CN111546086A - 一种多角度加工机床工作台 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多角度加工机床工作台，包括直动机构和与直动机构轴向相互垂直的翻转机构，所述翻转机构与基座活动安装，所述基座上设置有两个用于支撑翻转机构的支撑台，翻转机构置于两个支撑台之间，其中一个支撑台上安装有直动座和筒座及其附件，另一个支撑台上安装有主轴及其附件，主轴上安装有旋转伺服电机，旋转伺服电机用于对翻转机构的翻转；本发明还采用球滚珠和限位盘等多种方式保持工作台在活动过程中的稳定性，增加加工特性的同时保持加工精度，避免反复的维护和经常性的维修造成维护成本的增加，丰富了普通小型数控机床加工的多样性，使小零件的多角度加工配合小型的事宜的数控机床，降低设备的使用成本，提高生产的效率。

Description

一种多角度加工机床工作台
技术领域
本发明涉及小型数控机床技术领域，尤其涉及一种多角度加工机床工作台。
背景技术
数控机床根据加工零部件的不同分为大型数控机床和小型数控机床，比数控机床加工角度更多加工精度更高，加工效率更好的是加工中心，普通数控机床难以达到加工中心的加工效果，加工中心的加工角度多样，加工的两江样式灵活，是普通数控机床难以比拟的，但是在实际生产过程中，由于加工手段的进步，对于小零部件的加工精度和加工角度在设计上都增加了不少的改进，这种小零部件由于技术的限制，通常都是需要在加工中心中加工，由于小零件大设备的关系，导致高精度多角度的小零部件的价格高昂，也造成了一定的资源浪费，为了克服这一问题需要提供一种能够在普通数控机床中使用的多角度加工的数控机床工作台，使工作台不仅可以在水平方向上直线移动，还能以水平线为轴旋转，加工的角度多元化是本发明需要解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种多角度加工机床工作台，以解决小型数控机床加工的轴数有限，并且加工时切削的角度单一的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
本发明的提供了一种多角度加工机床工作台，包括直动机构和与直动机构轴向相互垂直的翻转机构，所述翻转机构与基座活动安装，所述基座上设置有两个用于支撑翻转机构的支撑台，翻转机构置于两个支撑台之间，其中一个支撑台上安装有直动座和筒座及其附件，直动座用于将翻转机构在任意旋转角度下对其水平方向上进行直线推动，直动座上设置有用于直线移动的直动伺服电机，另一个支撑台上安装有主轴及其附件，主轴上安装有旋转伺服电机，旋转伺服电机用于对翻转机构的翻转；
所述主轴和副轴上均设置有筒座，副轴一侧的筒座上固定安装有直动座，直动座下方设置有用于安装丝杠的滚珠孔，丝杠套接在滚珠孔中，直动座上方设置有用于安装筒座的副轴孔，直动座的底部设置有用于安装滚珠的伸出座，滚珠孔的轴线与副轴孔的轴线垂直，直动座的两个侧面的同一高度上均设置有上轨道，上轨道与轨道座配合安装，轨道座是设置在支撑台上的固定结构，上轨道的地步设置有用于与轨道座镶嵌的凹口；
所述筒座一端设置有导向盘，导向盘与边板之间预留有间隙，或者在其之间设置有球滚珠，导向盘设置在两个边板的外侧。
作为本发明进一步的方案，所述筒座一端安装有副轴，副轴套接在筒座中，副轴通过轴承安装在筒座中，筒座与直动座固定安装。
作为本发明进一步的方案，所述主轴与副轴同轴安装，主轴与副轴分别固定安装在翻转机构的两端。
作为本发明进一步的方案，所述翻转机构由一块底板和两块边板组成，两块边板相互平行并且置于底板的同一侧，边板与底板相互垂直，底板上设置有夹具，夹具用于安装加工件，夹具与边板设置在同一侧。
