一种五轴联动数控机床摆头测试试验平台的制作方法

文档序号:31938068发布日期:2022-10-26 02:20阅读:49来源:国知局

1.本发明属于数控机床摆头测试技术领域,特别涉及一种五轴联动数控机床摆头测试试验平台。


背景技术:

2.五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高、专门用于加工复杂曲面的机床,这种机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业有着举足轻重的影响力。 目前,五轴联动数控机床系统是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的唯一手段。
3.五轴联动数控机床在使用前,需要对其摆头进行测试,主要为了测试器摆头是否在转动时存在偏移,主要通过检测芯棒与摆头主轴连接固定,再将千分表的指针与检测芯棒的表面抵触,摆头主轴转动带动检测芯棒转动,若存在偏移,则会对千分表的指针进行挤压,使得千分表读数变化,通过对千分表的观察,可得知摆头是否存在偏移,实现测试,在每次测试后需要对检测芯棒表面的灰尘进行清理,目的是为了避免芯棒表面存在灰尘导致影响与千分表的配合,这一过程需要人工进行,费时费力。
4.因此,发明一种五轴联动数控机床摆头测试试验平台来解决上述问题很有必要。


技术实现要素:

5.针对上述问题,本发明提供了一种五轴联动数控机床摆头测试试验平台,以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种五轴联动数控机床摆头测试试验平台,包括箱体,所述箱体的顶部开设有与其内部连通的开口,所述开口内设有盖板,所述箱体及所述盖板的顶部开设有相连通的移动槽,所述移动槽内设有移动块,所述移动块上通过连杆固定连接有千分表;所述箱体的顶部还开设有与所述开口连通的顶板安装口,所述顶板安装口内转动安装有顶板;所述箱体的内壁于所述顶板安装口的下方对称开设有两安装槽,所述安装槽的顶端贯通至所述顶板安装口;所述安装槽内固定安装有电动推杆,两个所述电动推杆的伸缩端顶部共同固定安装有载板,所述载板的两端能沿所述安装槽内纵向滑动;所述载板的顶部中央转动安装有转台,所述转台的顶部中央固定安装有用于插接芯棒的矩形柱,所述转台的底部中央固定安装有圆杆,所述圆杆贯穿所述载板并与所述载板的下方的旋转随动组件连接;所述旋转随动组件的底部固定安装有伸缩杆,所述伸缩杆的底端转动安装在所述箱体内的底壁上;所述箱体内设有板体,所述箱体内的底壁于所述板体的下方转动安装有转轴,所述转轴和所述伸缩杆的底端通过皮带组件传动连接,所述板体的顶部通过所述转轴转动安装有安装筒,所述安装筒的外侧设有清洁套;当所述伸缩杆收缩时,所述旋转随动组件驱动所述圆杆旋转。
7.可选地,所述旋转随动组件包括套设在所述圆杆外部的扭簧以及固定连接在所述圆杆的底端延伸的收线盘,所述收线盘的底部中央与所述伸缩杆顶部固定连接,所述扭簧的两端分别与所述载板的底部及所述收线盘的顶部固定连接,所述收线盘的盘线槽固定连接有拉绳的一端,所述拉绳的另一端与所述箱体的内壁固定连接;当所述伸缩杆处于完全伸出的第一工作状态时,所述拉绳处于张紧状态,所述扭簧处于形变状态。
8.可选地,所述转轴及所述伸缩杆的外部均固定设有第一皮带轮,两个所述第一皮带轮之间通过第一皮带连接。
9.可选地,所述第一皮带轮的顶部设有用于对所述转轴进行固定的固定结构;所述固定结构为矩的电磁铁构件,所述第一皮带轮的轮轴的顶部开设有与所述固定结构配合的矩形的凹槽,所述固定结构插设在所述凹槽内,所述第一皮带轮的轮轴与所述转轴均为铁件,所述铁件能在所述电磁铁构件通电时与所述电磁铁构件吸合固定。
