專利名稱：一種模塊化四軸微型教學(xué)數(shù)控機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模塊化四軸微型教學(xué)數(shù)控機(jī)床，具體地說是專門應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床教學(xué)的 一種微型四軸數(shù)控機(jī)床。
背景技術(shù)：
— '隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是中國制造的逐步興起，數(shù)控機(jī)床操作人員的需求缺口 越來越多。與普通機(jī)床不同的是，數(shù)控機(jī)床價格較高，一般學(xué)校不可能配備很多，因而給教 學(xué)中數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用帶來了很大的不方便。數(shù)控機(jī)床操作較為復(fù)雜，因此如果學(xué)生盲目操作 有可能造成機(jī)床的損壞，甚至對學(xué)生的人身安全構(gòu)成一定的威脅。因此，迫切需要一種微型 的數(shù)控機(jī)床，是數(shù)控機(jī)床的操作學(xué)習(xí)在盡量仿真真實(shí)機(jī)床操作的基礎(chǔ)上，做到數(shù)控機(jī)床操作 學(xué)習(xí)桌面化，達(dá)到教學(xué)資源的優(yōu)化合理配置。但是，目前在國內(nèi)可用于數(shù)控機(jī)床教學(xué)的微型 數(shù)控機(jī)床較少，且多為3軸，不能更好地滿足教學(xué)的需要。針對上述不足，本發(fā)明提供了一種模塊化四軸微型教學(xué)數(shù)控機(jī)床。 本發(fā)明是通過以下技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一種微型四軸數(shù)控教學(xué)機(jī)床，該微型四軸數(shù)控教學(xué)機(jī)床是由機(jī)床底板、機(jī)床立板、機(jī)床頂板、X向直線運(yùn)動模塊、Y向直線運(yùn)動模塊、Z向直線運(yùn)動模塊、Z旋轉(zhuǎn)運(yùn)動模塊、主軸高速電機(jī)、主軸電機(jī)支撐套、刀具夾持器、主軸軸承、工件夾持臺等組成的；整個機(jī)床靠機(jī)床 底板放置在機(jī)床工作臺上，機(jī)床立板垂直安裝在機(jī)床底板上，機(jī)床頂板垂直安裝在機(jī)床立板 上V此為機(jī)床助主結(jié)構(gòu);Z向直線運(yùn)動模塊通過螺釘安裝在機(jī)床頂板上，Z向直線運(yùn)動模塊由 分布兩端的兩塊直線運(yùn)動軸承支撐座及伺服電機(jī)支撐座垂直安裝在直線運(yùn)動模塊底板上所構(gòu) 成的，分布兩端的兩塊軸承支撐座通過軸承支撐著位于中間的滾珠絲杠及其兩邊的圓柱導(dǎo)軌， 滾珠絲杠螺母與滾珠絲杠配合，四個銅套分別套在2根圓柱導(dǎo)軌上，滾珠絲杠螺母及銅套都 安裝在直線運(yùn)動模塊上安裝板上，精密伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器與滾珠絲杠連接在一起，直線運(yùn) 動模塊上的安裝板上布有螺孔，可方便地與其他模塊相接，主軸高速電機(jī)通過4個主軸電機(jī)支撐套固定在與直線運(yùn)動模塊上安裝板連接在一起的板上，主軸高速電機(jī)的輸出軸與刀具夾持器通過主軸軸承安裝在橫板上，繞z軸的圓周運(yùn)動模塊為一伺服電機(jī)驅(qū)動的通用渦輪、蝸桿結(jié)構(gòu)，圓周運(yùn)動模塊通過螺釘安裝在機(jī)床底板上，其上依次為Y向直線運(yùn)動模塊及X向直 線運(yùn)動模塊，X向直線運(yùn)動模塊的上安裝板上安裝有工件夾持器。X向直線運(yùn)動模塊、Y向直線運(yùn)動模塊、Z向直線運(yùn)動模塊構(gòu)造完全一樣，三者可以互換。所述的直線運(yùn)動模塊是由直線運(yùn)動模塊底板、直線運(yùn)動模塊軸承支撐座、圓形導(dǎo)軌、銅 套、滾珠絲杠、滾珠絲杠螺母、直線運(yùn)動模塊接口板、運(yùn)動模塊上安裝板等組成的。該微型數(shù)控教學(xué)機(jī)床其運(yùn)動軸數(shù)為四軸，即三個直線運(yùn)動及一個旋轉(zhuǎn)運(yùn)動所組成。所用的四個軸的電機(jī)均為伺服電機(jī)。所用的主軸電機(jī)為高速直流電機(jī)。本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，操作靈活。


