题是目前机械专业教学中缺少用于课堂演示教学的轻型组合多功能机床。主要由动力头、多功能头、进给模块、动力座、车刀架、尾座、连接块、机体、控制模块九个模块组成，模块之间主要由螺栓组拆。多功能头可安装或装夹上刨刀、镗刀、钻头、铣刀和砂轮等。通过手动操纵或自动控制模块控制，完成车削、卧铣、立铣、刨削、平面磨、内圆磨、外圆磨、镗削、钻削九种机床模式的演示教学实验，模拟各机床模式下主轴的主运动和工作台的升降、横向、纵向进给运动。本实用新型体积小，重量轻，便于组拆与搬运，功能多而全，基本满足机械专业相关课程的课堂教学演示与实验。

Description

模块式多功能组合演示实验机床

技术领域

本实用新型涉及机械专业机械加工工艺教学演示实验的多功能机床，属于教学设备技术领域。

背景技术

目前，已有的多功能机床主要用于实际生产加工，重量重，体积大，不便搬运与组拆，功能单一或组合功能不全，不便用于课堂演示教学。在机械制造工艺及相关课程的专业教学中，缺少重量轻，体积小，结构紧凑，组拆方便，便于搬运且功能齐全的多功能演示机床。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题是目前机械专业教学中缺少用于课堂演示教学的轻型多功能机床。本实用新型重量轻，便于组拆与搬运，可完成车削、卧铣、立铣、刨削、平面磨、内圆磨、外圆磨、钻削、镗削九种机床模式的演示教学或实验。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：本实用新型采用复合材料或铝合金加工制造，主要由动力头、多功能头、进给模块、动力座、车刀架、尾座、连接块、机体、控制模块九个模块组成。模块之间主要由螺栓组拆，动力头与多功能头利用锥联接。通过采用上述的技术方案，本实用新型重量轻，结构紧凑，功能多，便于组拆与搬运。

所述动力头主要由多功能头运动电机、多功能头运动手轮、曲柄轮、连杆、主运动电机、滑块、刨削锁定螺栓、多功能头运动锁定螺栓等组成。多功能头运动电机和多功能头运动手轮同轴，与动力头的机体组成转动副，其轴上利用键联接装有曲柄轮，曲柄轮与连杆铰接，连杆与主运动电机铰接，主运动电机固定安装在滑块上，滑块与动力头的机体通过燕尾导轨联接并相对滑动，组成曲柄滑块机构。

通过采用上述的技术方案，在刨削或钻削模式时，完成装有刨刀或钻头的多功能头的往复直线运动。拧紧多功能头运动锁定螺栓，能固定多功能头的旋转位置。刨削时，选择刨刀的加工工位，拧紧刨削锁定螺栓，防止刨刀的转动。主运动电机旋转，实现车削、镗削、磨削、铣削、钻削等模式的主运动。

所述多功能头利用锥联接安装在动力头的主运动电机轴上。在多功能头上，镗削时，调节的镗刀锁定螺栓，装上镗刀；刨削时，调节刨刀锁定螺栓，装上刨刀；多功能头上的卡爪可装夹砂轮、铣刀、钻头、工件等。

通过采用上述的技术方案，根据需要，所述多功能头能分别组装上镗刀、刨刀、砂轮、铣刀、钻头、工件等，实现本实用新型的多功能演示与实验。

所述进给模块主要由工作台、溜板、升降台等组成。工作台上有T型槽，可组装上动力座、车刀架、尾座、夹具、工件等。工作台与溜板通过燕尾导轨联接并能相对滑动。工作台进给手轮和工作台进给电机通过螺杆同轴联接，空套在溜板上原位转动，与工作台上的固定螺母组成螺旋传动。通过采用上述的技术方案，工作台进给手轮或工作台进给电机转动，带动工作台相对溜板运动，完成工作台的横向进给运动。

所述溜板与升降台通过燕尾导轨联接并能相对滑动，溜板运动手轮和溜板运动电机通过螺杆同轴联接，空套在升降台上原位转动，与溜板上的固定螺母组成螺旋传动。通过采用上述的技术方案，溜板运动手轮或溜板运动电机转动，带动溜板相对升降台运动，完成工作台的纵向进给运动。

