專利名稱：一種教學(xué)用模擬銑床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)用模擬設(shè)備，特別是涉及一種用于模擬銑床工作過程和銑床電氣故障維修并且具有實(shí)際銑床外型的教學(xué)用模擬銑床。
背景技術(shù)：
在我國大力發(fā)展機(jī)械裝備制造業(yè)的前景下，機(jī)電維修技能型人才需求旺盛。為了滿足市場人才的需求，服務(wù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，提高人才的技能水平，提供一種必備的銑床教學(xué)設(shè)備，為開展理實(shí)一體化教學(xué)、維修技能實(shí)訓(xùn)和職業(yè)資格鑒定提供設(shè)備的保障。在銑床設(shè)備故障診斷與維修技能實(shí)訓(xùn)中，采用真實(shí)的銑床體積大、重量重、不易搬移、維護(hù)量大、操作繁鎖且成本高等缺點(diǎn)一直是學(xué)校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的困惑。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能模擬銑床的工作過程并具有與實(shí)際銑床電氣控制相同的教學(xué)用模擬銑床。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種教學(xué)用模擬銑床，由床身框架、底座、立柱、主軸箱、豎直移動(dòng)工作臺、橫向移動(dòng)工作臺、縱向移動(dòng)工作臺、X^軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、電氣控制柜、萬向輪和限位開關(guān)組成；其特征在于主軸箱固定安裝在床身框架上方，電氣控制柜安裝在主軸箱下方，并置于床身框架內(nèi)，床身框架外部安裝立柱，豎直移動(dòng)工作臺通過導(dǎo)軌安裝在立柱上，豎直移動(dòng)工作臺上方安裝縱向移動(dòng)工作臺，縱向移動(dòng)工作臺上方安裝橫向移動(dòng)工作臺，床身框架底部安裝萬向輪；Z軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在底座上，Y軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在豎直移動(dòng)工作臺內(nèi)，X軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在縱向移動(dòng)工作臺內(nèi)。所述的XYZ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)、皮帶輪、與移動(dòng)方向平行的絲桿、與絲桿配合的螺母、軸承組成；其中電機(jī)通過皮帶輪帶動(dòng)絲桿在XYZ軸平行方向移動(dòng)，絲桿通過兩端軸承固定，豎直移動(dòng)工作臺、橫向移動(dòng)工作臺和縱向移動(dòng)工作臺安裝在螺母上，絲桿與安裝在豎直移動(dòng)工作臺、橫向移動(dòng)工作臺、縱向移動(dòng)工作臺上的螺母配合，分別通過螺母帶動(dòng)豎直移動(dòng)工作臺、橫向移動(dòng)工作臺和縱向移動(dòng)工作臺進(jìn)行Z軸、X軸和Y軸方向的移動(dòng)。所述的主軸箱內(nèi)安裝主軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并由電機(jī)、聯(lián)軸器和主軸組成；具體結(jié)構(gòu)為電機(jī)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)主軸運(yùn)動(dòng)。所述的XYZ軸在每個(gè)運(yùn)動(dòng)方向上設(shè)有二個(gè)限位開關(guān)。所述的豎直移動(dòng)工作臺上安裝控制Z軸方向正向和負(fù)向移動(dòng)的按鈕，控制Z軸電機(jī)正向負(fù)向移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)豎直移動(dòng)工作臺正向、負(fù)向移動(dòng)；所述的縱向移動(dòng)工作臺上安裝控制Y軸方向正向和負(fù)向移動(dòng)的按鈕，控制Y軸電機(jī)正向負(fù)向移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)縱向移動(dòng)工作臺正向、負(fù)向移動(dòng)；所述的橫向移動(dòng)工作臺上安裝控制X軸方向正向和負(fù)向移動(dòng)的按鈕、控制主軸沖動(dòng)的按鈕、控制上刀制動(dòng)的按鈕以及開關(guān)按鈕；X軸方向正向和負(fù)向移動(dòng)的按鈕控制X軸電機(jī)正向負(fù)向移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)橫向移動(dòng)工作臺正向、負(fù)向移動(dòng)；控制主軸沖動(dòng)的按鈕通過驅(qū)動(dòng)控制電路實(shí)現(xiàn)主軸沖動(dòng)動(dòng)作；控制上刀制動(dòng)的按鈕通過驅(qū)動(dòng)控制電路控制主軸上刀制動(dòng)的操作；開關(guān)按鈕通過控制電路實(shí)現(xiàn)主軸電機(jī)開?？刂苿?dòng)作；變頻器輸出通過一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)與主軸電機(jī)電氣控制相連，控制主軸電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)主軸電機(jī)變速旋轉(zhuǎn)功能。本實(shí)用新型可解決的技術(shù)問題是用模擬銑床替代實(shí)際銑床滿足維修電工職業(yè)資格技能鑒定；采用最短的機(jī)械傳動(dòng)副實(shí)現(xiàn)主軸傳動(dòng)，主軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)與銑床主軸旋轉(zhuǎn)同步， 并采用變頻器實(shí)現(xiàn)銑床主軸電機(jī)的變速功能；操作按鈕實(shí)現(xiàn)進(jìn)合部分XYZ軸三個(gè)方向的移動(dòng)；用簡單的機(jī)械傳動(dòng)模擬實(shí)際銑床的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。

