大立柱框式加工装置的制作方法

本发明涉及了机床上的加工装置。

背景技术：
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现有普通的加工机床，其一般采用在机床床身上设置为一体的工作台、和加工刀具作为加工装置，直接对工件进行加工，由于工件的尺寸等需要经常调整刀具或工作台的位置，而导致加工装置磨损，使其刚度降低，影响加工质量，而且因工件暴露在环境中，其加工过程中产生的屑料容易到处飞溅，现有机床往往仅在操作者一侧设置防溅板，不能阻止屑料飞到周围环境中，对环境造成污染。

技术实现要素：
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为解决现有技术中机床上的加工装置刚度不足的问题，本发明提供了大立柱框式加工装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

大立柱框式加工装置，包括底座，所述底座上设有框式外壳，所述外壳包括若干与底座活动连接的立柱和连接在立柱上的面板、侧板与背板，所述外壳内设有加工空腔，所述外壳的背板为中部镂空，所述背板上连接有用于安装加工装置的安装板，所述立柱的下端上设有与所述底座活动连接的连接结构。

如上所述的大立柱框式加工装置，所述连接结构包括安装在机床床身上的连接导轨、和连接在外壳下端且与所述连接导轨配合的滑块，所述滑块可带动所述外壳沿连接导轨移动，且所述滑块上还设有限制其移动的固定结构。

如上所述的大立柱框式加工装置，所述外壳的背板上在镂空部的两侧上也设有连接导轨，所述安装板通过若干滑块连接在所述连接导轨上。

如上所述的大立柱框式加工装置，所述安装板上还设有安装部，所述安装部上连接有伸入至所述外壳加工空腔内的加工装置。

如上所述的大立柱框式加工装置，所述外壳的前端设有部分镂空的面板，其镂空部与外壳的加工空腔相通。

如上所述的大立柱框式加工装置，所述加工装置上还设有传动摆角机构，所述传动摆角机构包括壳体，所述壳体上开设有贯穿其两端的容置腔，所述容置腔内设有摆角转动轴，所述摆角转动轴的一端设有传动组件，所述传动组件包括连接在所述摆角转动轴一端的传动齿轮、用于驱动所述传动齿轮带动摆角转动轴转动的驱动装置。

如上所述的大立柱框式加工装置，所述所述容置腔内还设有用于限制所述传动齿轮转动的锁紧装置，所述锁紧装置包括设于所述传动齿轮与壳体内壁之间的锁紧件，所述锁紧件与壳体内壁之间设有弹性件，所述壳体上还设有用于推动锁紧件的动力结构。

如上所述的大立柱框式加工装置，所述锁紧装置还包括设于容置腔内且连接在壳体内壁上的圆环型固定架，所述固定架的一侧面上沿其圆环表面开设有与另一侧面相通的空腔，所述锁紧件设于所述空腔内并可沿空腔移动，所述锁紧件的一侧与所述传动齿轮相对。

如上所述的大立柱框式加工装置，所述动力结构为液压动力系统。

如上所述的大立柱框式加工装置，所述空腔其沿固定架轴向的截面为T型截面，所述锁紧件包括一卡档部和与其连接的锁紧部，所述卡档部与空腔的内壁围成一密封空间，所述固定架上开设有与所述密封空间连通的通道，所述壳体上设有与所述通道连通的液压通道。

与现有技术相比，本发明有如下优点：

1、本发明安装在机床床身上的框架式外壳，外壳内设有对工件加工的加工空腔，将加工装置通过安装板安装在其镂空的背板上，通过若干个连接结构与机床床身连接，且外壳采用若干根与底座连接的立柱，加上面板、背板、侧板围成，提高了机床的整体刚性，而且框式结构有利于防止加工过程中屑料飞溅。

2、本发明连接结构采用活动的滑块与固定的连接导轨方式连接，且滑块上还设有限制其活动的固定结构，能够调整位置满足加工的需求，而且安装板上也设有该结构，使其带动加工装置能够调整加工位置。

3、本发明安装板上的加工装置采用了一种轴向夹紧的方式对滚刀刀具进行固定安装，滚刀刀具通过刀具托座和滑座上的夹紧部夹紧在刀具托座与滑座之间，利用托架上的传动导杆带动滑座沿托架上的导轨滑动，使滑座相对刀具托座进行滑动，即可将滚刀夹紧在刀具托座与滑座之间，而且通过加装在托架上的转动结构，即可实现轻松的转动传动导杆，控制滑座的移动，结构简单而且实现快速装拆和更换整体滚刀，而且刀具托座和滑座在相同一轨道上，有利于提高自动窜刀刚性、可靠性，提高了滚齿稳定性。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明大立柱框式加工装置的结构示意图；

