CN211361616U - 一种用于机械加工的精密数控机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于机械加工的精密数控机床，包括底座、夹持机构、移动机构、旋转机构、伸缩机构和动力机构；底座：所述底座的上表面左右两侧固定安装有挡板，底座的上表面前后两侧设有滑槽，且底座的上表面中部开设有开槽，底座的上表面右侧前端固定安装有单片机；夹持机构：所述夹持机构包含前部伺服电机、前部丝杠、卡盘伺服电机、活动板、电动卡盘、轴承和光杠，所述前部伺服电机固定安装于底座的上表面右侧后端，且前部伺服电机的输出轴端面与前部丝杠的右侧端面固定连接，具有较长的行程和旋转伸缩型刀架，能够适应长度较长的零部件加工，并且能够根据所需精度进行自动换刀。

Description

一种用于机械加工的精密数控机床

技术领域

本实用新型涉及机械加工数控机床技术领域，具体为一种用于机械加工的精密数控机床。

背景技术

随着我国工业的迅速发展，工业设备也在不断地更新换代，所以对于各种形状的零部件的需求量也在不断的增长，然而现有的机械加工数控机床虽型号多样，但多为小型加工平台，加工行程短，难以对细长的轴类零部件，且加工零件用的刀具固定装置只有一个，需改变加工精度的时候必须不断的用人工进行更换，造成加工效率低下。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种用于机械加工的精密数控机床，具有较长的行程和旋转伸缩型刀架，能够适应长度较长的零部件加工，并且能够根据所需精度进行自动换刀，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于机械加工的精密数控机床，包括底座、夹持机构、移动机构、旋转机构、伸缩机构和动力机构；

底座：所述底座的上表面左右两侧固定安装有挡板，底座的上表面前后两侧设有滑槽，且底座的上表面中部开设有开槽，底座的上表面右侧前端固定安装有单片机；

夹持机构：所述夹持机构包含前部伺服电机、前部丝杠、卡盘伺服电机、活动板、电动卡盘、轴承和光杠，所述前部伺服电机固定安装于底座的上表面右侧后端，且前部伺服电机的输出轴端面与前部丝杠的右侧端面固定连接，前部丝杠的左侧端面与左侧的挡板的右侧面转动连接，所述光杠的两端面分别固定连接两块挡板的相对内侧面前端，且光杠与活动板的前部开孔滑动连接，活动板的后部螺孔与前部丝杠螺纹连接，所述电动卡盘共设有两个，左侧的电动卡盘通过轴承与活动板的右侧面中部转动连接，右侧的电动卡盘的右侧面中部与卡盘伺服电机的输出轴端面固定连接，所述卡盘伺服电机固定安装于右侧的挡板的右侧面，且两个电动卡盘相对应；

移动机构：所述移动机构固定安装于底座的上表面，且移动机构内设置有旋转机构、伸缩机构和动力机构；

其中：单片机的输入端与外部电源的输出端电连接，单片机的输出端与前部伺服电机和卡盘伺服电机的输入端电连接。

进一步的，所述移动机构包含后部伺服电机、后部丝杠、支撑架和外壳，所述后部伺服电机固定安装于底座的上表面右侧后端，后部伺服电机的输入端与单片机的输出端电连接，且后部伺服电机的输出轴端面与后部丝杠的右端面固定连接，后部丝杠的左侧端面与左侧的挡板的右侧面后端转动连接，且后部丝杠与支撑架后侧壁螺孔螺纹连接，支撑架的两侧壁下端分别与底座的上表面前后端两滑槽滑动连接，且支撑架的上侧壁中部通槽内安装有外壳。

进一步的，所述旋转机构包含上部伺服电机、连接轴和内壳，所述上部伺服电机固定安装于外壳的右侧面中部，上部伺服电机的输入端与单片机的输出端电连接，且上部伺服电机的输出轴端面通过连接轴与活动安装于外壳内部的内壳的右侧面中部固定连接，且内壳的侧壁呈圆周阵列开设有通槽。

进一步的，所述伸缩机构包含连接板、刀架、连接柱、压缩弹簧和限位板，所述刀架共设有四个，四个刀架的外环面分别与对应的内壳的侧壁通槽滑动连接，且刀架的两端分别与连接板和限位板的中部通孔转动连接，刀架的上端开设有卡槽，连接板和限位板的相对面两端通过两根连接柱固定连接，且连接柱的外环面包裹有压缩弹簧。

进一步的，所述动力机构包含固定板、电动推杆、电机和卡块，所述固定板固定安装于外壳的内部左侧面中部，且固定板的下表面相对外侧端固定安装有电动推杆，且电动推杆的伸缩端固定安装有电机，电机的输出轴端面固定安装的卡块与刀架的上端卡槽相契合，且电机和电动推杆的输入端与单片机的输出端电连接。

