CNC加工中心的制作方法

本实用新型涉及一种CNC加工中心，属于电子产品精密件加工技术领域。

背景技术：

计算机数字控制机床（简称CNC），是一种装有程序控制系统的自动化机床，该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。CNC主要用于大规模的加工零件，其加工方式包括车外圆、镗孔、车平面等。可以编写程序，适用于批量生产，生产过程的自动化程度高，在汽车、航空航天以及军事工业中被广泛地应用。与普通机床相比，CNC具有加工精度高，加工质量稳定，可进行多坐标的联动、能加工形状复杂的零件，加工零件改变时只需改编数控程序，可节省生产准备时间。

在使用CNC加工中心对零件进行机加工过程中，例如对笔记本电脑侧盖的加工，需要通过夹具对零件进行支撑定位，但是零件在加工过程中，因加工误差或者其支撑面的本身的高度不同，这样现有的夹具在装夹过程中，可能就会出现某个支撑点无法可靠支撑，无法完成对零件的可靠装夹。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种CNC加工中心，该CNC加工中心可适用于不同情况的工件，当多个支撑头组合使用支撑工件时，每个支撑头的活动顶杆下移距离根据工件下表面弯曲程度的不同而不同，因此可以实现对下表面具有弯曲的工件的支撑，且保持工件的自然弯曲状态，结构巧妙，操作简单。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种CNC加工中心，包括机座、基板、主轴和装夹治具，所述基板固定于机座上，此基板上安装有装夹治具，所述主轴通过一安装板安装于机座上；

所述装夹治具包括平行设置的第一安装板、第二安装板和若干支撑头，所述第一安装板和第二安装板通过若干支撑柱连接，所述第一安装板上开有若干让位通孔，所述支撑头上端分别自让位通孔内伸出并与第一安装板安装连接，一工件放置于第一安装板上方并与支撑头接触连接；

所述支撑头包括壳体、活动顶杆、弹性抱紧套、活动套筒、底盖和推块，所述底盖与壳体下端连接，从而在壳体与底盖之间形成一容腔，所述壳体顶板上开有一供活动顶杆穿入的通孔，所述弹性抱紧套套装于活动顶杆外侧，所述活动套筒套装于弹性抱紧套外侧，所述弹性抱紧套和活动套筒均位于壳体内，且所述活动套筒可上下活动，所述活动套筒下端穿过底盖并与推块固定连接，所述推块上连接有驱动机构；

所述活动顶杆进一步包括筒体、顶头、连接杆和弹簧，所述顶头自上方嵌入筒体内并与筒体固定连接，所述连接杆自下方嵌入筒体内并与筒体内壁活动连接，所述弹簧设置于顶头与连接杆之间，所述连接杆嵌入一固定块内，此固定块下端嵌入底盖内；

所述固定块外壁上具有一外凸缘，所述弹性抱紧套设位于壳体顶板与固定块的外凸缘之间，所述弹性抱紧套的外表面为锥形面，此锥形面的锥面半径自上向下减小，所述活动套筒的内表面为锥形面，此锥形面的锥面半径自上向下减小，所述弹性抱紧套的外表面与活动套筒的内表面间隙配合；

所述弹性抱紧套进一步包括外表面为锥形面的第一夹套和外表面为柱面的第二夹套，所述第一夹套底面与第二夹套顶面连接，所述第一夹套上开有若干沿轴向的第一线槽，此第一线槽延伸至第二夹套上，所述第二夹套上开有若干沿轴向的第二线槽，此第二夹套延伸至第一夹套上；

所述活动套筒下表面设置有若干安装块，所述底盖上开有与安装块对应的通孔，所述活动套筒的安装块分别穿过安装块的通孔并与推块连接，所述推块下表面开有一T型槽，一螺杆上端嵌入T型槽内，与推块卡接连接；

所述推块外壁上设置有螺纹，一具有内螺纹的底壳与推块螺纹连接，所述螺杆下端穿过底壳并通过一螺母固定；

所述壳体上端的外壁上设置有螺纹，一开有安装通孔的锁接板套装于壳体上端并与壳体螺纹连接，所述锁接板上设置有若干螺栓孔，若干安装螺栓分别穿过螺栓孔并与装夹治具的第一安装板安装连接。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述让位通孔与支撑头的数目相同，均为3~9个。