圖1為本實(shí)用新型一種教學(xué)用模擬銑床結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型一種教學(xué)用模擬銑床XYZ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型一種教學(xué)用模擬銑床主軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型一種教學(xué)用模擬銑床主軸電機(jī)控制原理具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型一種教學(xué)用模擬銑床，由床身框架1、底座2、立柱3、主軸箱4、豎直移動(dòng)工作臺5、橫向移動(dòng)工作臺6、縱向移動(dòng)工作臺7、X^軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)8、電氣控制柜9、萬向輪10、主軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11、限位開關(guān)12、控制X軸方向正向和負(fù)向移動(dòng)的按鈕21、控制主軸沖動(dòng)的按鈕22、控制上刀制動(dòng)的按鈕23、開關(guān)按鈕M、Y軸方向正向和負(fù)向移動(dòng)的按鈕25、Z軸方向正向和負(fù)向移動(dòng)的按鈕沈組成；其中主軸箱4固定安裝在床身框架1上方，電氣控制柜9安裝在主軸箱4下方，并置于床身框架1內(nèi)，床身框架1外部安裝立柱3， 豎直移動(dòng)工作臺5通過導(dǎo)軌安裝在立柱3上，豎直移動(dòng)工作臺5上方安裝縱向移動(dòng)工作臺 7，縱向移動(dòng)工作臺7上方安裝橫向移動(dòng)工作臺6，床身框架1底部安裝萬向輪10，豎直移動(dòng)工作臺5、橫向移動(dòng)工作臺6、縱向移動(dòng)工作臺7上分別設(shè)置有限位開關(guān)12，用于在CTZ軸運(yùn)動(dòng)時(shí)正負(fù)極限控制。如圖2所示，XYZ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)13、皮帶輪14、與移動(dòng)方向平行的絲桿15、與絲桿配合的螺母16、軸承17組成；其中電機(jī)13通過皮帶輪14帶動(dòng)絲桿15在XYZ軸平行方向移動(dòng)，絲桿15通過兩端軸承17固定，豎直移動(dòng)工作臺、橫向移動(dòng)工作臺和縱向移動(dòng)工作臺安裝在螺母16上，絲桿15與安裝在豎直移動(dòng)工作臺、橫向移動(dòng)工作臺、縱向移動(dòng)工作臺上的螺母16配合，分別通過螺母16帶動(dòng)豎直移動(dòng)工作臺、橫向移動(dòng)工作臺和縱向移動(dòng)工作臺進(jìn)行Z軸、X軸和Y軸方向的移動(dòng)。如圖3所示，所述的主軸箱4內(nèi)安裝主軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11，并由電機(jī)18、聯(lián)軸器19和主軸20組成；具體結(jié)構(gòu)為電機(jī)18通過聯(lián)軸器19帶動(dòng)主軸20旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)刀柄旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行銑床銑削運(yùn)動(dòng)。如圖1、圖4所示，橫向移動(dòng)工作臺6上安裝控制X軸方向正向和負(fù)向移動(dòng)的按鈕 21、控制主軸沖動(dòng)的按鈕22、控制上刀制動(dòng)的按鈕23以及開關(guān)按鈕M ；縱向移動(dòng)工作臺7 上安裝制Y軸方向正向和負(fù)向移動(dòng)的按鈕25 ；豎直移動(dòng)工作臺5上安裝制Z軸方向正向和負(fù)向移動(dòng)的按鈕26 ；進(jìn)給部分運(yùn)動(dòng)即工作臺的移動(dòng)前提是主軸已經(jīng)正常工作，通過各方向的操作按鈕確定MZ軸三個(gè)方向，即按下每個(gè)工作臺的正向和負(fù)向移動(dòng)按鈕，定位在某一方向，與之配合的開關(guān)便能控制相關(guān)的電路，定位工作臺的正向和負(fù)向移動(dòng)，在每個(gè)方向上均設(shè)有限位開關(guān)?？刂浦鬏S沖動(dòng)的按鈕22通過驅(qū)動(dòng)控制電路實(shí)現(xiàn)主軸沖動(dòng)動(dòng)作，同時(shí)關(guān)閉自鎖控制；為模擬銑床的換刀制動(dòng)過程，通過控制上刀制動(dòng)的按鈕23控制主軸上刀制動(dòng)的操作，控制上刀制動(dòng)的按鈕23即主軸夾緊松開按鈕，在松開位置，使主軸制動(dòng)，主軸將不能做任何動(dòng)作，包括按開始按鈕，上刀結(jié)束，按夾緊按鈕即可；開關(guān)按鈕M通過控制電路實(shí)現(xiàn)主軸電機(jī)開?？刂苿?dòng)作；將變頻器27輸出通過一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)觀與主軸電機(jī)電氣控制相連， 通過接通變頻器STF端口，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)觀調(diào)至相應(yīng)位置，主軸電機(jī)在驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)；通過調(diào)節(jié)變頻器27的參數(shù)，便可以調(diào)節(jié)主軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。 