专利名称：泡沫塑料机械加工机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种泡沫塑料机械加工领域，尤其是指一种泡沫塑料机 械加工机。
背景技术：
当前，泡沫塑料在包装材料中应用得非常广泛，现用于包装的泡沫塑料 产品多采用模塑成形，需要先按产品形状设计并加工出模具，再利用泡沫塑 料原料通过模具生产出一定形状的泡沬塑料产品，产品形状由模具控制。这 种泡沫塑料产品不仅模具设计麻烦且费用昂贵，而且其形状稍有变化即需要 重新设计模具，适应性不强。为此，如何采取低成本、简捷的方式将即有的泡沬塑料材料加工成一定形状的包装产品成为业界的研究重点。中国发明专利第ZL 03134410.0号即公 开了一种聚苯乙烯泡沫塑料模型的快速成型方法及其数控加工设备，其结合 了快速成型技术和电热刀具切割原理，首先，使用通用CAD软件建立零件的 CAD模型，通过CAD软件的接口输出零件的STL格式文件，由数据准备软 件将零件的STL格式文件转变成多层加工数据文件，再由步进电机根据每层 零件轮廓数据带动电热刀切割出一层聚苯乙烯泡沫塑料模型的轮廓，再将所 有聚苯乙烯泡沬塑料层叠加在一起形成完整的零件聚苯乙烯泡沫塑料模型。 这种加工方式及设备使得模型的制造成本大大降低、加工精度得到提高，特 别适合单件或小批模样的生产。但这种加工设备只能先利用片状的泡沬塑料 切割出一层模型轮廓，再将多层轮廓叠加来构成一个完整的模型，其不能直 接加工出形状复杂的模型，适用性存在一定缺陷。另外，现有的小型泡沫塑 料加工设备一般不能完成圆柱或圆孔的加工，尤其是机械式的圆柱圆孔加工。《腿動容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种泡沬塑料机械加工机，其 结构简单，可加工复杂形状的泡沬塑料产品，通用性强，费用低廉且安全实用。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案 一种泡沬塑料机 械加工机，包括机台、固定于机台一端的坯料夹紧座、设于机台上的X-Y轴 二维位移机构、设于X-Y轴二维位移机构上而可随之进行二维移动的刀具座、设于刀具座上的电热刀具及为电热刀具供电的电源装置。所述刀具座包括底板、立柱、刀架及用于夹持电热刀具的刀具夹板，所述底板固定于X-Y轴二 维位移机构上；立柱可旋转地垂直设置于底板上；所述刀架可升降地设于立 柱上，并可随立柱一起旋转；所述刀具夹板可旋转地设置于刀架上。优选地，所述坯料夹紧座包括架体、转轴、固定于转轴一端的坯料夹以 及固定于转轴的另一末端、用于旋转转轴以调节坯料夹角的手轮、控制手轮 转动的定位插销，手轮上还设有用于确定手轮转动角度的旋转角度刻度线。优选地，所述X-Y轴二维位移机构包括X轴滑轨及可在X轴滑轨上进 行滑动的Y轴滑轨，所述X轴滑轨以及Y轴滑轨上还分别设有用于确定位移 距离的刻度线，而刀具座的底板可滑动地设于Y轴滑轨上。优选地，所述刀具夹板上设有用于控制旋转角度的角度刻度线。优选地，所述立柱借助于一旋转盘设置于底板上。优选地，所述电源装置还包括连接于市电电源的隔离变压器、连接于隔 离变压器输出端的波段调压开关以及与所述波段调压开关相连的电插座。优选地，所述电热刀具包括刀柄、支撑管、发热丝、丝杆、拉紧弹簧、 弓架，其中所述支撑管固定于刀柄的前端，在支撑管前端一侧设有所述弓架， 丝杆穿设于刀柄内，而发热丝一端固定在支撑管内，另一端自支撑管前端管 口引出经弓架支撑后再借助于所述拉紧弹簧连接于丝杆上，发热丝位于支撑 管内的一端以及丝杆的后端还分别通过耐高温的电线连接至波段调压幵关。优选地，所述刀架内设有一空心转轴，空心转轴前端自刀架的前端面伸 出，刀具夹板镶嵌于空心转轴前端伸出部上，所述连接发热丝及丝杆的电线 穿过空心转轴。优选地，所述丝杆后端自刀柄的后端面伸出，且丝杆伸出部还设有一与 丝杆螺纹连接的调节螺母。优选地，所述空心转轴的另一端自刀架伸出，且在该端还设有大齿轮，在刀架一侧还设有一具有小齿轮的摇柄，所述小齿轮与大齿轮啮合。本实用新型的有益效果是本实用新型泡沫塑料机械加工机结构简单， 可直接切割出复杂形状的泡沫塑料产品，例如带有圆柱、圆孔等的产品， 而且费用低廉、安全实用；本实用新型泡沫塑料机械加工机不仅可满足泡沫 塑料产品批量生产，且可用于机械制图教学，让学生通过简单地机械加工操 作来增强对产品空间形状的感性认识。
