专利名称：轻盈便携型数控切割机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轻盈便携型数控切割机，可分解后轻盈便携地搬
移到不同的作业位置，组合后按设定的数控程序进行不同几何形状的数控火焰切割作业。 作业完成后可轻盈便携地分解转移重新组合再次作业或收藏保管。
技术背景现有数控切割机，除了体积庞大售价昂贵的龙门式之外，便携式数控 切割机(以下简称便携切割机)存在以下缺陷部分便携切割机数控系统与运动主机组成 一体，沉重而搬移不便；部分便携切割机结构过于繁琐，采用减速机构，既增加了自重，又增 加了减速器传动间隙运行误差；部分便携切割机虽采用轻便导轨，但滚动摩擦的运行精度 难以保证；部分便携切割机虽采用齿轮齿条较精确传动，但增加了主机和导轨自重，沉重而 搬移不便。因此，简化结构，体现功能，确保精度，减轻自重和实现轻盈便携是当前技术发展 和进步的必然趋势。 实用新型内容本机设计理念是以最轻的重量和最简洁的结构实现最理想的功 能和精度。体小质轻的数控系统控制指令通过电缆插头与具有纵向、横向和垂直运动功能 的轻盈小车相连，在具有导向和保证运行精度功能的导轨上运行。
1.导轨部分 经精加工和校直后的带齿条圆导轨(8)和矩形导轨(12)，通过弹簧垫圈(33、36)、 内六角螺钉(34、35)和开槽高螺母(31)与轻质铝合金导轨支承(17)连接成一体，并在检 验平板上调整好几何精度。每台便携切割机备两副导轨，两者各个导轨支承(17)底平面均 在同一基准平面上；两副导轨的带齿条圆导轨(8)的轴线和矩形导轨(12)的上平面须修整 到等高。带齿条圆导轨(8)中齿条的端部和尾部各修整到半个齿距；两副导轨的两端分别 各有供相互衔接用的衔接孔(37)和衔接体(38)，使之衔接后通过紧固螺旋副(39)，使导轨 可不断地接长延伸，以供切割大型工件的需要。 2.纵向运动部分 小车下部各有两个V形滚轮(7)和圆柱滚轮(ll)，分别在带齿条圆导轨(8)和矩 形导轨(12)上按圆导轨轴线的导向运行。小车内部纵向驱动步进电机(9)轴端的纵向驱动 齿轮(10)与带齿条圆导轨(8) —侧的齿条相啮合后产生相对纵向运动，以确保运行精度。 3.横向运动部分 横向进给齿条杆(2)上有横向进给导向键(l)，与固定在小车上的横向导向滑道
(4) 配合，使其只能作轴向移动，而不能旋转。横向驱动步进电机(14)轴端的横向驱动齿 轮(16)与横向进给齿条杆(2)相啮合后产生相对横向运动。横向进给齿条杆(2)上的横 向进给导向键(l)，能无障碍地顺利穿行两端的开口型滚动直线球轴承(GB/T16940-1997)
(5) 。横向进给齿条杆(2) —端有带割炬(25)并由行星齿轮减速电机(24)驱动的有限位 装置的垂直升降机构(23)。垂直升降机构(23)的结构和功能见下一节垂直运动部分。 4.垂直运动部分 升降机构(23)中的升降座架(46)的轴孔套入横向进给齿条杆(2)和横向进给导 向键(1)轴端，并由哈夫锁定。行星齿轮减速电机(24)轴端的升降齿轮(45)与升降齿条 (41)啮合，并通过升降杆(40)和托架(44)带动割炬(25)升降。增加可调的升降限位挡板
3(42)和限位缓冲弹簧(43)。下降时，限位缓冲弹簧(43)被压縮负荷加大，能将行星齿轮减 速电机(24)的运行惯性制动。 5.平衡部分 平衡齿条杆(3)的相对运动是由与横向进给齿条杆(2)及平衡齿条杆(3)同时相 啮合的过桥齿轮轴承座(13)轴端的过桥齿轮(15)驱动的。平衡齿条杆(3)穿行于两端的 闭型滚动直线球轴承(GB/T16940-1997) (6)。 6.提高运动精度的措施 为避免因圆周率Ji是无限不循环小数使Ji X模数=齿距的计算值也为无限不循 环小数而造成运行时积累误差过大，因此纵向和横向齿轮齿条的模数均采用非标模数，以 确保齿距的理论值为优先数。