进一步的，还包括储水箱和喷头，所述储水箱固定安装于支撑架的上表面前端，且储水箱的出水孔通过管道与固定安装在外壳下表面左侧的喷头的进水端相连通。设置的储水箱和喷头可在物品加工时使用切削油对工件的表面及切削刀进行降温和润滑，避免高温或摩擦力过大对加工工件和切削刀产生损坏。

进一步的，还包括过滤板、集水槽和抽水泵，所述过滤板固定安装于底座的上表面中部开槽的左侧，所述集水槽固定安装于底座的左侧面，且集水槽的内部底面固定安装有抽水泵，抽水泵的输入端与单片机的输出端电连接，且抽水泵的出水端通过外部管道与储水箱的进水端相连通。滤板和集水槽对切削油有回收及再次利用的功效，避免切削油流出，对环境产生污染，并且降低对新加入切削油的需求量，降低作业成本。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本用于机械加工的精密数控机床，具有以下好处：

1、夹持机构为加长型机构，适用于加长型构件的螺旋加工，可加工工件的种类更加广泛，使单一机台的使用范围更加广阔。

2、刀架为旋转型伸缩刀架，加工时可实现自动更换刀具的型号，避免某一工件的不同部位所需加工精度不同时频繁手动更换刀具，使得加工效率更高。

3、设置的喷头可在物品加工时使用切削油对工件的表面及切削刀进行降温和润滑，避免高温或摩擦力过大对加工工件和切削刀产生损坏，并且设有集水槽及蓄水箱等装置，对切削油有回收及再次利用的功效，避免切削油流出，对环境产生污染，并且降低对新加入切削油的需求量，降低作业成本。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型后侧剖面结构示意图；

图3为本实用新型A处放大结构示意图。

图中：1底座、2挡板、3夹持机构、301前部伺服电机、302前部丝杠、303卡盘伺服电机、304活动板、305电动卡盘、306轴承、307光杠、4移动机构、401后部伺服电机、402后部丝杠、403支撑架、404外壳、5旋转机构、501上部伺服电机、502连接轴、503内壳、6伸缩机构、601连接板、602刀架、603连接柱、604压缩弹簧、605限位板、7动力机构、701固定板、702电动推杆、703电机、704卡块、8储水箱、9喷头、10过滤板、11集水槽、12抽水泵、13单片机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种用于机械加工的精密数控机床，包括底座1、夹持机构3、移动机构4、旋转机构5、伸缩机构6和动力机构7；

底座1：底座1的上表面左右两侧固定安装有挡板2，底座1的上表面前后两侧设有滑槽，且底座1的上表面中部开设有开槽，底座1的上表面右侧前端固定安装有单片机13；还包括储水箱8和喷头9，储水箱8固定安装于支撑架403的上表面前端，且储水箱8的出水孔通过管道与固定安装在外壳404下表面左侧的喷头9的进水端相连通。设置的储水箱8和喷头9可在物品加工时使用切削油对工件的表面及切削刀进行降温和润滑，避免高温或摩擦力过大对加工工件和切削刀产生损坏。还包括过滤板10、集水槽11和抽水泵12，过滤板10固定安装于底座1的上表面中部开槽的左侧，集水槽11固定安装于底座1的左侧面，且集水槽11的内部底面固定安装有抽水泵12，抽水泵12的输入端与单片机13的输出端电连接，且抽水泵12的出水端通过外部管道与储水箱8的进水端相连通。滤板10和集水槽11对切削油有回收及再次利用的功效，避免切削油流出，对环境产生污染，并且降低对新加入切削油的需求量，降低作业成本。

夹持机构3：夹持机构3包含前部伺服电机301、前部丝杠302、卡盘伺服电机303、活动板304、电动卡盘305、轴承306和光杠307，前部伺服电机301固定安装于底座1的上表面右侧后端，且前部伺服电机301的输出轴端面与前部丝杠302的右侧端面固定连接，前部丝杠302的左侧端面与左侧的挡板2的右侧面转动连接，光杠307的两端面分别固定连接两块挡板2的相对内侧面前端，且光杠307与活动板304的前部开孔滑动连接，活动板304的后部螺孔与前部丝杠302螺纹连接，电动卡盘305共设有两个，左侧的电动卡盘305通过轴承306与活动板304的右侧面中部转动连接，右侧的电动卡盘305的右侧面中部与卡盘伺服电机303的输出轴端面固定连接，卡盘伺服电机303固定安装于右侧的挡板2的右侧面，且两个电动卡盘305相对应；

