CN212042828U

CN212042828U - 一种简易球形加工铣床

Info

Publication number: CN212042828U
Application number: CN202020114334.2U
Authority: CN
Inventors: 千志科; 刘丽娜; 王雪
Original assignee: Huanghe Jiaotong University
Current assignee: Huanghe Jiaotong University
Priority date: 2020-01-19
Filing date: 2020-01-19
Publication date: 2020-12-01
Anticipated expiration: 2030-01-19

Abstract

一种简易球形加工铣床，本实用新型属于铣床技术领域，具体涉及一种简易球形加工铣床。目前用于教学的铣床体积庞大移动不便，只能在特定的安装地点进行教学，不能灵活的移动到教室或其他教学地点。本实用新型包括操作台，操作台上水平设置夹具，垂直于操作台平面且通过夹具转动轴线的平面上设置伸缩杆，伸缩杆上端连接滑块，滑块与设置在操作台上的圆弧轨道导轨副配合，伸缩杆直向圆弧轨道的圆心，伸缩杆下端设置旋转电机，旋转电机转轴上设置铣刀架。相对于现有技术，本实用新型结构简单、操作方便、便于移动、适用于教学。

Description

一种简易球形加工铣床

技术领域

本实用新型属于铣床技术领域，具体涉及一种简易球形加工铣床。

背景技术

目前，市面上的工业用铣床越来越先进，功能越来越多，结构越来越复杂，体积越来越大，可以满足各种铣床加工要求。然而，性能先进的铣床需要技术熟练的操作人员，技术熟练的操作人员是需要前期的学习和培训的。但是，目前用于教学的铣床体积庞大移动不便，只能在特定的安装地点进行教学，不能灵活的移动到教室或其他教学地点，因此需要一种结构简单轻便，移动方便，能实现铣床功能的一种简易蛋形加工铣床。

发明内容

本实用新型要解决铣床庞大，不适用于移动教学的需要，为解决上述问题，本实用新型提供一种简易球形加工铣床。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：包括操作台，操作台上水平设置夹具，垂直于操作台平面且通过夹具转动轴线的平面上设置伸缩杆，伸缩杆上端连接滑块，滑块与设置在操作台上的圆弧轨道导轨副配合，伸缩杆直向圆弧轨道的圆心，伸缩杆下端设置旋转电机，旋转电机转轴上设置铣刀架。

进一步的，滑块上端设置正反转电机，正反转电机转动轴上固定齿轮，该齿轮与圆弧轨道相配的圆弧齿条啮合，用于驱动滑块沿圆弧轨道滑动。

进一步的，伸缩杆为电动推杆，伸缩杆的电机、旋转电机、正反转电机都为伺服电机；设置与主机连接的控制面板，控制面板通过主机连接伸缩杆的电机、旋转电机、正反转电机和夹具电机。

进一步的，操作台上设置透明防护罩，控制面板设置在防护罩上。

进一步的，操作台下设置柜子。

进一步的，操作台底部设置带刹车的万向滚轮。相对于现有技术，本实用新型结构简单、操作方便、便于移动、适用于教学。

附图说明

图1是实用新型结构示意图。

图2是部分结构示意图。

图3是实用新型主视结构示意图。

其中，1是操作台；2是夹具；21是变速蜗杆；22是从动齿轮；23是主动齿轮；24是主动轴；25是夹具电机；26是主传动轴；27是顶紧气缸；28是夹紧头；3是圆弧轨道；4是伸缩杆；5是万向滚轮；6是防护罩；7是模坯；8是铣刀；9是旋转电机；10是正反转电机；11是圆弧齿条；12是控制面板；13是滑动门；14是柜子；15是滑块。

