TWM545650U - 電腦數值控制車床 - Google Patents

Description

電腦數值控制車床

本創作係有關於一種電腦數值控制車床。

製造業是各個國家之經濟發展重心之一，尤其台灣每年皆有大量之國外訂單，故加工產業十分的蓬勃發展。其中，又以車床機台較為常見，且能應用加工之層面較廣泛，如TW186566等所揭露之車床即屬此類。

然而，在此類車床中，用以控制刀具移動的進給單元係透過手輪轉動來手動控制，手動之方式無法保持穩定之進給率，將造成工件之切削品質起伏不定，並且人力操控無法長久持續，故無法大量生產，存在亟待改善之缺弊。

因此，有必要提供一種新穎且具有進步性之電腦數值控制車床，以解決上述之問題。

本創作之主要目的在於提供一種電腦數值控制車床，可以透過電腦數值之方式配合動力總成來精密控制刀具沿切削路徑移動，並能保有穩定之進給率，以提升加工精度及提高加工速率。

為達成上述目的，本創作提供一種電腦數值控制車床，其包括一床台、一主軸單元、一切削總成、一動力總成、一電腦數值控制單元、一集屑槽及一殼體。該主軸單元設於該床台，該主軸單元設有一夾座，該夾座供夾持並帶動一工件以一Z軸為軸轉動；該切削總成包含有一進給單元及至少一刀塔，該進給單元包含有一第一移動機構及一第二移動機構，該第一移動機構設於該床台，該第二移動機構設於該第一移動機構，該至少一刀塔定位於該第二移動機構，該第一及第二移動機構其中一者可沿該Z軸相對該床台移動、另一者可沿一X軸相對該床台移動，該X軸垂直於該Z軸，至少一該刀塔設有一供切削該工件之刀具；該動力總成設於該床台，該動力總成包含有一第一動力單元及一第二動力單元，該第一動力單元動力連接該主軸單元，該第二動力單元動力連接該進給單元；該電腦數值控制單元電性連接該第一動力單元以控制該夾座轉動，且該電腦數值控制單元電性連接該第二動力單元以控制該第一及第二移動機構移動進而帶動該刀具沿一切削路徑供切削該工件；該集屑槽設於該夾座之相對下方，供容置該工件之削屑；該殼體蓋設於該床台，用以罩設住該主軸單元及該切削總成。

以下將藉由較佳實施例說明本創作之結構特徵及其預期達成之功效，惟非用以限制本創作所欲保護之範疇，合先敘明。

請參考圖1至圖6，其顯示本創作之一實施例，本創作之電腦數值控制車床，其包括一床台1、一主軸單元2、一切削總成3、一動力總成4、一電腦數值控制單元5、一集屑槽6及一殼體7。

該主軸單元2設於該床台1，該主軸單元2設有一夾座21，該夾座21供夾持並帶動一工件91以一Z軸為軸轉動，舉例但不限於，該夾座21係為三爪式夾頭。

該切削總成3包含有一進給單元31及至少一刀塔32，較詳細地說，該進給單元31包含有一第一移動機構311及一第二移動機構312，該第一移動機構311設於該床台1，該第二移動機構312設於該第一移動機構311，該至少一刀塔32定位於該第二移動機構312。

更詳細地說，該第一及第二移動機構311, 312其中一者可沿該Z軸相對該床台1移動、另一者可沿一X軸相對該床台1移動，該X軸垂直於該Z軸，至少一該刀塔32設有一供切削該工件91之刀具92。於本實施例中，該第一移動機構311可沿該Z軸相對該床台1移動，該第二移動機構312可沿一X軸相對該床台1移動，該至少一刀塔32之數量為二，其中一者係方形刀架、另一者係筒形刀架，以期能滿足該刀具92之態樣。其中，方形刀架可設計成可轉動式，以方便快速換刀。

值得一提的是，該電腦數值控制車床另包含有一長度尺寸、一寬度尺寸及一高度尺寸，考量到近年來工件之加工趨勢逐漸偏向細小及精緻化，故整個該電腦數值控制車床亦需要同時進行體積縮小化、重量輕量化，以易於移動、擺放，且於同一空間中能放置較多數量有助於大量生產。

在以上述目標為前提之下，並考量到結構強度及加工穩定性，經過測試後，該長度尺寸不大於1700mm，該寬度尺寸不大於1200mm，該高度尺寸不大於1700mm，尺寸舉例但不限於1550╳1080╳1500(單位mm)，限制在此尺寸大小比例之下的該電腦數值控制車床能有較佳之性能。較進一步地說，第一移動機構311之移動長度不超過200mm，第二移動機構312之移動長度不超過200mm，並且該至少一刀塔32之數量最多為四個。更進一步地說，該夾座21呈為圓柱形，該第二移動機構312之移動長度與該夾座21之直徑的比值係介於1.4至2之間，而能有較適當之加工環境。

