一种型材加工中心的制作方法

1.本发明涉及加工中心技术领域，具体为一种型材加工中心。


背景技术：

2.数控加工中心改变了传统以人为主的生产方式，借由电脑程序的控制，可以完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等，大幅缩短加工时程，降低生产成本，这是数控机床的最大特点。但是，现有的型材加工中心由于其结构设置不够合理，还存在以下问题：
3.一、现有之型材加工中心主轴移动模组都是安装在机床床身的导轨上进行，然后通过主轴移动模组的x轴电机连接机床床身的齿条进行横向位移；x轴电机通常以螺栓紧固的方式固定在主轴移动模组上，不能进行上下以及前后的调节，如果主轴移动模组安装在机床床身的导轨之后，时常会因为x轴电机设置和x轴传动齿条的装配存在偏差，从而导致x轴电机的齿轮无法与x轴传动齿条进行啮合；如果存在装配偏差时，只能重新安装x轴电机和x轴传动齿条，导致机床装配耗时耗力，非常不方便；
4.二、现有之型材加工中心的x轴传动齿条设置不够合理，不在主轴移动模组的重心中心处，导致x轴电机驱动主轴移动模组左右位移时，主轴移动模组的前后两端的推力不均衡，久而久之会让相应的滑块和滑轨之间出现磨损，产生较大的装配间隙，进而会影响到主轴移动模组横向位移的顺畅性。
5.因此，需要研究一种新的技术方案来解上述两个问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种型材加工中心，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种型材加工中心，包括有机床床身，所述机床床身的内部设置有排屑区域和移动区域，所述移动区域内部安装有主轴移动模组，所述排屑区域的顶部安装有工作台，所述排屑区域的底部安装有多块倾斜板，所述机床床身的前端还设置有排屑机构，所述移动区域安装有两条第一导轨和一条第一齿条，两条所述第一导轨前后间距设置，在前的所述第一导轨和工作台间距设置，所述第一齿条设于两条第一导轨之间，所述第一齿条与在前的第一导轨之间的距离小于第一齿条与在后的第一导轨之间的距离。
8.优选的，所述主轴移动模组包括有x轴移动板、x轴电机、安装结构、y轴移动架、y轴电机、z轴移动架、z轴电机和主轴头，所述x轴移动板底部安装有用于连接第一导轨的第一滑块，所述安装结构包括有调节座和调节板，所述调节座通过锁定机构与x轴移动板固定连接，所述调节板通过锁定机构与调节座固定连接，所述x轴电机固定安装在调节板的顶部，所述x轴电机的输出轴安装有用于连接第一齿条的第一齿轮，所述y轴移动架的底部与x轴移动板固定连接，所述y轴电机的输出端与y轴移动架固定连接，所述z轴移动架与y轴移动架的顶部固定连接，所述z轴电机的输出端与z轴移动架固定连接，所述z轴移动架上还设置
有主轴头，从而大大提高了本装置的加工效率。
9.优选的，所述调节座一侧设置有第一调节孔，所述调节板内部设置有第二调节孔，所述调节座包括有竖向板、横向板和三角形板材，且所述调节座为“l”形状，所述第一调节孔具有六个，分为前后两排自上而下间距贯穿于竖向板的左侧面和右侧面，所述第二调节孔具有六个，分为前后两排从左往右间距贯穿调节板的上表面和下表面，从而使得本装置更易对x轴电机的位置进行调整。
10.优选的，所述x轴移动板的侧面设置有与第一调节孔数量和位置相对应的通孔，所述通孔小于第一调节孔，所述横向板的内部设置有与第二调节孔数量和位置相对应的通孔，所述通孔小于第二调节孔，从而使得调整的范围更大。
11.优选的，两条第一导轨前后间距l1的范围为100mm～110mm，且在前的所述第一导轨与第一齿条之间的距离l2为l1的1/3，从而杜绝了主轴移动模组因第一导轨和第一滑块之间的磨损而产生卡滞的情况。
12.优选的，所述移动区域设置有用于安装第一导轨的第一基座和用于安装第一齿条的第二基座，所述第一基座和第二基座均设置有“l”型安装凹位，从而大大提高了第一导轨和第一齿条的装配效率。
13.优选的，所述第一齿条为斜齿齿条，其斜齿部分设置后侧面，所述第一齿轮为与第一齿条适配啮合的斜齿齿轮，所述第一齿条的两侧分别设置有第一倾斜面和第二倾斜面，从而大大提高了本装置的工作稳定性。
14.优选的，所述x轴移动板顶部安装有第二导轨，所述y轴移动架靠近x轴移动板的一侧设置有与第二导轨适配连接的第二滑块，所述y轴移动架外表面设置有第三导轨，所述z轴移动架靠近y轴移动架的一侧设置有与第三导轨适配连接的第三滑块，从而便于本装置在x轴、y轴和z轴三个方向上进行移动。
