CN211248598U - 多轴同动3d曲面加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多轴同动3D曲面加工装置，主要包括：一底座；一竖立成型于该底座一侧的立柱；一设置在该底座上方且能沿Ｘ轴向与Ｚ轴向变化位移的工作台；一设置于该工作台上提供工件夹掣固定，且可做正、反向三百六十度旋转的转盘；及一设置于该立柱上，可沿Ｙ轴变化位移且具有顺、逆时针三百六十度转动的圆盘，该圆盘表面偏离圆心水平设置一延伸刀把，在该延伸刀把的自由端还设有一刀具，该刀具的尖端对应至该圆盘的圆心；据此该工件受Ｚ轴、Ｘ轴及正、反向三百六十度往复式旋转达到全方位的位移变化，搭配该刀具受圆盘的顺、逆时针转动形成往复式摆动，得以一直沿该工件表面的法线加工；借此得以简化加工程序并适合量产情况。

Description

多轴同动3D曲面加工装置

技术领域

本实用新型是有关于一种工具设备，特别是指一种专用于手机壳面进行多样化平（曲）面加工形成特殊光学折／反射效果的多轴同动3D曲面加工装置。

背景技术

加工机械的种类繁多，就以多轴工具机而言，依照加工形式区分，大概又可分为卧式加工机、立式加工机等，且现有的卧式加工机、立式加工机都包括一机台、多数可相对于该机台且沿不同轴向滑动的移动件、多数可驱动这些移动件的驱动件。

其次，目前复合式加工机的构造，多以车床与铣床做组合，配合车床的转动与铣床头座的上下移位，达到车床式的加工操控，整个操控结构设计，整部加工机的头部包括直立的机体及底部水平状的工作平台，头部凸出到机体前侧，相对于平台的正上方，设置一以一旋臂固定锁装的传动主轴，使其呈一定角度的铣削用组装，配合马达转控，使驱控锁装的刀具做转控铣车的操作，底部平台上设有一工件固定用的床座，以夹具可夹置工件做水平轴向的转动操作，配合铣削头座上刀具转动及头座的上下滑移，以达到工作的铣削操作，再由床座的左右滑移，构成车铣削的复合加工操作，此类的加工操控完全以直线状的滑移控制，包括一般所指的Ｘ、Ｙ、Ｚ三轴的同步复合操控，由于均是直线状滑控，故而所能达到的工作，均仅及于固定角度或圆轴、直线的切削加工，无法做曲面式的平面加工，使得该加工功能性上受到限制；因此，若一件外观具有特殊设计的工件，可能需配合多台加工机共同搭配，否则很难一次性完成加工操作，如此便造成实际加工成本、工时等的增加，对于现行工作常需做多样化加工，使用时需要涉及有效降低实际产制成本的需要，以现行的加工机，如何开发出更精良的多轴加工装置以达到量产的目标，仍有进一步加以改良的必要。

本实用新型发明人乃以现行多转加工设备配合电脑达到同步驱控多轴动作，针对刀具的转动、升降及工件的多方向性移位等复合控制加以改善，以达到特定加工面的切削变化，并有效改善现行加工机无法面对此类３D折／反射平（曲）面切削要求一次性加工完成的不便缺失，期望能达到最终的量产目标。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多轴同动3D曲面加工装置，通过多轴设计成的加工装置，可使夹掣在工作台上的工件以及刀具随电脑控制达到多轴同动的功效，并达到3D曲面、平面及各种纹理曲线相接合的完美切削，且无论工件如何实现位移变化，该刀具均能保持与工件表面垂直的法线移动切削的加工效果，以使加工完成的工件表面具有独特光感的视觉效果。

本实用新型的另一目的在于提供一种多轴同动3D曲面加工装置，特别是将该加工装置的刀具位置做大幅度改变，通过卧式再转九十度形成立式的刀具设置型态，使该刀具能一直沿工件的Ｘ轴向做弧度及各种角度变化加工，达到3D法线变化的功效。

本实用新型的另外一目的在于提供一种多轴同动3D曲面加工装置，借此装置达到能使工件表面与邻接曲面一次性加工完成的功效，并能适合量产的需要。

为达成上述各项目的功效，本实用新型设计有一多轴同动3D曲面加工装置，主要包括：一底座；一立柱，竖立成型于该底座一侧；一工作台，设置在该底座上方，且在该底座上被驱动多方向位移，该位移方向包括水平纵向及水平横向位移；一转盘，设置于该工作台上提供工件的夹掣固定，且在该工作台上被驱动做正、反向三百六十度旋转；及一圆盘，设置于该立柱上并在该立柱上被驱动做垂直位移，该圆盘本身被驱动做一角度范围内的顺、逆时针转动，于该圆盘表面偏离圆心水平设置一延伸刀把，在该延伸刀把的自由端还设有一刀具，该刀具的尖端对应至该圆盘的圆心，据此该工件同时受多方向位移及在该转盘的正、反向旋转达全方位的位移变化，该刀具则借由圆盘转动形成往复式摆动，并使该刀具能一直沿该工件表面的法线进行加工。

上述的工件是手机壳。

上述的圆盘转动的角度范围介于0~360度，且常用的角度范围系介于0~180度。

上述该圆盘的最小转动角度可达1/10000度。

附图说明

图1是本实用新型加工装置的整体示意图；

图2是本实用新型加工装置的多轴同动加工示意图一；

图3是图2的另外一种工作状态；

图4是本实用新型加工装置的多轴同动加工示意图二；

图5是本实用新型加工装置对工件的加工实施例图；

图6是本实用新型加工装置对工件的另一加工实施例图。

附图标记说明

1底座1　 　　　2立柱

3工作台　　　　4转盘

5圆盘　　　　　6延伸刀把

7刀具　　　　　8工件。

具体实施方式

请参阅图1为公开本实用新型“多轴同动3D曲面加工装置”的一较佳实施例的结构立体图；观察该附图所示，该多轴同动3D曲面加工装置的具体构造至少包括：一底座1、一立柱2、一工作台3、一转盘4及一圆盘5。

