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海天精工机床有限公司 海天精工博客

关于多工位多功能的雕铣机

描述[0001]本实用新型涉及机械加工设备,特别提供了一种多工位多功能雕铣机,用于物体的表面加工。背景[0002]目前,市场上的雕铣机部分采用齿条传动,部分采用丝杠传动。然而,齿条传动会 造成雕铣机的机头一次性移动距离较大,精度较低,造成实际加工的图案与设计图纸偏差 较大,影响物体的加工效果和精度。而采用丝杠传动的又均是单机头工作,只具有单一的工 作工位,加工效率低,一次只能完成一件产品的一面加工,产品的一致性较差。此外,以往雕 铣机中机头相对被加工物体沿X、Y、Z三个方向的移动均是依靠机头的移动来实现的,导致 移动误差的累计,再次影响了雕铣机的雕铣精度。[0003]因此,如何对现有的雕铣机进行结构改进,以解决上述问题,成为人们亟待解决的 问题。实用新型内容[0004]鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种多工位多功能雕铣机,以至少解决以往 雕铣机存在的雕铣精度低,加工效果差,加工效率低,产品一致性差等问题。[0005]本实用新型提供的技术方案具体为:一种多工位多功能雕铣机,其特征在于,包 括:[0006]机座 1 ;[0007]用于承载被雕铣物的工作台2,其活动设置于机座1的上方;[0008]机架3,位于机座1的上方,跨设于工作台2上;[0009]Y轴行走机构4,驱动工作台2相对机座1沿其的纵向方向行走,其包括与工作台 2下表面固定连接的Y轴丝杠座41,与Y轴丝杠座41转动连接的Y轴丝杠42以及与Y轴 丝杠42连接并驱动Y轴丝杠42转动的第一驱动电机43 ;[0010]X轴行走机构5,其个数至少为2个,均设置于机架3上,可相对机架3沿工作台2 的横向方向行走,其包括X轴丝杠座51,与X轴丝杠座51转动连接的X轴丝杠52以及与X 轴丝杠52连接并驱动X轴丝杠52转动的第二驱动电机53 ;[0011]Z轴行走机构6,其个数与X轴行走机构5的个数相对应,且连接于X轴行走机构 5上,可相对X轴行走机构5沿垂直于工作台2方向行走,其包括Z轴丝杠座61,与Z轴丝 杠座61转动连接的Z轴丝杠62以及驱动Z轴丝杠62转动的第三驱动电机63,所述第三驱 动电机63与X轴丝杠座51固定连接;[0012]雕铣机头7,其个数与Z轴行走机构6的个数相对应,且与Z轴行走机构6中的Z 轴丝杠座61固定连接。[0013]优选,所述多工位多功能雕铣机为双机头多工位多功能雕铣机,在所述机架3上 沿工作台2纵向中心线镜向设置有两个X轴行走机构5或相对机架3 —端和工作台2纵向中心线同向设置有两个X轴行走机构5,且每个X轴行走机构5上均连接有一 Z轴行走机构 6,所述Z轴行走机构6上均连接有雕铣机头7。[0014] 进一步优选,所述镜向/同向设置的两个X轴行走机构5共用一个第二驱动电机 53,所述第二驱动电机53位于机架3上,对应于工作台2纵向中心线位置,且所述第二驱动 电机53分别与镜向/同向设置的两个X轴行走机构5中的X轴丝杠52驱动连接。[0015] 进一步优选,所述镜向/同向设置的两个X轴行走机构5分别自用一个第二驱动 电机53,所述第二驱动电机53分别位于机架3的两端,且分别与距离较近的一 X轴行走机 构5中的X轴丝杠52驱动连接。[0016] 进一步优选,所述雕铣机头7包括与Z轴行走机构6中的Z轴丝杠座61固定连接 的主电机71,所述主电机71的输出轴上设置有用于安装刀具的夹头;刀具库72通过气缸 活动设置于机架3上,在气缸的推动下刀具库72可相对主电机71进行接近和远离的横向 移动,且所述刀具库72包括环形刀架73,所述环形刀架73套装在旋转轴74上,所述旋转轴 74与第四驱动电机驱动连接,且所述环形刀架73沿其外周固定设置有多个夹头76,每个夹 头76上均活动设置有刀具。[0017]进一步优选,所述雕铣机头7还包括吸尘罩77,所述吸尘罩77的上端与主电机71 的下端连接,且所述主电机71输出轴上的夹头罩于吸尘罩77的内部下方。[0018] 进一步优选,所述机座1与工作台2之间设置有第一导轨8,所述第一导轨8包括 轨道以及与轨道滑动连接的滑块,其中,所述轨道固定连接于机座1的上表面,所述滑块固 定连接于工作台2的下表面。[0019]进一步优选,所述X轴行走机构5中的X轴丝杠座51通过第二导轨9与机架3滑 动连接,所述第二导轨9包括轨道以及与轨道滑动连接的滑块,其中,所述轨道与机架3固 定连接,所述滑块与X轴丝杠座51固定连接。