具体实施方式

图1没有显示透明防护罩，这样能够更好的显示内部的结构关系。图是前视的部分结构示意图，隐藏了防护罩。

如图1所示，本实用新型包括操作台1，操作台1上水平设置旋转夹具2，垂直于操作台1平面且通过夹具2转动轴线的平面上设置伸缩杆4，伸缩杆4上端连接滑块15，滑块15与设置在操作台1上的圆弧轨道3导轨副配合，伸缩杆4直向圆弧轨道3的圆心，伸缩杆4下端设置旋转电机9，旋转电机9转轴上设置铣刀8架，铣刀8架上连接铣刀8。因为操作台1上垂直设置圆弧轨道3，圆弧轨道3上设置滑块15，滑块15下端固定伸缩杆4，伸缩杆4下端设置旋转电机9，旋转电机9转轴上设置铣刀8架，铣刀8架上安装铣刀8；则滑块15在圆弧轨道3上的滑动能够带动铣刀8在该平面进行二维运动，相对于传统的铣床，减少了传动部件，不需要两个互相垂直的运动机构就能完成二维加工。如图1所示，圆弧轨道3指的是一个半圆的弧板来限制滑块15的上下左右的运动，滑块15套设与圆弧轨道3上。由于铣刀8间接的与伸缩杆4连接，能够伸缩，夹具2能带动模坯7转动；铣刀8固定不动时，夹具2夹持的模坯7转动角度可以大于360度，也可以小于360度；夹具2夹持的模坯7转动角度可以大于360度时，铣刀8沿圆弧轨道3运动过程中，其伸缩量可以固定不变，也可以时刻变化；故加工出的工件可以是对称的工件，也可以是不对称的特殊工件。由于铣刀8在伸缩杆4的带动下能够伸缩，则铣刀8运动轨迹不只是半圆形，可以是平面内的任意形状，加工出的工件除了标准的圆形还能是椭圆形和其他形状。

所述夹具2包括变速蜗轮、与变速蜗轮相对应的变速蜗杆21，变速蜗杆21的两端固定在固定支架上，固定支架的一侧设有从动齿轮22，以及与从动齿轮22相互啮合的主动齿轮23，主动齿轮23通过主动轴24与夹具电机25连接，且主动轴24位于固定支架上，夹具电机25固定在固定支架上，与变速蜗轮连接的轴承上设有主传动头26。所述夹具2还包括夹紧头28、顶紧气缸27，顶紧气缸 16与夹紧头15连接。夹紧头28、顶紧气缸27固定在相应的支架上。夹具2夹持的模坯7能够被夹紧头15夹紧，由夹具电机25提供的动力随主传动轴26转动。通过两端夹紧固定使模坯7转动更加稳定。所述的夹具电机25为伺服电机。

如图1所示，夹具2设置在圆弧轨道3的正下方，间接连接在滑块15上的铣刀8始终指向圆弧轨道3的圆心，即伸缩杆4所在方向垂直于与滑块15接触的圆弧轨道3的切线方向；或者说伸缩杆4所在方向垂直于与滑块15接触的圆弧轨道3的切线方向，所以间接连接在滑块15上的铣刀8始终指向圆弧轨道3的圆心。夹具2能夹持模坯7转动，且转动平面与滑块15移动的平面垂直。夹具2夹持的模坯7为尼龙棒材、玻璃纤维杆等硬度低价格便宜的模坯7杆，硬度低、价格便宜适合教学使用，降低了对加工刀具的要求，使铣刀8在加工过程中不会过热，能够长期使用。

滑块15与伸缩杆4的运动可以人工手动控制，操作人员用手提供动力推动滑块15移动或者控制伸缩杆4的伸缩。让操作人员手动控制铣床的加工过程有助于操作人员理解铣床的工作方式。

优选的伸缩杆4为伺服电动推杆，电动推杆的工作原理为：电动机经齿轮减速后，带动一对丝杆螺母。把电机的旋转运动变成直线运动，利用电动机正反转完成推杆动作。通过杠杆力臂长度，可以增大或减小行程。可选配电位器，用以显示推杆运动的行程状态，还可配加编码器，来实现分几步走完整个行程。在电动推杆可选附件一栏中包括编码器、电位计手摇装置、霍尔反馈、控制器和操作器。驱动电机、减速齿轮、螺杆、螺母、导套、推杆、滑座、弹簧、外壳及涡轮、微动控制开关，这些部件为电动推杆的标准配件。除此之外，电动推杆还可以从上述可选附件中选配不同的部件以实现不同的功能。本实用新型申请中，需要选配编码器，编码器能够通过脉冲数准确反馈马达主轴转动圈数，从而精确计算电动推杆行程变化，实现精确控制，使用带有编码器的电动推杆就能够实现电动推杆伸出缩回的精准控制。伺服电动推杆的推杆端部固定旋转电机9带动铣刀8旋转，该旋转电机9为电动机。

优选的，如图1所示，滑块15在圆弧轨道3上的运动靠固定在滑块15上端的正反转电机10带动，正反转电机10的转轴上连接齿轮，该齿轮与和圆弧轨道3相对应的圆弧齿条11啮合，由正反转电机10提供转动的动力。正反转电机10带动齿轮转动，进而在圆弧轮条上移动，进而带动与正反转电机10固定的滑块15在圆弧轨道3上滑动。滑块15固定在圆弧轨道3上，所述的圆弧齿条11在圆弧轨道3一侧与圆弧轨道3配合，使正反转电机10的转轴转动而机身与圆弧轨道3滑动固定不转动，但随着正反转电机10转轴的转动带动齿轮移动进而正反转电机10也在圆弧轨道3上移动。圆弧齿条11和圆弧轨道3承载正反转电机10的重量。通过设置正反转电机10转轴上的齿轮与圆弧齿条11的齿轮和齿条啮合的传动比，使正反转电机10的快速转动不造成滑块15的快速移动，这样就可以使滑块15的移动更加容易控制，减少了传动部件，使得铣床布局更加简单。

