一種數控五軸榫頭加工工具機的製作方法
2023-05-16 10:34:46 1
一種數控五軸榫頭加工工具機的製作方法
【專利摘要】一種數控五軸榫頭加工工具機，屬於加工工具機【技術領域】。其包括有床身、立柱、旋轉定位轉臺、主軸部件、刀庫以及用於控制工具機的控制卡，立柱與床身之間通過X軸軸嚮導軌連接並在驅動裝置驅動下沿X軸移動，旋轉定位轉臺與床身之間通過Y軸軸嚮導軌連接並在驅動裝置驅動下沿Y軸移動，主軸部件與立柱之間通過Z軸嚮導軌連接並在驅動裝置驅動下沿Z軸移動;在床身兩條橫向梁上各放置一條X軸軸嚮導軌,立柱與機身橫向梁形成導軌連接；在機身兩條縱向梁上各放置一條Y軸軸嚮導軌，Y向溜板與機身縱向梁形成導軌連接；本發明能實施對複雜榫卯結構的三維五軸的切削加工，工具機的加工水平更高。本工具機在不影響其使用精度的情況下使工具機的自重大大降低。
【專利說明】一種數控五軸榫頭加工工具機
【技術領域】
[0001]本發明專利涉及工具機領域，尤其是一種數控五軸榫頭加工工具機。
【背景技術】
[0002]現有的數控木工工具機，其結構簡單、功能單一、調整難度大；基本上通過人工進料，再以刀頭加工負荷一定尺寸的簡單榫頭。無論是傳統結構的開榫機還是現有的數控開榫機，都不能達到完全意義上的自動智能控制，效率低、費時、費力，很難一次性加工出複雜的榫卯結構的結構。原有的木工工具機加工一個複雜榫卯結構需要反覆裝夾，其效率明顯極低，不能滿足大批量生產要求。由於刀具不具備立臥轉換的功能，工作檯不能旋轉，因此，刀具很難得到充分的利用，很難加工出各種不同要求的複雜榫卯結構:例如，需要加工出具有水平豎直且角度關係的複雜榫卯工件。現有的數控木工工具機，其刀庫主要有鬥笠式刀庫、圓盤式刀庫、鏈式刀庫。從換刀結構和換到時間方面看，鬥笠式的刀庫體積小刀具少，但結構複雜，往往定位不準確，換到時間長；圓盤和鏈式刀庫，雖然刀具數量多，但體積比較大。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對現有技術存在的不足而設計一種數控五軸榫頭加工工具機，這種加工複雜榫卯結構的數控木工工具機結構簡單、操作方便、定位準確、換到速度快，而且可提聞工具機精度和穩定性，提聞加工廣品的精度提聞工具機剛度，減少佔地面積，解放勞動力。本發明公開了一種數控五軸榫頭加工工具機，它特備適合對於複雜榫卯結構加工。
[0004]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:包括:床身、立柱、旋轉定位轉臺、主軸部件、刀庫以及用於控制工具機的控制卡，立柱與床身之間通過X軸軸嚮導軌連接並在驅動裝置驅動下沿X軸移動，旋轉定位轉臺與床身之間通過Y軸軸嚮導軌連接並在驅動裝置驅動下沿Y軸移動，主軸部件與立柱之間通過Z軸嚮導軌連接並在驅動裝置驅動下沿Z軸移動；所述的床身為框架結構，在床身兩條橫向梁上各放置一條X軸軸嚮導軌，立柱與機身橫向梁形成導軌連接；在機身兩條縱向梁上各放置一條Y軸軸嚮導軌，Y向溜板與機身縱向梁形成導軌連接；z軸軸嚮導軌與X軸軸嚮導軌和Y軸軸嚮導軌所確定的平面垂直；在Y軸方向的溜板上設置有旋轉定位轉臺，旋轉定位轉臺在驅動裝置的驅動下能進行水平圓周O到360°分度旋轉定位；在主軸部件上設置有電主軸，電主軸在驅動裝置的驅動下能進行水平面的
[0005]O度和90度的分度旋轉變換；換刀裝置位於機身的一端，可實現自動換刀；各移動部件上還設置有限位裝置。
[0006]本發明所米用的技術原理是:該工具機床身設有兩對導軌座，在一對導軌座上放置立柱部件，由半閉環控制立柱在床身上沿X嚮往復運動。立柱部件上放置帶有立式滑臺的主軸部件，由半閉環控制主軸部件在立柱上沿Z向上下往復運動。主軸部件上裝有電主軸，通過主軸立臥鎖緊裝置和立臥驅動裝置，控制主軸立臥轉換。床身另一對導軌座上放置Y向溜板，上置旋轉定位轉臺和矩形工作檯面，由半閉環控制轉臺在床身上沿Y嚮往復運動。旋轉定位狀態可進行水平軸向旋轉。通過工裝夾具將工件裝夾在工作檯面上，工具機通過電主軸帶動刀具旋轉、X向、Y向、Z向、旋轉定位轉臺分度進給和立臥轉換動作達到加工複雜榫卯的目的。採用半閉環控制技術，拾取計算機內的加工工藝程序，實現人機界面在線監測，數位化控制。加工精度高，相應快，並設有糾錯報警識別功能，不但提高生產效率，又保證了產品質量。該工具機由導軌上的電機帶動移動部件的滾珠絲杆轉動，以推動移動部件前後移動，採用氣動系統控制刀庫推出，主軸換刀鎖緊定位，保證了榫卯的加工精度。該機加工精度高、先進、實用性強、節約人力、物力及原材料，解決了木工行業複雜零件的加工技術難題，為我國木工行業建設做出貢獻。
