CN212311554U - 一种数控加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控加工装置，包括底座、安装在底座上的工作台及立柱，工作台通过X轴传动机构与底座滑动连接，X轴传动机构包括X轴电机及与X轴电机输出端连接的X轴丝杆，工作台与X轴丝杆活动连接，立柱的顶部安装有滑鞍，滑鞍通过Y轴传动机构与立柱的顶部滑动连接，Y轴传动机构包括Y轴电机及与Y轴电机输出端连接的Y轴丝杆，滑鞍与Y轴丝杆活动连接，滑鞍的侧部安装有机头，机头通过Z轴传动机构与滑鞍的侧部滑动，Z轴传动机构包括Z轴电机及与Z轴电机输出端连接的Z轴丝杆，机头与Z轴丝杆活动连接，机头与工作台对应的端部设置有主轴。本实用新型能够进行快速加工进给，提高加工效率。

Description

一种数控加工装置

技术领域

本实用新型属于机械加工设备的技术领域，具体涉及一种数控加工装置。

背景技术

数控加工是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，但也发生了明显的变化。用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工方法。它是解决零件品种多变、批量小、形状复杂、精度高等问题和实现高效化和自动化加工的有效途径。

但是发明人发现现有方案至少还存在以下缺陷：无法快速移动加工，导致加工装置的效率降低，影响加工速度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种数控加工装置，能够进行快速加工进给，有助于提高加工装置的性能，从而提高加工效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种数控加工装置，包括底座、安装在所述底座上的工作台及立柱，所述工作台通过X轴传动机构与所述底座滑动连接，所述X轴传动机构包括X轴电机及与所述X轴电机输出端连接的X轴丝杆，所述工作台与所述X轴丝杆活动连接，所述立柱的顶部安装有滑鞍，所述滑鞍通过Y轴传动机构与所述立柱的顶部滑动连接，所述Y轴传动机构包括Y轴电机及与所述Y轴电机输出端连接的Y轴丝杆，所述滑鞍与所述Y轴丝杆活动连接，所述滑鞍的侧部安装有机头，所述机头通过Z轴传动机构与所述滑鞍的侧部滑动，所述Z轴传动机构包括Z轴电机及与所述Z轴电机输出端连接的Z轴丝杆，所述机头与所述Z轴丝杆活动连接，所述机头与所述工作台对应的端部设置有主轴。

作为本实用新型所述的一种数控加工装置的一种改进，所述底座的顶部、所述立柱顶部及所述滑鞍的顶部分别设置有导轨，所述工作台、所述滑鞍及所述机头分别设置有与所述导轨匹配的滑块。

作为本实用新型所述的一种数控加工装置的一种改进，所述立柱包括柱本体及设置在所述柱本体侧部的凸起部，所述滑鞍的侧部设置有与所述凸起部匹配的外延部，所述外延部与所述凸起部的顶部滑动连接。