本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是能夠模擬鏜床的工作過程，具有重量輕、操作簡單、安裝方便、 無污染、成本比實(shí)際鏜床省80%等特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種教學(xué)用模擬銑床，由床身框架、底座、立柱、主軸箱、豎直移動(dòng)工作臺、橫向移動(dòng)工作臺、縱向移動(dòng)工作臺、X^軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、電氣控制柜、萬向輪和限位開關(guān)組成；其特征在于主軸箱固定安裝在床身框架上方，電氣控制柜安裝在主軸箱下方，并置于床身框架內(nèi)， 床身框架外部安裝立柱，豎直移動(dòng)工作臺通過導(dǎo)軌安裝在立柱上，豎直移動(dòng)工作臺上方安裝縱向移動(dòng)工作臺，縱向移動(dòng)工作臺上方安裝橫向移動(dòng)工作臺；Z軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在底座上，Y軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在豎直移動(dòng)工作臺內(nèi)，X軸方向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在縱向移動(dòng)工作臺內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種教學(xué)用模擬銑床，其特征在于所述的XYZ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)、皮帶輪、與移動(dòng)方向平行的絲桿、與絲桿配合的螺母、軸承組成；其中電機(jī)通過皮帶輪帶動(dòng)絲桿在XH軸平行方向移動(dòng)，絲桿通過兩端軸承固定，豎直移動(dòng)工作臺、橫向移動(dòng)工作臺和縱向移動(dòng)工作臺安裝在螺母上，絲桿與安裝在豎直移動(dòng)工作臺、橫向移動(dòng)工作臺、縱向移動(dòng)工作臺上的螺母配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種教學(xué)用模擬銑床，其特征在于所述的主軸箱內(nèi)安裝主軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并由電機(jī)、聯(lián)軸器和主軸組成；具體結(jié)構(gòu)為電機(jī)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)主軸運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種教學(xué)用模擬銑床，其特征在于所述的豎直移動(dòng)工作臺上安裝控制Z軸方向正向和負(fù)向移動(dòng)的按鈕。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種教學(xué)用模擬銑床，其特征在于所述的縱向移動(dòng)工作臺上安裝控制Y軸方向正向和負(fù)向移動(dòng)的按鈕。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種教學(xué)用模擬銑床，其特征在于所述的橫向移動(dòng)工作臺上安裝控制X軸方向正向和負(fù)向移動(dòng)的按鈕、控制主軸沖動(dòng)的按鈕、控制上刀制動(dòng)的按鈕以及開關(guān)按鈕；χ軸方向正向和負(fù)向移動(dòng)的按鈕控制χ軸電機(jī)正向負(fù)向移動(dòng)；控制主軸沖動(dòng)的按鈕通過驅(qū)動(dòng)控制電路實(shí)現(xiàn)主軸沖動(dòng)動(dòng)作；控制上刀制動(dòng)的按鈕通過驅(qū)動(dòng)控制電路控制主軸上刀制動(dòng)的操作；開關(guān)按鈕通過控制電路實(shí)現(xiàn)主軸電機(jī)開?？刂苿?dòng)作；變頻器輸出通過一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)與主軸電機(jī)電氣控制相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)用模擬銑床，主軸箱固定安裝在床身框架上方，電氣控制柜安裝在主軸箱下方，并置于床身框架內(nèi)，床身框架外部安裝立柱，豎直移動(dòng)工作臺通過導(dǎo)軌安裝在立柱上，豎直移動(dòng)工作臺上方安裝縱向移動(dòng)工作臺，縱向移動(dòng)工作臺上方安裝橫向移動(dòng)工作臺；XYZ軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)、皮帶輪、與移動(dòng)方向平行的絲桿、與絲桿配合的螺母、軸承組成；主軸箱內(nèi)安裝主軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并由電機(jī)、聯(lián)軸器和主軸組成；本實(shí)用新型采用最短的機(jī)械傳動(dòng)副實(shí)現(xiàn)主軸傳動(dòng)，主軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)與銑床主軸旋轉(zhuǎn)同步，并采用變頻器實(shí)現(xiàn)銑床主軸電機(jī)的變速功能；操作按鈕實(shí)現(xiàn)進(jìn)合部分XYZ軸三個(gè)方向的移動(dòng)；用簡單的機(jī)械傳動(dòng)模擬實(shí)際銑床的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號G09B25/02GK202008777SQ20112012100
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者嚴(yán)俊興, 侯寧, 張存亮, 方群, 楊勇, 楊鳴, 鄔玉晶 申請人:無錫市廣播電視大學(xué)