移动机构4：移动机构固定安装于底座1的上表面，且移动机构内设置有旋转机构5、伸缩机构6和动力机构7；移动机构4包含后部伺服电机401、后部丝杠402、支撑架403和外壳404，后部伺服电机401固定安装于底座1的上表面右侧后端，后部伺服电机401的输入端与单片机13的输出端电连接，且后部伺服电机401的输出轴端面与后部丝杠402的右端面固定连接，后部丝杠402的左侧端面与左侧的挡板2的右侧面后端转动连接，且后部丝杠402与支撑架403后侧壁螺孔螺纹连接，支撑架403的两侧壁下端分别与底座1的上表面前后端两滑槽滑动连接，且支撑架403的上侧壁中部通槽内安装有外壳404。旋转机构5包含上部伺服电机501、连接轴502和内壳503，上部伺服电机501固定安装于外壳404的右侧面中部，上部伺服电机501的输入端与单片机13的输出端电连接，且上部伺服电机501的输出轴端面通过连接轴502与活动安装于外壳404内部的内壳503的右侧面中部固定连接，且内壳503的侧壁呈圆周阵列开设有通槽。伸缩机构6包含连接板601、刀架602、连接柱603、压缩弹簧604和限位板605，刀架602共设有四个，四个刀架602的外环面分别与对应的内壳503的侧壁通槽滑动连接，且刀架602的两端分别与连接板601和限位板605的中部通孔转动连接，刀架602的上端开设有卡槽，连接板601和限位板605的相对面两端通过两根连接柱603固定连接，且连接柱603的外环面包裹有压缩弹簧604。动力机构7包含固定板701、电动推杆702、电机703和卡块704，固定板701固定安装于外壳1的内部左侧面中部，且固定板701的下表面相对外侧端固定安装有电动推杆702，且电动推杆702的伸缩端固定安装有电机703，电机703的输出轴端面固定安装的卡块704与刀架602的上端卡槽相契合，且电机703和电动推杆702的输入端与单片机13的输出端电连接。

其中：单片机13的输入端与外部电源的输出端电连接，单片机13的输出端与前部伺服电机301和卡盘伺服电机303的输入端电连接。

在使用时：单片机13控制前部伺服电机301运行，前部伺服电机301的转动通过前部丝杠302带动活动板304的运动，从而使左侧的电动卡盘305移动到合适位置，使用电动卡盘305将待加工物品的两端卡紧，然后单片机13控制后部伺服电机401通过后部丝杠402将支撑架403和外壳404运动到合适位置，同时电动推杆702伸出，使电机703输出轴端部固定安装的卡块704与刀架602上端卡槽相契合，同时将刀架602压出，电机703的转动通过卡块704带动刀架602的转动，从而使切削刀对待加工物品产生切削作用，同时喷头9将储水箱8中的切削油喷出，以完成对待加工物品及刀具的降温，流下的切削油经过过滤板10的过滤流入集水槽11中，然后抽水泵12将流入的切削油重新返还至储水箱8中，需要更换刀具时，电动推杆702收缩，然后上部伺服电机501转动，从而带动内壳503的转动，内壳503的转动带动伸缩机构6的转动，从而完成刀具的转换。

值得注意的是，本实施例中所公开的前部伺服电机301选用台州市金维达的40ST-M00130型伺服电机，卡盘伺服电机303选用上海菱秀集团的MITSUBISHI型伺服电机，电动卡盘305选用斯美沃欧特堡（上海）夹具有限公司的AN-D/AN-M中实动力卡盘，后部伺服电机401选用台州市金维达的40ST-M0030型伺服电机，上部伺服电机501选用深圳力川LICHUAN的LCMT-07L02NB-80M02430B型伺服电机，电动推杆702选用昆山诺曼森传动设备有限公司的DDA200型电动推杆，电机703选用海阳市长川电机的MJ35B-750型高速电机，抽水泵12选用台州青霄的单相1ZDK-14自吸泵，单片机13选用Intel的MCS-51型单片机。单片机13控制前部伺服电机301、卡盘伺服电机303、电动卡盘305、后部伺服电机401、上部伺服电机501、电动推杆702、电机703和抽水泵12工作采用现有技术中常用的方法。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于机械加工的精密数控机床，其特征在于：包括底座（1）、夹持机构（3）、移动机构（4）、旋转机构（5）、伸缩机构（6）和动力机构（7）；

底座（1）：所述底座（1）的上表面左右两侧固定安装有挡板（2），底座（1）的上表面前后两侧设有滑槽，且底座（1）的上表面中部开设有开槽，底座（1）的上表面右侧前端固定安装有单片机（13）；