[0007]本發明的有益效果是:該工具機由導軌上的電機帶動移動部件的滾珠絲杆轉動，以推動移動部件前後移動，採用直排式的刀庫，主軸立臥轉換，並將榫卯結構的所有加工工藝編入計算機裡，實現人機互動操作，數位化控制，加工精度高，相應快，提高生產效率。保證了榫卯的加工精度。該機加工精度高、先進、實用性強、節約人力、物力及原材料，解決了木工行業複雜零件的加工技術難題，為我國木工行業建設做出貢獻。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]附圖1是工具機的總裝配圖；
[0009]附圖2是工具機總裝配圖的左視圖(主軸立式)；
[0010]附圖3是工具機總裝配圖的左視圖(主軸臥式)；
[0011]附圖1中:1.床身2.刀庫3.X驅動裝置4.X向行程限位器5.X嚮導軌6.立柱7.Z嚮導軌8.Z向驅動裝置9.Z向行程限位器10.主軸部件11.電主軸12.主軸鎖緊裝置13.主軸立臥轉換電機14.工作檯面15.旋轉定位轉臺16.Y向溜板17.Y向行程限位器18.Y嚮導軌19.Y向驅動裝置。
【具體實施方式】
[0012]在圖1、圖2、圖3中:床身I是一個焊接結構上面設有導軌座，導軌座上設有X嚮導軌5，X嚮導軌上放置立柱部件6，立柱部件6上放置帶有立式滑臺的主軸部件10，主軸部件10上裝有電主軸11，通過主軸立臥鎖緊裝置12和主軸立臥轉換電機13，控制主軸立臥轉換。床身另一對Y嚮導軌18上放置Y向溜板16，上置旋轉定位轉臺15和矩形工作檯面14，由半閉環控制轉臺在床身上沿Y嚮往復運動。旋轉定位狀態可進行水平軸向旋轉。通過工裝夾具將工件裝夾在工作檯面14上，工具機通過電主軸11帶動刀具旋轉、X向、Y向、Z向、旋轉定位轉臺分度進給和立臥轉換動作達到加工複雜榫卯結構的目的。將榫卯結構的所有加工工藝編入計算機裡，實現人機互動操作，數位化控制。加工精度高，相應快，提高生產效率。該工具機由導軌上的電機帶動移動部件的滾珠絲杆轉動，以推動移動部件前後移動，採用直排式刀庫，主軸立臥轉換，保證了榫卯的加工精度。
【權利要求】
1.一種數控五軸榫頭加工工具機，包括:床身、立柱、旋轉定位轉臺、主軸部件、刀庫以及用於控制工具機的控制卡，立柱與床身之間通過X軸軸嚮導軌連接並在驅動裝置驅動下沿X軸移動，旋轉定位轉臺與床身之間通過Y軸軸嚮導軌連接並在驅動裝置驅動下沿Y軸移動，主軸部件與立柱之間通過Z軸嚮導軌連接並在驅動裝置驅動下沿Z軸移動；所述的床身為框架結構，在床身兩條橫向梁上各放置一條X軸軸嚮導軌，立柱與機身橫向梁形成導軌連接；在機身兩條縱向梁上各放置一條Y軸軸嚮導軌，Y向溜板與機身縱向梁形成導軌連接；X軸軸嚮導軌和Y軸軸嚮導軌互相垂直，Z軸軸嚮導軌與X軸軸嚮導軌和Y軸軸嚮導軌所確定的平面垂直；在Y軸方向的溜板上設置有旋轉定位轉臺，旋轉定位轉臺在驅動裝置的驅動下能進行水平圓周O到360°分度旋轉定位；在主軸部件上設置有電主軸，電主軸在驅動裝置的驅動下能進行水平面的O度和90度的分度旋轉變換；換刀裝置位於機身的一端，實現自動換刀；各移動部件上還設置有限位裝置。
2.根據權利要求1所述一種數控五軸榫頭加工工具機，其特徵在於:所述的驅動裝置為兩個直線導軌和放在兩條導軌之間的一個滾珠絲杆，通過一個聯軸器與一個伺服電機連接做進給運動。
3.根據權利要求1所述一種數控五軸榫頭加工工具機，其特徵在於:床身，立柱採用焊接結構。
4.根據權利要求1所述一種數控五軸榫頭加工工具機，其特徵在於:旋轉定位工作檯採用T型槽「井」型分布的臺面。
5.根據權利要求1所述一種數控五軸榫頭加工工具機，其特徵在於:在主軸部件上的電主軸轉到位主軸部件後殼通過檢測機構確定到位後，由自鎖機構進行定位固定。
6.根據權利要求1所述一種數控五軸榫頭加工工具機，其特徵在於:所述的限位裝置包括有限位支架以及設置於限位支架的限位器和防撞器。
7.根據權利要求1所述一種數控五軸榫頭加工工具機,其特徵在於:這種加工榫頭的數控木工工具機刀具可麻花鑽、、平底鑽、鋸片和仿形刀具。
8.根據權利要求1至7任一項所述一種數控五軸榫頭加工工具機，其特徵在於:其還包括電控箱、水冷機、工具機防護罩和人機互動顯示器。
【文檔編號】B27F1/08GK103802180SQ201410079095
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月5日 優先權日:2014年3月5日
【發明者】劉巖松 申請人:劉巖松