一种智能数控机床的制作方法

[0001]
本发明属于车床设备技术领域，尤其涉及一种智能数控机床。


背景技术：

[0002]
数控车床又称数字程序控制车床，一般用来加工轴套类零件和盘类零件。它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，具有加工精度高、效率高、自动化程度高的优点，是国内数控加工领域中使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床。由于工作原理为切除毛坯件上多余的材料，因此数控车床在使用过程中会产生大量切削废料。传统数控车床通过在数控车床的卡盘下方设置存储废料的托盘收集废料，等废料积攒一段时间后，通过人工集中进行清理。这种方法不仅效率低，并且未对飞溅到刀座上的铁屑进行处理，会影响加工的精度。现有的车床切削废料自动处理方案大部分都为在机床导轨下方设置自动收集装置，大都忽略了刀座上废料的处理，同时也忽视了加工件产生的过长丝状废料对收集过程的影响，例如切削铝件时总产生十分长的铝丝。同时现有自动处理方案收集好的废料没有同时进行处理，废料十分散乱占用的体积大，收集装置容易满溢，有些方案为了获得较大的容积造成外形庞大，不利于运输和降低成本。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在提供一种智能数控机床，其不仅结构简单，而且能够实现废料的自动收集。
[0004]
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种智能数控机床，包括机床本体，所述机床本体上设有用于夹持物品的卡盘，所述机床本体在卡盘的下方设有滑轨，所述滑轨上滑动连接有刀座；所述机床本体内在刀座的下方设有废料收集压缩装置，所述废料收集压缩装置用于用收集数控机床车削的废料，且在收集的废料重量达到设定值时，对废料进行压缩并送出；所述机床本体内在废料收集装置上方设有切削组件，所述切削组件用于将数控机床车削的细长废料绞碎。
[0005]
进一步的，所述废料收集压缩装置包括上端开口的底缸、设置在底缸内的活塞板、以及用于迫使活塞板向上运动的第一弹簧；所述活塞板的上端设有上端开口的收集箱；所述机床本体在收集箱的右上方固定设有动力电机，所述动力电机的输出轴上固定安装有第一带轮；所述机床本体的右侧沿左右方向滑动连接有水平隔板，在水平隔板向左运动时，插入到收集箱内将收集箱的底部空间封闭，在水平隔板向右运动时将收集箱的底部空间打开；所述收集箱的右侧延伸设有支撑板，所述支撑板的端部在水平隔板上方转动连接有与第一带轮平行的第二带轮，所述第二带轮和第一带轮之间设有传动带；所述水平隔板上沿左右方向固定设有齿条，所述第二带轮的端面设有与齿条啮合的第一齿轮；所述底缸的内侧壁设有台肩，在收集箱内的废料重量达到设定值时，活塞板下移抵触在台肩上，且位于第一带轮和第二带轮之间的传动带张紧，第一带轮转动时通过传动带驱动第二带轮转动；所
述收集箱的右侧在水平隔板的下方固定设有液压缸，所述液压缸的左侧设有位于收集箱底部空间内的压缩板，所述收集箱的左侧在正对压缩板处设有出料口，所述收集箱的左侧固定安装有第一电动推杆，所述第一电动推杆的伸缩端固定设有用于控制出料口通断的挡板。
[0006]
进一步的，所述切削组件包括设置在滑轨下表面的齿轮箱，所述滑轨的下表面在齿轮箱的右侧向下延伸设有凸板，所述凸板内转动连接有沿左右方向设置的第一转轴，所述第一转轴的左端伸入齿轮箱内且设有第一锥齿轮，所述第一转轴的右端固定设有第二锥齿轮，所述动力电机的输出轴上固定安装有与第二锥齿轮啮合的第三锥齿轮；所述齿轮箱的下端转动连接有沿竖直方向设置的轴套，所述轴套内转动连接有轴杆，所述轴套的上端位于齿轮箱内且设有与第一锥齿轮啮合的下锥齿轮，所述轴杆在位于齿轮箱的侧面固定设有与第一锥齿轮啮合的上锥齿轮；所述轴套的下端沿径向设有上叶片，所述轴杆的下端在上叶片的下方设有下叶片。
[0007]
进一步的，所述收集箱的左侧下端延伸设有触点，所述底缸的左侧设有限位开关，以及与限位开关电连接的计时器，在活塞板下移抵触在台肩上时，触点触发限位开关控制计时器开始计时，待水平隔板完全伸出后液压缸开始工作。