[0020]进一步优选,所述X轴行走机构5中的X轴丝杠座51上固定连接有Z轴固定板 64,所述Z轴行走机构6中的Z轴丝杠座61通过第三轨道10与Z轴固定板64滑动连接, 其中,所述第三轨道10包括轨道以及与轨道滑动连接的滑块,所述轨道固定连接于Z轴固 定板64上,所述滑块与Z轴丝杠座61固定连接。[0021]本实用新型提供的多工位多功能雕铣机,将Y轴方向的运动与X轴和Z轴两个方 向的运动进行了分离,即通过工作台自身的运动,间接实现了雕铣机头的Y轴方向运动,进 而避免了由于X轴、Y轴和Z轴三个方向的移动叠加在一处,导致多向移动误差的累积,造 成雕铣位置不精准的问题;同时该多工位多功能雕铣机中三个方向的行走机构均是采用驱 动电机驱动丝杠的形式,可以实现无级移动,避免了步进电机和齿条传动过程中的有级式 移动,无法根据图纸要求进行精确移动的问题,进而进一步提高该多工位多功能雕铣机在 进行表面加工过程中的精准度,同时,本实用新型中的雕铣机上设有多个雕铣机头以驱动 雕铣机头进行运动的X轴行走机构和Z轴行走机构,从而确使该雕铣机具有多个工作区域 可以进行同时工作,大大提高雕铣机的工作效率,同时该多个雕机头可以进行镜向和同向 的多功能运动,提局了加工广品的一致性。[0022]本实用新型提供的多工位多功能雕铣机,具有结构简单,设计合理,使用方便,雕 铣精准,误差小,加工效率高,加工产品一致性好等优点。附图说明[0023]下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明:[0024]图1为X轴双电机的多工位多功能雕铣机的结构示意图;[0025]图2为X轴单电机的多工位多功能雕铣机的结构示意图;[0026]图3为Z轴行走机构处局部放大图;[0027]图4为X轴行走机构和雕铣机头处局部放大图。实施[0028] 如图1所示为一种用于物体表面加工的多工位多功能雕铣机,其包括机座1、工作 台2、机架3、Y轴行走机构4、X轴行走机构5、Z轴行走机构6和雕铣机头7几大部分构成, 其中,参见图1或图2,机座1为用于多工位多功能雕铣机的整体支撑,工作台2通过Y轴行 走机构4活动连接于机座1的上方,且在Y轴行走机构4的驱动下,工作台2可相对机座1 沿工作台2的纵向方向行走,从而实现Y轴方向的移动,该Y轴行走机构4包括与工作台2 下表面焊接或螺钉连接的Y轴丝杠座41,在Y轴丝杠座41内螺纹连接有Y轴丝杠42,且该 Y轴丝杠42的一端与第一驱动电机43的输出端连接,在第一驱动电机43的驱动下,可带 动Y轴丝杠42转动,从而传动Y轴丝杠座41相对Y轴丝杠42进行纵向移动,带动工作台 2进行相应的移动;在机座的上方还固定连接有机架3,其整体呈门形,跨设于工作台2的上 方,该机架3主要用于支撑X轴行走机构5、Z轴行走机构6和雕铣机头7,其中,参见图4, 在机架3的横梁上至少连接有2个X轴行走机构5,该X轴行走机构5包括与机架3焊接或 螺钉方式固定连接的第二驱动电机53,该第二驱动电机53驱动连接有X轴丝杠53,X轴丝 杠53的外部螺纹套装有X轴丝杠座51,在第二驱动电机53的驱动下,X轴丝杠53可进行 转动,通过螺纹传动到X轴丝缸座51,带动X轴丝杠座51相对机架3和工作台2沿工作台 2的横向方向行走,在每个X轴丝杠座51上均固定连接有Z轴固定板,Z轴行走机构6与Z 轴固定板连接,Z轴行走机构6的个数与X轴行走机构5的个数——对应,其中,参见图3, Z轴行走机构6包括与Z轴固定板固定连接的第三驱动电机63,所述第三驱动电机63与Z 轴丝杠62驱动连接,在Z轴丝杠62的外部螺纹套装有Z轴丝杠座61,Z轴丝杠62在第三 驱动电机63的驱动下可以进行转动,通过螺纹传动驱动Z轴丝杠座61相对Z轴丝杠63和 工作台2沿工作台2的垂直方向行走,同时在每个Z轴丝杠座61上固定连接有一个雕铣机 头7,该雕铣机头7在Y轴行走机构4、X轴行走机构5和Z轴行走机构6的作用下可相对 工作台2上的被雕铣物进行X、Y、Z三个方向的立体移动,并将Y轴移动与X、Z轴的移动有 效分离,解决了累计误差的问题,同时该多工位多功能雕铣机的整个驱动过程均使用丝杠 的无机式驱动,提高的该多工位多功能雕铣机的雕铣精度,多个雕铣机头的设计,增加了其 工作工位,可实现同时加工多个产品,提高了加工效率和产品的一致性。[0029]上述第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机可以为步进电机,但优选为伺 服电机。