所述升降台与机体通过燕尾导轨联接并能上下相对滑动，升降台手轮或升降台电机相对升降台原位转动，通过其上联接的锥齿轮与升降台螺杆上固定的锥齿轮啮合，带动升降台螺杆转动，再通过与机体上的固定螺母组成螺旋传动。通过采用上述的技术方案，所述螺旋传动带动升降台升降，完成工作台的升降运动。

所述控制模块主要由控制面板、控制单元、工作台进给电机、溜板运动电机、升降台电机、主运动电机、动力座电机和多功能头运动电机等组成。控制面板上设有独立操控多功能头旋转与移动、动力座转动和工作台升降、横向、纵向进给的启停按键，能进行主运动与进给运动的单独启停演示；控制面板上也设有控制各机床工作模式下连续工作的启停演示按键，通过控制单元的程序控制，实现机床连续动作的演示实验。

本实用新型的有益效果是，便于搬运与组拆，体积小，结构简单，重量轻，功能多而全，基本满足机械加工工艺及相关课程中机床加工的课堂教学演示与实验，增加教学直观性，提高教学效果。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的内容加以说明。

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的A向剖视图。

图3为本实用新型的B向剖视图。

图4为本实用新型的钻削或立铣视图。

图中1.动力头，2.曲柄轮，3.连杆，4.主运动电机，5.刨削锁定螺栓，6.多功能头，7.镗刀锁定螺栓，8.镗刀，9.砂轮或卧铣刀，10.刨刀锁定螺栓，11.刨刀，12.动力座电机，13.动力座，14.车刀，15.车刀锁定螺栓，16.车刀架，17.尾座，18.尾座手轮，19.工作台，20.溜板，21.溜板运动手轮，22.升降台，23.升降台手轮，24.锥齿轮，25.升降台螺杆，26.机体，27.升降台电机，28.溜板运动电机，29.联接螺栓，30.控制面板，31.多功能头运动电机，32.多功能头运动手轮，33.滑块，34.工作台进给手轮，35.工作台进给电机，36.连接块，37.钻头或立铣刀，38.控制单元，39.多功能头运动锁定螺栓。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型主要由动力头(1)、多功能头(6)、进给模块(19、20、22)、动力座(13)、车刀架(16)、尾座(17)、连接块(36)、机体(26)、控制模块(38)九个模块组成。其中动力头(1)、机体(26)、车刀架(16)、动力座(13)、尾座(17)、连接块(36)主要由螺栓(29)联接，进给模块(19、20、22)与机体(26)通过燕尾形导轨联接组成移动副，多功能头(6)和动力头(1)锥联接。

动力头(1)主要由多功能头运动电机(31)、多功能头运动手轮(32)、曲柄轮(2)、连杆(3)、主运动电机(4)、滑块(33)、刨削锁定螺栓(5)、多功能头运动锁定螺栓(39)等组成。如图2所示，多功能头运动电机(31)和多功能头运动手轮(32)同轴，与动力头(1)的机体组成转动副，其轴上利用键联接装有曲柄轮(2)。曲柄轮(2)与连杆(3)铰接，连杆(3)与主运动电机(4)铰接，主运动电机(4)固定安装在滑块(33)上。如图2所示，滑块(33)与动力头(1)的机体通过燕尾导轨联接并能相对滑动，组成曲柄滑块机构。多功能头运动电机(31)或多功能头运动手轮(32)转动，带动多功能头(6)往复直线移动。主运动电机(4)实现多功能头(6)的主运动旋转。刨削锁定螺栓(5)的作用是锁定主运动电机(4)轴的转动，刨削时，选择刨刀(11)的合适加工工位，拧紧刨削锁定螺栓(5)，防止刨刀(11)的转动。拧紧多功能头运动锁定螺栓(39)，使多功能头(6)在固定的位置旋转。

多功能头(6)利用锥度安装在主运动电机(4)轴上。在多功能头(6)上，镗削时，调节镗刀锁定螺栓(7)，安装上镗刀(8)；刨削时，调节刨刀锁定螺栓(10)，安装上刨刀(11)；磨削、钻削、铣削或车削时，多功能头(6)上的卡爪可分别装上砂轮或卧铣刀(9)、钻头或立铣刀(37)、工件等。

