一种数控木工铣床的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种数控木工铣床，其包括机架组件，安装于机架组件上的主轴传动机构、旋转工作台组件、气动压料组件和中间压料组件；上述机架组件包含底座、横梁和机架后护罩组件；底座上安装旋转工作台组件，所述旋转工作台组件包含工作台，工作台通过伺服电机涡轮减速机传动机构驱动运转；所述工作台上均布安装多套气动压料组件，所述横梁上安装所述主轴传动机构，主轴传动机构包含高速电主轴，水平和竖直方向的直线导轨，伺服电机滚珠丝杆驱动机构，构成高速电主轴在XZ平面的双轴联动；所述机架后护罩组件采用密封安装，护罩后面设置吸尘口；所述横梁的中间位置安装有中间压料机构，中间压料机构包含气缸，气缸的活塞杆上转动安装压料盘。
【专利说明】一种数控木工铣床
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及木工机床,具体涉及一种圆盘式木工统床。
【背景技术】
[0002]目前条状类的木料工件通常使用圆盘式木工铣床加工，工作台连续旋转，操作者不停地上料取料，就需要在工作台上均匀分布有多套能循环地压紧、松开的压料机构，传统的机械压料机构存在着制造复杂，大型工件压紧不可靠以及维护成本高的问题；与此同时，
[0003]现有圆盘式木工铣床通常采用摆臂气缸推动压紧靠模的方式加工，存在以下缺陷:1)主轴的驱动通常采用普通三相交流电机通过皮带轮增速的方式，结构庞大，而且皮带容易磨损，更换困难、维护成本高；2)根据工件不同均需制作不同的加工靠模，有的工件形状特殊的需制作两层靠模，甚至三层模。模具制作用夹板用数控加工而成，为提高靠模的耐用程度，有的还制作铁具，成本更高；3)因为加工方式是气缸推着摆臂靠着模具走，工件曲面形状的不同会造成加工速度变化，影响表面加工质量。如果转角较大的部位会出现跳刀，达不到加工要求。靠模磨损，或者气压不等均会影响工件的加工质量。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种数控木工铣床，其具有结构合理，稳定可靠的优点；通过高速电主轴的精确传动实现高精度加工，同时能够可靠的固定工件。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种数控木工铣床，包括机架组件，安装于机架组件上的主轴传动机构、旋转工作台组件、气动压料组件和中间压料组件；
[0006]上述机架组件包含底座、横梁和机架后护罩组件；底座上安装旋转工作台组件，所述旋转工作台组件包含工作台，工作台通过伺服电机涡轮减速机传动机构驱动运转；所述工作台上均布安装多套气动压料组件，所述横梁上安装所述主轴传动机构，主轴传动机构包含高速电主轴，水平和竖直方向的直线导轨，伺服电机滚珠丝杆驱动机构，构成高速电主轴在XZ平面的双轴联动；
[0007]所述机架后护罩组件采用密封安装，护罩后面设置吸尘口 ；
[0008]所述横梁的中间位置安装有中间压料机构，中间压料机构包含气缸，气缸的活塞杆上转动安装压料盘。
[0009]进一步的是:上述主轴传动机构中还包含Z轴移动架，Z轴移动架上固定安装高速电主轴，还包含用于实现高速电主轴进行X和Z方向移动的X移动组件和Z移动组件；
[0010]所述X移动组件包含X轴伺服电机，X直线导轨，X轴滚珠丝杆和导轨滑块；所述X直线导轨固定于横梁上，X直线导轨上滑动安装导轨滑块，X轴伺服电机驱动X轴滚珠丝杆运动，X轴滚珠丝杆的移动螺母固定连接所述导轨滑块；
[0011]所述Z移动组件包含Z轴伺服电机，Z轴滚珠丝杆，Z直线导轨，滑动座和轴承座；上述导轨滑块上固定安装滑动座，滑动座上设置Z直线导轨，Z轴移动架滑动安装在Z直线导轨上，Z轴伺服电机驱动Z轴滚珠丝杆运动，Z轴滚珠丝杆的移动螺母连接Z轴移动架。
[0012]进一步的是:上述Z轴移动架为两个，其对称设置在横梁上；对应的，所述高速电主轴也为两个，所述X移动组件和Z移动组件同样为两组。
[0013]进一步的是:上述X轴伺服电机和Z轴伺服电机均包含有变频器。
[0014]进一步的是:上述旋转工作台组件还包含大齿轮，小齿轮，涡轮减速机，伺服电机，通气杆，通气杆轴承，转轴，转轴轴承，固定座，圆锥滚子轴承，分气阀，分气盘；
