一种木材榫孔仿铣装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及木工机械领域，具体是用于辅助工程师加工木材榫孔的一种木材榫孔仿铣装置。


背景技术：

[0002]
榫卯结构是木制产品中常用的一种传统工艺，工匠师傅们根据客户不同的需求，在木材上加工出各种榫孔，用于固定各种结构的木制产品，满足客户的需求，因此木材的榫孔加工是影响木制产品质量的关键因素。在传统木工领域里，对榫孔的加工非常考验工匠师傅的个人技术，榫孔的大小往往做不到一致，给木制产品结构的牢固性和稳定性带来很大的影响，影响产品的使用及寿命，同时生产效率还非常低。在现代自动化生产的背景下，传统的手工仿铣特别费时费力，不利于扩大化生产。虽然现代社会中电动机床已经得到了大量的应用，但是电动机床需要工程师手动编辑程序，应用于大批量生产的场景下更加适用，但面对中小批量生产的场景下显然是大材小用，显著增加了实际生产成本。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型要解决的技术问题是：传统木工插榫领域中实际加工的榫孔的形状大小受限于工匠师傅的技术，每件产品加工后的榫孔大小往往会有所区别，而且工作费时费力；采用现有的电动机床又会显著提升生产成本，不利于中小规模的生产。
[0004]
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：
[0005]
本实用新型提供一种木材榫孔仿铣装置，至少包括：机架，所述机架的顶部固定连接有仿形板，所述仿形板上设有仿形孔；铣削设备，所述铣削设备与所述机架之间设有限位导向机构，所述铣削设备固定连接有限位柱，所述限位柱插入所述仿形孔内；所述铣削设备在所述限位导向机构的引导下可在平面内朝任意方向移动，所述铣削设备在移动范围内至少具有外极限位置，在外极限位置时所述限位柱与所述仿形孔的内壁接触。
[0006]
优选的，所述限位柱与所述仿形孔内壁接触的部分设有滚轮。
[0007]
优选的，所述限位导向机构至少包括第一导轨、第一滑块、第二导轨以及第二滑块；所述第一导轨与所述机架固定连接；所述第一滑块与所述第一导轨滑动连接；所述第二导轨与所述第一滑块固定连接，所述第二导轨的延伸方向与所述第一导轨的延伸方向垂直；所述第二滑块与所述第二导轨滑动连接，且所述第二滑块与所述铣削设备固定连接。
[0008]
优选的，所述铣削设备的两侧设有把手。
[0009]
优选的，所述铣削设备至少包括铣刀和移动支架，所述移动支架固定设于所述铣刀的外侧并与所述限位导向机构连接，所述限位柱与所述移动支架固定连接。
[0010]
优选的，还包括底座和工作台，所述底座与所述机架固定连接，所述工作台设于所述铣削设备的下方，所述底座与所述工作台之间设有用于控制所述工作台升降的升降设备。
[0011]
进一步的，所述升降设备至少包括螺杆传动装置和传动杆，所述螺杆传动装置与
所述底座固定连接，所述传动杆与所述工作台固定连接，所述螺杆传动装置通过螺纹传动的方式驱动所述传动杆沿竖直方向移动。
[0012]
进一步的，所述底座包括竖向壁面，所述传动杆与所述工作台之间固定设有托板，所述托板固定连接有竖向导向板，所述竖向导向板抵靠所述竖向壁面。
[0013]
进一步的，所述托板与所述竖向导向板之间设有支撑板。
[0014]
上述方案的优点在于，铣削设备的移动路径受到了仿形板的限制，在限位柱沿着仿形孔内壁移动的过程中，铣削设备行进的路线形状与仿形孔的形状是相同的，因此铣削设备铣削得到的榫孔形状始终与仿形孔形状相同，通过设计不同形状的仿形孔即可引导铣削设备仿铣出不同形状的纹路。使用本方案的木材榫孔仿铣装置进行仿铣工作的情况下，最终仿铣加工后的榫孔的形状不会受到工程师技术以及经验的影响，工程师只需要稍加练习即可熟练运用木材榫孔仿铣装置仿铣出特定形状的榫孔，能够降低生产时间，降低生产成本。
[0015]
在优选的方案中，限位柱与仿形孔内壁接触的部分设有滚轮，这种方案有助于减少限位柱与仿形孔之间的摩擦，提升操作手感。
[0016]
在进一步优选的方案中，可升降的工作台可以适应不同厚度的木材，同时还可以调整铣削出的榫孔的深度，满足不同设计的需要。
附图说明
[0017]
图1所示为木材榫孔仿铣装置的优选实施例的示意图；
[0018]
图2所示为铣削设备与机架之间的连接关系的示意图；
[0019]
图3所示为仿形板与限位柱的装配关系示意图；
[0020]
图4所示为铣削设备的示意图；
[0021]
图5所示为底座与工作台之间的装配关系示意图；
[0022]
附图标记说明：1-铣削设备，10-移动支架，100-铣刀，11-限位柱，110-滚轮，12-第一导轨，120-第一滑块，13-第二导轨，130-第二滑块，14-把手，15-刀头，2-仿形板，21-仿形孔，3-工作台，4-机架，5-底座，51-竖向壁面，60-控制扶手，61-竖向限位板，62-托板，63-传动杆，64-支撑板。
具体实施方式
