一种二氧化碳射流辅助加工的雕刻机

1.本发明涉及一种雕刻技术领域,更具体地说,涉及一种二氧化碳射流辅助加工的雕刻机。


背景技术：

2.雕刻从加工原理上讲是一种钻铣组合加工，雕刻机的应用范围非常广泛，小功率的只适合做双色板、建筑模型、小型标牌、三维工艺品等；雕刻玉石、金属等则需要功率在1500w以上；大功率雕刻机可以做小功率雕刻机的东西，最适合做大型切割、浮雕、雕刻。
3.现有雕刻机在使用时噪音较大不便于推广使用，并且现有雕刻机没有冷却装置或采用切削液冷却，冷却效果较差且易产生粉尘或废液造成环境污染，增加了环境压力，也较难加工钛合金等热敏机械零件；同时目前雕刻机手动控制居多，精度较低，雕刻效果差，容易导致生产成本增加。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题，是克复上述现有技术的不足，提出一种结构简单、造价便宜、操作快捷方便、精度高、绿色安全高效的一种二氧化碳射流辅助加工的雕刻机。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的如下的技术方案：一种二氧化碳射流辅助加工的雕刻机，所述雕刻机包括底座及工件夹持装置(1)、x轴移动装置(2)、y轴移动装置(3)、z轴移动装置及雕刻装置(4)和二氧化碳射流冷却装置(5)五部分，其特征在于所述底座及工件夹持装置(1)上安装有x轴移动装置(2)，x轴移动装置(2) 上安装有y轴移动装置(3)，y轴移动装置(3)上安装有z轴移动装置及雕刻装置(4)，z轴移动装置及雕刻装置(4)上安装有二氧化碳射流冷却装置(5)的磁吸喷嘴(56)。
6.作为优选的技术方案，所述底座及工件夹持装置(1)包含万向轮一(111)、万向轮二(112)、定向轮一(121)、定向轮二(122)、底板(13)、支座(14)、气动ok夹具(15)、定位块(16)和载物板(17)，万向轮一(111)、万向轮二(112)、定向轮一(121)、定向轮二(122)均布于底板(13)4个角处，万向轮一(111)、万向轮二(112)位于同一侧，定向轮一(121)、定向轮二(122)位于另一侧，支座(14)均布安装于底板(13)上，上方固定有载物板(17)，载物板(17)上安装有气动ok夹具(15)、定位块(16)。
7.作为优选的技术方案，所述x轴移动装置(2)包含导轨一 (211)、导轨二(212)、滑块(22)、x连接件(23)和x轴滚珠丝杠滑台(24)，导轨一(211)、x轴滚珠丝杠滑台(24)、导轨二(212) 等距分布在底板(13)上，导轨一(211)、导轨二(212)上各安装有两个滑块，滑块(22)上安装有x连接件(23)。
8.作为优选的技术方案，所述y轴移动装置(3)包含立板一 (311)、立板二(312)、光轴导轨一(321)、光轴导轨二(322)、y轴滚珠丝杠滑台(33)、y连接件(34)，立板一(311)、立板二(312) 固定于x连接件(23)上，y轴滚珠丝杠滑台(33)、光轴导轨一(321)、光轴导轨二
(322)固定于立板一(311)、立板二(312)上，y连接件(34)安装在y轴滚珠丝杠滑台(33)、光轴导轨一(321)、光轴导轨二(322)上。
9.作为优选的技术方案，所述z轴移动装置(4)及雕刻装置包含z轴滚珠丝杠滑台(41)、电主轴固定底板(42)、电主轴(43)、电主轴固定盖板(44)、刀具(45)，z轴滚珠丝杠滑台(41)固定于 y连接件(34)上，电主轴固定底板(42)安装于z轴滚珠丝杠滑台 (41)上，配合电主轴固定盖板(44)固定电主轴(43)，电主轴(43) 前端安装有刀具(45)。
10.作为优选的技术方案，所述二氧化碳射流冷却装置(5)包含二氧化碳储气瓶(51)、空压机(52)、气体增压泵(53)、气管(54)、电磁阀(55)、磁吸喷嘴(56)，气体增压泵(53)通过气管(54)分别连接二氧化碳储气瓶(51)、空压机(52)和电磁阀(55)，电磁阀 (55)并连接磁吸喷嘴(56)，磁吸喷嘴(56)磁吸固定于电主轴固定底板(42)上。
11.与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型为二氧化冷却切削加工技术，采用二氧化碳作为冷却剂，具有加工温度低，工件热效应可控，冷却介质绿色环保，不会产生工业废水等优点；采用滚珠丝杠滑台对雕刻装置位置进行加工路径控制，具有雕刻精度高，被加工零件雕刻品质好的优点；采用上位机对机器整体进行控制，具有操作简单、加工精度高、加工适用范围广、安全性高等优点。
附图说明
12.图1为本实用新型的结构示意图；
13.图2为图1中底座及工件夹持装置的结构示意图；
14.图3为图1中x轴移动装置的结构示意图；
15.图4为图1中y轴移动装置的结构示意图；
16.图5为图1中z轴移动装置及雕刻装置的结构示意图；
17.图6为图1中二氧化碳射流冷却装置的结构示意图；
18.图7为图6中二氧化碳射流冷却装置管线连接示意图；