[0015]所述伺服电机驱动转轴转动，转轴为空心轴，通气杆从转轴内穿过，其底端固定于机架底座上，通气杆与转轴内壁之间装有通气杆轴承；所述通气杆下端接入压缩空气，顶端通过分气阀和分气盘将压缩空气输送至各个气动压料组件上。
[0016]进一步的是:上述气动压料组件固定于工作台上，包含固定底座，压料座，活塞杆，定位杆，拉伸弹簧，铰接转轴和压料块；
[0017]所述定位杆固定于固定底座上，压料块通过铰接转轴铰接在定位杆上；定位杆上还固定安装压料座，压料座包含活塞杆，活塞杆的正上方为压料块，压料块和定位杆之间还连接有拉伸弹簧。
[0018]进一步的是:上述分气阀相对通气杆固定不动，其上开有通气孔与弧度为230°的通气槽相通，并与分气盘紧密配合，而分气盘上有八个通气孔，与工作台一起旋转；
[0019]所述气动压料组件的定位杆上下位置可调；所述压料座内通入压缩空气，活塞杆顶出。
[0020]进一步的是:上述工作台的台面在径向开有长T型槽，沿圆周均匀分布，固定底座可根据加工的木料不同安装于工作台上径向任意位置；
[0021]所述旋转工作台组件中，涡轮减速机，伺服电机和固定座分别固定安装于机架底座上，涡轮减速机的输出轴安装小齿轮，转轴上套装大齿轮，大齿轮和小齿轮的啮合传动，使转轴驱动工作台旋转运动；
[0022]所述气缸压料组件为八套，其均布于工作台上。
[0023]进一步的是:上述中间压料机构包含压料盘，压盖，锁紧螺母，轴承，锁紧盖，气缸和压料架；
[0024]所述压料架固定于机架横梁的中间，压料盘位于旋转工作台正上方；压料架的底端固定安装气缸，气缸的活塞杆向下伸入至压盖内，压盖的内壁和气缸的活塞杆外壁之间安装轴承；压盖通过轴承转动，气缸的活塞杆固定，气缸的活塞杆穿过轴承后的端部安装锁紧螺母；
[0025]所述压盖顶端通过锁紧盖封闭；所述压盖底端固定安装压料盘。
[0026]进一步的是:上述压料盘的直径大于压盖的直径；压料盘通过紧固螺钉与压盖的底端连接；
[0027]所述压料架为L型，其水平部固定在机架横梁上，竖直部向下连接气缸。
[0028]本实用新型的有益效果:
[0029]本实用新型数控木工机床，其在机架组件上可靠的布置了旋转工作台组件，气缸压料组件，中间压料机构和主轴传动机构，可以实现电主轴的XZ轴以及旋转运动，其采用高速电主轴，旋转精度高，转速稳定，通过变频器可以进行无级调速，可适应不同木料的加工要求，加工质量稳定，精度高，整个结构紧凑，维护成本低；本实用新型的高速电主轴的X和Z轴方向移动全部采用伺服电机和滚珠丝杆的形式，因此其可以通过全数字伺服系统控制，不需要制作模具，只需要通过简单的图形编辑输入系统就可以实现任意工件形状的加工；另外，本实用新型数控系统驱动电主轴运动，稳定可靠，精度高，不存在气压不稳或者模具磨损的影响；
[0030]本实用新型的旋转工作台组件和气动压料组件相互配合，最终实现配气，旋转、取放料以及压料过程；低速旋转的工作台上沿圆周均匀安装有多组气动压料组件，位于加工区域的气动压料组件在分气盘的作用下连通压缩空气，活塞杆顶出，工件被压紧，处于正在加工或准备加工状态；而位于非加工区域(即操作者前)的气动压料组件在分气盘的作用下将被切断压缩空气，在拉伸弹簧的作用下压料块松开，此时操作者可取下已加工好的木料，装上待加工木料，因此可以周而复始地完成上料、自动加工、取料的动作；整个机构结构合理，稳定可靠；
[0031]本实用新型采用了中间压料组件来进一步将工件进行限位，其气缸端部通过压盖，锁紧螺母，轴承，锁紧盖等零件与压料盘连接，压料盘与气缸能轻易地产生相对转动。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1为一种圆盘式木工铣床的整体结构示意图；
[0033]图2为本实用新型的机架组件的结构示意图；
[0034]图3为本实用新型的主轴传动机构的结构示意图；
[0035]图4为图1中Z轴移动组件的背面结构示意图；
[0036]图5为本实用新型的气缸压料机构的旋转工作台组件的结构示意图；
[0037]图6为本实用新型的气缸压料机构的压料组件的结构示意图；