10.可选地,所述箱体的内部下方开设有放置槽,所述板体的中部固定套设有转杆,所述转杆纵向地转动安装在所述箱体的内部,所述转杆的底端延伸至所述放置槽内,所述放置槽内设有与所述伸缩杆配合以驱动所述转杆单向转动的旋转组件,所述安装筒设置为多个且设于所述板体的顶部,多个所述安装筒均匀地环绕设置在所述转杆的周围。
11.可选地,所述旋转组件包括固定连接在所述转杆底端的圆板,所述圆板的内部开设有棘轮状的卡槽,所述放置槽的槽底转动安装有立杆,所述立杆的顶端固定安装有活动板,所述活动板的底部通过安装轴转动安装有用于与所述卡槽配合的第一棘爪,所述第一棘爪靠近所述立杆的一侧设有抵块,所述立杆的底端及所述伸缩杆的底端均固定套设有第二皮带轮,两个所述第二皮带轮之间通过第二皮带传动连接。
12.可选地,所述转杆的底端还设有限位组件;所述限位组件包括固定套设在所述转杆外部的棘轮,所述放置槽的顶壁通过圆轴转动安装有与所述棘轮配合的第二棘爪。
13.可选地,所述箱体的底部开设有与所述放置槽连通的掉灰口,所述板体的顶部固定安装有用于清理所述清洁套的刮板,所述刮板与所述清洁套抵触,所述板体的顶部及所述放置槽的顶壁均开设有与所述掉灰口配合的落口,所述落口与所述刮板的位置相对应。
14.可选地,所述清洁套的材质为防静电清洁布,所述清洁套的顶端固定连接有铁板,所述盖板的底部开设有固定槽,所述固定槽内固定安装有用于吸合固定所述铁板的电磁铁板。
15.可选地,所述开口的边沿对称地转动安装有若干用于抵接所述盖板顶部的支撑块;所述移动块的顶部开设有螺纹孔,所述螺纹孔内螺纹连接有螺杆,所述盖板上的移动槽内设有用于与所述螺杆配合的固定孔。
16.本发明的技术效果和优点:1、本发明可实现对机床摆头的测试,且可在测试完成后对用于测试的芯棒进行收起及自动清理,通过对芯棒表面灰尘的清理,避免了灰尘附着在芯棒表面影响其与千分表的配合,通过对芯棒的自动清理,代替了人工清理,省时省力;2、本发明可实现再次取出芯棒时能实现对清理芯棒的清洁套的自动切换,使得能在对多个机床的摆头进行测试期间,能降低清洁套的更换频率,从而能缩短测试所需总时
间,提升工作效率;本发明可实现对机床摆头的测试,且可在测试完成后对用于测试的芯棒进行收起及自动清理,通过对芯棒表面灰尘的清理,避免了灰尘附着在芯棒表面影响其与千分表的配合,通过对芯棒的自动清理,代替了人工清理,省时省力,且可实现再次取出芯棒时能实现对清理芯棒的清洁套的自动切换,使得能在对多个机床的摆头进行测试期间,能降低清洁套的更换频率,从而能缩短测试所需总时间,提升工作效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
18.图1示出了本发明实施例的五轴联动数控机床摆头测试试验平台的结构示意图一;图2示出了本发明实施例的五轴联动数控机床摆头测试试验平台的剖视结构示意图一;图3示出了本发明实施例的五轴联动数控机床摆头测试试验平台的剖视结构示意图二;图4示出了本发明实施例的五轴联动数控机床摆头测试试验平台的剖视结构示意图三;图5示出了本发明实施例的图4中a处放大结构示意图;图6示出了本发明实施例的五轴联动数控机床摆头测试试验平台的结构示意图二;图中:1、箱体;2、电动推杆;3、载板;4、转台;5、芯棒;6、伸缩杆;7、收线盘;8、扭簧;9、拉绳;10、第一皮带轮;11、第一皮带;12、板体;13、安装筒;14、固定结构;15、清洁套;16、刮板;17、立杆;18、第二皮带轮;19、第二皮带;20、圆板;21、第一棘爪;22、抵块;23、卡槽;24、棘轮;25、第二棘爪;26、支撑块;27、盖板;28、铁板;29、电磁铁板;30、顶板;31、千分表;32、螺杆。
具体实施方式
