一种三轴线轨运动装调实训装置的制作方法

本实用新型涉及一种教学装置，尤其是一种三轴线轨运动装调实训装置。

背景技术：

滑台，又称机械滑台，是机床的典型结构；主要由床身、丝杆、滑板等组成。现代机械机床一体化教学中，要求教学贴近生产实际，而传统的教学滑台结构笨重，操作不便，功能与生产实际中的机床结构差别较大；生产实际中，数控机床多为3轴或者更多轴结构，传统的单轴线教学滑台不能满足多轴数控机床机械安装、调整，机电联调等典型工作任务的教学要求；不能实现多轴数控机床的几何精度调整实习，以及国家或部颁标准的三维空间几何精度检测实习。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种三轴线轨运动装调实训装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种三轴线轨运动装调实训装置，包括Y轴滑台、X轴滑台、Z轴滑台；所述X轴滑台套设在Y轴滑台上并能沿着Y轴方向水平移动，Z轴滑台垂直固定在Y轴滑台的一端。

本实用新型所述的一种三轴线轨运动装调实训装置，其进一步设计在于：所述Y轴滑台包括底架、Y轴导轨、Y轴前调整板、Y轴后调整板、Y轴前支撑座、Y轴后支撑座、Y轴丝杆、Y轴手柄、Y轴联轴器、Y轴手柄座、Y轴手轮；所述Y轴导轨固定在底架上，所述Y轴前支撑座固定在底架的一端，所述Y轴后支撑座固定在底架的另一端，所述Y轴前调整板设置在底架与Y轴前支撑座之间，所述Y轴后调整板设置在底架与Y轴后支撑座之间，所述Y轴丝杆的一端固定在Y轴前支撑座内，所述Y轴丝杆的另一端固定在Y轴后支撑座内并通过Y轴联轴器与Y轴手柄的一端固定连接，Y轴手柄的另一端与Y轴手轮固定连接，Y轴手柄座固定在Y轴后支撑座上并且Y轴手柄贯穿其中。

本实用新型所述的一种三轴线轨运动装调实训装置，其进一步设计在于：所述Y轴后支撑座设置成水平式或垂直式。

本实用新型所述的一种三轴线轨运动装调实训装置，其进一步设计在于：所述X轴滑台包括X轴床身、X轴导轨、X轴前调整板、X轴后调整板、X轴前支撑座、X轴后支撑座、X轴滑板、X轴滑块、X轴丝杆、X轴丝杆螺母、X轴丝杆螺母座、X轴手柄、X轴联轴器、X轴手柄座、X轴手轮、Y轴丝杆螺母、Y轴丝杆螺母座、Y轴滑块；所述Y轴滑块与Y轴导轨相匹配并固定在X轴床身底部的四角；所述Y轴丝杆螺母座固定在X轴床身底部中心，所述Y轴丝杆螺母固定在Y轴丝杆螺母座内，所述Y轴丝杆贯穿在Y轴丝杆螺母内并设有与Y轴丝杆螺母相匹配的螺纹，所述X轴导轨固定在X轴床身上，所述X轴前支撑座固定在X轴床身的一端，所述X轴后支撑座固定在X轴床身的另一端，所述X轴前调整板设置在X轴床身与X轴前支撑座之间，所述X轴后调整板设置在X轴床身与X轴后支撑座之间，所述X轴滑块与X轴导轨相匹配并固定在X轴滑板底部的四角，所述X轴丝杆螺母座固定在X轴滑板底部中心，所述X轴丝杆螺母固定在X轴丝杆螺母座内，所述X轴丝杆贯穿在X轴丝杆螺母内并设有与X轴丝杆螺母相匹配的螺纹，所述X轴丝杆的一端固定在X轴前支撑座内，所述X轴丝杆的另一端固定在X轴后支撑座内并通过X轴联轴器与X轴手柄的一端固定连接，X轴手柄的另一端与X轴手轮固定连接，X轴手柄座固定在X轴后支撑座上并且X轴手柄贯穿其中。