該動力總成4設於該床台1，該動力總成4包含有一第一動力單元41及一第二動力單元42，該第一動力單元41動力連接該主軸單元2，該第二動力單元42動力連接該進給單元31。其中，該第二動力單元42包含二伺服馬達，該二伺服馬達分別連接該第一及第二移動機構311, 312，透過馬達驅動該進給單元31之方式有利於持續加工，而可大量生產。

該電腦數值控制單元5電性連接該第一動力單元41以控制該夾座21轉動，且該電腦數值控制單元5電性連接該第二動力單元42以控制該第一及第二移動機構311, 312移動進而帶動該刀具92沿一切削路徑供切削該工件91，並可依據該工件91之材質不同而控制該刀具92之進給率。其中，透過該電腦數值控制單元5可以將該切削路徑數值化，而可精密地控制該刀具92相對該工件91之位置，有助提高加工精度，並且該刀具92進給速率穩定，能提升成品之品質。

較具體地說，該電腦數值控制單元5包含有一機座51及一操作介面組件52，該機座51設於該床台1，該操作介面組件52樞設於該機座51供外界控制，舉例但不限於，該操作介面組件52可供輸入刀具路徑、進給率設定、座標位置建立、緊急停止開關、傳輸介面(網路孔、USB孔)及顯示螢幕。更具體地說，該機座51設有一第一蓋件511，該第一蓋件511係對應伺服馬達，使用者僅需拆開該第一蓋件511即可對伺服馬達進行維修調整及更換，十分地便利。

該殼體7蓋設於該床台1，用以罩設住該主軸單元2及該切削總成3，以避免受到外界非預期之碰撞，造成該主軸單元2及該切削總成3之結構受損。並且，於加工過程中，可將非預期之飛濺物(加工削屑、該刀具92斷裂之碎片)阻隔在該殼體7之內部，進而保護周遭之操作者。

較佳地，該殼體7包含有一主體71及一至少部分可透視之觀察窗73，該主體71開設有一開口72，該開口72之位置係對應該夾座21，該觀察窗73連接該主體71且可選擇性地遮蓋住該開口72。透過該開口72，使用者可以拿取、更換或安裝該工件91、該刀具92及該至少一刀塔32。而藉由該觀察窗73可以確實地檢視加工過程，以掌握該工件91及該刀具92之狀態。另一較佳地，該觀察窗73可滑移地設於該主體71，利於快速開闔。又一較佳地，於該觀察窗73設有一供握持之把手74，以提供有較適當、安全之握持位置。再一較佳地，該主體71於對應該主軸單元2處設有一可拆卸之第二蓋件75，該第二蓋件75鄰近該開口72處，僅需拆開該第二蓋件75即可對該主軸單元2進行維修調整及更換零件，其中，該第二蓋件75之遮蔽方向係垂直於該第一蓋件511之遮蔽方向。

該集屑槽6設於該夾座21之相對下方，該集屑槽6供容置該工件91之削屑，於本實施例中，該床台1沿該Z軸方向貫設有一容置空間11，該集屑槽6可滑移地嵌入該容置空間11，以利快速抽取/安裝。

要補充地是，該電腦數值控制車床另包含有至少一設於該主軸單元2之噴液組件8，各該噴液組件8供輸送一切削液以噴淋該刀具92及該工件91，而達到潤滑、降溫之目的。於本實施例中，該噴液組件8設於該夾座21之相對上方，以避免與該刀具92發生干涉。

綜上，本創作電腦數值控制車床，透過電腦數值控制單元可以準確地控制刀具之切削路徑來切削工件，並且，刀具切削進給速率穩定，使得加工工件之精度提升且成品之品質較佳。

1‧‧‧床台
11‧‧‧容置空間
2‧‧‧主軸單元
21‧‧‧夾座
3‧‧‧切削總成
31‧‧‧進給單元
311‧‧‧第一移動機構
312‧‧‧第二移動機構
32‧‧‧刀塔
4‧‧‧動力總成
41‧‧‧第一動力單元
42‧‧‧第二動力單元
5‧‧‧電腦數值控制單元
51‧‧‧機座
511‧‧‧第一蓋件
52‧‧‧操作介面組件
6‧‧‧集屑槽
7‧‧‧殼體
71‧‧‧主體
72‧‧‧開口
73‧‧‧觀察窗
74‧‧‧把手
75‧‧‧第二蓋件
8‧‧‧噴液組件
91‧‧‧工件
92‧‧‧刀具