进给模块主要由工作台(19)、溜板(20)、升降台(22)组成。工作台(19)上有T型槽，可组装上动力座(13)、车刀架(16)、尾座(17)、工件、夹具等。工作台(19)与溜板(20)利用燕尾导轨联接并能相对滑动。如图3所示，工作台进给手轮(34)和工作台进给电机(35)通过螺杆同轴联接，空套在溜板(20)上能原位回转，与工作台(19)上的固定螺母组成螺旋传动，工作台进给手轮(34)或工作台进给电机(35)转动，带动工作台(19)完成横向进给运动。溜板(20)与升降台(22)通过燕尾导轨联接并能相对滑动，溜板运动手轮(21)和溜板运动电机(28)通过螺杆同轴联接，空套在升降台(22)上能原位回转，与溜板(20)上的固定螺母组成螺旋传动，溜板运动手轮(21)或溜板运动电机(28)转动，溜板(20)带动工作台(19)，完成工作台的纵向进给运动。升降台(22)与机体(26)通过燕尾导轨联接并能上下相对滑动，升降台手轮(23)或升降台电机(27)相对升降台(22)原位转动，通过其上联接的锥齿轮(24)与升降台螺杆(25)上固定的锥齿轮啮合传动，带动升降台螺杆(25)转动，再通过与机体(26)上的固定螺母组成螺旋传动，带动升降台(22)完成上下运动，实现工作台(19)的升降运动。

本实用新型的控制模块主要由控制面板(30)、控制单元(38)、工作台进给电机(35)、溜板运动电机(28)、升降台电机(27)、主运动电机(4)、动力座电机(12)和多功能头运动电机(31)等组成。控制面板(30)上设有独立操控多功能头(6)旋转与移动、动力座(13)的转动、工作台(19)升降、横向、纵向进给的启停按键，能进行主运动与进给运动的单独启停演示；控制面板(30)上也设有控制各种机床模式下连续工作的启停自动演示按键，通过控制单元(38)的程序控制，实现机床连续动作的演示实验。

根据教学要求，车削时，拧紧多功能头运动锁定螺栓(39)，锁定多功能头(6)的旋转位置。将工件装夹在多功能头(6)的卡爪上，将车刀架(16)组装在工作台(19)上，在车刀架(16)上调整车刀锁定螺栓(15)，装上车刀(14)，按下控制面板(30)上主运动电机(4)旋转控制键，开启主运动电机(4)，带动工件转动。分别用手操纵工作台进给手轮(34)和溜板运动手轮(21)，完成车削模式的工作台手动横向与纵向进给运动。在控制模块的控制下，多功能机床也能分别或连续自动完成车床模式的主运动与进给运动的演示实验。

卧铣或磨削时，拧紧多功能头运动锁定螺栓(39)，固定多功能头(6)的旋转位置。在多功能头(6)的卡爪上，装夹上砂轮或卧铣刀(9)，将工件安装在工作台(19)或动力座(13)上，轴类工件借助动力座(13)与尾座(17)装夹，动力座(13)上的动力座电机(12)带动其上装夹的工件转动。操纵升降台手轮(23)或启动升降台电机(27)，完成升降台(23)及工作台(19)的升降。分别操纵工作台进给手轮(34)或溜板运动手轮(21)，带动工作台横向与纵向进给运动，完成手动模式的卧铣、平面磨、外圆磨、内圆磨动作。在控制模块的控制下，多功能机床也能分别或连续自动完成铣削或磨削模式的主运动与进给运动的演示实验。

刨削时，松开多功能头运动锁定螺栓(39)，拧紧刨削锁定螺栓(5)，防止多功能头(6)转动。在多功能头(6)上，调节刨刀锁定螺栓(10)，装上刨刀(11)，操纵多功能头运动手轮(32)或启动多功能头运动电机(31)，通过曲柄滑块机构，完成刨刀(11)往复直线主运动。将工件安装在工作台(19)上，操纵工作台进给手轮(34)或启动工作台进给电机(35)，完成工件的横向进给。操纵升降台手轮(23)或启动升降台电机(27)，完成升降台(23)及工作台(19)的升降运动。在控制模块的控制下，多功能机床也能分别或连续自动完成刨削模式的主运动与进给运动的演示实验。