作为本发明进一步的方案，两个所述边板外侧设置有用于安装主轴和副轴的轴孔，轴孔上设置有用于固定主轴或副轴的销钉。
作为本发明进一步的方案，所述球滚珠活动安装在导向盘，与导向盘配合的边板的侧面板上设置有用于配合球滚珠的限位轨道，限位轨道为环形结构，并且环形轨道的深度大于等于球滚珠的半径。
作为本发明进一步的方案，所述直动机构一侧的筒座上设置有用于支撑和限位的限位盘，限位盘与传动机构的外壳内壁相互限制。
作为本发明进一步的方案，所述主轴安装在副动座上，副动座结构与直动座相同，副动座上同样设置有用于直线移动的轨道座和上轨道，四对上轨道和轨道座均平行设置。
作为本发明进一步的方案，所述副轴与主轴端点位置均设置有用于安装翻转机构的副轴盘，副轴盘通过螺钉安装在轴孔上。
作为本发明进一步的方案，所述直动伺服电机的电机轴上安装有丝杠，丝杠与滚珠配合。
本发明提供了一种多角度加工机床工作台，有益效果在于：本发明的工作台有两种移动方式，一种是以主轴为中心的转动，另一种是在水平面上的直线移动，并且转动和直线移动是相对的独立的两个动作，使两种方式可以同时进行，从而使数控机床在加工过程中可以边旋转边直线移动形成一个新的加工角度，本发明的直线移动采用高精度的滚珠丝杠的传动方式，在实现直线移动的同时保持高精度，本发明的旋转采用伺服电机的控制方式，使控制翻转机构的翻转速度，两个伺服电机配合使用，使该工作台在加工时保持位置的精确性，同时本发明还采用球滚珠和限位盘等多种方式保持工作台在活动过程中的稳定性，增加加工特性的同时保持加工精度，避免反复的维护和经常性的维修造成维护成本的增加，丰富了普通小型数控机床加工的多样性，使小零件的多角度加工配合小型的事宜的数控机床，降低设备的使用成本，提高生产的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的内部结构示意图。
图2为本发明实施例提供的整体外部结构示意图。
图3为本发明实施例提供的翻转机构三维结构示意图。
图4为本发明实施例提供的直动座轴向简易构示意图。
图5为本发明实施例提供的直动座正面简易结构示意图。
图6为本发明实施例提供的结构主轴正面简易示意图。
图中：1、基座；11、支撑台；12、轨道座；2、直动机构；21、直动伺服电机；22、丝杠；3、传动机构；4、翻转机构；41、边板；42、底板；43、侧面板；44、轴孔；5、旋转机构；6、夹具；7、直动座；71、副轴孔；72、伸出座；73、上轨道；8、筒座；81、导向盘；82、限位盘；9、主轴；91、副动座；92、旋转伺服电机；10、副轴；101、副轴盘。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
参见图1-图6所示，本发明实施例提供的一种多角度加工机床工作台，包括直动机构2和与直动机构2轴向相互垂直的翻转机构4，直动机构2实现该机床工作台在水平方向上的前后移动，翻转机构4实现该集装工作台在水平方向上的翻转运动，翻转机构4与基座1活动安装，基座1上设置有两个用于支撑翻转机构4的支撑台11，翻转机构4置于两个支撑台11之间，其中一个支撑台11上安装有直动座7和筒座8及其附件，直动座7用于将翻转机构4在任意旋转角度下对其水平方向上进行直线推动，从而改变其在水平方向上的位置，实现水平位置上的加工状态，直动座7上设置有用于直线移动的直动伺服电机21，另一个支撑台11上安装有主轴9及其附件，主轴9上安装有旋转伺服电机92，旋转伺服电机92对翻转机构4的翻转，从而使该工作台可以实现旋转式的加工状态，该工作台采用翻转与直线移动相独立的工作方式，可以实现直线或者翻转动作的单独作用，也可以实现直线和翻转动作的联动，在小型机床加工中尤其是对小型零部件的加工中加工的角度多样化，加工方式灵活，操作方便。
