专利名称：粗雕精雕为一体的多刀排数控雕刻机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种雕刻机，特别涉及一种粗雕精雕为一体的多刀排数控雕刻机。
背景技术：
在目前现有的技术中，雕刻机的工作程序是先进行粗雕工序，然后停机更换精 雕刀具，并调整精雕刀具的定位方可进行下道精雕工序。这样不仅使得工作效率降低， 而且由于两次装卸刀具，使得刀具基准产生误差，并影响了雕刻工件尺寸精度，而破坏 了工艺品的细致性与样品不一致性。
发明内容
本发明针对现有的数控立体雕刻机存在上述弊端，提供一种粗雕精雕为一体的 多刀排数控雕刻机。它具有工作效率高，而且精度好，所雕刻工件精致。本发明的目的是通过下列技术方案来实现一种粗雕精雕为一体的多刀排数控 雕刻机，其底座上平行设置一工作台及竖立一龙门架。在龙门架上固定有两根横梁前横梁和后横梁；前横梁上设有粗雕刀排机架， 后横梁上设有精雕刀排机架；精雕刀排机架通过横向运动机构与后横梁相连；粗雕刀排 机架和精雕刀排机架之间由粗精刀架联板连接固定在一起。一精雕刀排垂直运动拖板和 一粗雕刀排垂直运动拖板各自通过精雕刀排垂直运动机构和粗雕刀排垂直运动机构分别 连接在精雕刀排机架和粗雕刀排机架上。在精雕刀排垂直运动拖板下安有一排精雕刀 具，在粗雕刀排垂直运动拖板下安有一排粗雕刀具。在工作台下方设有纵向运动机构，上方设有工件夹紧装置。本发明同时安装粗雕刀排和精雕刀排，并且粗雕刀排和精雕刀排的横向运动、 纵向运动为同一横向运动机构和同一纵向运动机构完成，而粗雕刀排和精雕刀排又可在 粗雕刀排垂直运动拖板和精雕刀排垂直运动拖板的带动下各自独立作上、下垂直运动。 本发明在粗雕工序完成后不必停机更换精雕刀具，工作效率高，定位准确，雕刻工件的 尺寸精度高，可使粗、精刀排雕刻到工件360°内的任意部位，并能保证工艺品的细致性 与样品的一致性。
图1是本发明主视立体结构示意图；图2是本发明后视立体结构示意图；图3是本发明粗刀排机架的局部结构示意图；图4是旋转梅花顶针的运动结构立体图；图5是本发明俯视立体结构示意图。图中底座1、工作台2、龙门架3、前横梁4、后横梁5、粗雕刀排机架6、精 雕刀排机架7、横向运动伺服驱动电机8、横向运动丝杠9、横向运动轴承架10、横向运
4动螺母11、横向运动凸导轨12、横向运动凹导轨13、粗雕刀排横向运动凸导轨14、粗 雕刀排横向运动凹导轨15、粗精刀排机架横向运动联板16、粗雕刀排垂直运动拖板17、 精雕刀排垂直运动拖板18、粗雕刀具19、精雕刀具20、精雕刀排垂直运动伺服驱动电 机21、精雕刀排垂直运动丝杠22、精雕刀排垂直运动轴承架23、精雕刀排垂直运动螺母 24、精雕刀排垂直运动凸导轨25、精雕刀排垂直运动凹导轨26、粗雕刀排垂直运动伺服 驱动电机27、粗雕刀排垂直运动丝杠28、粗雕刀排垂直运动轴承架29、粗雕刀排垂直运 动螺母30、粗雕刀排垂直运动凸导轨31、粗雕刀排垂直运动凹导轨32、纵向运动伺服电 机33、纵向运动丝杠34、纵向运动轴承架35、纵向运动螺母36、纵向运动凸导轨37、纵 向运动凹导轨38、旋转梅花顶针39、旋转梅花顶针支撑架40、传动链条41、链轮固定架 42、旋转梅花顶针伺服驱动电机43、涡轮减速箱44、链轮45、伸缩夹紧顶针46、伸缩夹 紧顶针支撑架47、伸缩夹紧顶针手轮48。