本实用新型所述的一种三轴线轨运动装调实训装置，其进一步设计在于：所述X轴床身具有轴对称结构。

本实用新型所述的一种三轴线轨运动装调实训装置，其进一步设计在于：所述X轴后支撑座设置成水平式或垂直式。

本实用新型所述的一种三轴线轨运动装调实训装置，其进一步设计在于：所述Y轴前支撑座以及X轴前支撑座内均设置有背靠背式角接触轴承。

本实用新型所述的一种三轴线轨运动装调实训装置，其进一步设计在于：所述Z轴滑台包括Z轴立架、Z轴导轨、Z轴前调整板、Z轴后调整板、Z轴前支撑座、Z轴后支撑座、Z轴滑板、Z轴滑块、Z轴丝杆、Z轴丝杆螺母、Z轴丝杆螺母座、Z轴手轮；所述Z轴立架固定在底架上的一端，所述Z轴导轨固定在Z轴立架上，所述Z轴前支撑座固定在Z轴立架的一端，所述Z轴后支撑座固定在Z轴立架的另一端，所述Z轴前调整板设置在Z轴立架与Z轴前支撑座之间，所述Z轴后调整板设置在Z轴立架与Z轴后支撑座之间，所述Z轴滑块与Z轴导轨相匹配并固定在Z轴滑板底部两侧，所述Z轴丝杆螺母座固定在Z轴滑板底部中心，所述Z轴丝杆螺母固定在Z轴丝杆螺母座内，所述Z轴丝杆贯穿在Z轴丝杆螺母内并设有与Z轴丝杆螺母相匹配的螺纹，所述Z轴丝杆的一端固定在Z轴前支撑座内，所述Z轴丝杆的另一端固定在Z轴后支撑座内并与Z轴手轮固定连接。

本实用新型所述的一种三轴线轨运动装调实训装置，其进一步设计在于：所述Z轴前支撑座以及Z轴后支撑座内均设置有背靠背式角接触轴承。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所述的一种三轴线轨运动装调实训装置，通过将三款滑台结合在一起，设计了一种空间三坐标的机床教学实训装置。此装置能满足多轴数控机床机械安装、调整，机电联调等典型工作任务的教学要求；能实现一体化教学中模块化教学的要求；能实现多轴数控机床的几何精度调整实习，并可实现国家或部颁标准的三维空间几何精度检测实习。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本实用新型装调实训装置的结构示意图；

图2是本实用新型装调实训装置Y轴滑台的结构示意图；

图3是本实用新型装调实训装置X轴滑台的结构示意图；

图4是本实用新型装调实训装置的X轴床身底部结构示意图；

图5是本实用新型装调实训装置的X轴滑板相关结构示意图；

图6是本实用新型装调实训装置的Z轴滑台的结构示意图；

图7是本实用新型装调实训装置的Z轴滑板相关结构示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型所述一种三轴线轨运动装调实训装置的结构示意图。本实训装置包括Y轴滑台1、X轴滑台2、Z轴滑台3；所述X轴滑台2水平套设在Y轴滑台1上并能沿着Y轴方向水平移动，Z轴滑台3垂直固定在Y轴滑台1的一端。

图2为本实训装置Y轴滑台1的结构示意图。该Y轴滑台1包括底架101、Y轴导轨102、Y轴前调整板103、Y轴后调整板104、Y轴前支撑座105、Y轴后支撑座106、Y轴丝杆107、Y轴手柄108、Y轴联轴器109、Y轴手柄座110、Y轴手轮111。其中，Y轴导轨102固定在底架101上，Y轴前支撑座105固定在底架101的一端，Y轴后支撑座106固定在底架101的另一端； Y轴前调整板103设置在底架101与Y轴前支撑座105之间， Y轴后调整板104设置在底架101与Y轴后支撑座106之间。Y轴丝杆107的一端固定在Y轴前支撑座105内，Y轴丝杆107的另一端固定在Y轴后支撑座106内并通过Y轴联轴器109与Y轴手柄108的一端固定连接，Y轴手柄108的另一端与Y轴手轮111固定连接，Y轴手柄座110固定在Y轴后支撑座106上并且Y轴手柄108贯穿其中。