圖1為本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)主視圖；圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖右視圖；圖3為其機(jī)械結(jié)構(gòu)的俯視圖。其中，1、機(jī)床底板，2、機(jī)床立板，3、機(jī)床頂板，4、 Z向直線運(yùn)動模塊，5、直線運(yùn)動 模塊上安裝板，6、滾珠絲杠螺母，7、直線運(yùn)動模塊底板，8、銅套，9、圓柱導(dǎo)軌，10、滾 珠絲杠，11、運(yùn)動模塊軸承支撐座，12、聯(lián)軸器，13、步進(jìn)電機(jī)支撐座，14、伺服電機(jī)，15、主軸高速電機(jī)，16、主軸電機(jī)支撐套，17、刀具夾持器，18、主軸軸承，19、工件夾持臺， 20、 X向直線運(yùn)動模塊，21、 Y向直線運(yùn)動模塊，22、繞Z軸旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動模塊。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例整個機(jī)床靠機(jī)床底板l放置在機(jī)床工作臺上。機(jī)床立板2垂直安裝在機(jī)床底板 1上，機(jī)床頂板3垂直安裝在機(jī)床立板2上，此為機(jī)床的主結(jié)構(gòu)。Z向直線運(yùn)動模塊4通過螺 釘安裝在機(jī)床頂板上。Z向直線運(yùn)動模塊是由分布兩端的兩塊直線運(yùn)動軸承支撐座11及伺服 電機(jī)支撐座13垂直安裝在直線運(yùn)動模塊底板7上所構(gòu)成的。分布兩端的兩塊軸承支撐座通過 軸承支撐二著位于中間的滾珠絲杠10及其兩邊的圓柱導(dǎo)軌9,滾珠絲杠螺母6與滾珠絲杠10配 合，四個銅套8分別套在2根圓柱導(dǎo)軌上，滾珠絲杠螺母6及銅套8都安裝在直線運(yùn)動模塊 上安裝板5上。精密伺服電機(jī)14通過聯(lián)軸器12與滾珠絲杠10連接在一起。直線運(yùn)動模塊上 安裝板5上布有螺孔，可方便地與其他模塊相接。主軸高速電機(jī)15通過4個主軸電機(jī)支撐套 16固定在與直線運(yùn)動模塊上安裝板連接在一起的板上。主軸高速電機(jī)15的輸出軸與刀具夾 持器17通過主軸軸承18安裝在橫板上。繞Z軸的圓周運(yùn)動模塊22為一伺服電機(jī)驅(qū)動的通用 渦輪、蝸桿結(jié)構(gòu)。圓周運(yùn)動模塊通過螺釘安裝在機(jī)床底板1上，其上依次為Y向直線運(yùn)動模 塊21及X向直線運(yùn)動模塊20。 X向直線運(yùn)動模塊的上安裝板上安裝有工件夾持器。其中，圓 周運(yùn)動模塊22可與X向直線運(yùn)動模塊20或Y向直線運(yùn)動模塊21互換，從而實(shí)現(xiàn)不同的數(shù)控 加工仿真。
權(quán)利要求
1、一種模塊化四軸微型教學(xué)數(shù)控機(jī)床，其特征在于該微型四軸數(shù)控教學(xué)機(jī)床是由機(jī)床底板、機(jī)床立板、機(jī)床頂板、X向直線運(yùn)動模塊、Y向直線運(yùn)動模塊、Z向直線運(yùn)動模塊、Z旋轉(zhuǎn)運(yùn)動模塊、主軸高速電機(jī)、主軸電機(jī)支撐套、刀具夾持器、主軸軸承、工件夾持臺等組成的；整個機(jī)床靠機(jī)床底板放置在機(jī)床工作臺上，機(jī)床立板垂直安裝在機(jī)床底板上，機(jī)床頂板垂直安裝在機(jī)床立板上，此為機(jī)床的主結(jié)構(gòu)；Z向直線運(yùn)動模塊通過螺釘安裝在