一种模块化多功能数控机床及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种教学用模块化多功能数控机床及其应用，包括基座、车床主轴、水平横向导轨、旋转轴、垂直升降导轨，在基座上水平横向安装有水平横向导轨以及垂直升降导轨，在水平横向导轨上通过滑块滑动安装有车床主轴，在垂直升降导轨上通过滑块滑动安装有旋转轴，在车床主轴上方的旋转轴上通过四根对称的水平纵向导轨同轴安装有旋转盘，在该旋转盘底部安装有铣刀刀具，在与该铣刀刀具垂直的旋转盘侧面安装有可更换式车刀刀座。本发明专利技术提供的教学用模块化多功能数控机床鉴于目前市场上没有这种小型廉价的供学生学习的小型数控车铣教具设备，提供了这一款模块化多功能数控机床教具，它是一款很好的入门级教具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于教具领域，涉及数控机床，特别是。
技术介绍
作为机械及其相关专业的学生，必然要接触数控机床，而且机械加工制造以及机械制图等是必不可少的课程，金工实习更是不可或缺。但是数控机床昂贵且占地面积大，大部分高校没有足够的经费和场所来置办足够学生使用的数控机床，另一方面，各种数控机床的侧重点不一，兼容性存在着较大局限。因此学生实习时看得多做得少，很少有亲自动手的机会。这就导致学生对于数控车床、铣床等机床没有清楚的认识，对一些基本的操作技能更是生疏。在现在的高校环境下让每个同学都能真正的操作并熟悉数控机床根本不可能。经检索，尚未发现此类应用与教具的设备。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提出一种集成性好且可组合使用的模块化多功能数控机床及其应用。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:—种模块化多功能数控机床，包括基座、车床主轴、水平横向导轨、旋转轴、垂直升降导轨，在基座上水平横向安装有水平横向导轨以及垂直升降导轨，在水平横向导轨上通过滑块滑动安装有车床主轴，在垂直升降导轨上通过滑块滑动安装有旋转轴，所述车床主轴上包括有主轴轴架、卡盘，卡盘上安装有驱动部件，该驱动部件与、卡盘、车床主轴共同安装有在主轴轴架上，在车床主轴上方的旋转轴上通过四根对称的水平纵向导轨同轴安装有旋转盘，在该旋转盘底部安装有铣刀刀具，在与该铣刀刀具垂直的旋转盘侧面安装有可更换式车刀刀座。而且，所述主轴轴架通过滑块与水平横向导轨电机传动同步皮带带轮驱动或者通过电机传动蜗轮蜗杆驱动。而且，所述卡盘为三爪卡盘。而且，在所述水平横向导轨的边缘安装有微型台平口钳，在水平横向导轨上安装有车床后尾座。而且，所述水平横向导轨、垂直升降导轨均为丝杠，该丝杠与滑块啮合安装。而且，还包括控制部件，该控制部件包括采用步进电机和电脑，其使用的设备及连接关系均为现有技术。—种上述模块化多功能数控机床的应用:模拟数控机床的工作模式，车床主轴的旋转作为主运动，旋转盘上以车刀和车床主轴组合成车床，能实现车外圆、端面和螺纹。—种上述模块化多功能数控机床的应用:模拟数控铣床的工作模式，以车床主轴的电机旋转作为主运动，旋转盘上以铣刀作为刀具加工在卡盘上或在台钳夹具上的工件，能实现加工孔、键槽、平面。—种上述模块化多功能数控机床的应用:模拟车铣复合的工作模式，旋转盘带动车刀和铣刀的转换，一次装夹工件，通过一次编程，先后实现车和铣的操作。—种上述模块化多功能数控机床的应用:五轴加工的工作模式，将旋转盘的刀具旋转不同的角度，以水平横向导轨作为X轴、水平纵向导轨作为1轴、以垂直导轨作为z轴，组成三维坐标、且与车床主轴组成五轴加工，实现对复杂曲面的五轴加工。本专利技术的优点和积极效果是:本专利技术提供的教学用模块化多功能数控机床鉴于目前市场上没有这种小型廉价的供学生学习的小型数控车铣教具设备，提供了这一款模块化多功能数控机床教具，它是一款很好的入门级教具。该教具具备了数控车床、数控铣床、车铣复合和五轴加工的功能，是一个一机多用、性价比极其高的机电教具。【附图说明】图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1的左视图；图3是图1的俯视图。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。—种模块化多功能数控机床，包括基座8、车床主轴9、水平横向导轨10、旋转轴12、垂直升降导轨11，在基座上水平横向安装有水平横向导轨以及垂直升降导轨，在水平横向导轨上通过滑块7滑动安装有车床主轴，在垂直升降导轨上通过滑块滑动安装有旋转轴，在车床主轴上方的旋转轴上通过四根对称的水平纵向导轨同轴安装有旋转盘1，在该旋转盘底部安装有铣刀刀具3，在与该铣刀刀具垂直的旋转盘侧面安装有可更换式车刀刀座2。