具体实施例方式参见图1-图5，本发明是一种粗雕精雕为一体的多刀排数控雕刻机，其底座1上 平行设置一工作台2及竖立一龙门架3。在龙门架3上固定有两根横梁前横梁4和后横梁5 ；前横梁4上设有粗雕刀排 机架6，后横梁5上设有精雕刀排机架7 ；精雕刀排机架7通过横向运动机构与后横梁5 相连。参见图2，所述的横向运动机构包括安装在后横梁5上的横向运动伺服驱动电机 8、横向运动丝杠9、横向运动轴承架10，安装在精雕刀排机架7上的横向运动螺母11， 以及安装在后横梁5上的横向运动凸导轨12和与之匹配安装在精雕刀排机架7上的横向 运动凹导轨13 ；所述横向运动丝杠9由横向运动轴承架10支撑，顶端与横向运动伺服驱 动电机8相连，由横向运动伺服驱动电机8带动其旋转；横向运动丝杠9与横向运动螺母 11螺接，当横向运动伺服驱动电机8开启时，横向运动丝杠9的旋转使横向运动螺母11 作横向运动，通过安装在精雕刀排机架7上的横向运动凹导轨13和安装在后横梁5上的 横向运动凸导轨12间的相互滑动作用，使精雕刀排机架7相对于后横梁5作左、右横向 运动。在粗雕刀排机架6上同样设有粗雕刀排横向运动凹导轨15;与其匹配，在前横梁 4上设有粗雕刀排横向运动凸导轨14 ；粗雕刀排机架6和精雕刀排机架7之间由粗精刀排 机架横向运动联板16连接在一起，这样，当精雕刀排机架7横向运动时，则带动粗雕刀 排机架6 —起作横向同步运动。参见图1、图3和图5，一精雕刀排垂直运动拖板18和一粗雕刀排垂直运动拖 板17各自通过精雕刀排垂直运动机构和粗雕刀排垂直运动机构分别连接在精雕刀排机架 7和粗雕刀排机架6上。精雕刀排垂直运动拖板18下部安装有一排精雕刀具20，粗雕刀 排垂直运动拖板17下部安装有一排粗雕刀具19。所述的精雕刀排垂直运动机构包括设在 精雕刀排机架7上的精雕刀排垂直运动伺服驱动电机21、精雕刀排垂直运动丝杠22、精 雕刀排垂直运动轴承架23，安装在精雕刀排垂直运动拖板18上的精雕刀排垂直运动螺母 24，以及安装在精雕刀排机架7上的精雕刀排垂直运动凸导轨25和与之匹配安装在精雕 刀排垂直运动拖板18上的精雕刀排垂直运动凹导轨26。所述精雕刀排垂直运动丝杠22 由精雕刀排垂直运动轴承架23支撑，顶端与精雕刀排垂直运动伺服驱动电机21相连，由 精雕刀排垂直运动伺服驱动电机21带动其旋转；精雕刀排垂直运动丝杠22与精雕刀排垂
5直运动螺母24螺接，当精雕刀排垂直运动伺服驱动电机21开启时，精雕刀排垂直运动丝 杠22的旋转使精雕刀排垂直运动螺母24作垂直运动，通过安装在精雕刀排机架7上的精 雕刀排垂直运动凸导轨25和安装在精雕刀排垂直运动拖板18上的精雕刀排垂直运动凹导 轨26间的相互滑动作用，使精雕刀排垂直运动拖板18相对于精雕刀排机架7作上、下垂 直运动。精雕刀排垂直运动拖板18即带动精雕刀具20作上、下垂直运动。