圖1及圖2為本創作一實施例之立體圖。 圖3為圖1之局部分解圖。 圖4為圖3之另一視角。 圖5為裝設工件及刀具之部分立體圖。 圖6為圖5之側視局部剖視圖。

1‧‧‧床台

5‧‧‧電腦數值控制單元

6‧‧‧集屑槽

7‧‧‧殼體

75‧‧‧第二蓋件

Claims (10)

1. 一種電腦數值控制車床，包括： 一床台； 一主軸單元，設於該床台，設有一夾座，該夾座供夾持並帶動一工件以一Z軸為軸轉動； 一切削總成，包含有一進給單元及至少一刀塔，該進給單元包含有一第一移動機構及一第二移動機構，該第一移動機構設於該床台，該第二移動機構設於該第一移動機構，該至少一刀塔定位於該第二移動機構，該第一及第二移動機構其中一者可沿該Z軸相對該床台移動、另一者可沿一X軸相對該床台移動，該X軸垂直於該Z軸，至少一該刀塔設有一供切削該工件之刀具； 一動力總成，設於該床台，包含有一第一動力單元及一第二動力單元，該第一動力單元動力連接該主軸單元，該第二動力單元動力連接該進給單元； 一電腦數值控制單元，電性連接該第一動力單元以控制該夾座轉動，電性連接該第二動力單元以控制該第一及第二移動機構移動進而帶動該刀具沿一切削路徑供切削該工件； 一集屑槽，設於該夾座之相對下方，供容置該工件之削屑； 一殼體，蓋設於該床台，用以罩設住該主軸單元及該切削總成。
2. 如請求項1所述的電腦數值控制車床，其中該第一移動機構可沿該Z軸相對該床台移動，該第二移動機構可沿一X軸相對該床台移動。
3. 如請求項1所述的電腦數值控制車床，另包含有至少一設於該主軸單元之噴液組件，各該噴液組件供輸送一切削液以噴淋該刀具及該工件。
4. 如請求項1所述的電腦數值控制車床，其中該至少一刀塔之數量最多為四個。
5. 如請求項1所述的電腦數值控制車床，其中第一移動機構之移動長度不超過200mm。
6. 如請求項1所述的電腦數值控制車床，其中第二移動機構之移動長度不超過200mm。
7. 如請求項1所述的電腦數值控制車床，另包含有一長度尺寸、一寬度尺寸及一高度尺寸，該長度尺寸不大於1700mm，該寬度尺寸不大於1200mm，該高度尺寸不大於1700mm。
8. 如請求項1至7任一項所述的電腦數值控制車床，其中該殼體包含有一主體及一至少部分可透視之觀察窗，該主體開設有一開口，該開口之位置係對應該夾座，該觀察窗連接該主體且可選擇性地遮蓋住該開口。
9. 如請求項8所述的電腦數值控制車床，其中該觀察窗可滑移地設於該主體。
10. 如請求項7所述的電腦數值控制車床，其中該第一移動機構可沿該Z軸相對該床台移動，該第二移動機構可沿一X軸相對該床台移動；該電腦數值控制車床另包含有至少一設於該主軸單元之噴液組件，各該噴液組件供輸送一切削液以噴淋該刀具及該工件；該至少一刀塔之數量最多為四個；第一移動機構之移動長度不超過200mm；第二移動機構之移動長度不超過200mm；該殼體包含有一主體及一至少部分可透視之觀察窗，該主體開設有一開口，該開口之位置係對應該夾座，該觀察窗連接該主體且可選擇性地遮蓋住該開口；該觀察窗可滑移地設於該主體；該噴液組件設於該夾座之相對上方；該至少一刀塔之數量為二，其中一者係方形刀架、另一者係筒形刀架；該夾座係為三爪式夾頭；該夾座呈為圓柱形，且該第二移動機構之移動長度與該夾座之直徑的比值係介於1.4至2之間；該第二動力單元包含二伺服馬達，該二伺服馬達分別連接該第一及第二移動機構；於該觀察窗設有一供握持之把手；該床台沿該Z軸方向貫設有一容置空間，該集屑槽可脫離地嵌入該容置空間；該電腦數值控制單元包含有一機座及一操作介面組件，該機座設於該床台，該操作介面組件樞設於該機座供外界控制，該操作介面組件可供輸入刀具路徑、進給率設定、座標位置建立、緊急停止開關、傳輸介面及顯示螢幕；該機座設有一第一蓋件，該第一蓋件係對應伺服馬達；該主體於對應該主軸單元處設有一可拆卸之第二蓋件，該第二蓋件鄰近該開口處，且該第二蓋件之遮蔽方向係垂直於該第一蓋件之遮蔽方向。