镗削时，拧紧多功能头运动锁定螺栓(39)，松开刨削锁定螺栓(5)，在多功能头(6)上，调节镗刀锁定螺栓(7)装上镗刀(8)，启动主运动电机(4)，镗刀(8)在固定位置旋转。工件安装在工作台(19)上，操纵溜板运动手轮(21)，带动工作台(19)纵向进给运动，完成镗削加工演示。在控制模块的控制下，多功能机床也能分别或连续自动完成镗削模式的主运动与进给运动的演示实验。

如图4所示，用螺栓(29)把连接块(36)装在机体(26)上，再把动力头(1)立装在连接块(36)上。松开多功能头运动锁定螺栓(39)和刨削锁定螺栓(5)，在多功能头(6)上，装夹上钻头或立铣刀(37)，工件安装在工作台(19)上，启动主运动电机(4)，操纵多功能头运动手轮(32)，使钻头(37)向下运动，完成钻削加工演示。立铣模式时，锁定多功能头运动锁定螺栓(39)，启动主运动电机(4)，分别手动操纵工作台进给手轮(34)、溜板运动手轮(21)、升降台手轮(23)，实现工作台及工件的横向、纵向及升降运动，完成手动立铣模式演示。在控制模块的控制下，多功能机床也能分别或连续自动完成立铣模式的主运动与进给运动的演示实验。

Claims (5)

1.一种模块式多功能组合演示实验机床，其特征是主要由动力头、多功能头、进给模块、动力座、车刀架、尾座、连接块、机体、控制模块九个模块组成，模块之间主要由螺栓组拆，动力头与多功能头锥联接。

2.根据权利要求1所述的模块式多功能组合演示实验机床，其特征是：动力头主要由多功能头运动电机、多功能头运动手轮、曲柄轮、连杆、主运动电机、滑块、刨削锁定螺栓、多功能头运动锁定螺栓组成，多功能头运动电机和多功能头运动手轮同轴，与动力头的机体组成转动副，其轴上利用键联接装有曲柄轮，曲柄轮与连杆铰接，连杆与主运动电机铰接，主运动电机固定安装在滑块上，滑块与动力头的机体通过燕尾导轨联接能相对滑动，组成曲柄滑块机构。

3.根据权利要求1所述的模块式多功能组合演示实验机床，其特征是：在多功能头上，镗削时调节镗刀锁定螺栓，装上镗刀，刨削时调节刨刀锁定螺栓，装上刨刀，多功能头上的卡爪可装夹砂轮、铣刀、钻头、工件。

4.根据权利要求1所述的模块式多功能组合演示实验机床，其特征是：进给模块主要由工作台、溜板、升降台组成，工作台上有T型槽，可组装上动力座、车刀架、尾座、夹具、工件，工作台与溜板通过燕尾导轨联接并能相对滑动，工作台进给手轮和工作台进给电机通过螺杆同轴联接，空套在溜板上原位转动，与工作台上的固定螺母组成螺旋传动，工作台进给手轮或工作台进给电机转动，带动工作台相对溜板运动，完成工作台的横向进给运动，溜板与升降台通过燕尾导轨联接并能相对滑动，溜板运动手轮和溜板运动电机通过螺杆同轴联接，空套在升降台上原位转动，与溜板上的固定螺母组成螺旋传动，溜板运动手轮或溜板运动电机转动，带动溜板相对升降台运动，完成工作台的纵向进给运动，升降台与机体通过燕尾导轨联接并能上下相对滑动，升降台手轮或升降台电机相对升降台转动，通过其上联接的锥齿轮与升降台螺杆上固定的锥齿轮啮合传动，带动升降台螺杆转动，再通过与机体上的固定螺母组成螺旋传动，带动升降台升降，完成工作台的升降运动。

5.根据权利要求1所述的模块式多功能组合演示实验机床，其特征是：控制模块主要由控制面板、控制单元、工作台进给电机、溜板运动电机、升降台电机、主运动电机、动力座电机和多功能头运动电机组成，控制面板上设有独立操控多功能头旋转与移动、动力座转动和工作台升降、横向、纵向进给的启停按键，能进行主运动与进给运动的单独启停演示，控制面板上也设有控制各机床工作模式下连续工作的启停演示按键，通过控制单元的程序控制，实现机床连续动作的演示实验。

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