上述结构中，底架101为主要承重结构，用于承担整个实训装置的重量，其材料一般为铸铁。底架101的一端设置有一个平台用于安装Z轴滑台3。

图3为本实训装置X轴滑台2的结构示意图。该X轴滑台2包括X轴床身201、X轴导轨202、X轴前调整板203、X轴后调整板204、X轴前支撑座205、X轴后支撑座206、X轴滑板207、X轴滑块208、X轴丝杆209、X轴丝杆螺母210、X轴丝杆螺母座211、X轴手柄212、X轴联轴器213、X轴手柄座214、X轴手轮215、Y轴丝杆螺母216、Y轴丝杆螺母座217、Y轴滑块218。其中，X轴导轨202固定在X轴床身201上，X轴前支撑座205固定在X轴床身201的一端，X轴后支撑座206固定在X轴床身201的另一端，X轴前调整板203设置在X轴床身201与X轴前支撑座205之间，X轴后调整板204设置在X轴床身201与X轴后支撑座206之间，X轴丝杆209的一端固定在X轴前支撑座205内，X轴丝杆209的另一端固定在X轴后支撑座206内并通过X轴联轴器213与X轴手柄212的一端固定连接，X轴手柄212的另一端与X轴手轮215固定连接，X轴手柄座214固定在X轴后支撑座206上并且X轴手柄212贯穿其中。

图4为本实训装置X轴床身201底部结构示意图。X轴床身201架设在Y轴导轨102上，可沿着Y轴方向前后移动；Y轴滑块218与Y轴导轨102相匹配并固定在X轴床身201底部的四角；Y轴丝杆螺母座217固定在X轴床身201底部中心， Y轴丝杆螺母216固定在Y轴丝杆螺母座217内，Y轴丝杆107贯穿在Y轴丝杆螺母216内并设有与Y轴丝杆螺母216相匹配的螺纹。

Y轴滑台1采用手动驱动的方式，此方式可靠、安全，适于教学过程。当摇动Y轴手轮111时，Y轴手柄108带动Y轴丝杆107旋转，X轴床身201根据Y轴手轮111旋转的方向不同而沿着Y轴导轨102前后移动。在X轴床身201的移动过程中，为了避免Y轴丝杆107因受力方向不同而变形，Y轴前支撑座105与Y轴丝杆107之间配置有背靠背式角接触轴承。

图5为本实训装置X轴滑板207相关结构示意图。X轴滑板207架设在X轴导轨202上，可沿着X轴方向左右移动；X轴滑块208与X轴导轨202相匹配并固定在X轴滑板207底部的四角，所述X轴丝杆螺母座211固定在X轴滑板207底部中心，所述X轴丝杆螺母210固定在X轴丝杆螺母座211内，所述X轴丝杆209贯穿在X轴丝杆螺母210内并设有与X轴丝杆螺母210相匹配的螺纹。

X轴滑台2亦采用手动驱动的方式，手动摇动X轴手轮215时， X轴手柄212带动X轴丝杆209旋转，X轴滑板207根据X轴手轮215旋转的方向不同而沿着X轴导轨202左右移动。在X轴滑板207的移动过程中，为了避免X轴丝杆209因受力方向不同而变形，X轴前支撑座205与X轴丝杆209之间配置有背靠背式角接触轴承。

图6是本实训装置的Z轴滑台3的结构示意图。该Z轴滑台3包括Z轴立架301、Z轴导轨302、Z轴前调整板303、Z轴后调整板304、Z轴前支撑座305、Z轴后支撑座306、Z轴滑板307、Z轴滑块308、Z轴丝杆309、Z轴丝杆螺母310、Z轴丝杆螺母座311、Z轴手轮312；所述Z轴立架301固定在底架101上的一端，所述Z轴导轨302固定在Z轴立架301上，所述Z轴前支撑座305固定在Z轴立架301的一端，所述Z轴后支撑座306固定在Z轴立架301的另一端，所述Z轴前调整板303设置在Z轴立架301与Z轴前支撑座305之间，所述Z轴后调整板304设置在Z轴立架301与Z轴后支撑座306之间，所述Z轴丝杆309的一端固定在Z轴前支撑座305内，所述Z轴丝杆309的另一端固定在Z轴后支撑座306内并与Z轴手轮312固定连接。