2. 上述方案中，所述让位通孔内壁具有一向内的凸缘，此凸缘沿周向开有若干锁孔，所述支撑头通过螺杆与锁孔安装连接。

3. 上述方案中，所述壳体下端设置有内螺纹，所述底盖上设置有外螺纹，此底盖嵌入壳体下端并与壳体螺纹连接。

4. 上述方案中，所述顶头与筒体内壁螺纹连接。

5. 上述方案中，所述壳体顶板下表面设置有一环形挡块，此挡块沿通孔周向设置，所述挡块的下表面与弹性抱紧套顶面接触连接。

6. 上述方案中，所述第一线槽和第二线槽均沿周向等间隔设置。

7. 上述方案中，所述第二夹套顶面与活动套筒顶面齐平。

8. 上述方案中，所述推块与活动套筒的安装块通过若干螺栓固定连接。

9. 上述方案中，所述锁接板为方形板、圆形板、矩形板或者异形板。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型CNC加工中心，其支撑头包括壳体、活动顶杆、弹性抱紧套、活动套筒、底盖和推块，所述底盖与壳体下端连接，从而在壳体与底盖之间形成一容腔，所述壳体顶板上开有一供活动顶杆穿入的通孔，所述弹性抱紧套套装于活动顶杆外侧，所述活动套筒套装于弹性抱紧套外侧，所述弹性抱紧套和活动套筒均位于壳体内，且所述活动套筒可上下活动，所述活动套筒下端穿过底盖并与推块固定连接，所述推块上连接有驱动机构，活动顶杆在支撑工件时，可以与工件的下表面完全接触并在工件的作用下上下运动，当运动到合适位置时，通过推块带动活动套筒上移，活动套筒的内锥面上移作用于弹性抱紧套的外锥面，弹性抱紧套受挤压和收缩，抱紧活动顶杆，限制活动顶杆的移动，起到固定支撑的作用，活动顶杆的下移距离完全依赖于工件的作用力，即活动顶杆的下移距离连续可调，可适用于不同情况的工件，当多个支撑头组合使用支撑工件时，每个支撑头的活动顶杆下移距离根据工件下表面弯曲程度的不同而不同，因此可以实现对下表面具有弯曲的工件的支撑，且保持工件的自然弯曲状态，结构巧妙，操作简单。

2、本实用新型CNC加工中心，其壳体下端设置有内螺纹，所述底盖上设置有外螺纹，此底盖嵌入壳体下端并与壳体螺纹连接，采用螺纹连接，便于拆装，即方便对支撑头的维修和清洁，便于对壳体内的易损耗零件的更换。

3、本实用新型CNC加工中心，其弹性抱紧套进一步包括外表面为锥形面的第一夹套和外表面为柱面的第二夹套，所述第一夹套底面与第二夹套顶面连接，所述第一夹套上开有若干沿轴向的第一线槽，此第一线槽延伸至第二夹套上，所述第二夹套上开有若干沿轴向的第二线槽，此第二夹套延伸至第一夹套上，采用弹性抱紧套替代了原方案中的钢珠抱紧机构，结构简单，且省去了安装钢珠的加工过程，大大提高了支撑头加工效率；另外，通过第一线槽与第二线槽的设置，且第一线槽延伸至第二夹套而不割断第二夹套，同样，第二线槽延伸至第一夹套而不割断，加强了抱紧套的收缩力度和结构的稳定性，使得抱紧套对活动顶杆抱紧的稳定性，保证顶杆对工件的稳定支撑。

4、本实用新型CNC加工中心，其推块下表面开有一T型槽，一螺杆上端嵌入T型槽内，与推块卡接连接，推块上T型槽的设置，使得作为推杆的螺杆与推块活动连接，在螺杆向上推动推块的过程中具有自适应微调的空间，推力可以得到均匀的传送，防止出现别死现象；另外，底壳的设置，将推块下部和螺杆封在壳体内，既起到保护的部件的作用，延长其使用寿命，又保护使用者不被裸露的部件划伤，且采用螺纹连接的方式，结构简单，便于拆装；此外，锁接板为方形板、圆形板、矩形板或者异形板，锁接板的设置，为支撑头与外部治具的连接提供了接口，且采用螺纹连接，便于拆装、更换，以适用于不同形状与规格的治具，通用性强。

