三合一多功能小型数控机床的制作方法
【专利摘要】本发明公开了集铣削、激光雕刻、3D打印为一体的三合一多功能小型数控机床，其包括立柱部分，X轴部分，工作台部分，及罩壳部分，立柱部分包括左右支架，左右模组，X轴部分包括有滚珠丝杆副，线性导轨副组成的水平位移机构，电主轴，激光发射器，3D打印头，工作台部分包括可移动工作台，以及包括有滚珠丝杆副，线性导轨副组成的位移机构，罩壳部分包括有电柜箱及有机玻璃防护罩，本三合一多功能小型数控机床采用龙门式，工作台动的结构，XY轴采用大导程滚珠丝杆，直线导轨，使运动速度大大提高且精度也得到了有效的保证。功能上集铣削，激光雕刻，3D打印为一体，使得一种机床实现了三种功能，大大提升了机床的实用性，功能性。
【专利说明】
三合一多功能小型数控机床
技术领域
[0001]本发明涉及数控机床技术领域，尤其是涉及一种三合一多功能小型数控机床。
【背景技术】
[0002]目前市场上的激光雕刻机，小型数控铣床，3D打印机的功能都是单一形式出现，还没有一款机床可同时实现铣削，激光雕刻，3D打印三种功能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种三合一多功能小型数控机床。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种三合一多功能小型数控机床，其包括机床体，该机床体包括:罩壳部分、安装于罩壳部分的工作台部分、设置于工作台部分的立柱部分、设置于立柱部分的X轴部分；
[0005]所述立柱部分包括分布于工作台部分左右两侧的Z向左支撑板、Z向右支撑板，所述Z向左右支撑板上均设置有用于传动的滑动模组，分设于Z向左右支撑板的滑动模组分别设置有左侧板、右侧板，所述右侧板设置有Z向坦克链固定支架，滑动模组底部设置有防止滑轨松动掉落的Z向导轨支承架，所述Z向右支撑板设置有回零开关支架，所述回零开关支架设置有8_接近开关，所述Z向右支撑板的另一端设置有Y向回零用8_接近开关，所述Z向左右支撑板顶部设置有连接板，该连接板设置有3D打印材料固定结构；
[0006]X轴部分包括安装于滑动模组上的X轴支承板，X轴支承板与左右侧板固定连接，X轴支承板上设置有两副线性导轨、大导程滚珠丝杆，大导程滚珠丝杆上设置有X向丝杆螺母座，线性导轨的滑块上设置有X向上导轨连接板、X向下导轨连接板，X向上导轨连接板设置有X向回零开关支架，X向回零开关支架设置有8_接近开关，X向上、下导轨连接板设置有打印头支承板、电主轴支承板，电主轴支承板连接于X向丝杆螺母座，X向丝杆左端设置有X向左轴承座，X向左轴承座设置有成对背靠背角接触轴承，X向丝杆右端设置有X向右轴承座，X向右轴承座内设置有深沟球轴承，X向丝杆接于右侧板处的步进电机，Z轴右侧板设置有X向坦克链固定支架，电主轴支承板通过电主轴抱座而设置有风冷电主轴，打印头支承板通过3D打印头支架而设置有3D打印头，电主轴抱座通过激光模组支架而设置有激光模组；
[0007]工作台部分包括侧边固定板1、侧边固定板I1、Y向支撑板1、Y向支撑板I1、底座固定连接板、大导程滚珠丝杠、圆柱直线导轨，工作台侧边挡板1、工作台侧边挡板II安装在底座固定连接板，侧边固定板I设置有左边漏斗，侧边固定板II设置有右边漏斗，底座固定连接板上设置有挡板，安装于Y向支撑板Ι、γ向支撑板II的大导程滚珠丝杠、圆柱直线导轨构成工作台部分的动力装置，大导程滚珠丝杆前端通过轴承座而设置于Y向支撑板I，轴承座内设置有成对背靠背角接触轴承，大导程滚珠丝杆另一端设置有深沟球轴承，深沟球轴承设置于Y向轴承座，大导程滚珠丝杆设置有Y向丝杆螺母座，大导程滚珠丝杆接于Y向支撑板II处的步进电机，圆柱直线导轨的滑块上设置有连接板，连接板设置有工作台，工作台设置有用于3D打印的接插式热床。