19.为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,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,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。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它实施例,都属于本发明保护的范围。
20.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
21.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,
因此不能理解为对本发明的限制。
22.本发明提供了一种五轴联动数控机床摆头测试试验平台,如图1-6所示,包括箱体1,箱体1的顶部开设有与其内部连通的开口,开口内设有盖板27,箱体1及盖板27的顶部开设有相连通的移动槽,移动槽内设有移动块,移动块上通过连杆固定连接有千分表31;箱体1的顶部还开设有与开口连通的顶板安装口,顶板安装口内转动安装有顶板30;箱体1的内壁于顶板安装口的下方对称开设有两安装槽,安装槽的顶端贯通至顶板安装口;安装槽内固定安装有电动推杆2,两个电动推杆2的伸缩端顶部共同固定安装有载板3,载板3的两端能沿安装槽内纵向滑动;载板3的顶部中央转动安装有转台4,转台4的顶部中央固定安装有用于插接芯棒5的矩形柱,转台4的底部中央固定安装有圆杆,圆杆贯穿载板3并与载板3的下方的旋转随动组件连接;旋转随动组件的底部固定安装有伸缩杆6,伸缩杆6的底端转动安装在箱体1内的底壁上;箱体1内设有板体12,箱体1内的底壁于板体12的下方转动安装有转轴,转轴和伸缩杆6的底端通过皮带组件传动连接,板体12的顶部通过转轴转动安装有安装筒13,安装筒13的外侧设有清洁套15;当伸缩杆6收缩时,旋转随动组件驱动圆杆旋转。
23.具体的,旋转随动组件包括套设在圆杆外部的扭簧8以及固定连接在圆杆的底端延伸的收线盘7,收线盘7的底部中央与伸缩杆6顶部固定连接,扭簧8的两端分别与载板3的底部及收线盘7的顶部固定连接,收线盘7的盘线槽固定连接有拉绳9的一端,拉绳9的另一端与箱体1的内壁固定连接;当伸缩杆6处于完全伸出的第一工作状态时,拉绳9处于张紧状态,扭簧8处于形变状态。
24.如图2-3所示,载板3下降带动转台4下降,从而带动圆杆及收线盘7下降,使得紧绷的拉绳9变松,此时形变状态的扭簧8释放作用力带动收线盘7、圆杆及转台4正转,使得将拉绳9收卷,同时转台4带动矩形柱及芯棒5转动,当载板3上升,反之收线盘7上升,此时拉绳9对其拉扯使其反转带动伸缩杆6及圆杆和转台4反转,同时拉扯扭簧8使其形变产生作用力。
25.转轴及伸缩杆6的外部均固定设有第一皮带轮10,两个第一皮带轮10之间通过第一皮带11连接。
26.具体的,第一皮带轮10的顶部设有用于对转轴进行固定的固定结构14;固定结构14为矩的电磁铁构件,第一皮带轮10的轮轴的顶部开设有与固定结构14配合的矩形的凹槽,固定结构14插设在凹槽内,第一皮带轮10的轮轴与转轴均为铁件,铁件能在电磁铁构件通电时与电磁铁构件吸合固定。
27.如图2所示,可将固定结构14通电,使其具有磁性使得吸附在安装筒13底部与其固定,当第一皮带轮10转动时能通过凹槽带动固定结构14及安装筒13随之转动,可将固定结构14断电,使其失去磁性,从而失去对安装筒13的固定。
28.具体的,箱体1的内部下方开设有放置槽,板体12的中部固定套设有转杆,转杆纵向地转动安装在箱体1的内部,转杆的底端延伸至放置槽内,放置槽内设有与伸缩杆6配合以驱动转杆单向转动的旋转组件,安装筒13设置为多个且设于板体12的顶部,多个安装筒13均匀地环绕设置在转杆的周围。
29.如图2-3所示,当伸缩杆6正转时,此时旋转组件不带动转杆转动,当伸缩杆6反转时,此时固定结构14取消对安装筒13的固定,此时配合旋转组件驱动转杆转动,从而带动板