所述粗雕刀排垂直运动机构的结构和作用与精雕刀排垂直运动机构的结构和作 用完全相同粗雕刀排垂直运动机构包括设在粗雕刀排机架6上的粗雕刀排垂直运动伺 服驱动电机27、粗雕刀排垂直运动丝杠28、粗雕刀排垂直运动轴承架29，安装在粗雕刀 排垂直运动拖板17上的粗雕刀排垂直运动螺母30，以及安装在粗雕刀排机架6上的粗雕 刀排垂直运动凸导轨31和与之匹配安装在粗雕刀排垂直运动拖板17上的粗雕刀排垂直运 动凹导轨32 ；所述粗雕刀排垂直运动丝杠28由粗雕刀排垂直运动轴承架29支撑，顶端 与粗雕刀排垂直运动伺服驱动电机27相连，由粗雕刀排垂直运动伺服驱动电机27带动其 旋转·’粗雕刀排垂直运动丝杠28与粗雕刀排垂直运动螺母30螺接，当粗雕刀排垂直运动 伺服驱动电机27开启时，粗雕刀排垂直运动丝杠28的旋转使粗雕刀排垂直运动螺母30 作垂直运动，通过安装在粗雕刀排机架6上的粗雕刀排垂直运动凸导轨31和安装在粗雕 刀排垂直运动拖板17上的粗雕刀排垂直运动凹导轨32间的相互滑动作用，使粗雕刀排垂 直运动拖板17相对于粗雕刀排机架6作上、下垂直运动。粗雕刀排垂直运动拖板17即 带动粗雕刀具19作上、下垂直运动。通过上述的两组垂直运动机构，粗雕刀排垂直运动拖板17和精雕刀排垂直运动 拖板18可以各自沿着导轨作独立的垂直运动。参见图1-图5，在本发明的工作台2下方设有纵向运动机构，上方设有工件夹紧
直ο所述的纵向运动机构包括固定设在底座1上的纵向运动伺服电机33、纵向运动 丝杠34、纵向运动轴承架35，固定安装在工作台2上的纵向运动螺母36，以及固定在底 座1上的纵向运动凸导轨37和与之匹配的固定在工作台2上的纵向运动凹导轨38。所述 纵向运动丝杠34由纵向运动轴承架35支撑，顶端与纵向运动伺服电机33相连，由纵向 运动伺服电机33带动其旋转；纵向运动丝杠34与纵向运动螺母36螺接，当纵向运动伺 服电机33开启时，纵向运动丝杠34的旋转使纵向运动螺母36作纵向运动，通过安装在 底座1上的纵向运动凸导轨37和安装在工作台2上的纵向运动凹导轨38间的相互滑动作 用，使工作台2相对于底座1作纵向运动。所述的工件夹紧装置包括设置在工作台2后部的一排-旋转梅花顶针39、旋转梅 花顶针支撑架40、传动链条41、链轮固定架42、旋转梅花顶针伺服驱动电机43和涡轮减 速箱44，以及设置在工作台2前部的伸缩夹紧顶针46、伸缩夹紧顶针支撑架47和伸缩夹 紧顶针手轮48。旋转梅花顶针支撑架40固定在工作台2上，在旋转梅花顶针支撑架40 上安装有2-12个旋转梅花顶针39。参见图2和图4，每个旋转梅花顶针39都分别连接 在相对的链轮固定架42中的链轮45上，链轮固定架42的链轮45之间由传动链条41串 接，传动链条41连接在涡轮减速箱44的输出端上，涡轮减速箱44和旋转梅花顶针伺服 驱动电机43的输出端相接。当旋转梅花顶针伺服驱动电机43启动时，通过涡轮减速箱 44减速控制，传动链条41带动链轮固定架42中的链轮45旋转，使旋转梅花顶针39转
6动。参见图1和图4，在旋转梅花顶针39顶端锥体上铣削有4道刀槽，它使得一可以 拨动工件旋转；二可以用锥顶部顶入工件中心起到定位作用。在本发明工作台2前部的 伸缩夹紧顶针支撑架47上装有2-12个与旋转梅花顶针39相对的伸缩夹紧顶针46，伸缩 夹紧顶针46的另一端安有伸缩顶针手轮48。通过伸缩顶针手轮48的旋转，伸缩夹紧顶 针46作直线运动将工件夹紧，以便于雕刻加工。在旋转梅花顶针伺服驱动电机43的驱 动下，通过涡轮减速箱44及传动链条41的作用，使工件转动，这样可使粗、精刀排雕刻 到工件360°内的任意部位。 