可重构微型数控机床制造技术

本实用新型专利技术涉及可重构微型数控机床，包括通过不同搭接方式以形成不同功能的所述机床的至少下列模块：床身模块，至少包括床身和设于该床身上的第一进给机构；工作台模块，至少包括托板、滑动地设置于托板上的工作台和推动工作台在托板上移动的第二进给机构；主轴箱模块，至少包括主轴箱、转动设置于主轴箱内的主轴和驱动主轴转动的主轴驱动机构；尾座模块，至少包括尾座支架、设于尾座支架内且可做相对尾座支架轴向移动的顶针和操纵顶针做所述移动的操纵机构；立柱模块，至少包括立柱和设于立柱上的第三进给机构；及分别设于主轴和工作台模块上的卡盘和刀架。优点是：可根据不同的加工要求搭接成不同功能的机床，成本低且多功能。

【技术实现步骤摘要】

    本技术涉及机床
，尤其涉及一种可以拆卸，并根据不同功能需要进行重新构造搭接的可重构微型数控机床。
技术介绍
目前的机床是根据不同加工功能设置的，例如车床、铣床、钻床等，这样的设置在工业生产中对于提高工件加工的效率和质量是合适的。但在职业教学中为能说明各种机床的原理就要备齐对应各种功能的机床，这就使得学校在教具上的投入很高，而很可能这些教具在教学中所占比重较小，因此学校往往存在教具投入高，但投入高的资源利用率低的问题。此外，现有的机床使学生看到的是各个分立存在具有对应特点功能的机床，而不容易使学生看到各种机床所存在机联系，不利于对机床结构更深的理解。还有，对于加工批量较小但加工较为复杂的工件，完成工件的加工可能需要准备多种功能的机床，这会大大增加加工成本。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种可重构微型数控机床，可根据不同的功能需要进行搭接，以构造成不同功能的微型数控机床，且成本低。为了实现上述目的，本技术采用数个不同的模块以不同搭接方形成不同功能的所述数控机床，其模块至少包括：床身模块，至少包括床身和设于该床身上的第一进给机构；工作台模块，至少包括托板、滑动地设置于托板的工作台和推动工作台在托板上移动的第二进给机构；主轴箱模块，至少包括主轴箱、转动设置于主轴箱内的主轴和驱动主轴转动的主轴驱动机构；尾座模块，至少包括尾座支架、设于尾座支架内且可做相对尾座支架轴向移动的顶针和操纵顶针做所述移动的操纵机构；立柱模块，至少包括立柱和设于立柱上的第三进给机构；及分别设于主轴和工作台模块上的卡盘和刀架。如若采用床身模块、工作台模块、主轴箱模块、尾座模块、卡盘和刀架搭接，所述主轴箱模块以其中的主轴呈水平放置而连接于床身模块中的床身，工作台模块通过托板连接在床身模块中的第一进给机构上，使工作台模块做与主轴轴线平行的移动，尾座模块通过尾座支架连接在床身模块中的床身上端，且使尾座模块中的顶针与主轴共轴线，卡盘连接在主轴上，刀架设置在工作台上，并随工作台模块中的第二进给机构做与主轴轴线垂直的水平移动，而形成具有车床功能的数控机床。如若采用床身模块、工作台模块、主轴箱模块和立柱模块，所述立柱模块通过立柱连接在所述床身一侧，主轴箱模块以其中的主轴呈垂直放置而连接于立柱模块的第三进给机构上，使主轴模块在立柱模块上做与主轴轴线平行的上下移动，工作台模块通过所述托板连接在床身模块中的第一进给机构上，使工作台模块做与主轴轴线垂直的水平移动，从而形成具有铣床或钻床功能的数控机床。为了使第一进给机构的运动受到设定方向的约束，所述床身上设有沿第一进给机构运动方向设置的Z向导轨或Z向滑槽。设置于床身上的第一进给机构包括第一伺服电机、第一电机连接架、第一联轴器、第一丝杠、第一小耳板块和第一支承座，所述第一电机连接架连接床身并支承连接第一伺服电机，第一丝杠的一端通过第一联轴器与第一伺服电机的转轴连接，另一端转动支承在连接于床身的第一支承座内，并使丝杠沿Z方向设置，第一小耳板螺旋连接于丝杠并连接所述托板。