[0038]图7为本实用新型的中间压料组件的结构示意图。
[0039]附图标记说明:
[0040]200-机架组件，300-主轴传动机构，400-旋转工作台组件，500-压料组件；600-中间压料机构；
[0041]201-底座，202-横梁，203-机架后护罩组件；
[0042]301-X轴伺服电机，302-X直线导轨，303-Z轴移动架，304-X轴滚珠丝杆，305-高速电主轴，306-Z轴伺服电机，307-Z直线导轨，308-轴承座，309-滑动座，310-Z轴滚珠丝杆；
[0043]401-工作台，402-大齿轮，403-小齿轮，404-涡轮减速机，405-伺服电机，406-通气杆，407-通气杆轴承，408-转轴，409-转轴轴承，410-固定座，411-圆锥滚子轴承，412-分气阀，413-分气盘413 ；
[0044]501-固定底座，502-压料座，503-活塞杆，504-定位杆，505-拉伸弹簧，506-铰接转轴，507-压料块；
[0045]601-压料盘，602-压盖，603-锁紧螺母，604-轴承，605-锁紧盖，606-气缸，607-压料架。
【具体实施方式】
[0046]下面结合附图及实施例描述本实用新型【具体实施方式】:
[0047]图1?图6示出了本实用新型的一种【具体实施方式】，如图1所示，本实用新型包括机架组件200，安装于机架组件上的主轴传动机构300、旋转工作台组件400、气动压料组件500和中间压料组件600。
[0048]如图2所示，所述机架组件主要包括底座201、横梁202、机架后护罩组件203。底座201上安装旋转工作台组件，所述旋转工作台组件包含工作台401，工作台401通过伺服电机涡轮减速机传动机构驱动运转；
[0049]所述横梁202上安装所述主轴传动机构300，主轴传动机构300包含水平和竖直方向的直线导轨，伺服电机滚珠丝杆驱动机构，构成主轴在XZ平面的双轴联动；
[0050]所述机架后护罩组件203采用密封安装，护罩后面设置吸尘口。
[0051]如图3和图4所示，所述主轴传动机构，能够实现主轴(高速电主轴305)在XZ平面内双轴联动驱动，其包括X轴伺服电机301、直线导轨302、Z轴移动架303、X轴滚珠丝杆
304、高速电主轴305、Z轴伺服电机306、直线导轨307、轴承座308、滑动座309、Z轴滚珠丝杆 310。
[0052]如图3和图4所示，上述X直线导轨302固定于横梁202上，滑动座309上装有导轨滑块，可在X直线导轨302上滑动，Z轴移动架303上装有Z直线导轨307，并可相对滑动座309滑动，而Z轴移动架303上装有高速电主轴305，X轴伺服电机301和X轴滚珠丝杆304以及Z轴伺服电机306和Z轴滚珠丝杆310分别实现机构的X、Z轴驱动，构成高速电主轴在XZ平面上的双轴联动机构。高速电主轴，旋转精度高，转速稳定，通过变频器可以进行无级调速，可适应不同木料的加工要求，加工质量稳定，精度高，整个结构紧凑，维护成本低；
[0053]如图3所示，上述主轴传动机构的Z轴移动架及其相关组件均为两组，其对称设置在横梁202的两侧；如此一来能够大大提高加工效率。
[0054]如图5所示，所述旋转工作台组件400用于被加工工件的安装定位，工作台的旋转轴为C轴，辅助实现对工件各种曲面的加工。旋转工作台组件主要包括工作台401、大齿轮402、小齿轮403、涡轮减速机404、伺服电机405、通气杆406、轴承407、转轴408、轴承409、固定座410、圆锥滚子轴承411、分气阀412、分气盘413 ；
[0055]其中涡轮减速机404、伺服电机405和固定座410分别固定安装于所述机架组件的底座201上，通过大齿轮402和小齿轮403的啮合传动，使工作台作C轴的旋转运动。转轴408为空心轴，通气杆406上装有轴承407从转轴408内穿过，固定于机架底座上，从而保证了转轴转动时通气杆306不会转动。通气杆406下端接入压缩空气，通过分气阀412和分气盘413将压缩空气输送至各个气动压料组件500上，分气阀412相对通气杆406固定不动，其上开有通气孔与弧度为230°的通气槽相通，并与分气盘413紧密配合，而分气盘413上有八个通气孔，与工作台一起旋转，保证了工作台旋转期间，气动压料组件500随工作台转动到指定区域时压缩空气联通和转到部分区域时压缩空气被切断，从而可以循环地压料和松开卸料。