[0008]其中，所述罩壳部分由蓝色屏光有机玻璃防护罩以及安装于所述蓝色屏光有机玻璃防护罩的蓝色屏光有色玻璃门构成。
[0009]其中，所述机床体具有设置于所述罩壳部分的电柜箱，且该电柜箱内设置有电气板，且该电气板为可沿着滑轨滑出的抽屉式结构。
[0010]其中，所述电柜箱设置有触控式功能转换开关。
[0011]其中，所述机床体具有USB快速接口。
[0012]其中，所述3D打印材料固定结构包括:支撑架、支撑轴、深沟球轴承、轴承套、定位压块、支撑螺栓、压块；
[0013]所述深沟球轴承安装于所述轴承套；
[0014]所述支撑架设置于所述支撑轴，所述支撑轴安装于所述深沟球轴承；
[0015]紧邻轴承套设置的定位压块、压块安装于所述支撑螺栓，所述定位压块、压块具有锥面结构。
[0016]其中，所述X向丝杆设置有X向丝杆防尘羊毛毡，X轴两副线性导轨设置有X向上导轨防尘羊毛毡、X向下防尘羊毛毡。
[0017]其中，所述工作台部分设置有风琴防护罩。
[0018]本发明具有如下有益效果:本三合一多功能小型数控机床采用龙门式，工作台动的结构，XY轴采用大导程滚珠丝杆，直线导轨，使运动速度大大提高且精度也得到了有效的保证。功能上集铣削，激光雕刻，3D打印为一体，使得一种机床实现了三种功能，大大提升了机床的实用性，功能性。
【附图说明】
[0019]图1为三合一多功能小型数控机床结构示意图；
[0020]图2为立柱部分正视图；
[0021]图3为立柱部分左视图；
[0022]图4为立柱部分后视图；
[0023]图5为图2中M-M剖视图；
[0024]图6为X轴部分正视图；
[0025]图7为X轴部分俯视图；
[0026]图8为图6中L-L剖视图；
[0027]图9为图6中N-N剖视图；
[0028]图10为工作台部分俯视图；
[0029]图11为图10中Q-Q剖视图；
[0030]图12为工作台部分左视图；
[0031]图13为图10中P-P剖视图；
[0032]图14为罩壳部分正视图；
[0033]图15为罩壳部分右视图；
[0034]图16为图15中T-T剖视图。
[00；35]附图标记说明:A、立柱部分;B、X轴部分;C、工作台部分;D、罩壳部分；
[0036]Al、滑动模组;A2、左侧板;A3、Z向导轨支承架;A4、接近开关;A5、Z向右支撑板;A6、Z向左支撑板;A7、连接板;A8、右侧板;A9、Z向坦克链固定支架;AlO、回零开关支架;Al 1、支撑架;Al 2、支撑轴;Al 3、深沟球轴承;Al 4、轴承套;Al 5、定位压块;Al 6、支撑螺栓;Al 7、压块；
[0037]B1、电主轴支承板;B2、X向上导轨连接板;B3、X向回零开关支架;B4、8mm接近开关；B5、X向上导轨防尘羊毛毡;B6、打印头支承板;B7、X轴支承板;B8、线性导轨;B9、X向坦克链固定支架;B10、X向下防尘羊毛毡;B11、3D打印头;B12、3D打印头支架;B13、X向下导轨连接板;BI 4、电主轴抱座;B15、风冷电主轴;BI 6、激光模组支架;BI 7、激光模组;B18、角接触轴承；B19、X向左轴承座；B20、X向丝杆防尘羊毛毡；B21、X向丝杆螺母座；B22、深沟球轴承；B23、X向右轴承座;B24、步进电机;B25、大导程滚珠丝杆；