15.优选的，所述锁定机构包括有开设在x轴移动板和横向板内部的锁定槽以及安装在竖向板和调节板内部的固定杆，所述锁定槽的内壁固定连接有锁定弹簧，所述锁定弹簧的另一端固定连接有锁定板，所述锁定槽远离锁定弹簧的一侧内壁开设有卡槽，所述固定杆的一端延伸至锁定槽的内部并固定连接有锁定架，所述锁定架的外部圆周面固定连接有多个与卡槽相适配的卡块，所述固定杆远离锁定架的一端通过螺纹连接有螺母，从而大大提高了本装置对调节座和调节板的安装和拆卸效率。
16.优选的，所述y轴移动架上还安装有飞碟式刀库或伞形刀库，从而大大提高了本装置的适用范围。
17.本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：主要是在主轴移动模组设置安装结构以及合理布置第一齿条的位置，从而解决传统的型材加工中心存在装配麻烦、耗时耗力以及主轴移动模组位移的顺畅性不佳等问题；其中
18.由调节座和调节板构成的安装结构，调节座可以上下位移，调节板可以前后位移；x轴电机安装在调节板后即可与第一齿条进行啮合装配，如果x轴电机和第一齿条的安装导致其不能啮合时，只需要通过调节板和调节座的位移来改变x轴电机的位置即可让其能够和第一齿条完成啮合；不需要重新安装x轴电机和第一齿条，从而让x轴电机和第一齿条的啮合更加方便，省时省力；而通过锁定槽、锁定弹簧、锁定板、固定杆、锁定架、卡块、螺母、卡
槽和通孔构成的锁定机构，可以快速对调节座和调节板进行安装和拆卸，从而使得操作人员可以更轻松的对调节座和调节板的位置进行调节，进而极大的提高了本发明的调节效率；
19.将第一齿条靠近在前第一导轨的一端设置，可以让第一齿条靠近主轴移动模组的重心中心处；如此x轴电机驱动主轴移动模组移动时，就可以让x轴移动板的前端、后端的作用力趋于相同；避免因作用力不同而导致第一滑块和第一导轨之间出现磨损，久而久之会让主轴移动模组的位移出现卡滞的问题；不仅可以提升主轴移动模组的位移顺畅性，也可以提升主轴移动模组的运行可靠性和位移精度
附图说明
20.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
21.图1是本发明型材加工中心整体的立体结构示意图；
22.图2是图1中a处局部具体结构示意图；
23.图3是图2中b处局部放大图；
24.图4是图2中局部结构右视图；
25.图5是图2中局部结构俯视图；
26.图6是本发明第一齿条和第二基座的立体结构示意图；
27.图7是本发明横向板和调节板连接部分的内部结构示意图；
28.图8是本发明锁定架和锁定槽连接部分的仰视图；
29.图中：10、机床床身；11、第一导轨；12、第一齿条；121、第一倾斜面；122、第二倾斜面；13、工作台；14、倾斜板；15、排屑机构；16、第一基座；17、第二基座；161、安装凹位；20、主轴移动模组；21、x轴移动板；211、第一滑块；213、第二导轨；22、x轴电机；221、第一齿轮；23、安装结构；231、调节座；2311、第一调节孔；2312、竖向板；2313、横向板；2314、三角形板材；232、调节板；2321、第二调节孔；24、y轴移动架；241、第二滑块；242、第三导轨；243、飞碟式刀库；25、y轴电机；26、z轴移动架；261、第三滑块；27、z轴电机；28、主轴头；110、锁定槽；111、锁定弹簧；112、锁定板；113、固定杆；114、锁定架；115、卡块；116、螺母；117、卡槽；118、通孔。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1-图8，在本技术实施例中，所述型材加工中心包括有机床床身10和主轴移动模组20，所述机床床身10设置有排屑区域和用于安装主轴移动模组20的移动区域；所述排屑区域的顶部安装有工作台13，所述移动区域安装有两条第一导轨11和一条第一齿条12，两条第一导轨11前后间距设置，在前的第一导轨11和工作台13间距设置，所述第一齿条12设于两条第一导轨11之间，所述第一齿条12与在前的第一导轨11距离小于第一齿条12与
在后的第一导轨11的距离。