[0056]如图6所示，所述气动压料组件500为多套，其均布固定于旋转工作台组件的工作台401上，由工作台中间的分气盘413提供压缩空气，实现压紧工件进行加工。压料组件500主要包括固定底座501、压料座502、活塞杆503、定位杆504、拉伸弹簧505、铰接转轴506、压料块507。优选的，上述的旋转工作台的台面在径向开有长T型槽，沿圆周均匀分布，因此，固定底座可根据加工的木料不同安装于工作台上径向任意位置。定位杆504固定于固定底座501上，并可以根据木料的厚度上下任意调整位置。压料块507可绕铰接转轴506转动，在拉伸弹簧505的作用下，处于张开的状态，当压料座502通有压缩空气时，活塞杆503顶出，压料块507下压，从而压紧工件。低速旋转的工作台上通常沿圆周均匀安装有8组气动压料组件500，位于加工区域的气动压料组件在分气盘的作用下连通压缩空气，活塞杆顶出，工件被压紧，处于正在加工或准备加工状态；而位于非加工区域(即操作者前)的气动压料组件在分气盘的作用下将被切断压缩空气，在拉伸弹簧505的作用下压料块507松开，此时操作者可取下已加工好的木料，装上待加工木料，因此可以周而复始地完成上料、自动加工、取料的动作。
[0057]如图7所示，所述中间压料机构，其固定于机架组件的横梁202上，主要包括有压料盘601、压盖602、锁紧螺母603、轴承604、锁紧盖605、气缸606、压料架607。压料架607固定于横梁202的中间，压料盘601刚好压在工作台上的大型工件的中间，保证加工的稳定性。由于加工时工件在连续不停旋转，会带动气缸606的活塞杆旋转，容易损坏气缸活塞密封圈，因此气缸端部通过压盖602、锁紧螺母603、轴承604、锁紧盖605等零件与压料盘601连接，压料盘601与气缸606能轻易地产生相对转动，保证了压料盘601与工件同步旋转而活塞杆不动，避免了气缸606的活塞杆旋转导致的损坏。整个机构简单可靠，调整方便，维护成本低，对大型工件的装夹使用范围广泛。
[0058]上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
[0059]不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。
【权利要求】
1.一种数控木工铣床，其特征在于:包括机架组件(200)，安装于机架组件上的主轴传动机构(300)、旋转工作台组件(400)、气动压料组件(500)和中间压料组件(600)； 上述机架组件包含底座(201)、横梁(202)和机架后护罩组件(203);底座(201)上安装旋转工作台组件，所述旋转工作台组件包含工作台(401)，工作台(401)通过伺服电机涡轮减速机传动机构驱动运转；所述工作台(401)上均布安装多套气动压料组件(500)，所述横梁(202)上安装所述主轴传动机构(300)，主轴传动机构(300)包含高速电主轴(305)，水平和竖直方向的直线导轨，伺服电机滚珠丝杆驱动机构，构成高速电主轴(305)在XZ平面的双轴联动； 所述机架后护罩组件(203)采用密封安装，护罩后面设置吸尘口 ； 所述横梁(202)的中间位置安装有 中间压料机构，中间压料机构包含气缸(606)，气缸(606)的活塞杆上转动安装压料盘(601)。
2.如权利要求1所述的一种数控木工铣床，其特征在于:所述主轴传动机构中还包含Z轴移动架(303)，Z轴移动架(303)上固定安装高速电主轴(305)，还包含用于实现高速电主轴进行X和Z方向移动的X移动组件和Z移动组件； 所述X移动组件包含X轴伺服电机(301)，X直线导轨(302)，X轴滚珠丝杆(304)和导轨滑块；所述X直线导轨(302)固定于横梁(202)上，X直线导轨(302)上滑动安装导轨滑块，X轴伺服电机驱动X轴滚珠丝杆(304)运动，X轴滚珠丝杆(304)的移动螺母固定连接所述导轨滑块； 所述Z移动组件包含Z轴伺服电机(306)，Z轴滚珠丝杆(310)，Z直线导轨(307)，滑动座(309)和轴承座(308);上述导轨滑块上固定安装滑动座(309)，滑动座(309)上设置Z直线导轨(307)，Z轴移动架滑动安装在Z直线导轨(307)上，Z轴伺服电机(306)驱动Z轴滚珠丝杆运动，Z轴滚珠丝杆(310)的移动螺母连接Z轴移动架(303)。