对应的于床身上的所述Z向导轨或Z向滑槽，所述托板下端设有与之相适配的Z向滑槽或Z向导轨，使托板沿床身上的Z向导轨或Z向滑槽而Z方向滑动地设置于床身；托板上端设有沿第二进给机构方向设置的X向导轨或X向滑槽，所述工作台下端设有与托板上X向导轨或X向滑槽相适配的X向滑槽或X向导轨，使工作台沿托板上的X向导轨或X向滑槽而X方向滑动地设置于托板。工作台模块中的第二进给机构包括第二伺服电机、第二电机连接架、第二联轴器、第二丝杠、第二小耳板块和第二支承座，所述第二电机连接架连接在托板的下端并支承连接第二伺服电机，第二丝杠的一端通过第二联轴器与第二伺服电机的转轴连接，另一端转动支承在连接于在托板下端的第二支承座内，并使第二丝杠沿X方向设置，第二小耳板螺旋连接于第二丝杠并连接所述工作台主轴箱模块中的主轴驱动机构包括交流变频电机和置于所述主轴箱上的电机固定架、传动机构和主轴套，所述电机连接在电机固定架上，主轴通过轴承转动支承在主轴套内，传动机构的输入端和输出端分别传动连接电机轴和主轴； 对于上述主轴，更进一步的，该主轴一端设有连接盘，该连接盘的一圆周向位置上设有数个均布的螺孔，主轴中心设有通孔。立柱模块中的第三进给机构包括第三伺服电机、第三电机固定架、第三丝杠、第三小耳板、第三支承座、连接板、配重固定架、滚轮、钢索和配重块，所述配重固定架连接于所述立柱上，所述滚轮转动连接在所述配重固定架上端，所述第三伺服电机固定于配重固定架，第三丝杠的一端与第三伺服电机的转轴连接，另一端转动支承在连接于在配重固定架上的第三支承座内，并使第三丝杠沿垂直方向设置，第三小耳板螺旋连接于第三丝杠并连接连接板，所述钢索绕过滚轮一端连接连接板，另一端连接配重块，第三丝杠转动，通过第三小耳板带动连接板沿立柱上下滑动。本技术根据各种机床的加工加工原料及结构特点，将其设计成若干个功能模块，可根据不同的加工要求搭接成不同功能的机床，成本低且多功能，特别适应职业教学及单批次或小批次完成不同加工所需的多功能要求的微型数控机床。附图说明图1是本技术的各模块，其中：Z是床身模块，X是工作台模块，c是主轴箱模块，d是尾座模块，e是立柱模块。图2是用本技术模块搭接构成的微型车床。图3是图2所示微型数控车床中主轴及安装在主轴上卡盘的结构示意图。图4是用本技术模块搭接构成的微型铣床。图5是图4所示微型数控铣床中主轴及安装在主轴上刀具的结构示意图。图6是本技术模块搭接构成的微型车床具有车削和铣削功能的多功能微型机床。具体实施方式本技术用不同的模块搭接具有不同加工功能的微型数控机床，这些模块至少包括、工作台模块、主轴箱模块、尾座模块和立柱模块及三角卡盘和刀架。实施例1图1是上述各模块的一个优选的实施例，下面做一一介绍。如a图，床身模块4主要由床身4.1和第一进给机构4.3组成。床身4.1是机床的基座，第一进给机构4.3设置在床身4.1纵向的基本中心位置上。为了使第一进给机构的运动在设定方向可靠运动，床身上设有沿第一进给机构运动方向设置的Z向T型导轨，当然也可设置为或Z向滑槽，以使对应可滑动设置在床身模块4上的对应模块机构受到约束，沿该T型导轨或T型滑槽运动。第一进给机构4.3具有第一伺服电机4.31，该电机通过第一电机固定架4.33跟床身4.1固定在一起，电机4.31的输出轴和丝杠的一端通过第一联轴器4.32来连接，第一丝杠4.35的另一端则转动支承在第一支承座4.36上，第一小耳,4.34螺旋连接于第一丝杠4.35。第一伺服电机4.31转动时，通过第一联轴器4.32带动第一丝杠4.35转动，则小耳板块在丝杠上面移动。电机改变旋转方向，则小耳板块也改变移动的方向。这样通过电机的正反转来实现小耳板块X方向上的来回移动。如b图，工本文档来自技高网...