作为本实用新型所述的一种数控加工装置的一种改进，所述柱本体远离所述机头一侧形成有延伸部，所述Y轴电机安装在所述延伸部的端部，所述导轨沿所述延伸部设置。

作为本实用新型所述的一种数控加工装置的一种改进，所述主轴的端部安装有驱动电机，所述主轴和所述驱动电机之间设置有连接座。

作为本实用新型所述的一种数控加工装置的一种改进，所述底座的底部设置有若干个脚垫，所述脚垫围绕所述底座的底部设置。

作为本实用新型所述的一种数控加工装置的一种改进，所述数控加工装置还包括刀库，所述立柱安装有用于固定所述刀库的支架，所述支架和所述立柱之间设置有调整块。

作为本实用新型所述的一种数控加工装置的一种改进，所述数控加工装置还包括控制器，所述X轴电机、所述Y轴电机、所述Z轴电机及主轴均连接所述控制器。

作为本实用新型所述的一种数控加工装置的一种改进，所述X轴电机、所述Y轴电机及所述Z轴电机均为步进电机或伺服电机。

作为本实用新型所述的一种数控加工装置的一种改进，所述主轴为直结式主轴。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型包括底座、安装在所述底座上的工作台及立柱，所述工作台通过X轴传动机构与所述底座滑动连接，所述X轴传动机构包括X轴电机及与所述X轴电机输出端连接的X轴丝杆，所述工作台与所述X轴丝杆活动连接，所述立柱的顶部安装有滑鞍，所述滑鞍通过Y轴传动机构与所述立柱的顶部滑动连接，所述Y轴传动机构包括Y轴电机及与所述Y轴电机输出端连接的Y轴丝杆，所述滑鞍与所述Y轴丝杆活动连接，所述滑鞍的侧部安装有机头，所述机头通过Z轴传动机构与所述滑鞍的侧部滑动，所述Z轴传动机构包括Z轴电机及与所述Z轴电机输出端连接的Z轴丝杆，所述机头与所述Z轴丝杆活动连接，所述机头与所述工作台对应的端部设置有主轴。由于现有的加工装置无法快速移动加工，导致加工装置的效率降低，影响加工速度，因此，采用X轴电机驱动X轴丝杆旋转，将旋转运动的X轴丝杆变换为工作台的X轴运动，即实现工作台的横向运动，使得待加工产品定位在主轴的下方，采用Y轴电机驱动Y轴丝杆旋转，将旋转运动的Y轴丝杆变换为滑鞍的Y轴运动，即实现滑鞍的前后运动，并带动滑鞍的侧部的机头前后运动，同时，采用Z轴电机驱动Z轴丝杆旋转，将旋转运动的Z轴丝杆变换为机头的Z运动，即实现机头的上下运动，并带动主轴上下运动，相比传统的单Y轴加工或单X轴加工，本加工装置通过X轴电机、Y轴电机及Z轴电机协同工作，能够对工件进行X轴、Y轴及Z轴方向的加工，有助于提高加工装置的灵活性，省去了单独对工件的每个坐标轴的方向进行加工，从而提高加工效率。本实用新型能够进行快速加工进给，有助于提高加工装置的性能，从而提高加工效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的侧视图。

图3为本实用新型的俯视图。

其中：1-底座；2-工作台；3-立柱；11-脚垫；31-柱本体；32-凸起部；33-延伸部；4-X轴传动机构；41-X轴电机；42-X轴丝杆；5-滑鞍；51-外延部；6-Y轴传动机构；61-Y轴电机；62-Y轴丝杆；7-机头；8-Z轴传动机构；81-Z轴电机；82-Z轴丝杆；9-主轴；91-驱动电机；92-连接座；10-导轨；20-滑块；30-刀库；301-调整块。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图1～3对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

实施例方式1

一种数控加工装置，包括底座1、安装在底座1上的工作台2及立柱3，工作台2通过X轴传动机构4与底座1滑动连接，X轴传动机构4包括X轴电机41及与X轴电机41输出端连接的X轴丝杆42，工作台2与X轴丝杆42活动连接，立柱3的顶部安装有滑鞍5，滑鞍5通过Y轴传动机构6与立柱3的顶部滑动连接，Y轴传动机构6包括Y轴电机61及与Y轴电机61输出端连接的Y轴丝杆62，滑鞍5与Y轴丝杆62活动连接，滑鞍5的侧部安装有机头7，机头7通过Z轴传动机构8与滑鞍5的侧部滑动，Z轴传动机构8包括Z轴电机81及与Z轴电机81输出端连接的Z轴丝杆82，机头7与Z轴丝杆82活动连接，机头7与工作台2对应的端部设置有主轴9。由于现有的加工装置无法快速移动加工，导致加工装置的效率降低，影响加工速度，因此，采用X轴电机41驱动X轴丝杆42旋转，将旋转运动的X轴丝杆42变换为工作台2的X轴运动，即实现工作台2的横向运动，使得待加工产品定位在主轴9的下方，采用Y轴电机61驱动Y轴丝杆62旋转，将旋转运动的Y轴丝杆62变换为滑鞍5的Y轴运动，即实现滑鞍5的前后运动，并带动滑鞍5的侧部的机头7前后运动，同时，采用Z轴电机81驱动Z轴丝杆82旋转，将旋转运动的Z轴丝杆82变换为机头7的Z运动，即实现机头7的上下运动，并带动主轴9上下运动，相比传统的单Y轴加工或单X轴加工，本加工装置通过X轴电机41、Y轴电机61及Z轴电机81协同工作，能够对工件进行X轴、Y轴及Z轴方向的加工，有助于提高加工装置的灵活性，省去了单独对工件的每个坐标轴的方向进行加工，从而提高加工效率。

于本实施例中，底座1的高度按照亚洲人人体工程学设计，便于用户上下料，工作台2的长为1100mm，宽为520mm，可加工的最大工件长度为1100mm，但本实用新型不以此为限，工作台2可以根据样品的实际尺寸进行调整或更换，满足将工作台2安装于底座1即可。立柱3和滑鞍5上的螺母，与立柱3和滑鞍5设计成一体式结构，有助于提高加工装置的刚性，延长加工装置的使用寿命。

