一种用于教学的小型雕刻机制造技术

本发明专利技术公开了一种用于教学的小型雕刻机，基本结构由X、Y、Z三轴、底座、龙门架、工作台、切削电机、行程开关等组装而成。本发明专利技术采用步进电机作为各轴驱动装置，底座、龙门架、工作台、X、Y、Z轴的轴板等结构件用铝合金板材设计并加工制成；加上相应的控制系统，X、Y、Z三轴的运动和主轴电机的运动，可以组合实现复杂的运动轨迹，带动雕刻刀具雕刻出设计图案；本发明专利技术的结构件均使用矩形板材，使用螺栓、螺钉连接，制造简单、拆装方便、可靠性高、有良好的运行稳定性，造价低廉，适合应用于机械类专业的实践教学，以及个人的机床机械结构自学、研究与开发。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于教学的小型雕刻机，基本结构由X、Y、Z三轴、底座、龙门架、工作台、切削电机、行程开关等组装而成。本专利技术采用步进电机作为各轴驱动装置，底座、龙门架、工作台、X、Y、Z轴的轴板等结构件用铝合金板材设计并加工制成；加上相应的控制系统，X、Y、Z三轴的运动和主轴电机的运动，可以组合实现复杂的运动轨迹，带动雕刻刀具雕刻出设计图案；本专利技术的结构件均使用矩形板材，使用螺栓、螺钉连接，制造简单、拆装方便、可靠性高、有良好的运行稳定性，造价低廉，适合应用于机械类专业的实践教学，以及个人的机床机械结构自学、研究与开发。【专利说明】—种用于教学的小型雕刻机
本专利技术属于机床技术、自动化
，涉及一种用于教学的小型雕刻机。
技术介绍
目前市面上的小型雕刻机一般结构较为复杂，不能让学生清晰观测到雕刻机各部分的机械结构，也不容易让学生拆装，价格也比较高，不太适合于机械类学生的实践教学，以及个人学习、研究雕刻机结构。因此，研究开发一种具有高性价比的教学用雕刻机，对于机械类专业学生学习机床具有很现实的意义；小型雕刻机结构紧凑，体积小巧，稳定可靠，操作简单，价格也比较便宜，特别适合于高校机械类学生的实践环节的教学；结合数控技术，该小型雕刻机很容易实现数控雕刻，使传统的雕刻加工实现自动化；因此，该小型雕刻机也适合应用于简单模具业，印章业、专业切割双色板、不绣钢、有机玻璃、PCB电路板、冲模、不锈钢胸牌、铜章、蜡模、月饼模雕刻等。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在中问题与缺陷，本专利技术的目的是提供本一种用于教学的小型雕刻机，该雕刻机通过三个步进电机驱动丝杠转动，进而实现雕刻刀头的精确定位，非常适合于教学实践以及个人学习机床机械结构。实现上述本专利技术的目的所采取的技术方案是:一种用于教学的小型雕刻机，其特征在于，由x、Y、z三轴传动系统、底座、工作台、龙门架、切削电机、行程开关组成，所述的X、Y、Z各轴传动系统由丝杠、步进电机、支架、轴板组成，所述的步进电机均置于丝杠一端，且通过铜柱支撑，用联轴器直接与丝杠相连接，各轴另一端均安装有手柄；所述的底座由四块板材依次连接所围成的方框状，其上用于安装Y轴传动系统及龙门架；所述的龙门架用于支撑X轴传动系统，所述的Z轴传动系统置于X轴上；所述的龙门架安装于方框形底座Y向中心线右侧；所述的工作台安装于Y轴传动系统上；所述的切削电机安装于Z轴板上；所述的行程开关分别安装于各轴两端内侧。所述龙门架由两块矩形板材分置于底座X向两侧、底座Y向中心线右侧竖直安装组成。用于支撑X轴和Z轴传动系统；所述工作台安装于Y轴上，用于安装相应夹具。所述切削电机是高速风冷直流电机，通过电机固定座安装于Z轴板上。本专利技术的用于教学用小型雕刻机工作原理: 本专利技术的一种小型雕刻机系统，基本结构由X、Y、Z三轴、底座、龙门架、工作台、切削电机、行程开关配合组装而成；本专利技术根据控制系统传输过来的加工要求，分别驱动X、Υ、ζ轴电机转动，带动通过联轴器与X、Y、Z轴电机连接的丝杆正、反方向转动,丝杆的转动,带动滑块上下、左右、前后移动，与滑块固定连接的轴板也随之移动；主轴电机固定在Z轴轴板上，X、Y、Z三轴的运动，构成了主轴电机在空间中的复杂曲线轨迹；主轴电机的转动,带动雕刻刀头，铣削被雕刻工件，按加工人员预先设计的图案进行雕刻。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术教学用小型雕刻机系统整体结构示意图； 图2为本专利技术教学用小型雕刻机系统的Z轴上安装板的结构示意图； 图3为本专利技术教学用小型雕刻机系统的直流电机固定座的结构示意图； 下面是结合附图对所述的一种教学用小型雕刻机系统进一步说明。