【技术保护点】
可重构微型数控机床，其特征在于：包括通过不同搭接方式以形成不同功能的所述机床的至少下列模块：床身模块，至少包括床身和设于该床身上的第一进给机构；工作台模块，至少包括托板、滑动地设置于托板上的工作台和推动工作台在托板上移动的第二进给机构；主轴箱模块，至少包括主轴箱、转动设置于主轴箱内的主轴和驱动主轴转动的主轴驱动机构；尾座模块，至少包括尾座支架、设于尾座支架内且可做相对尾座支架轴向移动的顶针和操纵顶针做所述移动的操纵机构；立柱模块，至少包括立柱和设于立柱上的第三进给机构；及分别设于主轴和工作台模块上的卡盘和刀架。

【技术特征摘要】
1.可重构微型数控机床，其特征在于：包括通过不同搭接方式以形成不同功能的所述机床的至少下列模块：
床身模块，至少包括床身和设于该床身上的第一进给机构；
工作台模块，至少包括托板、滑动地设置于托板上的工作台和推动工作台在托板上移动的第二进给机构；
主轴箱模块，至少包括主轴箱、转动设置于主轴箱内的主轴和驱动主轴转动的主轴驱动机构；
尾座模块，至少包括尾座支架、设于尾座支架内且可做相对尾座支架轴向移动的顶针和操纵顶针做所述移动的操纵机构；
立柱模块，至少包括立柱和设于立柱上的第三进给机构；
及分别设于主轴和工作台模块上的卡盘和刀架。
2.根据权利要求1所述的可重构微型数控机床，其特征在于：所述数控机床采用床身模块、工作台模块、主轴箱模块、尾座模块、卡盘和刀架搭接，所述主轴箱模块以其中的主轴呈水平放置而连接于床身模块中的床身，工作台模块通过托板连接在床身模块中的第一进给机构上，使工作台模块做与主轴轴线平行的移动，尾座模块通过尾座支架连接在床身模块中的床身上端，且使尾座模块中的顶针与主轴共轴线，卡盘连接在主轴上，刀架设置在工作台上，并随工作台模块中的第二进给机构做与主轴轴线垂直的水平移动，而形成具有车床功能的数控机床。
3.根据权利要求1所述的可重构微型数控机床，其特征在于：所述数控机床采用床身模块、工作台模块、主轴箱模块和立柱模块，所述立柱模块通过立柱连接在所述床身一侧，主轴箱模块以其中的主轴呈垂直放置而连接于立柱模块的第三进给机构上，使主轴模块在立柱模块上做与主轴轴线平行的上下移动，工作台模块通过所述托板连接在床身模块中的第一进给机构上，使工作台模块做与主轴轴线垂直的水平移动，从而形成具有铣床或钻床功能的数控机床。
4.根据权利要求1-3任一项所述的可重构微型数控机床，其特征在于：所述床身上设有沿第一进给机构运动方向设置的Z向导轨或Z向滑槽。
5.根据权利要求4所述的可重构微型数控机床，其特征在于：所述第一进给机构包括第一伺服电机、第一电机连接架、第一联轴器、第一丝杠、第一小耳板块和第一支承座，所述第一电机连接架连接床身并支承连接第一伺服电机，第一丝杠的一端通过第一联轴器与第一伺服...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕常魁，刘源，陆江，姚裕，程鹏，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32