夹持机构（3）：所述夹持机构（3）包含前部伺服电机（301）、前部丝杠（302）、卡盘伺服电机（303）、活动板（304）、电动卡盘（305）、轴承（306）和光杠（307），所述前部伺服电机（301）固定安装于底座（1）的上表面右侧后端，且前部伺服电机（301）的输出轴端面与前部丝杠（302）的右侧端面固定连接，前部丝杠（302）的左侧端面与左侧的挡板（2）的右侧面转动连接，所述光杠（307）的两端面分别固定连接两块挡板（2）的相对内侧面前端，且光杠（307）与活动板（304）的前部开孔滑动连接，活动板（304）的后部螺孔与前部丝杠（302）螺纹连接，所述电动卡盘（305）共设有两个，左侧的电动卡盘（305）通过轴承（306）与活动板（304）的右侧面中部转动连接，右侧的电动卡盘（305）的右侧面中部与卡盘伺服电机（303）的输出轴端面固定连接，所述卡盘伺服电机（303）固定安装于右侧的挡板（2）的右侧面，且两个电动卡盘（305）相对应；

移动机构（4）：所述移动机构固定安装于底座（1）的上表面，且移动机构内设置有旋转机构（5）、伸缩机构（6）和动力机构（7）；

其中：单片机（13）的输入端与外部电源的输出端电连接，单片机（13）的输出端与前部伺服电机（301）和卡盘伺服电机（303）的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于机械加工的精密数控机床，其特征在于：所述移动机构（4）包含后部伺服电机（401）、后部丝杠（402）、支撑架（403）和外壳（404），所述后部伺服电机（401）固定安装于底座（1）的上表面右侧后端，后部伺服电机（401）的输入端与单片机（13）的输出端电连接，且后部伺服电机（401）的输出轴端面与后部丝杠（402）的右端面固定连接，后部丝杠（402）的左侧端面与左侧的挡板（2）的右侧面后端转动连接，且后部丝杠（402）与支撑架（403）后侧壁螺孔螺纹连接，支撑架（403）的两侧壁下端分别与底座（1）的上表面前后端两滑槽滑动连接，且支撑架（403）的上侧壁中部通槽内安装有外壳（404）。

3.根据权利要求2所述的一种用于机械加工的精密数控机床，其特征在于：所述旋转机构（5）包含上部伺服电机（501）、连接轴（502）和内壳（503），所述上部伺服电机（501）固定安装于外壳（404）的右侧面中部，上部伺服电机（501）的输入端与单片机（13）的输出端电连接，且上部伺服电机（501）的输出轴端面通过连接轴（502）与活动安装于外壳（404）内部的内壳（503）的右侧面中部固定连接，且内壳（503）的侧壁呈圆周阵列开设有通槽。

4.根据权利要求3所述的一种用于机械加工的精密数控机床，其特征在于：所述伸缩机构（6）包含连接板（601）、刀架（602）、连接柱（603）、压缩弹簧（604）和限位板（605），所述刀架（602）共设有四个，四个刀架（602）的外环面分别与对应的内壳（503）的侧壁通槽滑动连接，且刀架（602）的两端分别与连接板（601）和限位板（605）的中部通孔转动连接，刀架（602）的上端开设有卡槽，连接板（601）和限位板（605）的相对面两端通过两根连接柱（603）固定连接，且连接柱（603）的外环面包裹有压缩弹簧（604）。

5.根据权利要求4所述的一种用于机械加工的精密数控机床，其特征在于：所述动力机构（7）包含固定板（701）、电动推杆（702）、电机（703）和卡块（704），所述固定板（701）固定安装于外壳（404）的内部左侧面中部，且固定板（701）的下表面相对外侧端固定安装有电动推杆（702），且电动推杆（702）的伸缩端固定安装有电机（703），电机（703）的输出轴端面固定安装的卡块（704）与刀架（602）的上端卡槽相契合，且电机（703）和电动推杆（702）的输入端与单片机（13）的输出端电连接。

6.根据权利要求2所述的一种用于机械加工的精密数控机床，其特征在于：还包括储水箱（8）和喷头（9），所述储水箱（8）固定安装于支撑架（403）的上表面前端，且储水箱（8）的出水孔通过管道与固定安装在外壳（404）下表面左侧的喷头（9）的进水端相连通。

7.根据权利要求6所述的一种用于机械加工的精密数控机床，其特征在于：还包括过滤板（10）、集水槽（11）和抽水泵（12），所述过滤板（10）固定安装于底座（1）的上表面中部开槽的左侧，所述集水槽（11）固定安装于底座（1）的左侧面，且集水槽（11）的内部底面固定安装有抽水泵（12），抽水泵（12）的输入端与单片机（13）的输出端电连接，且抽水泵（12）的出水端通过外部管道与储水箱（8）的进水端相连通。

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