32.接上所述，主轴移动模组20包括有x轴移动板21、x轴电机22、安装结构23、y轴移动架24、y轴电机25、z轴移动架26、z轴电机27和主轴头28；所述x轴移动板21底部安装有用于连接第一导轨11的第一滑块211，所述安装结构23包括有调节座231和调节板232，所述调节座231可上下移动地安装于x轴移动板21，所述调节板232可前后移动地安装于调节座231；所述x轴电机22固定安装于调节板232，所述x轴电机22的输出轴安装有用于连接第一齿条12的第一齿轮221；所述y轴移动架24和y轴电机25安装于x轴移动板21，所述y轴电机25的输出端连接y轴移动架24并传动其前后移动于x轴移动板21；所述z轴移动架26和z轴电机27安装于y轴移动架24，所述z轴电机27的输出端连接z轴移动架26并传动其上下移动于y轴移动架24；所述主轴头28安装于z轴移动架26上。
33.优选地，所述排屑区域的底部安装有多块倾斜板14，所述倾斜板14从前往后向上倾斜设置，所述倾斜板14的后端连接于移动区域的前面，所述机床床身10的前端还设置有用于排出废屑的排屑机构15，所述排屑机构15和排屑区域连通。所述工作台13安装在排屑区域之后，将所述排屑区域分隔为前端排屑区和后端排屑区，所述后端排屑区和移动区域间距设置；工件装夹在工作台13进行加工时，所产生的废屑会从前端排屑区和后端排屑区掉落，并通过倾斜板14的设置而掉到排屑机构15中；由于后端排屑区和移动区域存在一定的距离，可以避免了废屑掉落到移动区域中，从而保证不会因为废屑的掉落而影响到主轴移动模组20的正常位移。
34.接上所述，两条第一导轨11和第一齿条12均左右横向延伸安装于移动区域。两条第一导轨11前后间距的距离l1为100mm～110mm，在前的第一导轨11与第一齿条12之间的距离l2为l1的1/3；优选地，两条第一导轨11之间的距离l1是108mm，在前的第一导轨11和第一齿条12之间的距离l2是36mm。如此结构设置，可以让第一齿条12靠近主轴移动模组20的重心中心处，可以让x轴电机22作用主轴移动模组20位移时，主轴移动模组20的前端、后端的作用力相同，从而减少第一导轨11和第一滑块211之间的磨损，长时间位移也不易产生装配间隙。
35.更为详细地说，所述移动区域设置有用于安装第一导轨11的第一基座16和用于安装第一齿条12的第二基座17，所述第一基座16和第二基座17均设置有“l”型安装凹位161。借助第一基座16和第二基座17的设置，可以让第一导轨11和第一齿条12的安装提供预定位，便于其进行安装，所述第一齿条12优选采用多段式制造，这样就可以降低加工难度；分成多段式制造的第一齿条12，其第一齿条12的一端设置有第一倾斜面121，另一端设置有第二倾斜面122；所述第一倾斜面121是自下而上向内倾斜，而第二倾斜面122是自上而下向内倾斜；组装第一齿条12时，相邻的两条第一齿条12可以借助第一倾斜面121抵于第二倾斜面122上，提升其安装的牢固性。当然，第一导轨11也可以采用相同的结构来提升安装的牢固性。所述第一齿条12为斜齿齿条，其斜齿部分设置后侧面；所述第一齿轮221为与第一齿条12适配啮合的斜齿齿轮；采用斜齿齿条和斜齿齿轮进行啮合传动，可以让整个主轴移动模组20的位移更加平稳。
36.所述调节座231设置有第一调节孔2311，所述调节板232设置有第二调节孔2321，在本技术实施例中，所述调节座231通过锁定机构穿过第一调节孔2311与x轴移动板21固定连接，并可选择性上下移动；所述调节板232通过锁定机构穿过第二调节孔2321与调节座
231固定连接，并可选择性前后移动；如此，x轴电机22固定安装于调节板232后，可以依据调节座231的上下移动以及调节板232的前后移动来进行微调x轴电机22的具体位置；较于传统的固定安装x轴电机22的型材加工中心而言，如果x轴电机22的第一齿轮221和第一齿条12之间存在间隙，则可以非常方便地进行调整，让第一齿轮221和第一齿条12的啮合符合设计要求，不需要重新安装x轴电机22和第一齿条12。
37.接上所述，所述锁定机构包括有锁定槽110、锁定弹簧111、锁定板112、固定杆113、锁定架114、卡块115、螺母116、卡槽117和通孔118，在需要安装时，操作人员可以先将竖向板2312和调节板232上的锁定架114和卡块115分别对准x轴移动板21和横向板2313上的通孔118，然后推动固定杆113，使得锁定架114和卡块115通过通孔118进入锁定槽110内部，此时锁定架114会推动锁定板112压缩锁定弹簧111，当锁定架114完全进入锁定槽110后，再转动固定杆113，使得固定杆113带动锁定架114转动，从而使得卡块115从通孔118处旋转至卡槽117内部，然后操作人员再释放推动固定杆113的力，使得锁定板112在锁定弹簧111的反弹作用下将卡块115固定在卡槽117内部，然后操作人员再拧紧螺母116，从而可以快速将竖向板2312和x轴移动板21以及调节板232和横向板2313固定连接，而当需要拆卸时可以通过反向操作，使得竖向板2312和x轴移动板21以及调节板232和横向板2313可以快速拆离