优选的，底座1的顶部、立柱3顶部及滑鞍5的顶部分别设置有导轨10，工作台2、滑鞍5及机头7分别设置有与导轨10匹配的滑块20。增加导轨10，使得工作台2、滑鞍5及机头7均可沿导轨10运动，加快工作台2、滑鞍5及机头7的移动速度，避免出现刀纹，此外，滑块20分别固定于工作台2、滑鞍5及机头7，能够与导轨10匹配，降低滑动连接的两个部件间的摩擦力，有助于提高工作台2、滑鞍5及机头7的移动速度，同时，滑块20配合导轨10，有利于提高移动过程的稳定性，能够快速加工较复杂的样品。

优选的，立柱3包括柱本体31及设置在柱本体31侧部的凸起部32，滑鞍5的侧部设置有与凸起部32匹配的外延部51，外延部51与凸起部32的顶部滑动连接。外延部51配合凸起部32，能够增加立柱3和滑鞍5之间滑动连接的面积，有助于提高立柱3和滑鞍5之间的稳定性，避免滑鞍5在移动过程中发生晃动，有助于提高工件加工的精度。

优选的，柱本体31远离机头7一侧形成有延伸部33，Y轴电机61安装在延伸部33的端部，导轨10沿延伸部33设置。增加延伸部33，能够增加Y轴丝杆62和导轨10的长度，从而增加滑鞍5的移动范围，便于加工较宽的工件，有助于扩展加工装置的适用范围。

优选的，主轴9的端部安装有驱动电机91，主轴9和驱动电机91之间设置有连接座92。驱动电机91能够驱动主轴9运动，实现对工件进行加工，增加连接座92，起到限定有驱动电机91和主轴9之间距离的作用，有助于提高驱动电机91和主轴9之间的稳固性。

优选的，底座1的底部设置有若干个脚垫11，脚垫11围绕底座1的底部设置。增加脚垫11，起到缓冲的作用，避免加工装置在加工过程中发生较大的晃动，有助于提高加工装置的稳定性。

本实用新型的工作原理是：

由于现有的加工装置无法快速移动加工，导致加工装置的效率降低，影响加工速度，因此，采用X轴电机41驱动X轴丝杆42旋转，将旋转运动的X轴丝杆42变换为工作台2的X轴运动，即实现工作台2的横向运动，使得待加工产品定位在主轴9的下方，采用Y轴电机61驱动Y轴丝杆62旋转，将旋转运动的Y轴丝杆62变换为滑鞍5的Y轴运动，即实现滑鞍5的前后运动，并带动滑鞍5的侧部的机头7前后运动，同时，采用Z轴电机81驱动Z轴丝杆82旋转，将旋转运动的Z轴丝杆82变换为机头7的Z运动，即实现机头7的上下运动，并带动主轴9上下运动，相比传统的单Y轴加工或单X轴加工，本加工装置通过X轴电机41、Y轴电机61及Z轴电机81协同工作，能够对工件进行X轴、Y轴及Z轴方向的加工，有助于提高加工装置的灵活性，省去了单独对工件的每个坐标轴的方向进行加工，从而提高加工效率。

实施例方式2

与实施例方式1不同的是：本实施例方式的数控加工装置还包括控制器，X轴电机41、Y轴电机61、Z轴电机81及主轴9均连接控制器，数控加工装置还包括刀库30，立柱3安装有用于固定刀库30的支架，支架和立柱3之间设置有调整块301。控制器能够接收X轴电机41、Y轴电机61、Z轴电机81及主轴9的反馈的信号，并对X轴电机41、Y轴电机61、Z轴电机81及主轴9实时状态进行控制，配合控制器内的控制模块，有助于提高夹抱试验机的自动化水平；控制器为PLC控制器或嵌入式控制器，PLC控制器用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行，由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成；嵌入式控制器由嵌入式微电子技术芯片，包括微处理器芯片、定时器、序列发生器或控制器等一系列微电子器件，来控制的电子设备或装置，能够完成监视、控制等各种自动化处理任务。PLC控制器和嵌入式控制器为市场上能够直接购买得到的型号，可以根据实际应用场景和成本需求，选择PLC控制器或嵌入式控制器作为控制器；增加刀库30，方便针对不同的加工件采用不同的加工刀具，不需要进行停机更换刀具；它具有使用方便，操作便捷，速度快，还能够在加工过程，对盘面外侧的刀座上的刀具进行实时更换，极大地提高了工作效率；增加调整块301便于调整刀库30相对于支架的位置，从而便于根据不同的加工件替换不同的加工刀具，