[0030]上述的多工位多功能雕铣机优选为多机头式,实现其多工位工作的目的,但最优 选的为双机头多工位多功能雕铣机,可实现镜向或同向的多功能雕铣过程,该多工位多功 能雕铣机的具体结构为在机架3上沿工作台2纵向中心线镜向设置有两个X轴行走机构5 或相对机架3 —端和工作台2纵向中心线同向设置有两个X轴行走机构5,且每个X轴行走机构5上均连接有一 Z轴行走机构6,在Z轴行走机构6上均连接有雕铣机头7,其中,参见 图1为镜向设置的两个X轴行走机构,镜向设置是指两个X轴行走机构分别距离工作台2 纵向中心线的水平距离相等,为实现该多工位多功能雕铣机的镜向运动;而同向设置是指 两个X轴行走机构中一个距离机架3的一端距离与另一个距离工作台2纵向中心线的水平 距离相等,实现该多工位多功能雕铣机的同向运动,本实用新型中多工位多功能雕铣机既 可以实现镜向雕铣,也可以实现同向雕铣,适用范围广。[0031]上述的双头多工位多功能雕铣机中X轴行走机构5既可以共用一个第二驱动电机 53,也可以分别各自使用_ o个第二驱动电机53。当共用_ o个第二驱动电机53时,具体连接 关系为,参见图2,将第二驱动电机53设置于机架3上,对应于工作台2纵向中心线位置,且 所述第二驱动电机53分别与镜向/同向设置的两个X轴行走机构5中的X轴丝杠52驱动 连接,实现两个X轴行走机构的移动功能;当分别各自使用一个第二驱动电机53时,具体的 连接关系为,参见图1,将两个第二驱动电机53分别设置在机架3的两端,且两个第二驱动 电机53分别与距离较近的一 X轴行走机构5中的X轴丝杠52驱动连接,实现两个X轴行 走机构的移动功能。[0032] 其中,雕铣机头1的具体设计可以为传统的直排形式,但优选为下述结构,可以有 效节约多工位多功能雕铣机的工作空间,具体为:参见图4,该雕铣机头7包括与Z轴行走 机构6中的Z轴丝杠座61固定连接的主电机71,该主电机71的输出轴上设置有用于安装 刀具的夹头;刀具库72通过气缸活动设置于机架3上,在气缸的推动下刀具库72可相对主 电机71进行接近和远离的横向移动,且所述刀具库72包括环形刀架73,所述环形刀架73 套装在旋转轴74上,所述旋转轴74与第四驱动电机驱动连接,且所述环形刀架73沿其外 周固定设置有多个夹头76,每个夹头76上均活动设置有刀具;该雕铣机头的具体工作过程 为,由第四驱动电机驱动旋转轴转动,从而带动其上的环形刀架进行转动,进而进行刀型的 旋转,当刀型旋转驱动后,Z轴行走机构驱动雕铣机头下移到与刀具库水平的位置,然后气 缸推动刀具库逐渐移动到主电机处,由主电机输出轴上的夹头夹住刀具,然后气缸推动刀 具库超远离电机处移动,最后主电机驱动刀具转动进行雕铣工作。[0033] 为了防止雕铣过程中杂物的喷溅,影响工作人员的工作,作为技术方案的改进,参 见图3,雕铣机头7还包括吸尘罩77,将吸尘罩77的上端与主电机71的下端连接,且所述 主电机71输出轴上的夹头罩于吸尘罩77的内部下方,用于杂物的收集。[0034] 为了提高X、Y、Z三轴方向移动的更为平稳,作为技术方案的进一步改进,参见图 1,在机座1与工作台2之间设置有第一导轨8,所述第一导轨8包括轨道以及与轨道滑动 连接的滑块,其中,所述轨道固定连接于机座1的上表面,所述滑块固定连接于工作台2的 下表面;参见图3,所述X轴行走机构5中的X轴丝杠座51通过第二导轨9与机架3滑动 连接,所述第二导轨9包括轨道以及与轨道滑动连接的滑块,其中,所述轨道与机架3固定 连接,所述滑块与X轴丝杠座51固定连接;参见图3,所述X轴行走机构5中的X轴丝杠座 51上固定连接有Z轴固定板64,所述Z轴行走机构6中的Z轴丝杠座61通过第三轨道10 与Z轴固定板64滑动连接,其中,所述第三轨道10包括轨道以及与轨道滑动连接的滑块, 所述轨道固定连接于Z轴固定板64上,所述滑块与Z轴丝杠座61固定连接;其中上述的各 个导轨的主要目的在于导向的作用。[0035] 上述的各个实施方案均可以相互结合,不影响技术方案的具体实施。[0036] 上面结合附图对本实用新型的实施方式做了详细说明,但是本实用新型并不限于 上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型 宗旨的前提下作出各种变化。本文由海天精工整理发表文章均来自网络仅供学习参考,转载请注明!
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