19.其中：底座及工件夹持装置(1)、x轴移动装置(2)、y轴移动装置(3)、z轴移动装置及雕刻装置(4)、二氧化碳射流冷却装置(5)、万向轮一(111)、万向轮二(112)、定向轮一(121)、定向轮二(122)、底板(13)、支座(14)、气动ok夹具(15)、定位块(16)和载物板(17)、导轨一(211)、导轨二(212)、滑块(22)、x连接件(23)和x轴滚珠丝杠滑台(24)、立板一(311)、立板二(312)、光轴导轨一(321)、光轴导轨二(322)、y轴滚珠丝杠滑台(33)、y连接件(34)、z轴滚珠丝杠滑台(41)、电主轴固定底板(42)、电主轴(43)、电主轴固定盖板(44)、刀具(45)、二氧化碳储气瓶(51)、空压机(52)、气体增压泵(53)、气管(54)、电磁阀(55)、磁吸喷嘴(56)。
具体实施方式
20.现场使用时，首先，操作人员将待加工零件放置于底座及工件夹持装置(1)的载物板(17)上，通过定位块(16)调整待加工零件位置控制气动ok夹具(15)对其夹紧固定，再使用配套软件加载预加工程序，并进行模拟走刀，微调工件位置。
21.操作人员确认无误后点击开始加工，雕刻机将会按照给定的路线对零件进行加工，待加工完成加工作业后，工作人员关闭气动ok 夹具(15)，取下工件，并将载物板(17)擦
拭干净，即可等待下次工件加工工作。
22.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种二氧化碳射流辅助加工的雕刻机，所述雕刻机包括底座及工件夹持装置(1)、x轴移动装置(2)、y轴移动装置(3)、z轴移动装置及雕刻装置(4)和二氧化碳射流冷却装置(5)五部分，其特征在于所述底座及工件夹持装置(1)上安装有x轴移动装置(2)，x轴移动装置(2)上安装有y轴移动装置(3)，y轴移动装置(3)上安装有z轴移动装置及雕刻装置(4)，z轴移动装置及雕刻装置(4)上安装有二氧化碳射流冷却装置(5)的磁吸喷嘴(56)。2.根据权利要求1所述一种二氧化碳射流辅助加工的雕刻机，其特征在于：所述底座及工件夹持装置(1)包含万向轮一(111)、万向轮二(112)、定向轮一(121)、定向轮二(122)、底板(13)、支座(14)、气动ok夹具(15)、定位块(16)和载物板(17)，万向轮一(111)、万向轮二(112)、定向轮一(121)、定向轮二(122)均布于底板(13)4个角处，万向轮一(111)、万向轮二(112)位于同一侧，定向轮一(121)、定向轮二(122)位于另一侧，支座(14)均布安装于底板(13)上，支座(14)上方固定有载物板(17)，载物板(17)上安装有气动ok夹具(15)、定位块(16)。3.根据权利要求1所述一种二氧化碳射流辅助加工的雕刻机，其特征在于，所述x轴移动装置(2)包含导轨一(211)、导轨二(212)、滑块(22)、x连接件(23)和x轴滚珠丝杠滑台(24)，导轨一(211)、x轴滚珠丝杠滑台(24)、导轨二(212)等距分布在底板(13)上，导轨一(211)、导轨二(212)上各安装有两个滑块，滑块(22)上安装有x连接件(23)。4.根据权利要求1所述一种二氧化碳射流辅助加工的雕刻机，其特征在于，所述y轴移动装置(3)包含立板一(311)、立板二(312)、光轴导轨一(321)、光轴导轨二(322)、y轴滚珠丝杠滑台(33)、y连接件(34)，立板一(311)、立板二(312)固定于x连接件(23)上，y轴滚珠丝杠滑台(33)、光轴导轨一(321)、光轴导轨二(322)固定于立板一(311)、立板二(312)上，y连接件(34)安装在y轴滚珠丝杠滑台(33)、光轴导轨一(321)、光轴导轨二(322)上。5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳射流辅助加工的雕刻机，其特征在于，所述z轴移动装置及雕刻装置(4)包含z轴滚珠丝杠滑台(41)、电主轴固定底板(42)、电主轴(43)、电主轴固定盖板(44)、刀具(45)，z轴滚珠丝杠滑台(41)固定于y连接件(34)上，电主轴固定底板(42)安装于z轴滚珠丝杠滑台(41)上，配合电主轴固定盖板(44)固定电主轴(43)，电主轴(43)前端安装有刀具(45)。6.根据权利要求1所述的一种二氧化碳射流辅助加工的雕刻机，其特征在于，所述二氧化碳射流冷却装置(5)包含二氧化碳储气瓶(51)、空压机(52)、气体增压泵(53)、气管(54)、电磁阀(55)、磁吸喷嘴(56)，气体增压泵(53)通过气管(54)分别连接二氧化碳储气瓶(51)、空压机(52)和电磁阀(55)，电磁阀(55)并连接磁吸喷嘴(56)，磁吸喷嘴(56)磁吸固定于电主轴固定底板(42)上。

技术总结
本实用新型公开了一种二氧化碳射流辅助加工的雕刻机，雕刻机包括底座及工件夹持装置、X轴移动装置、Y轴移动装置、Z轴移动装置及雕刻装置和二氧化碳射流冷却装置五部分；X、Y、Z三向移动装置能够实现刀具空间路径移动，Z轴移动装置及雕刻装置上安装有电主轴，电主轴前端安装有刀具，能对零件进行形状加工，二氧化碳射流冷却装置的喷头安装于Z轴移动装置上，可实时跟踪刀具位置喷射二氧化碳对刀具进行冷却；本雕刻机与常规雕刻机相比，具有强冷却加工优势，对钛合金等热敏机械零件加工和热应力控制具有很好的应用前景。力控制具有很好的应用前景。力控制具有很好的应用前景。


技术研发人员：曾薪 蔡灿 康传哲
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2022.08.24
技术公布日：2022/11/29