附图说明

附图1为本实用新型CNC加工中心结构示意图；

附图2为本实用新型CNC加工中心中支撑治具结构示意图；

附图3为本实用新型CNC加工中支撑治具局部结构俯视图；

附图4为本实用新型CNC加工中支撑头结构剖视图；

附图5为本实用新型CNC加工中支撑头局部结构分解示意图；

附图6为本实用新型CNC加工中支撑头的弹性抱紧套结构示意图；

附图7为本实用新型CNC加工中支撑头结构分解示意图；

附图8为本实用新型CNC加工中支撑头局部结构分解示意图。

以上附图中：1、机座；2、基板；3、主轴；4、装夹治具；5、安装板；6、第一安装板；7、第二安装板；8、支撑头；1a、壳体；2a、活动顶杆；3a、弹性抱紧套；4a、活动套筒；5a、底盖；6a、推块；7a、通孔；8a、筒体；9a、顶头；10a、连接杆；11a、弹簧；12a、固定块；15a、外凸缘；16a、环形挡块；17a、第一夹套；18a、第二夹套；19a、第一线槽；20a、第二线槽；21a、安装块；22a、T型槽；23a、螺杆；24a、底壳；25a、螺母；26a、安装通孔；27a、锁接板；28a、安装螺栓；9、支撑柱；10、让位通孔；11、工件；12、凸缘；13、锁孔。

具体实施方式

实施例1：一种CNC加工中心，包括机座1、基板2、主轴3和装夹治具4，所述基板2固定于机座1上，此基板2上安装有装夹治具4，所述主轴3通过一安装板5安装于机座1上；

所述装夹治具4包括平行设置的第一安装板6、第二安装板7和若干支撑头8，所述第一安装板6和第二安装板7通过若干支撑柱9连接，所述第一安装板6上开有若干让位通孔10，所述支撑头8上端分别自让位通孔10内伸出并与第一安装板6安装连接，一工件11放置于第一安装板6上方并与支撑头8接触连接；

所述支撑头8包括壳体1a、活动顶杆2a、弹性抱紧套3a、活动套筒4a、底盖5a和推块6a，所述底盖5a与壳体1a下端连接，从而在壳体1a与底盖5a之间形成一容腔，所述壳体1a顶板上开有一供活动顶杆2a穿入的通孔7a，所述弹性抱紧套3a套装于活动顶杆2a外侧，所述活动套筒4a套装于弹性抱紧套3a外侧，所述弹性抱紧套3a和活动套筒4a均位于壳体1a内，且所述活动套筒4a可上下活动，所述活动套筒4a下端穿过底盖5a并与推块6a固定连接，所述推块6a上连接有驱动机构；

所述活动顶杆2a进一步包括筒体8a、顶头9a、连接杆10a和弹簧11a，所述顶头9a自上方嵌入筒体8a内并与筒体8a固定连接，所述连接杆10a自下方嵌入筒体8a内并与筒体8a内壁活动连接，所述弹簧11a设置于顶头9a与连接杆10a之间，所述连接杆10a嵌入一固定块12a内，此固定块12a下端嵌入底盖5a内；

所述固定块12a外壁上具有一外凸缘15a，所述弹性抱紧套3a设位于壳体1a顶板与固定块12a的外凸缘15a之间，所述弹性抱紧套3a的外表面为锥形面，此锥形面的锥面半径自上向下减小，所述活动套筒4a的内表面为锥形面，此锥形面的锥面半径自上向下减小，所述弹性抱紧套3a的外表面与活动套筒4a的内表面间隙配合；

所述弹性抱紧套3a进一步包括外表面为锥形面的第一夹套17a和外表面为柱面的第二夹套18a，所述第一夹套17a底面与第二夹套18a顶面连接，所述第一夹套17a上开有若干沿轴向的第一线槽19a，此第一线槽19a延伸至第二夹套18a上，所述第二夹套18a上开有若干沿轴向的第二线槽20a，此第二夹套18a延伸至第一夹套17a上；