[0008]
进一步的，所述底缸内在活塞板和底缸的底部之间形成气缸腔，所述底缸的右侧设有与气缸腔连通的进气单向阀，所述刀座上设有压力阀，所述压力阀的进口和气缸腔之间设有气管，所述压力阀的出口设有用于清理刀座上废料的喷嘴；在活塞板向下运动时，气缸腔内的空气被压缩，当被压缩的空气压力达到压力阀设定的压力值时，压缩空气由喷嘴吹向刀座；该设置通过控制压力阀的设定值能够控制收集箱容纳废料的重量。
[0009]
有益效果
[0010]
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
[0011]
1.全面考虑到了实际加工情况，使用两个旋转方向相反的上叶片和下叶片将细长切削废料绞断，防止其对收集装置的影响；
[0012]
2.使用一个动力电机通过系列锥齿轮的配合同时控制旋转方向相反的上叶片和下叶片转动，节约成本；
[0013]
3.废料收集一段时间达到预定重量后通过液压缸自动将其压缩成块后推出，减少了人工清理的步骤，提高了效率；同时处理后的废料块体积减小且规则，节省了空间；
[0014]
4.通过底缸和压力阀配合配合，使得收集装置中废料重量到达设定值后液压缸对废料进行处理，避免了收集装置中废料满溢的风险，同时减少压缩装置的工作次数，增加装置的使用寿命：
[0015]
5.通过底缸和压力阀配合配合，使得收集箱中废料重量到达设定值后气缸腔内气体压力大于压力阀设定值，自动控制安装在刀座上的喷嘴喷出气体对刀座进行清洁，避免了刀座上切削废料过多影响加工。
附图说明
[0016]
图1为本发明初始工作状态下的正视图；
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图2为本发明压缩废料状态下的正视图；
[0018]
图3为本发明图2中b-b方向剖视图；
[0019]
图4为本发明图1中i区域的局部放大图；
[0020]
图5为收集箱工作时正视图。
具体实施方式
[0021]
请参阅图1-4所示，本发明提供一种智能数控机床，包括机床本体1，所述机床本体1上设有用于夹持物品的卡盘，所述机床本体1在卡盘的下方设有滑轨2，所述滑轨2上滑动连接有刀座33；所述机床本体1内在刀座33的下方设有废料收集压缩装置，所述废料收集压缩装置用于用收集数控机床车削的废料，且在收集的废料重量达到设定值时，对废料进行压缩并送出；所述机床本体1内在废料收集装置上方设有切削组件，所述切削组件用于将数控机床车削的细长废料绞碎。
[0022]
所述废料收集压缩装置包括上端开口的底缸38、设置在底缸38内的活塞板28、以及用于迫使活塞板28向上运动的第一弹簧29；所述活塞板28的上端设有上端开口的收集箱37；所述机床本体1在收集箱37的右上方固定设有动力电机3，所述动力电机3的输出轴上固定安装有第一带轮7；所述机床本体1的右侧沿左右方向滑动连接有水平隔板22，在水平隔板22向左运动时，插入到收集箱37内将收集箱37的底部空间封闭，在水平隔板22向右运动时将收集箱37的底部空间打开；所述收集箱37的右侧延伸设有支撑板35，所述支撑板35的端部在水平隔板22上方转动连接有与第一带轮7平行的第二带轮18，所述第二带轮18和第一带轮7之间设有传动带36；所述水平隔板22上沿左右方向固定设有齿条20，所述第二带轮18的端面设有与齿条20啮合的第一齿轮19；所述底缸38的内侧壁设有台肩41，在收集箱37内的废料重量达到设定值时，活塞板28下移抵触在台肩41上，且位于第一带轮7和第二带轮18之间的传动带36张紧，第一带轮7转动时通过传动带36驱动第二带轮18转动；所述收集箱37的右侧在水平隔板22的下方固定设有液压缸21，所述液压缸21的左侧设有位于收集箱37底部空间内的压缩板23，所述收集箱37的左侧在正对压缩板23处设有出料口，所述收集箱37的左侧固定安装有第一电动推杆25，所述第一电动推杆25的伸缩端固定设有用于控制出料口通断的挡板24。
[0023]