体12及安装筒13转动,使得能对上方的安装筒13进行切换,进而实现对清洁套15的切换,使得能对多个清洁套15进行切换使用,使得能在对多个机床的摆头进行测试期间,能降低清洁套15的更换频率,从而能缩短测试所需总时间,提升工作效率。
30.具体的,旋转组件包括固定连接在转杆底端的圆板20,圆板20的内部开设有棘轮状的卡槽23,放置槽的槽底转动安装有立杆17,立杆17的顶端固定安装有活动板,活动板的底部通过安装轴转动安装有用于与卡槽23配合的第一棘爪21,第一棘爪21靠近立杆17的一侧设有抵块22,立杆17的底端及伸缩杆6的底端均固定套设有第二皮带轮18,两个第二皮带轮18之间通过第二皮带19传动连接。
31.如图3-6所示,伸缩杆6正转带动所连的第二皮带轮18转动,从而通过第二皮带19带动另一个第二皮带轮18转动,进而带动立杆17转动,立杆17正转配合活动板、安装轴带动第一棘爪21运动,第一棘爪21与卡槽23错开,第一棘爪21与卡槽23之间出现相对转动,因此不会带动圆板20及转杆转动,当伸缩杆6反转,同理可带动第一棘爪21转动,第一棘爪21转动瞬间使得与卡槽23抵触,此时由于抵块22的存在,使得第一棘爪21保持与卡槽23的抵触状态,此时会通过卡槽23带动圆板20及转杆反转,实现对转杆的单向驱动。
32.如图6所示,通过棘轮24与第二棘爪25的配合使得转杆只能反转,无法正转,使得能对其进行限制。
33.具体的,转杆的底端还设有限位组件;限位组件包括固定套设在转杆外部的棘轮24,放置槽的顶壁通过圆轴转动安装有与棘轮24配合的第二棘爪25。
34.具体的,箱体1的底部开设有与放置槽连通的掉灰口,板体12的顶部固定安装有用于清理清洁套15的刮板16,刮板16与清洁套15抵触,板体12的顶部及放置槽的顶壁均开设有与掉灰口配合的落口,落口与刮板16的位置相对应。
35.如图2所示,当清洁套15转动对芯棒5进行清理时,此时清洁套15转动时能配合刮板16将其表面清理产生的灰尘刮去,使得灰尘通过落口及掉灰口掉出,实现对清洁套15的自清洁。
36.具体的,清洁套15的材质为防静电清洁布,清洁套15的顶端固定连接有铁板28,盖板27的底部开设有固定槽,固定槽内固定安装有用于吸合固定铁板28的电磁铁板29。
37.如图2所示,当需要对所有的清洁套15进行更换时,启动电磁铁板29使其通电具有磁性,使得吸附固定铁板28,将盖板27取下,盖板27带动电磁铁板29、铁板28及清洁套15随之运动,使得清洁套15脱离安装筒13,实现对所有清洁套15的一次性取下,缩短更换时间。
38.具体的,开口的边沿对称地转动安装有若干用于抵接盖板27顶部的支撑块26;移动块的顶部开设有螺纹孔,螺纹孔内螺纹连接有螺杆32,盖板27上的移动槽内设有用于与螺杆32配合的固定孔。
39.使用时,将芯棒5取下与机床摆头主轴连接,移动移动块使其带动连杆及千分表31移动,使得千分表31的指针与芯棒5的外侧抵触,转动螺杆32使其进入孔实现对移动块的固定,进而实现对千分表31位置的固定,当摆头主轴转动时会带动芯棒5转动,可观察千分表31的读数,当读数发生变化,说明摆头主轴及芯棒5的转动具有一定的偏移,由于芯棒5的偏移使得挤压指针,造成千分表31读数的变化,起到了对摆头主轴的测试,可测试出摆头主轴是否存在偏移,测试完成后,将芯棒5取下,插入到矩形柱上,启动电动推杆2使其缩短带动