所述活动套筒4a下表面设置有若干安装块21a，所述底盖5a上开有与安装块21a对应的通孔，所述活动套筒4a的安装块21a分别穿过安装块21a的通孔并与推块6a连接，所述推块6a下表面开有一T型槽22a，一螺杆23a上端嵌入T型槽22a内，与推块6a卡接连接；

所述推块6a外壁上设置有螺纹，一具有内螺纹的底壳24a与推块6a螺纹连接，所述螺杆23a下端穿过底壳24a并通过一螺母25a固定；

所述壳体1a上端的外壁上设置有螺纹，一开有安装通孔26a的锁接板27a套装于壳体1a上端并与壳体1a螺纹连接，所述锁接板27a上设置有若干螺栓孔，若干安装螺栓28a分别穿过螺栓孔并与装夹治具4的第一安装板6安装连接。

上述让位通孔10与支撑头8的数目相同，均为7个；上述让位通孔10内壁具有一向内的凸缘12，此凸缘12沿周向开有若干锁孔13，上述支撑头8通过螺杆与锁孔13安装连接；上述壳体1a下端设置有内螺纹，上述底盖5a上设置有外螺纹，此底盖5a嵌入壳体1a下端并与壳体1a螺纹连接；上述顶头9a与筒体8a内壁螺纹连接。

实施例2：一种CNC加工中心，包括机座1、基板2、主轴3和装夹治具4，所述基板2固定于机座1上，此基板2上安装有装夹治具4，所述主轴3通过一安装板5安装于机座1上；

所述装夹治具4包括平行设置的第一安装板6、第二安装板7和若干支撑头8，所述第一安装板6和第二安装板7通过若干支撑柱9连接，所述第一安装板6上开有若干让位通孔10，所述支撑头8上端分别自让位通孔10内伸出并与第一安装板6安装连接，一工件11放置于第一安装板6上方并与支撑头8接触连接；

所述支撑头8包括壳体1a、活动顶杆2a、弹性抱紧套3a、活动套筒4a、底盖5a和推块6a，所述底盖5a与壳体1a下端连接，从而在壳体1a与底盖5a之间形成一容腔，所述壳体1a顶板上开有一供活动顶杆2a穿入的通孔7a，所述弹性抱紧套3a套装于活动顶杆2a外侧，所述活动套筒4a套装于弹性抱紧套3a外侧，所述弹性抱紧套3a和活动套筒4a均位于壳体1a内，且所述活动套筒4a可上下活动，所述活动套筒4a下端穿过底盖5a并与推块6a固定连接，所述推块6a上连接有驱动机构；

所述活动顶杆2a进一步包括筒体8a、顶头9a、连接杆10a和弹簧11a，所述顶头9a自上方嵌入筒体8a内并与筒体8a固定连接，所述连接杆10a自下方嵌入筒体8a内并与筒体8a内壁活动连接，所述弹簧11a设置于顶头9a与连接杆10a之间，所述连接杆10a嵌入一固定块12a内，此固定块12a下端嵌入底盖5a内；

所述固定块12a外壁上具有一外凸缘15a，所述弹性抱紧套3a设位于壳体1a顶板与固定块12a的外凸缘15a之间，所述弹性抱紧套3a的外表面为锥形面，此锥形面的锥面半径自上向下减小，所述活动套筒4a的内表面为锥形面，此锥形面的锥面半径自上向下减小，所述弹性抱紧套3a的外表面与活动套筒4a的内表面间隙配合；

所述弹性抱紧套3a进一步包括外表面为锥形面的第一夹套17a和外表面为柱面的第二夹套18a，所述第一夹套17a底面与第二夹套18a顶面连接，所述第一夹套17a上开有若干沿轴向的第一线槽19a，此第一线槽19a延伸至第二夹套18a上，所述第二夹套18a上开有若干沿轴向的第二线槽20a，此第二夹套18a延伸至第一夹套17a上；