[0038]Cl、工作台侧边挡板I;C2、左边漏斗;C3、Y向支撑板II;C4、侧边固定板I;C5、Y向支撑板I;C6、接插式热床;C7、工作台；C8、侧边固定板II;C9、底座固定连接板;C10、工作台侧边挡板11;(:11、右边漏斗;(:12、圆柱直线导轨;(:13、挡板;(:14、步进电机;(:15、￥向轴承座；C16、深沟球轴承;Cl 7、Y向丝杆螺母座;C18、连接板;C19、大导程滚珠丝杠;C20、风琴防护罩;C21、角接触轴承;C22、轴承座；
[0039]Dl、蓝色屏光有色玻璃门；D2、蓝色屏光有色玻璃门；D3、蓝色屏光有机玻璃防护罩;D4、电柜箱;D5、触控式功能转换开关;D6、USB快速接口； D7、滑轨;D8、电气板。
[0040]具O体实施方式
[0041]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0042]参见图1，一种三合一多功能小型数控机床，其包括机床体，该机床体包括:罩壳部分D、安装于罩壳部分的工作台部分C、设置于工作台部分的立柱部分A、设置于立柱部分的X轴部分B。所述罩壳部分D由蓝色屏光有机玻璃防护罩D3以及安装于所述蓝色屏光有机玻璃防护罩的蓝色屏光有色玻璃门Dl，D2构成。
[0043]参见图2-5，所述立柱部分A包括分布于工作台部分左右两侧的Z向左支撑板A6、Z向右支撑板A5，所述Z向左右支撑板上均设置有用于传动的滑动模组Al，分设于Z向左右支撑板的滑动模组分别设置有左侧板A2、右侧板AS，所述右侧板AS设置有Z向坦克链固定支架A9，滑动模组底部设置有防止滑轨松动掉落的Z向导轨支承架A3，所述Z向右支撑板设置有回零开关支架A10，所述回零开关支架AlO设置有8mm接近开关A4，所述Z向右支撑板的另一端设置有Y向回零用8_接近开关A4，所述Z向左右支撑板顶部设置有连接板A7，该连接板A7设置有3D打印材料固定结构，具体而言，见图5所示，所述3D打印材料固定结构包括:支撑架八11、支撑轴八12、深沟球轴承八13、轴承套八14、定位压块八15、支撑螺栓八16、压块八17，所述深沟球轴承A13安装于所述轴承套A14，所述支撑架All设置于所述支撑轴A12，所述支撑轴A12安装于所述深沟球轴承A13，紧邻轴承套设置的定位压块A15、压块A17安装于所述支撑螺栓A16，所述定位压块A15、压块A17具有锥面结构，可实现不同口径3D材料的使用
[0044]参见图6-9所示，X轴部分B包括安装于滑动模组上的X轴支承板B7，X轴支承板B7与左侧板A2、右侧板AS固定连接，X轴支承板B7上设置有两副线性导轨B8、大导程滚珠丝杆B25，大导程滚珠丝杆上设置有X向丝杆螺母座B21，线性导轨B8的滑块上设置有X向上导轨连接板B2、X向下导轨连接板B13，X向上导轨连接板B2设置有X向回零开关支架B3，X向回零开关支架B3上设置有8mm接近开关B4，X向上、下导轨连接板设置有打印头支承板B6、电主轴支承板BI，电主轴支承板连接于X向丝杆螺母座，X向丝杆左端设置有X向左轴承座B19，X向左轴承座设置有成对背靠背角接触轴承B18，X向丝杆右端设置有X向右轴承座B23，X向右轴承座内设置有深沟球轴承B22，X向丝杆接于右侧板处的步进电机B24，Z轴右侧板设置有X向坦克链固定支架B9，电主轴支承板通过电主轴抱座B14而设置有风冷电主轴B15，打印头支承板B6通过3D打印头支架B12而设置有3D打印头B11，电主轴抱座B14通过激光模组支架B16而设置有激光模组B17。