所述切削组件包括设置在滑轨2下表面的齿轮箱4，所述滑轨2的下表面在齿轮箱4的右侧向下延伸设有凸板12，所述凸板12内转动连接有沿左右方向设置的第一转轴8，所述第一转轴8的左端伸入齿轮箱4内且设有第一锥齿轮9，所述第一转轴8的右端固定设有第二锥齿轮6，所述动力电机3的输出轴上固定安装有与第二锥齿轮6啮合的第三锥齿轮5；所述齿轮箱4的下端转动连接有沿竖直方向设置的轴套15，所述轴套15内转动连接有轴杆14，所述轴套15的上端位于齿轮箱4内且设有与第一锥齿轮9啮合的下锥齿轮11，所述轴杆14在位于齿轮箱4的侧面固定设有与第一锥齿轮9啮合的上锥齿轮10；所述轴套15的下端沿径向设有上叶片16，所述轴杆14的下端在上叶片16的下方设有下叶片17。
[0024]
所述收集箱37的左侧下端延伸设有触点26，所述底缸38的左侧设有限位开关27，以及与限位开关27电连接的计时器40，在活塞板28下移抵触在台肩41上时，触点26触发限位开关27控制计时器40开始计时，待水平隔板22完全伸出后液压缸21开始工作。
[0025]
所述底缸38内在活塞板28和底缸38的底部之间形成气缸腔，所述底缸38的右侧设有与气缸腔连通的进气单向阀42，所述刀座33上设有压力阀31，所述压力阀31的进口和气缸腔之间设有气管30，所述压力阀31的出口设有用于清理刀座33上废料的喷嘴32；在活塞
板28向下运动时，气缸腔内的空气被压缩，当被压缩的空气压力达到压力阀31设定的压力值时，压缩空气由喷嘴32吹向刀座33；该设置通过控制压力阀31的设定值能够控制收集箱37容纳废料的重量。
[0026]
当智能数控机床工作时，首先动力电机3启动，带动固定在其轴上的第三锥齿轮5和第一带轮7。因第三锥齿轮5和第二锥齿轮6啮合，第二锥齿轮6和第一锥齿轮9固定在第一转轴8上，动力电机3启动后第一锥齿轮9转动。第一锥齿轮9分别和上锥齿轮10以及下锥齿轮11啮合，因上锥齿轮10以及下锥齿轮11分别固定于轴杆14和轴套15上，因此第一锥齿轮9转动带动上锥齿轮10以及下锥齿轮11转动，并且上锥齿轮10和下锥齿轮11转动方向相反。又因上锥齿轮10和下叶片17固定于轴杆14上，下锥齿轮11和上叶片16固定于轴套15上，因此上叶片16和下叶片17同时转动并且方向相反，可将掉落下来的细长废料绞碎处理。
[0027]
数控车床工作一段时间后，收集箱37内部堆积废料重量达到设定值时，活塞板28压缩第一弹簧29下降，压缩底缸38中气缸腔内的气体，使之压力上升到压力阀31所设压力值后，活塞板28继续压缩第一弹簧29下降，底缸38内空气沿着气管30从喷嘴32中冲出清理刀座33上的废料，当刀座33在滑轨2上移动时，压力阀31和喷嘴32跟随其移动，操作人员可调节压力阀31控制废料重量；因活塞板28向下位移至与台肩41接触，收集箱37向下位移至图2所示位置，因第一带轮7固定于动力电机3的主轴上，动力电机3固定在机床本体1上，第二带轮18通过支撑板35固定在收集箱37上，所以此时第一带轮7和第二带轮18距离最大，传动带36绷紧，动力电机3开始带动第二带轮18以及与其同轴的第一齿轮19转动；第一齿轮19与齿条20啮合，齿条20固定在水平隔板22上。当第一齿轮19旋转时，带动水平隔板22位移至图2所示状态。由于收集箱37向下位移使得触点26接触限位开关27，通过计时器40控制使得液压缸21待水平隔板22位移完成后再工作，液压缸21伸出，推动压缩板23压缩废料，使之成形。当压缩成型后液压缸21泄压，第一电动推杆25收缩，拉动挡板24向上位移，将出料口打开，随后动力电机3反转，使水平隔板22复位后动力电机3再恢复正转，液压缸21继续伸出，将收集箱37内压缩后的废料块推出排出机床；当废料排出机床后，第一电动推杆25伸长，挡板24复位，液压缸21收缩使压缩板23复位。因收集箱37内废料排出质量减小，在第一弹簧29作用下活塞板28逐渐上升，空气由进气单向阀42进入底缸38的气缸腔，直到活塞板28复位停止。待下一次废料重量到达到一定值后重复上述动作过程，由于每次压缩废料的动作通过重量检测来发起，使得所压成形碎屑重量相等，便于收集计量。
[0028]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。