38.更为详细地说，所述调节座231由竖向板2312和横向板2313制成“l”形状，所述竖向板2312和横向板2313可以采用焊接成型或折弯成型，在竖向板2312和横向板2313的前面、后面设置有三角形板材2314，用于保证竖向板2312和横向板2313之间的连接强度，不易产生变形。具体地说，所述第一调节孔2311具有六个，分为前后两排自上而下间距贯穿于竖向板2312的左侧面和右侧面；所述第二调节孔2321具有六个，分为前后两排从左往右间距贯穿调节板232的上表面和下表面。所述x轴移动板21的侧面设置有与第一调节孔2311数量和位置相对应的通孔118，所述第一调节孔2311是圆形孔，所述通孔118的形状与锁定架114和卡块115的形状相适配，所述通孔118的直径小于第一调节孔2311的直径，所述固定杆113穿过第一调节孔2311和通孔118并通过锁定机构固定在锁定槽110后，可选择性地将调节座231固定在x轴移动板21上；由于固定杆113的外径是和通孔118的内径相适配的，而固定杆113外表面的螺母116则大于第一调节孔2311，这样固定杆113穿过第一调节孔2311后，调节座231可以通过第一调节孔2311的大小和固定杆113的大小存在一定的空间，使得调节座231有一定的移动空间，从而实现上下调节，调节完毕后只要转动螺母116，使螺母116与调节座231相抵，即可将调节座231锁固在x轴移动板21。所述横向板2313设置有与第二调节孔2321数量和位置相对应的通孔118，所述通孔118小于第二调节孔2321；所述调节板232的调节方式和调节座231的调节方式相同，在此不再累述。同时，所述第二调节孔2321呈跑道状结构设置，所述跑道状结构即是方孔的前后端均设置有半圆形孔，这样就可以让x轴电机22前后调节的距离更大，可调整的距离更广。
39.所述x轴移动板21安装有第二导轨213，所述y轴移动架24设置有与第二导轨213适配连接的第二滑块241；所述y轴移动架24设置有第三导轨242，所述z轴移动架26设置有与第三导轨242适配连接的第三滑块261。所述y轴电机25的输出端设置有第一螺杆，所述第一螺杆套设有第一螺母(图中未显示)，所述第一螺母连接y轴移动架24，第一螺杆转动时即可传动y轴移动架24沿y轴前后移动，所述z轴电机27的输出端设置有第二螺杆，所述第二螺杆套设有第二螺母(图中未显示)，所述第二螺母连接z轴移动架26，第二螺杆转动时即可传动
z轴移动架26沿z轴上下移动。所述y轴移动架24上还安装有飞碟式刀库243或伞形刀库，以供型材加工中心可以一次性对被加工中心进行多种不同刀具的切削作业。
40.本发明的工作原理：在使用时，操作人员可以先将x轴电机22固定安装于调节板232上，然后根据实际需要通过安装结构23对x轴电机22的位置进行调节，在调节时操作人员需要先通过锁定机构将调节座231分别与调节板232和x轴移动板21进行拆分，然后可以依据调节座231的上下移动以及调节板232的前后移动来进行微调x轴电机22的具体位置，从而较于传统的固定安装x轴电机22的型材加工中心而言，如果x轴电机22的第一齿轮221和第一齿条12之间存在间隙，则可以非常方便地进行调整，让第一齿轮221和第一齿条12的啮合符合设计要求，不需要重新安装x轴电机22和第一齿条12，另外在安装第一导轨11和第一齿条12时，两将条第一导轨11之间的距离l1设置为108mm，而在前的第一导轨11和第一齿条12之间的距离l2设置为36mm，如此结构设置，可以让第一齿条12靠近主轴移动模组20的重心中心处，从而可以让x轴电机22作用主轴移动模组20位移时，主轴移动模组20的前端、后端的作用力相同，进而减少第一导轨11和第一滑块211之间的磨损，长时间位移也不易产生装配间隙，从而杜绝了主轴移动模组20因第一导轨11和第一滑块211之间的磨损而产生卡滞的情况。
41.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
42.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。