[0045]参见图10-13所示，工作台部分C包括侧边固定板IC4、侧边固定板IIC8、Y向支撑板IC5、Y向支撑板IIC3、底座固定连接板C9、大导程滚珠丝杠C19、圆柱直线导轨C12，工作台侧边挡板IC1、工作台侧边挡板IIClO安装在底座固定连接板C9，侧边固定板I设置有左边漏斗C2，侧边固定板II设置有右边漏斗Cl I，底座固定连接板C9上设置有挡板C13，安装于Y向支撑板IC5、Y向支撑板IIC3的大导程滚珠丝杠C19、圆柱直线导轨C12构成工作台部分的动力装置，大导程滚珠丝杆前端通过轴承座C22而设置于Y向支撑板IC5，轴承座内设置有成对背靠背角接触轴承C21，大导程滚珠丝杆另一端设置有深沟球轴承C16，深沟球轴承设置于Y向轴承座C15，大导程滚珠丝杆设置有Y向丝杆螺母座C17，大导程滚珠丝杆接于Y向支撑板II处的步进电机C14，圆柱直线导轨C12的滑块上设置有连接板C18，连接板设置有工作台C7，工作台设置有用于3D打印的接插式热床C6。
[0046]参见图14-16，所述机床体具有设置于所述罩壳部分的电柜箱D4，且该电柜箱D4内设置有电气板D8，且该电气板为可沿着滑轨D7滑出的抽屉式结构，电柜箱采用纯铝型材加工而成，所述电柜箱D4设置有触控式功能转换开关D5、USB快速接口 D6。
[0047]工作台部分的防尘装置包括安装在两节半上的风琴防护罩C20。
[0048]X向丝杆设置有X向丝杆防尘羊毛毡B20，X轴两副线性导轨设置有X向上导轨防尘羊毛毡B5、X向下防尘羊毛毡B10。
[0049]机床工作原理:
[0050]铣床工作原理:打开电脑中的CNC软件，将机床功能切换到CNC模式，将工件固定在工作台上，将ERll规格的弹簧夹头装上合适的刀具，对好刀之后，将编好的程序导入到软件中，机床可实现自动加工。电脑通过软件来控制机床的XYZ三轴的坐标移动，通过控制变频器来实现电主轴的转动，满足转速需求和切削功能。
[0051 ]激光工作原理:打开电脑中的激光软件，将机床功能切换到激光模式，先将Z轴调到固定的高度，以便于激光对焦。调整好高度后，可直接将需要雕刻的物品放置于工作台上，利用CAM软件将文字和图片转变成程序，将需要的程序导入到激光软件中，对好位置后，开始加工，电脑通过软件控制机床的XY二轴移动机床坐标，以及控制激光模组发射激光，以此来实现雕刻功能。
[0052]3D打印工作原理:打开电脑中的3D打印机软件，将机床功能切换到3D打印机模式，使软件先连接(通讯连接)上机床的控制器，导入3D素材，利用切片软件生成3D打印程序，然后开始打印3D模型(开始后机床会自动执行回零，回零完成后，待热床和打印头温度达到设定值时，机床开始实物打印工作)，电脑通过软件控制XYZ三轴，来实现坐标移动，通过控制3D打印头加热器来实现材料融化，然后再通过控制送料电机使打印头能够连续出料。
[0053]本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
【主权项】
1.一种三合一多功能小型数控机床，其包括机床体，其特征在于，该机床体包括:罩壳部分、安装于罩壳部分的工作台部分、设置于工作台部分的立柱部分、设置于立柱部分的X轴部分； 所述立柱部分包括分布于工作台部分左右两侧的Z向左支撑板、Z向右支撑板，所述Z向左右支撑板上均设置有用于传动的滑动模组，分设于Z向左右支撑板的滑动模组分别设置有左侧板、右侧板，所述右侧板设置有Z向坦克链固定支架，滑动模组底部设置有防止滑轨松动掉落的Z向导轨支承架，所述Z向右支撑板设置有回零开关支架，所述回零开关支架设置有8mm接近开关，所述Z向右支撑板的另一端设置有Y向回零用8_接近开关，所述Z向左右支撑板顶部设置有连接板，该连接板设置有3D打印材料固定结构； 