機(jī)床頂板上，Z向直線運(yùn)動模塊由分布兩端的兩塊直線運(yùn)動軸承支撐座及伺服電機(jī)支撐座垂直安裝在直線運(yùn)動模塊底板上所構(gòu)成的，分布兩端的兩塊軸承支撐座通過軸承支撐著位于中間的滾珠絲杠及其兩邊的圓柱導(dǎo)軌，滾珠絲杠螺母與滾珠絲杠配合，四個銅套分別套在2根圓柱導(dǎo)軌上，滾珠絲杠螺母及銅套都安裝在直線運(yùn)動模塊上安裝板上，精密伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器與滾珠絲杠連接在一起，直線運(yùn)動模塊上的安裝板上布有螺孔，可方便地與其他模塊相接，主軸高速電機(jī)通過4個主軸電機(jī)支撐套固定在與直線運(yùn)動模塊上安裝板連接在一起的板上，主軸高速電機(jī)的輸出軸與刀具夾持器通過主軸軸承安裝在橫板上，繞Z軸的圓周運(yùn)動模塊為一伺服電機(jī)驅(qū)動的通用渦輪、蝸桿結(jié)構(gòu)，圓周運(yùn)動模塊通過螺釘安裝在機(jī)床底板上，其上依次為Y向直線運(yùn)動模塊及X向直線運(yùn)動模塊，X向直線運(yùn)動模塊的上安裝板上安裝有工件夾持器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求書l所述的一種模塊化四軸微型教學(xué)數(shù)控機(jī)床，其特征在于，X向直線運(yùn)動 模塊、Y向直線運(yùn)動模塊、Z向直線運(yùn)動模塊構(gòu)造完全一樣，三者可以互換。
3、 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種模塊化四軸微型教學(xué)數(shù)控機(jī)床，其特征在于，所述的直線運(yùn) 動模塊是由直線運(yùn)動模塊底板、直線運(yùn)動模塊軸承支撐座、圓形導(dǎo)軌、銅套、滾珠絲杠、 滾珠絲杠螺母、直線運(yùn)動模塊接口板、運(yùn)動模塊上安裝板等組成的。
4、 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種模塊化四軸微型教學(xué)數(shù)控機(jī)床，其特征在于，該微型數(shù)控教 學(xué)機(jī)床其運(yùn)動軸數(shù)為四軸，即三個直線運(yùn)動及一個旋轉(zhuǎn)運(yùn)動所組成。.
5、 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種模塊化四軸微型教學(xué)數(shù)控機(jī)床，其特征在于，所用的四個軸 的電機(jī)均為伺服電機(jī)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種模塊化四軸微型教學(xué)數(shù)控機(jī)床，其特征在于，所用的主軸電 機(jī)為高速直流電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模塊化四軸微型教學(xué)數(shù)控機(jī)床。機(jī)床放置在工作臺上，機(jī)床立板垂直安裝在機(jī)床底板上，機(jī)床頂板垂直安裝在機(jī)床立板上；Z向直線運(yùn)動模塊通過螺釘安裝在機(jī)床頂板上，主軸高速電機(jī)通過4個主軸電機(jī)支撐套固定在與直線運(yùn)動模塊上安裝板連接在一起的板上，主軸高速電機(jī)的輸出軸與刀具夾持器通過主軸軸承安裝在橫板上，繞Z軸的圓周運(yùn)動模塊為一伺服電機(jī)驅(qū)動的通用渦輪、蝸桿結(jié)構(gòu)，圓周運(yùn)動模塊通過螺釘安裝在機(jī)床底板上，其上依次為Y向直線運(yùn)動模塊及X向直線運(yùn)動模塊，X向直線運(yùn)動模塊的上安裝板上安裝有工件夾持器。
文檔編號G09B25/02GK101251961SQ20071011593
公開日2008年8月27日 申請日期2007年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月16日
發(fā)明者于復(fù)生, 明 張, 張國海, 沈孝芹, 王佩鳳, 鄧成杰 申請人:沈孝芹