专利名称：自动快速换刀电脑雕刻机的制作方法
技术领域：
本实用新型属机电一体化技术领域，它涉及一种自动快速换刀电脑雕刻机。
电脑雕刻机的基本原理是，把在计算机上用专业雕刻CAD/CAM软件设计好的文件或数据输出到数控雕刻机，雕刻机内部的控制系统对接收到的数据进行处理，控制步进电机或伺服电机按控制数据的要求进行机械移动，利用刀具旋转切割来完成雕刻加工，从而得到所需的产品。电脑雕刻机可以对金属和非金属材料进行三维立体雕刻，主要应用于广告标牌、装饰礼品、模具模型和木器加工等行业。在进行实物雕刻时，由于形状的要求，如多种平面、斜面、曲面、沟槽等，要用不同的刀具来完成，普通的电脑雕刻机在加工过程中，往往需要多次手动更换刀具，这样不仅影响了工作效率，而且容易造成差错，使零件质量得不到保证。
本实用新型的目的是为了克服目前电脑雕刻机手动换刀的缺陷，它提供了一种新颖的快速换刀结构，应用计算机定位和气动夹头自动从刀座中选取刀具，从而使电脑雕刻机自动快速换刀成为现实。
自动快速换刀电脑雕刻机的应用原理是在雕刻机的台面边缘位置加装一个刀座，刀座主要用于放置备用刀具，一般有4～5个刀位，每个刀位的位置其座标点为(X1，Y1)、(X2，Y2)、(X3、Y3)……，它们与台面座标原点(X0，Y0)是相对确定的。根据所需加工零件的形状，预先由工艺决定使用刀具的规格和次序，并按工艺要求编写计算机程序。当进入实际加工时，雕刻机执行预设程序，工艺步骤为寻找刀位 选择刀具 切削加工 寻找刀位 更换刀具 切削加工 最终完成加工。在整个过程中，由计算机实现雕刻头的定位(即刀具位置的寻找和雕刻头的回位)，而刀具的快速夹持是由雕刻头气动夹头来实现的，气动夹头的动力气源是普通气泵。
由于上述技术特征，本实用新型利用电脑雕刻机自身的计算机系统、带有气动夹持装置的雕刻头和用于放置刀具的刀座，就可以快速准确地更换不同规格的刀具，实现了雕刻加工复杂形状的零件过程中的自动换刀，满足了提高工作效率和质量水平的要求。因此，本实用新型是在普通三维电脑雕刻机基础上发展创新的结果，可在应用电脑雕刻机制作时简化操作、提高工效、降低成本，从而增强了电脑雕刻机的使用效能。
以下结合附图对本实用新型的实施方式作进一步描述
图1本实用新型的示意图(主视图)；图2本实用新型的示意图(俯视图)；图3本实用新型刀座的放大图；图4本实用新型刀座的剖视图。
本实用新型是一个带有气动夹头的雕刻头和刀座装置的三维运动电脑雕刻机，通过计算机控制可以使雕刻头进行横向(X方向和Y方向)和纵向(Z方向)的移动，雕刻头通过气动夹头夹持刀具作旋转运动。刀座装置由刀座与若干个固定套组成，用于放置刀具并给予定位。雕刻头气动夹头能够从刀座中更换不同直径尺寸的刀具，达到自动快速的效果。
作为实施例的自动快速换刀电脑雕刻机由雕刻机本体1、工作台面2、刀座3、雕刻头4、气动夹头5、套6等组成。电脑雕刻机由计算机控制，通过步进电机驱动机械传动装置使雕刻头移动，雕刻头的气动夹头可以通过气源夹持刀具并通过电机旋转，刀座用于放置刀具，其位置(X1，Y1)、(X2，Y2)……与雕刻机中心位置(X0，Y0)是确定的。加工前根据零件的形状制定工艺并编制加工程序存入雕刻机计算机系统。加工开始后，雕刻头4执行加工程序，第一步雕刻头移动到刀座3上方首先寻找第一只刀具，位置为(X1，Y1)，在气泵的作用下，气动夹头5夹持住刀具，按程序对安装在工作台面2上的零件7进行切削直至完成该规格刀具的加工。第二步雕刻头停止旋转，返回刀座(X1，Y1)位置，松开夹头放下第一只刀具，再寻找第二只刀具，位置为(X2，Y2)，夹持刀具后按程序再对零件进行进一步的切削直至完成该规格刀具的加工。第三步、第四步……即是寻找第三只、第四只……刀具再进行切削加工，均重复第二步的过程。当所有预定程序全部结束后，就完成了零件的加工。在以上每个步骤中，雕刻头气动夹头返回零件加工时的位置由计算机预先设定。为了使刀座具有通用性，刀座上各孔的孔径大小一致，不同直径规格的刀具的放置是通过内径尺寸与之相同的固定套6来配合的。
权利要求1.一种自动快速换刀电脑雕刻机，由三维电脑雕刻机本体1、工作台面2、刀座3、雕刻头4、气动夹头5、固定套6等组成。由计算机控制可以使雕刻头进行横向和纵向的移动，雕刻头通过气动夹头夹持刀具作旋转运动，刀座用于放置多个刀具。执行预设程序后，雕刻头气动夹头可以从刀座中更换所需的刀具。
2.一种如权利要求1所述的自动快速换刀电脑雕刻机，其特征是雕刻头4夹持刀具的装置是气动夹头5，气动夹头的夹持力由普通气泵提供。
3.一种如权利要求1所述的自动快速换刀电脑雕刻机，其特征是由刀座3与若干个固定套6组成的刀座装置，用于放置刀具并给予定位。刀座上各孔的孔径大小一致，不同直径规格的刀具的放置是通过内径尺寸与之相同的固定套来配合的。
专利摘要一种自动快速换刀电脑雕刻机，带有气动夹头的雕刻头和刀座装置，由计算机控制雕刻头可以进行三维方向的移动，雕刻头通过气动夹头夹持刀具作旋转运动。刀座装置由刀座与固定套组成，用于放置刀具并给予定位。雕刻头气动夹头能够根据预设程序从刀座中快速准确地更换不同规格尺寸的刀具，实现了雕刻加工复杂形状的零件过程中的自动换刀，满足了效率和质量的要求。本实用新型是在普通电脑雕刻机基础上的发展和创新，可在应用电脑雕刻机时简化操作、提高工效、降低成本，从而增强电脑雕刻机的使用效能。
文档编号B44B1/00GK2695256SQ20042002628
公开日2005年4月27日 申请日期2004年4月14日 优先权日2004年4月14日
发明者寿姜晔, 潘蓉 申请人:南京威克曼科技实业有限公司