图1是本实用新型泡沫塑料机械加工机的平面结构示意图。图2是本实用新型泡沬塑料机械加工机的刀具座的安装示意图。 图3是本实用新型泡沫塑料机械加工机的刀具座另一角度的安装示意图。 图4是本实用新型泡沫塑料机械加工机的刀具座安装剖视示意图。 图5是本实用新型泡沫塑料机械加工机的电热刀具结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供一种泡沫塑料机械加工机，包括机台1、固 定于机台1 一端的坯料夹紧座2、设于机台1上的X-Y轴二维位移机构3、设 于X-Y轴二维位移机构3上可进行二维移动的刀具座4、设于刀具座4上的 电热刀具5及为电热刀具5供电的电源装置6。其中，所述机台1是整个加工机以及其余各组件的一个安装平台。 所述坯料夹紧座2包括架体20、可转动地穿通于架体20上的转轴21及 固定于转轴21 —端用于夹持坯料7的坯料夹22、设于所述转轴21的另一末 端的手轮23，所述手轮23用于旋转转轴21以调节坯料夹22角度，手轮23 上还设有用于确定手轮23转动角度的旋转角度刻度线230。转轴21由一轴承 24支撑。所述X-Y轴二维位移机构3包括X轴滑轨30及可滑动地架设于X轴滑 轨30上的Y轴滑轨31 。所述X轴滑轨30以及Y轴滑轨31上还分别设有用 于确定位移距离的刻度线300、 310。请一并参阅图2及图3，所述刀具座4包括一底板40、 一立柱41、 一刀 架42及一用于夹持电热刀具5的刀具夹板43。其中，所述底板40可滑动地固定于X-Y轴二维位移机构3的Y轴滑轨31上，从而不仅可以使整个刀具 座4随Y轴滑轨31沿X轴滑轨30滑动，还可沿Y轴滑轨31滑动。立柱41 垂直于底板40，且立柱41借助于一旋转盘411设置于底板40上。所述刀架 42是可升降地设于立柱41上，刀架42可随立柱41旋转，如图4所示，所述 刀架42内设有一空心转轴420，并以轴承421支承空心转轴420。空心转轴 420的前端自刀架42前端面伸出，且前端的伸出部上还镶嵌有所述刀具夹板 43;所述空心转轴420的后端也自刀架42的后端面伸出，且该后端上还设有 大齿轮422，在刀架42 —侧还设有一个具有小齿轮424的摇柄426，小齿轮 424与大齿轮422啮合。设有摇柄426可方便对刀具夹板43进行旋转操作， 通过旋转摇柄426，与摇柄426同轴的小齿轮424即可带动大齿轮422，空心 转轴420及镶嵌于空心转轴420 —端的刀具夹板43则与大齿轮422同步旋转。 刀具夹板43上也设有用于控制电热刀具5沿Y方向移位精度的刻度线430。 从而，由刀具夹板43夹持的电热刀具5可以由底板40的滑动来实现X轴、 Y轴的移动，还可由刀架42沿立柱41的升降实现Z轴的移动，此外，还通 过立柱41底部的旋转盘410绕盘心旋转以带动刀具夹板43由沿X轴方向旋 转切割变为沿Y轴方向旋转切割。电热刀具5可以各种角度对坯料7进行切 割加工，进而可加工各种复杂形状的泡沬塑料产品。如图5所示，所述电热刀具5包括刀柄50、支撑管51、发热丝52、丝杆 53、拉紧弹簧54、弓架55。其中，所述支撑管51固定于刀柄50的前端，在 支撑管51前端一侧设有所述弓架55，丝杆53穿设于刀柄51上，丝杆51前 端设有拉紧弹簧54,而发热丝52—端设于支撑管51内，另一端自支撑管51 前端管口引出经弓架55支撑后再连接于拉紧弹簧54上，发热丝52位于支撑 管51内的一端以及丝杆53的后端还分别通过耐高温的电线56连接至一电插 头57，所述电线56均可穿过刀架42上的空心转轴420伸出(如图4所示)。 所述丝杆53后端自刀柄50的后端面伸出，且伸出部还设有一与丝杆53螺纹 连接的调节螺母58，通过旋转调节螺母58即可使丝杆53前后移动，进而将 发热丝52拉直绷紧，而拉紧弹簧54能使发热丝52始终具有适当的绷紧力， 不会过紧或过松。所述电源装置6还包括连接于市电电源的隔离变压器60、连接于隔离变压器60输出端的波段调压开关61以及与所述波段调压开关61相连并供设于电热刀具5后端的电插头57对应插接的电插座62。