图1是纵向和横向运动立体示意图； 图2是体现纵向运动形式的整机正面外形视图； 图3是两副导轨对接的俯视图； 图4是单个导轨在导轨支承中心位置剖切时的剖视图； 图5是横向运动垂直剖切时的剖视图； 图6是横向运动水平剖切时的剖视图； 图7是平衡运动垂直剖切时的剖视图； 图8是升降机构在小车侧面方向的视图； 图9是升降机构在小车正面方向的视图。
具体实施方式
1.机械系统 采用本说明书"实用新型内容"和"说明书附图"所述的内容和要求，确保机械系
统的制造精度和装配精度。 2.数控系统 数控系统运动指令如下 (1)纵向运动 纵向进退运动指令——纵向步进电机驱动器工作——驱动纵向步进电机(9)，轴 端齿轮(10)与带齿条圆导轨(8)啮合作相对运动——小车纵向前进或后退。
(2)横向运动 横向进退运动指令——横向步进电机驱动器工作——驱动横向步进电机(14)，轴 端齿轮(16)与横向进给齿条杆(2)啮合作相对运动——横向进给齿条杆(2)前进或后退。 (3)垂直运动 垂直升降运动指令——驱动行星齿轮减速电机(24)——轴端齿轮(45)与升降齿 条(41)啮合——升降杆(40)和托架(44)带动割炬(25)升降。
(4)点火 点火指令——高压脉冲点火器工作产生脉冲高压——点火。
4[OO37] (5)切割氧的开启或关闭 切割氧的开启或关闭指令——电磁阀(22)动作——切割氧的开启或关闭。 (6)调整 运动精度调试和运动速度变化由数控系统调整。 3.气路系统 切割所用的氧气和乙炔气通过皮管连接到小车顶部的气路管接头(21)，并通过皮 管与割炬(25)相连接。
权利要求一种轻盈便携型数控切割机，由相互独立可分体和组合的数控系统、小车和导轨组成，其特征是小车下部各有两组V形滚轮(7)和圆柱滚轮(11)，分别与带齿条圆导轨(8)和矩形导轨(12)相接触，按圆导轨轴线为导向，由纵向驱动步进电机(9)轴端的纵向驱动齿轮(10)与带齿条圆导轨(8)一侧的齿条相啮合传动；横向进给齿条杆(2)上有横向进给导向键(1)，与固定在小车上的横向导向滑道(4)相配合为导向，由横向驱动步进电机(14)轴端的横向驱动齿轮(16)与横向进给齿条杆(2)相啮合传动；平衡齿条杆(3)是与横向进给齿条杆(2)同时相啮合的过桥齿轮轴承座(13)轴端的过桥齿轮(15)作逆向驱动；横向进给齿条杆(2)一端有带割炬(25)并由齿轮减速电机(24)驱动的有限位装置的垂直升降机构(23)。
2. 根据权利要求l所述的轻盈便携型数控切割机，其特征是导轨结构中，其中有一根 应是与小车V形滚轮相接触作导向，齿轮齿条啮合的带齿条圆导轨(8)。
3. 根据权利要求1所述的轻盈便携型数控切割机，其特征是横向进给齿条杆(2)上 有横向进给导向键(l)，能无障碍地顺利穿行两端的开口型滚动直线球轴承(5)并与固定 在小车上的横向导向滑道(4)滑动配合。
4. 根据权利要求1所述的轻盈便携型数控切割机，其特征是升降机构(23)有升降限 位挡板(42)和限位缓冲弹簧(43)。
专利摘要一种轻盈便携型数控切割机。小车下部V形滚轮(7)和圆柱滚轮(11)分别在圆导轨(8)和矩形导轨(12)上按圆导轨轴线的导向运行。步进电机(9)的轴端齿轮(10)与带齿条圆导轨(8)一侧的齿条啮合并作纵向运动。横向齿条杆(2)上的导向键(1)与固定的导向滑道(4)配合使横向齿条杆(2)只能轴向移动而不能旋转。步进电机(14)的轴端齿轮(16)与横向齿条杆(2)啮合并作横向运动，并穿越两端开口型滚动直线球轴承(5)。与横向齿条杆(2)及平衡齿条杆(3)同时啮合的过桥齿轮(15)驱动平衡齿条杆(3)反向运行。齿轮齿条模数采用非标，确保齿距理论值为优先数，避免积累误差。升降机构增设限位挡板(42)和缓冲弹簧(43)，避免升降机构惯性下滑。
文档编号B23K7/06GK201493587SQ20092000338
公开日2010年6月2日 申请日期2009年1月19日 优先权日2009年1月19日
发明者张子硕 申请人:张子硕