车床主轴上包括有主轴轴架、三爪卡盘，三爪卡盘上安装有驱动部件，该驱动部件与、三抓卡盘、车床主轴共同安装有在主轴轴架上，主轴轴架通过滑块与水平横向导轨电机传动同步皮带带轮驱动或者通过电机传动蜗轮蜗杆驱动。在水平横向导轨的边缘安装有微型台平口钳4，在水平横向导轨上安装有车床后尾座5。水平横向导轨、垂直升降导轨均为丝杠，该丝杠与滑块啮合安装，每个丝杠由端部安装有驱动丝杠的电机的安装座6。该教学用模块化多功能数控机床还包括控制部件，该控制部件包括采用步进电机和Mach软件进行控制各个轴的运动，而这仅需一台普通电脑即可，在实验室和教室都是具有一台电脑的，因此控制非常容易实现。为了便于携带，我们做了一个专门的控制箱。Mach软件是一款开放性的基于Windows平台的数控软件，采用国际通用的G代码，与市面上流行的西门子等机床所用代码相同，最多可以控制六轴联动。具体控制细节就是上位机(电脑)通过一个25针的并口传给下位机(128细分驱动器)脉冲信号，进而传给步进电机来控制步进电机的旋转，从而控制滚珠丝杠、同步带、蜗轮蜗杆的运动或旋转。本专利技术的工作模式是:该教具能实现数控车床、数控铣床、车铣复合和五轴加工四种不同的功能。1、数控车床，车床主轴的旋转作为主运动，旋转盘上以车刀和车床主轴组合成车床，能实现车外圆、端面和螺纹等。2、数控铣床，以车床主轴的电机旋转作为主运动，旋转盘上以铣刀作为刀具加工在卡盘上或在台钳夹具上的工件，能实现加工孔、键槽、平面等。3、车铣复合，旋转盘带动车刀和铣刀的转换，一次装夹工件，通过一次编程，先后实现车和铣的操作，能保持工序集中、消除(或减少)工件重新安装定位误差，提高加工精度。4、五轴加工:将旋转盘的刀具旋转不同的角度，以水平横向导轨作为X轴、水平纵向导轨作为1轴、以垂直导轨作为z轴。组成三维坐标、且与车床主轴组成五轴加工，通过计算机编程，实现对复杂曲面的五轴加工。尽管为说明目的公开了本专利技术的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本专利技术及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本专利技术的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。【主权项】1.一种教学用模块化多功能数控机床，其特征在于:包括基座、车床主轴、水平横向导轨、旋转轴、垂直升降导轨，在基座上水平横向安装有水平横向导轨以及垂直升降导轨，在水平横向导轨上通过滑块滑动安装有车床主轴，在垂直升降导轨上通过滑块滑动安装有旋转轴，所述车床主轴上包括有主轴轴架、卡盘，卡盘上安装有驱动部件，该驱动部件与、卡盘、车床主轴共同安装有在主轴轴架上，在车床主轴上方的旋转轴上通过四根对称的水平纵向导轨同轴安装有旋转盘，在该旋转盘底部安装有铣刀刀具，在与该铣刀刀具垂直的旋转盘侧面安装有可更换式车刀刀座。2.根据权利要求1所述的教学用模块化多功能数控机床，其特征在于:主轴轴架通过滑块与水平横向导轨电机传动同步皮带带轮驱动或者通过电机传动蜗轮蜗杆驱动。3.根据权利要求1所述的教学用模块化多功能数控机床，其特征在于:所述卡盘为三爪卡盘。4.根据权利要求1所述的教学用模块化多功能数控机床，其特征在于:在所述水平横向导轨的边缘安装有微型台平口钳，在水平横向导轨上安装有车床后尾座。5.根据权利要求1所述的教学用模块化多功能数控机床，其特征在于:所述水平横向导轨、垂直升降导轨均为丝杠，该丝杠与滑块啮合安装。6.根据权利要求1所述的教学用模块化多功能数控机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种教学用模块化多功能数控机床，其特征在于：包括基座、车床主轴、水平横向导轨、旋转轴、垂直升降导轨，在基座上水平横向安装有水平横向导轨以及垂直升降导轨，在水平横向导轨上通过滑块滑动安装有车床主轴，在垂直升降导轨上通过滑块滑动安装有旋转轴，所述车床主轴上包括有主轴轴架、卡盘，卡盘上安装有驱动部件，该驱动部件与、卡盘、车床主轴共同安装有在主轴轴架上，在车床主轴上方的旋转轴上通过四根对称的水平纵向导轨同轴安装有旋转盘，在该旋转盘底部安装有铣刀刀具，在与该铣刀刀具垂直的旋转盘侧面安装有可更换式车刀刀座。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦春，
申请(专利权)人：天津明大通元科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12