图2为大立柱框式加工装置隐藏安装板后的结构示意图；

图3为传动摆角机构的结构示意图；

图4为图3的A部放大图。

具体实施方式：

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2所示，大立柱框式加工装置，包括底座12，所述底座12上设有框式外壳，所述外壳包括若干与底座活动连接的立柱10和连接在立柱上的面板、侧板与背板，所述外壳内设有加工空腔，所述外壳的背面为中部镂空的背板10a，所述背板10a上连接有用于安装加工装置的安装板，所述立柱的下端上设有与所述底座活动连接的连接结构。在底座12上安装框架式外壳，外壳内设有对工件加工的加工空腔，将加工装置通过安装板安装在其镂空的背板上，通过若干个连接结构与底座连接，且外壳采用若干根与底座连接的立柱，加上面板、背板、侧板围成，提高了机床的整体刚性，而且框式结构有利于防止加工过程中屑料飞溅。

具体地，底座可为加工机床的床身，可直接将款式外壳安装至加工机床床身上使用。

进一步地，所述立柱10下端的连接结构包括安装在机床床身上的连接导轨13、和连接在立柱下端且与所述连接导轨配合的滑块13a，所述滑块13a可带动所述外壳沿连接导13轨移动，且所述滑块13a上还设有限制其移动的固定结构。外壳10在该连接结构下可沿连接导轨移动并且将滑块固定即可对外壳进行固定，这样操作方便而且结构简单，并且具有良好的刚性。

又进一步地，所述外壳的背板上在镂空部的两侧上也设有连接导轨13，所述安装板通过若干滑块13a连接在所述连接导轨13上。方便安装板在外壳上移动，进行对加工装置的调节。

再进一步地，所述安装板上还设有安装部11a，所述安装部上连接有伸入至所述外壳加工空腔内的加工装置。加工装置安装在壳体背面的安装板上，方便装拆和更换、能够及时进行维护，而且提升了整体的刚性。

具体地，所述外壳的前端设有部分镂空的面板，其镂空部与外壳的加工空腔相通。面板设置在前端为操作人员的操作端，并且可通过镂空的面板对内部的加工过程进行观察。

进一步地，如图3、图4所示，所述加工装置上还设有高精度传动摆角机构，高精度传动摆角机构包括壳体1，所述壳体上开设有贯穿其两端的容置腔101，所述容置腔内设有摆角转动轴2，所述摆角转动轴的一端设有传动组件，所述传动组件包括连接在所述摆角转动轴一端的传动齿轮3、用于驱动所述传动齿轮带动摆角转动轴转动的驱动装置。在摆角转动轴2上加装齿轮和驱动装置的传动结构，代替原先结构复杂的涡轮蜗杆传动，驱动装置带动传动齿轮转动，传动齿轮使与其连接的摆角转动轴一同转动，而且转动的角度根据传动齿轮的设计参数而定，不仅结构简单，而且传动精度高。

进一步地，该驱动装置为伺服电机，伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，可用在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。有利于进一步地提高传动的精准度。

又进一步地，所述传动齿轮3套接在摆角转动轴2上与摆角转动轴同轴连接，且所述传动齿轮的一侧上设有与所述传动齿轮3和摆角转动轴2连接，使所述传动齿轮与摆角转动轴相对固定的连接件4。同轴连接使摆角转动轴2能够随传动齿轮3同步转动同一角度，使传动齿轮对其精准传动，该连接件安装在传动齿轮的左端面上，通过螺栓与传动齿轮连接，另外还设有与摆角转动轴连接的螺栓，使其将传动齿轮和摆角转动轴相对固定。

再进一步地，所述摆角转动轴2通过转动支撑件安装在壳体的内壁上，所述摆角转动轴的另一端为从壳体的端面伸出的伸出端201，所述伸出端上连接有外罩6。该外罩可随摆角转动轴一同转动，摆角转动轴沿其轴向的转动角度可反映在外罩上。