优选的，筒座8一端安装有副轴10，副轴10套接在筒座8中，副轴10通过轴承安装在筒座8中，筒座8与直动座7固定安装。
优选的，主轴9与副轴10同轴安装，主轴9与副轴10分别固定安装在翻转机构4的两端，其中，主轴9是主动力轴，副轴10是配合动力轴。
优选的，翻转机构4由一块底板42和两块边板41组成，两块边板41相互平行并且置于底板42的同一侧，边板41与底板42相互垂直，底板42上设置有夹具6，夹具6用于安装加工件，夹具6与边板41设置在同一侧。
优选的，两个边板41外侧设置有用于安装主轴9和副轴10的轴孔44，轴孔44上设置有用于固定主轴9或副轴10的销钉，边板41使翻转机构4可以跟随主轴9和副轴10旋转。
优选的，直动伺服电机21的电机轴上安装有丝杠22，丝杠22与滚珠配合，对直动机构2的直线移动精准移动，提高工作台的加工精度。
为了使翻转机构4可以翻转还可以直线移动，主轴9和副轴10上均设置有筒座8，副轴10一侧的筒座8上固定安装有直动座7，直动座7下方设置有用于安装丝杠22的滚珠孔，丝杠22套接在滚珠孔中，直动座7上方设置有用于安装筒座8的副轴孔71，直动座7的底部设置有用于安装滚珠的伸出座72，滚珠孔的轴线与副轴孔71的轴线垂直，使其可以在水平面上驱动翻转机构4直线移动，直动座7的两个侧面的同一高度上均设置有上轨道73，上轨道73与轨道座12配合安装，轨道座12是设置在支撑台11上的固定结构，上轨道73的地步设置有用于与轨道座12镶嵌的凹口。
优选的，筒座8一端设置有导向盘81，导向盘81与边板41之间预留有间隙，或者在其之间设置有球滚珠，可以提高翻转机构4在旋转时的转动精度，导向盘81设置在两个边板41的外侧，导向盘81降低在翻转移动和直线移动双重作用下翻转机构4旋转中心位置的变化，从而始终保持加工工作台的加工精度。
优选的，球滚珠活动安装在导向盘81，与导向盘81配合的边板41的侧面板43上设置有用于配合球滚珠的限位轨道，限位轨道为环形结构，并且环形轨道的深度大于等于球滚珠的半径，可以有效的对翻转机构4进行限位。
优选的，在直动机构2一侧的筒座8上设置有用于支撑和限位的限位盘82，限位盘82与传动机构3的外壳内壁相互限制，避免翻转机构4在加工零部件或者受力过大时造成筒座8或者副轴10的形变，从而造成对滚珠丝杠的形变影响，最终造成加工精度的降低。
优选的，主轴9安装在副动座91上，副动座91结构与直动座7相同，并且作用相同，副动座91上同样设置有用于直线移动的轨道座12和上轨道73，四对上轨道73和轨道座12均平行设置。
优选的，副轴10与主轴9端点位置均设置有用于安装翻转机构4的副轴盘101，副轴盘101通过螺钉安装在轴孔44上，螺钉安装使其方便调整并且方便维护。
本发明的工作原理：基座1是固定安装在机床上的固定机构，基座1是工作台的工作基准位置，直线移动时，直动伺服电机21在控制器的作用下将指令输入并且通过滚珠丝杠的进给作用实现翻转机构及主轴9、副轴10、筒座8等的共同移动，其直线移动的距离即是滚珠丝杠的长度，该机构不宜过长，通常控制在10厘米以内，过长的长度会导致加工精度的降低，当需要进行翻转动作时，旋转伺服电机92直接驱动主轴9转动，使翻转机构4在两边的主轴9和副轴10的共同作用下为圆心旋转，加工件在底板42中安装并且可以在不同角度上变换位置，通过与多轴变化的旋转道具配合完成加工，由于直线和翻转动作可以同时进行，因此，可以对零件进行多角度加工，完成一些需要再大型设备中才能完成的加工动作。