3.如权利要求2所述的一种数控木工铣床，其特征在于:所述Z轴移动架为两个，其对称设置在横梁(202)上；对应的，所述高速电主轴(305)也为两个，所述X移动组件和Z移动组件同样为两组。
4.如权利要求2所述的一种数控木工铣床，其特征在于:所述X轴伺服电机和Z轴伺服电机均包含有变频器。
5.如权利要求2所述的一种数控木工铣床，其特征在于:所述旋转工作台组件(400)还包含大齿轮(402)，小齿轮(403)，涡轮减速机(404)，伺服电机(405)，通气杆(406)，通气杆轴承(407)，转轴(408)，转轴轴承(409)，固定座(410)，圆锥滚子轴承(411)，分气阀(412)，分气盘(413)； 所述伺服电机驱动转轴(408)转动，转轴(408)为空心轴，通气杆(406)从转轴(408)内穿过，其底端固定于机架底座上，通气杆(406)与转轴(408)内壁之间装有通气杆轴承(407);所述通气杆(406)下端接入压缩空气，顶端通过分气阀(412)和分气盘(413)将压缩空气输送至各个气动压料组件(500)上。
6.如权利要求5所述的一种数控木工铣床，其特征在于:所述气动压料组件(500)固定于工作台(401)上，包含固定底座(501)，压料座(502)，活塞杆(503)，定位杆(504)，拉伸弹簧(505)，铰接转轴(506)和压料块(507)； 所述定位杆(504)固定于固定底座(501)上，压料块(507)通过铰接转轴(506)铰接在定位杆上；定位杆上还固定安装压料座(502)，压料座(502)包含活塞杆(503)，活塞杆(503)的正上方为压料块(507)，压料块(507)和定位杆之间还连接有拉伸弹簧(505)。
7.如权利要求6所述的一种数控木工铣床，其特征在于:所述分气阀(412)相对通气杆(406)固定不动，其上开有通气孔与弧度为230°的通气槽相通，并与分气盘(413)紧密配合，而分气盘(413)上有八个通气孔，与工作台一起旋转； 所述气动压料组件的定位杆上下位置可调；所述压料座(502)内通入压缩空气，活塞杆顶出。
8.如权利要求6所述的一种数控木工铣床，其特征在于:所述工作台401的台面在径向开有长T型槽，沿圆周均匀分布，固定底座(501)可根据加工的木料不同安装于工作台上径向任意位置； 所述旋转工作台组件中，涡轮减速机(404)，伺服电机(405)和固定座(410)分别固定安装于机架底座上，涡轮减速机(404)的输出轴安装小齿轮(403)，转轴(408)上套装大齿轮(403)，大齿轮(402)和小齿轮(403)的啮合传动，使转轴(408)驱动工作台旋转运动； 所述气缸压料组件(500)为八套，其均布于工作台上。
9.如权利要求1~8任一所述的一种数控木工铣床，其特征在于:所述中间压料机构包含压料盘(601) ，压盖(602)，锁紧螺母(603)，轴承(604)，锁紧盖(605)，气缸(606)和压料架(607)； 所述压料架(607)固定于机架横梁的中间，压料盘(601)位于旋转工作台正上方；压料架(607)的底端固定安装气缸(606)，气缸(606)的活塞杆向下伸入至压盖(602)内，压盖(602)的内壁和气缸(606)的活塞杆外壁之间安装轴承(604);压盖(602)通过轴承转动，气缸的活塞杆固定，气缸的活塞杆穿过轴承(604)后的端部安装锁紧螺母(603)； 所述压盖顶端通过锁紧盖(605)封闭；所述压盖底端固定安装压料盘(601)。
10.如权利要求9所述的一种数控木工铣床，其特征在于:所述压料盘(601)的直径大于压盖的直径；压料盘通过紧固螺钉与压盖的底端连接； 所述压料架(607)为L型，其水平部固定在机架横梁上，竖直部向下连接气缸。
【文档编号】B27C5/06GK203854065SQ201420254441
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】何培鎏 申请人:广东威德力机械实业股份有限公司