所述X轴部分包括安装于滑动模组上的X轴支承板，所述X轴支承板与左右侧板固定连接，所述X轴支承板上设置有两副线性导轨、大导程滚珠丝杆，所述大导程滚珠丝杆上设置有X向丝杆螺母座，所述线性导轨的滑块上设置有X向上导轨连接板、X向下导轨连接板，所述X向上导轨连接板设置有X向回零开关支架，所述X向回零开关支架设置有8mm接近开关，所述X向上、下导轨连接板设置有打印头支承板、电主轴支承板，所述电主轴支承板连接于X向丝杆螺母座，X向丝杆左端设置有X向左轴承座，所述X向左轴承座设置有成对背靠背角接触轴承，X向丝杆右端设置有X向右轴承座，所述X向右轴承座内设置有深沟球轴承，X向丝杆接于右侧板处的步进电机，Z轴右侧板设置有X向坦克链固定支架，所述电主轴支承板通过电主轴抱座而设置有风冷电主轴，所述打印头支承板通过3D打印头支架而设置有3D打印头，所述电主轴抱座通过激光模组支架而设置有激光模组； 所述工作台部分包括侧边固定板1、侧边固定板I1、Y向支撑板1、Y向支撑板I1、底座固定连接板、大导程滚珠丝杠、圆柱直线导轨，工作台侧边挡板1、工作台侧边挡板II安装在底座固定连接板，所述侧边固定板I设置有左边漏斗，所述侧边固定板II设置有右边漏斗，所述底座固定连接板上设置有挡板，安装于Y向支撑板Ι、Υ向支撑板II的大导程滚珠丝杠、圆柱直线导轨构成工作台部分的动力装置，所述大导程滚珠丝杆前端通过轴承座而设置于Y向支撑板I，所述轴承座内设置有成对背靠背角接触轴承，所述大导程滚珠丝杆另一端设置有深沟球轴承，所述深沟球轴承设置于Y向轴承座，所述大导程滚珠丝杆设置有Y向丝杆螺母座，所述大导程滚珠丝杆接于Y向支撑板II处的步进电机，所述圆柱直线导轨的滑块上设置有连接板，所述连接板设置有工作台，所述工作台设置有用于3D打印的接插式热床。2.根据权利要求1所述的三合一多功能小型数控机床，其特征在于，所述罩壳部分由蓝色屏光有机玻璃防护罩以及安装于所述蓝色屏光有机玻璃防护罩的蓝色屏光有色玻璃门构成。3.根据权利要求1所述的三合一多功能小型数控机床，其特征在于，所述机床体具有设置于所述罩壳部分的电柜箱，且该电柜箱内设置有电气板，且该电气板为可沿着滑轨滑出的抽屉式结构。4.根据权利要求3所述的三合一多功能小型数控机床，其特征在于，所述电柜箱设置有触控式功能转换开关。5.根据权利要求1所述的三合一多功能小型数控机床，其特征在于，所述机床体具有USB快速接口。6.根据权利要求1所述的三合一多功能小型数控机床，其特征在于，所述3D打印材料固定结构包括:支撑架、支撑轴、深沟球轴承、轴承套、定位压块、支撑螺栓、压块； 所述深沟球轴承安装于所述轴承套； 所述支撑架设置于所述支撑轴，所述支撑轴安装于所述深沟球轴承； 紧邻轴承套设置的定位压块、压块安装于所述支撑螺栓，所述定位压块、压块具有锥面结构。7.根据权利要求1所述的三合一多功能小型数控机床，其特征在于，所述X向丝杆设置有X向丝杆防尘羊毛毡，X轴两副线性导轨设置有X向上导轨防尘羊毛毡、X向下防尘羊毛毡。8.根据权利要求1所述的三合一多功能小型数控机床，其特征在于，所述工作台部分设置有风琴防护罩。
【文档编号】B23Q5/40GK105904217SQ201610035784
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月20日
【发明人】余国梁
【申请人】上海真正数控机床有限公司