在上述粗雕精雕为一体的多刀排数控雕刻机中所述的旋转梅花顶针伺服驱动电 机43、纵向运动伺服电机33、精雕刀排垂直运动伺服驱动电机21和粗雕刀排垂直运动伺 服驱动电机27、以及横向运动伺服驱动电机8均与电子控制系统分别连接，并接受电子 控制系统的控制，并根据工件形状及尺寸编成程序。上述伺服驱动电机将按着程序编程 的步骤完成各自运动。本发明仅涉及的是雕刻机的机械部分，其电控系统及程序编程未 限定在本发明的保护范围内，并且采用的都是现有的市售产品，其原理本说明书中不再 赘述。
权利要求
1.一种粗雕精雕为一体的多刀排数控雕刻机，其底座上平行设置一工作台及竖立一 龙门架；其特征在于在龙门架上固定有两根横梁前横梁和后横梁；前横梁上设有粗雕刀排机架，后横 梁上设有精雕刀排机架；在工作台下方设有纵向运动机构，工作台上方设有工件夹紧装 置；粗雕刀排和精雕刀排的横向运动为同一横向运动机构完成；相对于粗雕刀排和精雕 刀排的纵向运动为同一纵向运动机构完成；而粗雕刀排和精雕刀排又可在精雕刀排垂直 运动拖板和精雕刀排垂直运动拖板的带动下各自独立作上、下垂直运动。
2.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于精雕刀排机架通过横向运动机构与 后横梁相连；粗雕刀排机架和精雕刀排机架之间由粗精刀架联板连接固定在一起；一精 雕刀排垂直运动拖板和一粗雕刀排垂直运动拖板各自通过精雕刀排垂直运动机构和粗雕 刀排垂直运动机构分别连接在精雕刀排机架和粗雕刀排机架上；在精雕刀排垂直运动拖 板下安有一排精雕刀具，在粗雕刀排垂直运动拖板下安有一排粗雕刀具。
3.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于所述的横向运动机构包括安装在后 横梁上的横向运动伺服驱动电机、横向运动丝、横向运动轴承架，安装在精雕刀排机架 上的横向运动螺母，以及安装在后横梁上的横向运动凸导轨和与之匹配安装在精雕刀排 机架上的横向运动凹导轨；所述横向运动丝杠由横向运动轴承架支撑，顶端与横向运动 伺服驱动电机相连，由横向运动伺服驱动电机带动其旋转；横向运动丝杠与横向运动螺 母螺接。
4.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于在粗雕刀排机架上设有粗雕刀排横 向运动凹导轨；与其匹配，在前横梁上设有粗雕刀排横向运动凸导轨。
5.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于所述的精雕刀排垂直运动机构包括 设在精雕刀排机架上的精雕刀排垂直运动伺服驱动电机、精雕刀排垂直运动丝杠、精雕 刀排垂直运动轴承架，安装在精雕刀排垂直运动拖板上的精雕刀排垂直运动螺母，以及 安装在精雕刀排机架上的精雕刀排垂直运动凸导轨和与之匹配安装在精雕刀排垂直运动 拖板上的精雕刀排垂直运动凹导轨；所述精雕刀排垂直运动丝杠由精雕刀排垂直运动轴 承架支撑，顶端与精雕刀排垂直运动伺服驱动电机相连，由精雕刀排垂直运动伺服驱动 电机带动其旋转；精雕刀排垂直运动丝杠与精雕刀排垂直运动螺母螺接。