进一步的，操作台1上设置透明防护罩6，操作台1下设置柜子14，操作台1底部设置带刹车的万向滚轮5，防护罩6上设置控制面板12。保护罩为透明塑料材质，例如亚克力板，透光性能好、价格便宜、平整美观、使用时间长，不像玻璃一样破碎后不方便收拾，容易伤人。防护罩6能够防止铣床切削模坯7的碎屑飞散。透明防护罩6侧面设置滑动门13，便于更换夹具2上的模坯7，取出加工好的工件。防护罩6上设置控制面板12，通过在外部操作控制面板12操控整个铣床的运动，数控机床使整个操作过程更加的精确，通过透明的防护罩6，可以看清通过控制面板12输入的参数使机床进行的每一步操作。控制面板12通过控制面板的主机与每一个电机相连，控制每一个电机的运动。由于所有的电机都是伺服电机，所以铣床加工精度高。操作台1下的柜子14能够盛放教学用的模坯7和已经加工过的工件以及其他适用于教学的用具。

操作台1底部设置带刹车的万向滚轮5指操作台1下方设置四个桌腿支架11，四个桌腿支架11呈矩形分布，桌腿支架11下面设置带刹车的万向滚轮5。便于各个教室之间的移动，也方便铣床加工时的固定。

具体实施例1：滑块15在圆弧轨道3一端，铣刀8伸出与模坯7相接，铣刀8转动切削模坯7；铣刀8继续伸进深度打磨模坯7；伴随铣刀8转动，夹具2带动模坯7转动使铣刀8在固定位置能够加工模坯7的一周；滑块15在圆弧轨道3上滑动使铣刀8做半圆周的运动，滑块15从圆弧轨道3的一端移动到另一端，使铣刀8完成模坯7的加工，模坯7被加工为具有球面的工件，若铣刀8在滑块15从圆弧轨道3的两端位置都打磨到模坯7的轴心位置，则模坯7被加工为一个球形。

具体实施例2：滑块15在圆弧轨道3一端，铣刀8伸出与模坯7相接，铣刀8转动切削模坯7；铣刀8继续伸进深度打磨模坯7；伴随铣刀8转动，夹具2带动模坯7转动使铣刀8在固定位置能够加工模坯7的一周；铣刀8在滑块15移动过程中改变伸进量，使铣刀8头部的运动轨迹为椭圆的弧线；滑块15在圆弧轨道3上滑动使铣刀8做半圆周的运动，若铣刀8在滑块15从圆弧轨道3的两端位置都打磨到模坯7的轴心位置，则铣刀8完成模坯7的加工时，被加工的工件与模坯7分离，模坯7被加工为蛋形的工件。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种简易球形加工铣床，包括操作台，操作台上水平设置夹具，其特征在于：垂直于操作台平面且通过夹具转动轴线的平面上设置伸缩杆，伸缩杆上端连接滑块，滑块与设置在操作台上的圆弧轨道导轨副配合，伸缩杆直向圆弧轨道的圆心，伸缩杆下端设置旋转电机，旋转电机转轴上设置铣刀架。

2.如权利要求1所述的简易球形加工铣床，其特征在于：滑块上端设置正反转电机，正反转电机转动轴上固定齿轮，该齿轮与圆弧轨道相配的圆弧齿条啮合，用于驱动滑块沿圆弧轨道滑动。

3.如权利要求2所述的简易球形加工铣床，其特征在于：伸缩杆为电动推杆，伸缩杆的电机、旋转电机、正反转电机都为伺服电机；所述的夹具的动力源为夹具电机，夹具电机为伺服电机；设置与主机连接的控制面板，控制面板通过主机连接伸缩杆的电机、旋转电机、正反转电机和夹具电机。

4.如权利要求3所述的简易球形加工铣床，其特征在于：操作台上设置透明防护罩，控制面板设置在防护罩上。

5.如权利要求1所述的简易球形加工铣床，其特征在于：操作台下设置柜子。

6.如权利要求1所述的简易球形加工铣床，其特征在于：操作台底部设置带刹车的万向滚轮。