具体地，所述转动支撑件为滚珠球轴承5。

又再进一步地，所述外罩6包覆在壳体1的端面和壳体1的部分外表面上，且所述外罩6与壳体1间留有间隙。该外罩通过螺栓连接在摆角转动轴的伸出端处，外罩与壳体间留有间隙能够使外罩能够随摆角转动轴一同转动而不受壳体影响。

具体地，所述容置腔101内还设有用于限制所述传动齿轮转动的锁紧装置。在伺服电机带动传动齿轮转动后，为防止传动齿轮的转动惯性或在加工过程中在外力作用下会自由转动而影响精度，采用了进一步限制的锁紧装置。

又具体地，所述锁紧装置包括设于容置腔内且连接在壳体内壁上的固定架701，所述固定架为圆环型，所述固定架701的一侧面上沿其圆环表面开设有与另一侧面相通的空腔，所述空腔内设有可移动的锁紧件702，所述锁紧件的一侧与所述传动齿轮3相对，所述锁紧件的另一侧与壳体1的内壁相对，且所述锁紧件的另一侧与壳体内壁之间还设有弹性件703。锁紧件与壳体内壁相对一侧设有突起的安装配合部，安装配合部上安装有弹性件，在弹性件的弹性作用下，锁紧件的另一侧紧抵传动齿轮，限制传动齿轮的转动，使其锁紧，在伺服电机启动使，通过对锁紧件施加一与弹力相反的作用力，使锁紧件压缩弹性件，其与传动齿轮相抵的一侧即可与传动齿轮分开，传动齿轮即可正常转动，转动完毕后，锁紧件即可对传动齿轮进行锁紧。

再具体地，所述空腔其沿固定架轴向的截面为T型截面，所述锁紧件包括一卡档部7021和与其连接的锁紧部7022，所述卡档部与空腔的内壁围成一密封空间，所述固定架的外圆周表面上开设有环形槽705，所述环形槽内705开设有与所述密封空间连通的通道706，所述壳体上设有与所述环形槽连通的液压通道102。通过液压通道往密封空间内通入液体，液体的压力对锁紧件施加一与弹力相反的作用力，使其克服弹性件的弹力，在传动齿轮转动完后，只需撤去该压力即可在弹性件的弹性作用下，锁紧件的另一侧紧抵传动齿轮完成对传动齿轮的锁紧。

进一步地，该液体可采用液压油，液压油就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质，在液压系统中不仅起着能量传递的作用，而且还有抗磨、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用，有利于保护机械架构。

又进一步地，所述弹性件703为碟簧。而且采用两排碟簧叠合起来组合使用，增大载荷，碟簧为碟形弹簧，是在轴向上呈锥形并承受负载的特殊弹簧，在承受负载变形后，储蓄一定的势能，当螺栓出现松弛时，碟形弹簧释放部分势能以保持法兰连接间的压力达到密封要求。碟形弹簧应力分布由里到外均匀递减，能够实现低行程高补偿力的效果。具有如下优点，刚度大，缓冲吸振能力强，能以小变形承受大载荷，适合于轴向空间要求小的场合，而且使用寿命长。

再进一步地，所述锁紧件的表面上设有若干密封圈8。密封圈设置在卡档部的外表面上和锁紧部的外表面上，使密封空间的两侧均有密封圈，起到保护液压油不会漏出。

本发明工作原理：

本发明安装在机床床身上的框架式外壳，外壳内设有对工件加工的加工空腔，将加工装置通过安装板安装在其镂空的背板上，通过若干个连接结构与机床床身连接，提高了机床的整体刚性，而且框式结构有利于防止加工过程中屑料飞溅。而且在加工装置上设置传动摆角结构，在摆角转动轴上加装齿轮和驱动装置的传动结构，代替原先结构复杂的涡轮蜗杆传动，驱动装置带动传动齿轮转动，传动齿轮使与其连接的摆角转动轴一同转动，而且转动的角度可根据传动齿轮的设计参数而定，传动齿轮做得越精细，则传动的角度越精准，而且本产品还采用盘刹式锁紧件对传动齿轮进行锁紧，采用碟簧和液压系统对锁紧结构进行控制，有效提高其传动的精度，使本产品不仅结构简单，而且传动精度高。

如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本发明的具体实施只局限于这些说明。凡与本发明的方法、结构等近似、雷同，或是对于本发明构思前提下做出若干技术推演，或替换都应当视为本发明的保护范围。