其他结构与实施例方式1相同，这里不再赘述。

实施例方式3

与实施例方式1不同的是：本实施例方式的X轴电机41、Y轴电机61及Z轴电机81均为步进电机或伺服电机，主轴9为直结式主轴。伺服驱动电机的转子转速受输入信号控制，并能快速反应，且具有线性度高、始动电压等特性，可把所收到的控制信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出；步进驱动电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电动机，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的，同时可以通过控制脉冲频率来控制器转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。用户可根据实际场景和成本需求，在是市场上选择并购买伺服驱动电机或步进驱动电机作为X轴电机41、Y轴电机61或Z轴电机81；直结式主轴属于刚性连结，机械效率较高，在主轴运动时，连轴器能够降低加工的误差。

其他结构与实施例方式1相同，这里不再赘述。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种数控加工装置，其特征在于：包括底座(1)、安装在所述底座(1)上的工作台(2)及立柱(3)，所述工作台(2)通过X轴传动机构(4)与所述底座(1)滑动连接，所述X轴传动机构(4)包括X轴电机(41)及与所述X轴电机(41)输出端连接的X轴丝杆(42)，所述工作台(2)与所述X轴丝杆(42)活动连接，所述立柱(3)的顶部安装有滑鞍(5)，所述滑鞍(5)通过Y轴传动机构(6)与所述立柱(3)的顶部滑动连接，所述Y轴传动机构(6)包括Y轴电机(61)及与所述Y轴电机(61)输出端连接的Y轴丝杆(62)，所述滑鞍(5)与所述Y轴丝杆(62)活动连接，所述滑鞍(5)的侧部安装有机头(7)，所述机头(7)通过Z轴传动机构(8)与所述滑鞍(5)的侧部滑动，所述Z轴传动机构(8)包括Z轴电机(81)及与所述Z轴电机(81)输出端连接的Z轴丝杆(82)，所述机头(7)与所述Z轴丝杆(82)活动连接，所述机头(7)与所述工作台(2)对应的端部设置有主轴(9)。

2.如权利要求1所述的一种数控加工装置，其特征在于：所述底座(1)的顶部、所述立柱(3)顶部及所述滑鞍(5)的顶部分别设置有导轨(10)，所述工作台(2)、所述滑鞍(5)及所述机头(7)分别设置有与所述导轨(10)匹配的滑块(20)。

3.如权利要求2所述的一种数控加工装置，其特征在于：所述立柱(3)包括柱本体(31)及设置在所述柱本体(31)侧部的凸起部(32)，所述滑鞍(5)的侧部设置有与所述凸起部(32)匹配的外延部(51)，所述外延部(51)与所述凸起部(32)的顶部滑动连接。

4.如权利要求3所述的一种数控加工装置，其特征在于：所述柱本体(31)远离所述机头(7)一侧形成有延伸部(33)，所述Y轴电机(61)安装在所述延伸部(33)的端部，所述导轨(10)沿所述延伸部(33)设置。

5.如权利要求1所述的一种数控加工装置，其特征在于：所述主轴(9)的端部安装有驱动电机(91)，所述主轴(9)和所述驱动电机(91)之间设置有连接座(92)。

6.如权利要求1所述的一种数控加工装置，其特征在于：所述底座(1)的底部设置有若干个脚垫(11)，所述脚垫(11)围绕所述底座(1)的底部设置。

7.如权利要求1所述的一种数控加工装置，其特征在于：所述数控加工装置还包括刀库(30)，所述立柱(3)安装有用于固定所述刀库(30)的支架，所述支架和所述立柱(3)之间设置有调整块(301)。

8.如权利要求1所述的一种数控加工装置，其特征在于：所述数控加工装置还包括控制器，所述X轴电机(41)、所述Y轴电机(61)、所述Z轴电机(81)及主轴(9)均连接所述控制器。

9.如权利要求1所述的一种数控加工装置，其特征在于：所述X轴电机(41)、所述Y轴电机(61)及所述Z轴电机(81)均为步进电机或伺服电机。

10.如权利要求1所述的一种数控加工装置，其特征在于：所述主轴(9)为直结式主轴。

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