本实用新型泡沬塑料机械加工机以发热丝为切割刀具，可加工外圆柱和圆柱孔、偏心孔以及与轴线方向垂直的键槽、锥孔、半圆槽。坯料夹22夹紧工件7，且坯料夹22通过手轮23可360度旋转， 一般状态下坯料夹22在水平和垂直方向上固定不动。发热丝52接通电源后可通过波段调压开关61调整电压，选择到能熔化泡沫材料即可， 一般设定的电压为9 24V。电热刀具5固定在刀具座4上，电热刀具5通过立柱的旋转以及刀具夹板的360度旋转可以适当角度切割坯料，而且还随底板40 —起在X轴、Y轴上进行二维移动，通过刀架42在立柱41上的滑动还可实现升降移动。这样，电热刀具5即可以各种角度对坯料7进行切割加工，进而可加工各种复杂形状的泡沫塑料产 口
权利要求1、一种泡沫塑料机械加工机，包括机台、固定于机台一端的坯料夹紧座、设于机台上的X-Y轴二维位移机构、设于X-Y轴二维位移机构上而可随之进行二维移动的刀具座、设于刀具座上的电热刀具及为电热刀具供电的电源装置，其特征在于所述刀具座包括底板、立柱、刀架及用于夹持电热刀具的刀具夹板，所述底板固定于X-Y轴二维位移机构上；立柱可旋转地垂直设置于底板上；所述刀架可升降地设于立柱上，并可随立柱一起旋转；所述刀具夹板可旋转地设置于刀架上。
2、 如权利要求1所述的泡沫塑料机械加工机，其特征在于所述坯料夹 紧座包括架体、转轴、固定于转轴一端的坯料夹以及固定于转轴的另一末端、 用于旋转转轴以调节坯料夹角的手轮、控制手轮转动的定位插销，手轮上还 设有用于确定手轮转动角度的旋转角度刻度线。
3、 如权利要求1所述的泡沫塑料机械加工机，其特征在于所述X-Y轴 二维位移机构包括X轴滑轨及可在X轴滑轨上进行滑动的Y轴滑轨，所述 X轴滑轨以及Y轴滑轨上还分别设有用于确定位移距离的刻度线，而刀具座 的底板可滑动地设于Y轴滑轨上。
4、 如权利要求1所述的泡沫塑料机械加工机，其特征在于所述刀具夹板上设有用于控制旋转角度的角度刻度线。
5、 如权利要求1所述的泡沫塑料机械加工机，其特征在于所述立柱借助于一旋转盘设置于底板上。
6、 如权利要求1所述的泡沬塑料机械加工机，其特征在于所述电源装 置还包括连接于市电电源的隔离变压器、连接于隔离变压器输出端的波段调 压开关以及与所述波段调压开关相连的电插座。
7、 如权利要求6所述的泡沬塑料机械加工机，其特征在于所述电热刀 具包括刀柄、支撑管、发热丝、丝杆、拉紧弹簧、弓架，其中所述支撑管固 定于刀柄的前端，在支撑管前端一侧设有所述弓架，丝杆穿设于刀柄内，而 发热丝一端固定在支撑管内，另一端自支撑管前端管口引出经弓架支撑后再 借助于所述拉紧弹簧连接于丝杆上，发热丝位于支撑管内的一端以及丝杆的 后端还分别通过耐高温的电线连接至波段调压开关。
8、 如权利要求7所述的泡沫塑料机械加工机，其特征在于所述刀架内 设有一空心转轴，空心转轴前端自刀架的前端面伸出，刀具夹板镶嵌于空心 转轴前端伸出部上，所述连接发热丝及丝杆的电线穿过空心转轴。
9、 如权利要求7所述的泡沫塑料机械加工机，其特征在于所述丝杆后 端自刀柄的后端面伸出，且丝杆伸出部还设有一与丝杆螺纹连接的调节螺母。
10、 如权利要求8所述的泡沫塑料机械加工机，其特征在于所述空心 转轴的后端自刀架伸出，且在该后端还设有大齿轮，在刀架一侧还设有一具 有小齿轮的摇柄，所述小齿轮与大齿轮啮合。
专利摘要本实用新型公开一种泡沫塑料机械加工机，包括机台、固定于机台一端的坯料夹紧座、设于机台上的X-Y轴二维位移机构、设于X-Y轴二维位移机构上而可随之进行二维移动的刀具座、设于刀具座上的电热刀具及电源装置。所述刀具座包括底板、立柱、刀架及刀具夹板，所述底板固定于X-Y轴二维位移机构上；立柱可旋转地垂直设置于底板上；所述刀架可升降地设于立柱上，并可随立柱一起旋转；所述刀具夹板可旋转地设置于刀架上。本实用新型加工机结构简单，可直接切割出形状复杂的泡沫塑料产品，费用低廉、安全实用，不仅可满足泡沫塑料产品批量生产，还可用于机械制图等学科的教学，让学生通过简单的机械加工操作增强对产品空间形状的感性认识。
文档编号B26F3/12GK201095144SQ20072012262
公开日2008年8月6日 申请日期2007年8月31日 优先权日2007年8月31日
发明者梅 朱, 管巧娟 申请人:深圳职业技术学院