6.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于所述的粗雕刀排垂直运动机构包括 设在粗雕刀排机架上的粗雕刀排垂直运动伺服驱动电机、粗雕刀排垂直运动丝杠、粗雕 刀排垂直运动轴承架，安装在粗雕刀排垂直运动拖板上的粗雕刀排垂直运动螺母，以及 安装在粗雕刀排机架上的粗雕刀排垂直运动凸导轨和与之匹配安装在粗雕刀排垂直运动 拖板上的粗雕刀排垂直运动凹导轨，所述粗雕刀排垂直运动丝杠由粗雕刀排垂直运动轴 承架支撑，顶端与粗雕刀排垂直运动伺服驱动电机相连，由粗雕刀排垂直运动伺服驱动 电机带动其旋转；粗雕刀排垂直运动丝杠与粗雕刀排垂直运动螺母螺接。
7.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于所述的纵向运动机构包括固定设在 底座上的纵向运动伺服电机、纵向运动丝杠、纵向运动轴承架，固定安装在工作台上的 纵向运动螺母，以及固定在底座上的纵向运动凸导轨和与之匹配的固定在工作台上的纵 向运动凹导轨；所述纵向运动丝杠由纵向运动轴承架支撑，顶端与纵向运动伺服电机相 连，由纵向运动伺服电机带动其旋转；纵向运动丝杠与纵向运动螺母螺接。
8.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于所述的工件夹紧装置包括设置在 工作台后部的一排旋转梅花顶针、旋转梅花顶针支撑架、传动链条、链轮固定架、旋转 梅花顶针伺服驱动电机和涡轮减速箱，以及设置在工作台前部的伸缩夹紧顶针、伸缩夹 紧顶针支撑架和伸缩夹紧顶针手轮；旋转梅花顶针支撑架固定在工作台上，每个旋转梅 花顶针都分别连接在相对的链轮固定架中的链轮上，链轮固定架的链轮之间由传动链条 串接，传动链条连接在涡轮减速箱的输出端上，涡轮减速箱和旋转梅花顶针伺服驱动电 机的输出端相接；所述的伸缩夹紧顶针支撑架上装有与旋转梅花顶针相对的伸缩夹紧顶 针，伸缩夹紧顶针的另一端安有伸缩顶针手轮。
9.根据权利要求8所述的雕刻机，其特征在于在旋转梅花顶针支撑架上安装有 2-12个旋转梅花顶针；所述伸缩夹紧顶针支撑架上装有2-12个与旋转梅花顶针相对的伸 缩夹紧顶针。
10.根据权利要求8或9所述的雕刻机，其特征在于在旋转梅花顶针顶端锥体上铣 削有4道刀槽。
全文摘要
本发明属于一种粗雕精雕为一体的多刀排数控雕刻机。其底座上平行设置一工作台及竖立一龙门架，在龙门架上固定有两根横梁，前横梁上设有粗雕刀排机架，后横梁上设有精雕刀排机架，粗雕刀排机架和精雕刀排机架之间由粗精刀架联板连接固定在一起，使粗雕刀排和精雕刀排的横向运动同一横向运动装置完成。而粗雕刀排和精雕刀排又可由各自的垂直运动机构控制作独立的上、下垂直运动。并且，本发明的纵向运动也为同一纵向运动装置完成。本发明在粗雕工序完成后不必停机更换精雕刀具，工作效率高，定位准确，雕刻工件的尺寸精度高，并能保证工艺品的细致性与样品的一致性。
文档编号B44B3/00GK102009558SQ20101050287
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月12日 优先权日2010年10月12日
发明者卓旦忠 申请人:卓旦忠