载板3下降,从而带动转台4下降,配合旋转随动组件驱动转台4正转,同时驱动伸缩杆6正转,且伸缩杆6收缩,伸缩杆6设置为多节矩形伸缩杆,伸缩杆6转动配合第一皮带轮10及第一皮带11带动转轴上的第一皮带轮10转动,从而配合固定结构14带动安装筒13转动,进而带动清洁套15转动,使得安装筒13、清洁套15与转台4同向转动,使得配合矩形柱带动芯棒5随之转动,当芯棒5下降至与清洁套15外侧抵触后,通过转动的清洁套15配合转动的芯棒5使得对芯棒5表面的灰尘进行清理,使得能在使用完芯棒5后即可自动对其进行清理,通过对芯棒5表面灰尘的清理,避免了灰尘附着在芯棒5表面影响其与千分表31的配合,最终芯棒5收入到箱体1内,此时的顶板30由于重力复位将芯棒5的上方封闭,避免灰尘进入,反之可启动电动推杆2使其伸长实现芯棒5的伸出,使得可进行芯棒5的使用,通过对芯棒5的自动清理,代替了人工清理,省时省力。
40.工作原理:使用时,将芯棒5取下与机床摆头主轴连接,移动移动块使其带动连杆及千分表31移动,使得千分表31的指针与芯棒5的外侧抵触,转动螺杆32使其进入孔实现对移动块的固定,进而实现对千分表31位置的固定,当摆头主轴转动时会带动芯棒5转动,可观察千分表31的读数,当读数发生变化,说明摆头主轴及芯棒5的转动具有一定的偏移,由于芯棒5的偏移使得挤压指针,造成千分表31读数的变化,起到了对摆头主轴的测试,可测试出摆头主轴是否存在偏移,测试完成后,将芯棒5取下,插入到矩形柱上,启动电动推杆2使其缩短带动载板3下降,同时固定结构14通电具有磁性吸附固定安装筒13,载板3下降带动转台4下降,从而带动圆杆及收线盘7下降,使得紧绷的拉绳9变松,此时形变状态的扭簧8释放作用力带动收线盘7、圆杆及转台4正转,使得将拉绳9收卷,同时转台4带动矩形柱及芯棒5转动,同时驱动伸缩杆6正转,且伸缩杆6收缩,伸缩杆6设置为多节矩形伸缩杆,伸缩杆6转动配合第一皮带轮10及第一皮带11带动转轴上的第一皮带轮10转动,从而配合凹槽、固定结构14带动安装筒13转动,进而带动清洁套15转动,使得安装筒13、清洁套15与转台4同向转动,使得配合矩形柱带动芯棒5随之转动,当芯棒5下降至与清洁套15外侧抵触后,通过转动的清洁套15配合转动的芯棒5使得对芯棒5表面的灰尘进行清理,使得能在使用完芯棒5后即可自动对其进行清理,通过对芯棒5表面灰尘的清理,避免了灰尘附着在芯棒5表面影响其与千分表31的配合,最终芯棒5收入到箱体1内,此时的顶板30由于重力复位将芯棒5的上方封闭,避免灰尘进入,反之可启动电动推杆2使其伸长实现芯棒5的伸出,使得可进行芯棒5的使用,通过对芯棒5的自动清理,代替了人工清理,省时省力,伸缩杆6正转带动所连的第二皮带轮18转动,从而通过第二皮带19带动另一个第二皮带轮18转动,进而带动立杆17转动,立杆17正转配合活动板、安装轴带动第一棘爪21运动,第一棘爪21与卡槽23错开,第一棘爪21与卡槽23之间出现相对转动,因此不会带动圆板20及转杆转动,当电动推杆2伸长时,此时带动载板3上升,当载板3上升,反之收线盘7上升,此时拉绳9对其拉扯使其反转带动伸缩杆6及圆杆和转台4反转,同时拉扯扭簧8使其形变产生作用力,当伸缩杆6反转,同理可带动第一棘爪21转动,第一棘爪21转动瞬间使得与卡槽23抵触,此时由于抵块22的存在,使得第一棘爪21保持与卡槽23的抵触状态,此时会通过卡槽23带动圆板20及转杆反转,同时固定结构14断电失去磁性,失去对安装筒13的固定,转杆带动板体12及安装筒13转动,使得能对上方的安装筒13进行切换,进而实现对清洁套15的切换,使得能对多个清洁套15进行切换使用,使得能在对多个机床的摆头进行测试期间,能降低清洁套15的更换频率,从而能缩短测试所需总时间,提升工作效率。
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.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
43.以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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