图7是本实训装置的Z轴滑板307相关结构示意图。Z轴滑板307架设在Z轴导轨302上，可沿着Z轴方向上下移动；Z轴滑块308与Z轴导轨302相匹配并固定在Z轴滑板307底部两侧，所述Z轴丝杆螺母座311固定在Z轴滑板307底部中心，所述Z轴丝杆螺母310固定在Z轴丝杆螺母座311内，所述Z轴丝杆309贯穿在Z轴丝杆螺母310内并设有与Z轴丝杆螺母310相匹配的螺纹。

Z轴滑台3亦采用手动驱动的方式，手动摇动Z轴手轮312时， Z轴手轮312带动Z轴丝杆309旋转，Z轴滑板307根据Z轴手轮312旋转的方向不同而沿着Z轴导轨302上下移动。在Z轴滑板307的移动过程中，为了避免Z轴丝杆309因受力方向不同而变形，Z轴前支撑座305和Z轴后支撑座306内均配置有背靠背式角接触轴承。

本实训装置将Y轴滑台1、X轴滑台2、Z轴滑台3结合在一起，设计了一种空间三坐标的机床教学实训装置。能满足多轴数控机床的机械安装、调整、机电联调等典型工作任务的教学操作要求；可实现多轴数控机床的几何精度调整实习以及国家或部颁标准的几何精度检测实习。

为了在教学实训过程中实现X轴平台双向机械安装、调整、机电联调等，X轴床身201设计成轴对称结构。

为了实现教学要求中平行度和同轴度训练要求，Y轴后支撑座106和X轴后支撑座206均设置为水平式或垂直式。其中，垂直式后支撑座用于学员在装调训练过程中练习在垂直方向安装Y轴后支撑座106和X轴后支撑座206；通过对Y轴后调整板104和X轴后调整板204的支撑面进行垂直方向铲刮，去除余量，可实现教学要求的同轴度精度调整训练；无铲刮环节时，可实现平行度装调训练。水平式后支撑座用于学员在装调训练过程中练习在水平方向安装Y轴后支撑座106和X轴后支撑座206；通过对Y轴后调整板104和X轴后调整板204的支撑面进行水平方向铲刮，去除余量，可实现教学要求的同轴度和平行度精度调整训练。

本实训装置除了能进行上述平行度、同轴度训练实习外，还可实现以下训练实习：

1.底架101水平度调整训练；用于练习水平仪的使用及水平度调整方法训练。2.导轨的安装训练；包括导轨的直线度、平行度、平面度的检测和校准，以及光学准直仪的使用训练。3.丝杆的安装训练；包括一端固定，另一端浮动或两端都固定的丝杆安装训练。4.丝杆上轴承的组合训练以及丝杆上轴承间隙的消除训练。5. 丝杆侧母线的校准。6. X-Y十字滑台的安装与垂直度的调整；在安装过程中，先进行Y轴滑台1的安装，后进行X轴滑台2安装，为保证X-Y十字滑台各部件垂直度要求，可铲刮滑块218与X轴床身201的接触面，使Y轴平台1和X轴平台2的垂直度达到技术要求。安装Z轴滑台3时，为保证Z轴滑台3的垂直度，亦可铲刮Z轴立架301的底面与底架101的接触面以符合要求。7.平面几何精度概念的建立与平面几何精度调整。8.三维空间的几何精度调整（X-Y-Z三轴几何精度），以及Z轴与主轴平行度调整等全功能几何精度调整训练。

在实际操作中，一台本实训装置上可同时进行上述几个训练实习，学员通过4到6人小组团队合作，学习完成不同的“机床典型工作任务”，在数控装调车间中形成了不同的“项目岛”，从而符合一体化和项目化教学的特点。

以上所述仅为本实用新型的优先实施方式，本实用新型并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。