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种多角度加工机床工作台，其特征在于，包括直动机构(2)和与直动机构(2)轴向相互垂直的翻转机构(4)，所述翻转机构(4)与基座(1)活动安装，所述基座(1)上设置有两个用于支撑翻转机构(4)的支撑台(11)，翻转机构(4)置于两个支撑台(11)之间，其中一个支撑台(11)上安装有直动座(7)和筒座(8)及其附件，直动座(7)用于将翻转机构(4)在任意旋转角度下对其水平方向上进行直线推动，直动座(7)上设置有用于直线移动的直动伺服电机(21)，另一个支撑台(11)上安装有主轴(9)及其附件，主轴(9)上安装有旋转伺服电机(92)，旋转伺服电机(92)用于对翻转机构(4)的翻转；
所述主轴(9)和副轴(10)上均设置有筒座(8)，副轴(10)一侧的筒座(8)上固定安装有直动座(7)，直动座(7)下方设置有用于安装丝杠(22)的滚珠孔，丝杠(22)套接在滚珠孔中，直动座(7)上方设置有用于安装筒座(8)的副轴孔(71)，直动座(7)的底部设置有用于安装滚珠的伸出座(72)，滚珠孔的轴线与副轴孔(71)的轴线垂直，直动座(7)的两个侧面的同一高度上均设置有上轨道(73)，上轨道(73)与轨道座(12)配合安装，轨道座(12)是设置在支撑台(11)上的固定结构，上轨道(73)的地步设置有用于与轨道座(12)镶嵌的凹口；
所述筒座(8)一端设置有导向盘(81)，导向盘(81)与边板(41)之间预留有间隙，或者在其之间设置有球滚珠，导向盘(81)设置在两个边板(41)的外侧。
2.根据权利要求1所述的多角度加工机床工作台，其特征在于，所述筒座(8)一端安装有副轴(10)，副轴(10)套接在筒座(8)中，副轴(10)通过轴承安装在筒座(8)中，筒座(8)与直动座(7)固定安装。
3.根据权利要求2所述的多角度加工机床工作台，其特征在于，所述主轴(9)与副轴(10)同轴安装，主轴(9)与副轴(10)分别固定安装在翻转机构(4)的两端。
4.根据权利要求3所述的多角度加工机床工作台，其特征在于，所述翻转机构(4)由一块底板(42)和两块边板(41)组成，两块边板(41)相互平行并且置于底板(42)的同一侧，边板(41)与底板(42)相互垂直，底板(42)上设置有夹具(6)，夹具(6)用于安装加工件，夹具(6)与边板(41)设置在同一侧。
5.根据权利要求4所述的多角度加工机床工作台，其特征在于，两个所述边板(41)外侧设置有用于安装主轴(9)和副轴(10)的轴孔(44)，轴孔(44)上设置有用于固定主轴(9)或副轴(10)的销钉。
6.根据权利要求5所述的多角度加工机床工作台，其特征在于，所述球滚珠活动安装在导向盘(81)，与导向盘(81)配合的边板(41)的侧面板(43)上设置有用于配合球滚珠的限位轨道，限位轨道为环形结构，并且环形轨道的深度大于等于球滚珠的半径。
7.根据权利要求6所述的多角度加工机床工作台，其特征在于，所述直动机构(2)一侧的筒座(8)上设置有用于支撑和限位的限位盘(82)，限位盘(82)与传动机构(3)的外壳内壁相互限制。
8.根据权利要求7所述的多角度加工机床工作台，其特征在于，所述主轴(9)安装在副动座(91)上，副动座(91)结构与直动座(7)相同，副动座(91)上同样设置有用于直线移动的轨道座(12)和上轨道(73)，四对上轨道(73)和轨道座(12)均平行设置。
9.根据权利要求8所述的多角度加工机床工作台，其特征在于，所述副轴(10)与主轴(9)端点位置均设置有用于安装翻转机构(4)的副轴盘(101)，副轴盘(101)通过螺钉安装在轴孔(44)上。
10.根据权利要求9所述的多角度加工机床工作台，其特征在于，所述直动伺服电机(21)的电机轴上安装有丝杠(22)，丝杠(22)与滚珠配合。
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