该底座1可为任意几何形式；该立柱2竖立成型于该底座1一侧；该工作台3设置在该底座1上方，且在该底座1上被驱动而产生位移，该位移方向包括水平纵向及水平横向位移，其中该水平纵向定义为Ｘ轴，该水平横向定义为Ｚ轴；该转盘4设置于该工作台3上，提供工件的夹掣固定，在该工作台3上被驱动做正、反三百六十度旋转，而该旋转轴的方向定义为Ｂ轴；该圆盘5设置于该立柱2上，且在该立柱2上被驱动具有垂直位移的作用，该垂直位移方向则定义为Ｙ轴，并且该圆盘5表面偏离圆心处设置有一延伸刀把6，该延伸刀把6的自由端还设有一刀具7，使原卧式设置的延伸刀把6通过旋转九十度设置刀具7形成立式加工形态，且该刀具7的尖端则对应至该圆盘5的圆心，并且该圆盘5本身可做三百六十度的顺、逆时针转动，常在被驱动做特定角度（0~180度）范围内的顺、逆时针转动，且以伺服马达控制最小转动角度可达1/10000度；借此，使工件8能被控制做Ｘ轴向、Ｚ轴向及该转盘4的正、反向旋转形成的多方向位移变化，同时，使该刀具7被控制做Ｙ轴向位移，再配合利用该圆盘5转动带动延伸刀把6形成的往复式摆动，使该刀具7一直沿该工件8表面的法线进行加工，并具有更多角度变化与3D法线变化的效用。

请一并参阅图2、图3和图4所示，依据上述加工装置在使用上的操作，将欲加工的工件8如手机壳，夹掣且定位于工作台3上的转盘4上，当固定完成后便能通过电脑操控，电脑可控制该工作台3沿Ｘ轴向的左、右横移变化，与沿Ｚ轴向的前、进后退变化，以及该转盘4可作三百六十度各种不同角度旋转变化，使欲加工的工件8可达到全方位多方向、多角度的平面与曲面上的线性加工效用；再搭配刀具7沿Ｙ轴向的上、下位移变化，以及利用圆盘5的旋转形成的往复摆动，能一直沿该工件8表面的法线进行加工，更可借此五轴同动的控制操作，使该工件8的表平面达到特殊曲线加工效用。

当该工件8的平面进行弧曲线加工时，如图5和图6所示，首先该刀具7会位于工件8的表面中央，通过电脑控制Ｘ轴向、Ｙ轴向、Ｚ轴向的位移及Ｂ轴向与Ｃ轴向的旋转作用使刀具可达到弧形曲线加工控制，此时，在该工件8表面会拉出一由顺、逆时针弧线连续相接合的曲线条，并在完成一完整的曲线条加工后，控制采用阵列方式逐一将等距的弧曲线持续加工，至整个表面的曲弧线完成为止。如此便能一次性进行平面曲线、弧曲面弧线等的加工作业，并使最终加工完成的工件8表面具有独特光感的光学视觉特效。

本实用新型的多轴同步动作，主要借由一工作台3被驱动在底座1上，包括沿Ｚ轴向做水平横向位移与沿Ｘ轴向做水平纵向位移，以及再搭配该工作台3上的转盘4被驱动于该工作台3上做正、反向三百六十度旋转，而使工件8达到全方位多角度的位移变化；同时，刀具7方面，是利用一圆盘5能被驱动在该主柱2上沿Ｙ轴向做垂直位移，以及该圆盘5本身能被驱动做顺、逆时针三百六十度的转动，连带使该卧式水平设置的延伸刀柄6及刀具7形成往复式摆动，并达到一直沿Ｘ轴向对该工件8表面的法线加工；换言之，即是使该刀具一直沿工件表面的法线进行加工的位移变化，有效应工件的平面接曲面的连续性加工需求，借以达到一次性加工的方便性，并达到大幅缩短工时、简化加工程序、降低加工成本，又利于量产的高效益实质功效。

综上所述，本实用新型确实已符合实用新型专利的要求，遂依法提出专利申请。但是，以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，故凡依本实用新型权利要求所述的形状、构造、特征及精神所做的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (5)

1.一种多轴同动3D曲面加工装置，其特征在于，包括：

一底座；

一立柱，竖立成型于该底座一侧；

一工作台，设置在该底座上方，且在该底座上被驱动位移，该位移方向包括水平纵向及水平横向位移；

一转盘，设置于该工作台上并提供工件的夹掣固定，且在该工作台上被驱动做正、反向三百六十度旋转；及

一圆盘，设置于该立柱上，并在该立柱上被驱动做垂直位移，该圆盘可被驱动做一角度范围内的顺、逆时针转动，且于该圆盘表面偏离圆心水平设置一延伸刀把，在该延伸刀把的自由端还设有一刀具，该刀具的尖端对应至该圆盘的圆心，使该刀具利用该圆盘的转动形成往复式摆动并能一直沿该工件表面的法线进行加工。

2.如权利要求1所述的多轴同动3D曲面加工装置，其特征在于:其中该工件是手机壳。

3.如权利要求1所述的多轴同动3D曲面加工装置，其特征在于：其中该圆盘转动的角度范围介于0~360度。

4.如权利要求1所述的多轴同动3D曲面加工装置，其特征在于：该圆盘常用的转动的角度范围介于0~180度。

5.如权利要求1所述的多轴同动3D曲面加工装置，其特征在于：其中该圆盘的最小转动角度达1/10000度。

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