所述活动套筒4a下表面设置有若干安装块21a，所述底盖5a上开有与安装块21a对应的通孔，所述活动套筒4a的安装块21a分别穿过安装块21a的通孔并与推块6a连接，所述推块6a下表面开有一T型槽22a，一螺杆23a上端嵌入T型槽22a内，与推块6a卡接连接；

所述推块6a外壁上设置有螺纹，一具有内螺纹的底壳24a与推块6a螺纹连接，所述螺杆23a下端穿过底壳24a并通过一螺母25a固定；

所述壳体1a上端的外壁上设置有螺纹，一开有安装通孔26a的锁接板27a套装于壳体1a上端并与壳体1a螺纹连接，所述锁接板27a上设置有若干螺栓孔，若干安装螺栓28a分别穿过螺栓孔并与装夹治具4的第一安装板6安装连接。

上述壳体1a顶板下表面设置有一环形挡块16a，此挡块16a沿通孔7a周向设置，上述挡块16a的下表面与弹性抱紧套3a顶面接触连接；上述第一线槽19a和第二线槽20a均沿周向等间隔设置；上述第二夹套18a顶面与活动套筒4a顶面齐平；上述推块6a与活动套筒4a的安装块21a通过若干螺栓固定连接；上述锁接板27a为方形板、圆形板、矩形板或者异形板。

工作原理：将待加工的工件，如金属板料放置于装夹治具的支撑头上方，使得金属板料的下表面与支撑头的活动顶杆上表面接触，因为金属板料本身的金属特性，板料表面会有一定的翘曲而不平，每个支撑头的活动顶杆在金属板料的作用下向下移动一段距离或者不移动，待各个支撑头的活动顶杆稳定后，则可以为置于其上方的金属板料确定一个与其下表面起伏一致的支撑面，此时将各个支撑头的推块向上推，推块带动其上方的活动套筒上移，活动套筒的内锥面上移作用于弹性抱紧套的外锥面，弹性抱紧套受挤压和收缩，抱紧活动顶杆，限制活动顶杆的移动，从而使得支撑头的活动顶杆均处于固定状态，从而为置于其上方的工件提供稳定且与工件下表面契合的支撑，便于对板料的铣平等加工操作。

采用上述CNC加工中心时，其活动顶杆在支撑工件时，可以与工件的下表面完全接触并在工件的作用下上下运动，当运动到合适位置时，通过推块带动活动套筒上移，活动套筒的内锥面上移作用于弹性抱紧套的外锥面，弹性抱紧套受挤压和收缩，抱紧活动顶杆，限制活动顶杆的移动，起到固定支撑的作用，活动顶杆的下移距离完全依赖于工件的作用力，即活动顶杆的下移距离连续可调，可适用于不同情况的工件，当多个支撑头组合使用支撑工件时，每个支撑头的活动顶杆下移距离根据工件下表面弯曲程度的不同而不同，因此可以实现对下表面具有弯曲的工件的支撑，且保持工件的自然弯曲状态，结构巧妙，操作简单；

另外，其采用螺纹连接，便于拆装，即方便对支撑头的维修和清洁，便于对壳体内的易损耗零件的更换；另外，其用弹性抱紧套替代了原方案中的钢珠抱紧机构，结构简单，且省去了安装钢珠的加工过程，大大提高了支撑头加工效率；另外，通过第一线槽与第二线槽的设置，且第一线槽延伸至第二夹套而不割断第二夹套，同样，第二线槽延伸至第一夹套而不割断，加强了抱紧套的收缩力度和结构的稳定性，使得抱紧套对活动顶杆抱紧的稳定性，保证顶杆对工件的稳定支撑；

此外，其推块上T型槽的设置，使得作为推杆的螺杆与推块活动连接，在螺杆向上推动推块的过程中具有自适应微调的空间，推力可以得到均匀的传送，防止出现别死现象；另外，底壳的设置，将推块下部和螺杆封在壳体内，既起到保护的部件的作用，延长其使用寿命，又保护使用者不被裸露的部件划伤，且采用螺纹连接的方式，结构简单，便于拆装；此外，其锁接板的设置，为支撑头与外部治具的连接提供了接口，且采用螺纹连接，便于拆装、更换，以适用于不同形状与规格的治具，通用性强。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。