[0023]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0024]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0025]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本
领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0026]
木材榫孔仿铣装置的一种优选实施例如图1至图5所示，至少包括机架4、铣削设备1、底座5和工作台3。其中，机架4的上侧连接有仿形板2，仿形板2上设有仿形孔21。图示仿形孔21为四边形，当然也可以设置为其它形状，本方案并不对仿形孔21的形状做出限定。铣削设备1与机架4之间设有限位导向机构，铣削设备1在限位导向机构的作用下可在平面内朝任意方向自由移动。本实施例中，铣削设备1包括了铣刀100，铣削工作主要通过铣刀100的刀头15在木材上进行铣削加工。铣削设备1的上端固定设有向上延伸的限位柱11，限位柱11伸入所述仿形孔21内。铣削设备1在移动范围内至少包括外极限位置，铣削设备1处于外极限位置时，所述限位柱11与仿形孔21的内壁接触被仿形孔21限制，仿形孔21引导限位柱11沿仿形孔21的内壁移动，进而使得铣削设备1的运动轨迹与仿形孔21的内壁延伸方向相同，铣削设备1走过一个行程后刀头15在木材上所铣削出的榫孔形状与仿形孔21的形状一致，即在木材上仿照仿形孔21的形状仿铣出特定样式的榫孔。这种设计的优点在于，工程师只需要对铣削设备1施加一个水平方向的力使得铣削设备1能够在水平面内移动即可，铣削设备1能够受到仿形孔21内壁的限制使得加工后的榫孔形状始终与仿形孔21的形状保持一致，因而工程师无需刻意控制铣削设备1的移动轨迹，使用起来更加方便。
[0027]
在一种优选的实施例中，为了减少限位柱11与仿形孔21的内壁之间的摩擦，限位柱11上与仿形孔21接触的部分设有滚轮110，当限位柱11沿着仿形孔21的内壁移动时，滚轮110与仿形孔21的内壁之间产生滚动摩擦而非滑动摩擦，能够有效提升操作手感。
[0028]
上述限位导向机构的一种优选的实施例如图2所示，至少包括第一滑轨12、第一滑块120、第二滑轨13以及第二滑块130。第一滑轨12与机架4的顶部固定连接，且第一滑轨12沿水平方向延伸。第一滑块120与第一滑轨12滑动连接。第二滑轨13与第一滑块120固定连接，第二滑轨13沿水平方向延伸，但延伸方向垂直于第一滑轨12。第二滑块130与第二滑轨13滑动连接，且铣削设备1与第二滑块130固定连接。在上述结构的引导下，所述铣削设备1能够在平面范围内朝任意方向移动。
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铣削设备1的一种优选实施例如图4所示，铣削设备1包括用于仿铣工作的铣刀100以及包裹在铣刀100外部的移动支架10。由于铣刀100是现有设备，在其表面加工螺纹连接孔等较为困难，因此设计移动支架10来固定住铣刀100，铣削设备1外接的部件均与移动支架10固定连接，此时可在移动支架10上设计相应的螺纹连接孔即可固定外接的各个部件，有助于降低设计与生产的难度。对应的，限位柱11固定设于移动支架10的上端面上，上述第二滑块130也与移动支架10固定连接。进一步的，为了方便控制铣削设备1移动，铣削设备1的两侧还固定连接有把手14。
[0030]
考虑到不同的木材厚度不同，而上述方案中铣削设备1只能在一个平面内移动，难以适应不同厚度的木材，因此在优选的实施例中，木材榫孔仿铣装置还包括工作台3和底座5。底座5与机架4固定连接，工作台3位于底座5的下方，且工作台3与底座5之间设有升降设备，升降设备能够控制工作台3上下移动，以使得铣削设备1能够接触放置于工作台3上的木材，同时还能够通过调整高度控制铣削设备1铣削出的榫孔的深度，以满足实际需要。
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其中，上述升降设备优选的包括螺杆传动装置60以及传动杆63。螺杆传动装置60是一种常见的传动机构，通过螺纹传动的原理将旋转运动转化为直线运动，由于现有技术中应用较多，具体的内部结构在此不多做赘述。传动杆63设于螺杆传动装置60与工作台3之
间并沿竖直方向延伸设置，螺杆传动装置60控制传动杆63沿竖直方向移动，以此来调整工作台3的高度。在进一步的优选实施例中，为了保证工作台3平稳升降，传动杆63与工作台3之间还设有托板62，托板62固定连接有竖向限位板61，底座5包括一个竖向壁面51，竖向限位板61抵靠于竖向壁面51上。竖向壁面51能够引导竖向限位板61，进而引导托板62始终沿竖直方向移动而不会发生向后的晃动，而且传动杆63施加于工作台3上的力分布更加均匀。为了增强托板62与竖向限位板61之间的连接稳定性，托板62与竖向限位板61之间还固定设有支撑板64。
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总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。