【具体实施方式】一 如图1所示为本专利技术公开的一种用于教学的小型雕刻机，由X轴传动系统12、y轴传动系统8、Z轴传动系统1、底座6、龙门架2、工作台7、切削电机4、行程开关14组成；包括传动系统、电机、支架、轴板四部分；传动系统主要包括X、Y、Z轴传动系统12、8、1 ;Χ、Y、Z轴电机是步进电机，通过联轴器分别与X、Y、Z轴传动系统连接，主轴电机是直流电机，通过图3的主轴电机固定座5，固定连接与轴轴板上；支架包括龙门架2和底座6，用于支撑雕刻机以及螺丝的固定连接；轴板包括X轴轴板15、Ζ轴轴板16、工作台7组成；所述的Χ、Υ、Ζ轴传动系统是由丝杠副，以及相应的功率式两相四线混合式步进电机10组成。各步进电机通过铜柱9支撑，用联轴器11直接与丝杠I相连接。各轴另一端均安装有手柄3，可进行手动进给；所述方框形底座6用于安装Y轴传动系统及龙门架；所述龙门架2由两块矩形板材分置于底座X向两侧、底座Y向中心线右侧竖直安装组成，用于支撑X轴和Z轴传动系统；所述工作台7安装于Y轴上，用于安装相应夹具。所述切削电机4是高速风冷直流电机，通过电机固定座5安装于Z轴板上；所述各行程开关14分别安装于各轴两端内侧，确保各轴进给是安全可靠；附图3所示的直流电机固定座5，通过螺钉与Z轴板连接，使用非常方便，其尺寸是参考直流电机的尺 寸而设计；附图2所示的Z轴上安装板，通过铜柱固定步进电机，步进电机的轴与丝杠用联轴器相连。其它各轴结构一致。所述切削电机是高速风冷直流电机，通过电机固定座安装于Z轴板上；所述零件，除各轴丝杠副、光杠13、轴承及联轴器外，其余所有零件均由铝合金制作，底座、龙门架、各轴板及工作台的外形均为矩形，且大多为对称结构；底座各件用铝制角连接件连接，其余各结构件间均为螺钉连接，拆装方便；所述各行程开关分别安装于各轴两端内侧，确保各轴进给是安全可靠；所述电器控制柜安放于机械部分X轴步进电机一侧，所有控制部分均安装于该专柜中，确保安全且便于操作。【具体实施方式】二 本专利技术公开了一种用于教学的小型雕刻机，该专利技术的控制系统驱动X、Y、Z轴步进电机10按预定转速转动，电机10带动X、Y、Z轴传动系统12、8、1直线移动；与X、Y、Z轴连接的步进电机10的正、反方向转动，带动X、Y、Z轴传动系统12、8、I进行左右、前后、上下移动，X、Y、Z轴的左右、前后、上下移动，带动固定在Z轴轴板上的主轴沿复杂的空间曲线轨迹运动，因此在主轴沿空间复杂曲线运动过程中，主轴电机带动雕刻刀具，按操作者设计的铣削速度和铣削深度，对雕刻材料按预定图案进行雕刻。雕刻过程中，各轴的行程开关14，检测到轴板到达极限位置后，停止雕刻或者按程序设定进行跳转，雕刻工件的大小取决于X、Y、Z轴的6个行程开关之间的空间大小；采用本专利技术上述实施例相同的相似的结构，所得到的小型雕刻机系统，均在本专利技术保护范围之内。本专利技术中的实施例仅用于对本专利技术进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上的等同的替代，均在本专利技术保护范围内。【权利要求】1.一种用于教学的小型雕刻机，其特征在于，由X、Y、Z三轴传动系统、底座、工作台、龙门架、切削电机、行程开关组成，所述的X、Y、Z各轴传动系统由丝杠、步进电机、支架、轴板组成，所述的步进电机均置于丝杠一端，且通过铜柱支撑，用联轴器直接与丝杠相连接，各轴另一端均安装有手柄；所述的底座由四块板材依次连接所围成的方框状，其上用于安装Y轴传动系统及龙门架；所述的龙门架用于支撑X轴传动系统，所述的Z轴传动系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于教学的小型雕刻机，其特征在于，由X、Y、Z三轴传动系统、底座、工作台、龙门架、切削电机、行程开关组成，所述的X、Y、Z各轴传动系统由丝杠、步进电机、支架、轴板组成，所述的步进电机均置于丝杠一端，且通过铜柱支撑，用联轴器直接与丝杠相连接，各轴另一端均安装有手柄；所述的底座由四块板材依次连接所围成的方框状，其上用于安装Y轴传动系统及龙门架；所述的龙门架用于支撑X轴传动系统，所述的Z轴传动系统置于X轴上；所述的龙门架安装于方框形底座Y向中心线右侧；所述的工作台安装于Y轴传动系统上；所述的切削电机安装于Z轴板上；所述的行程开关分别安装于各轴两端内侧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史颖刚，刘利，刘建实，聂南天，周政，刘振彦，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61