一种数控机床加工中心

文档序号:1969266 发布日期:2021-12-17 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 一种数控机床加工中心 (Numerical control machine tool machining center ) 是由 杨威房 许邦强 朱志辰 于 2021-09-17 设计创作,主要内容包括:本发明涉及数控机床技术领域,具体的说是一种数控机床加工中心,包括夹具底座、夹具支座、转台、转盘、机床本体、圆周转动机构、九十度翻转机构、碎屑清理机构。所述圆周转动机构包括步进电机、第二齿轮、气泵、橡胶块。所述九十度翻转机构包括翻转电机、第四齿轮、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆。所述碎屑清理机构包括收集槽、皮带、清扫刷。通过设置圆周转动机构,有利于对零件毛坯的顶端进行全面加工,改变零件的位置时不需要解除对零件的锁定。通过设置九十度翻转机构,有利于对零件毛坯的侧面进行加工。通过设置碎屑清理机构,有利于对加工产生的碎屑进行收集和清理,保证转盘和转台表面的洁净。(The invention relates to the technical field of numerical control machines, in particular to a machining center of a numerical control machine, which comprises a clamp base, a clamp support, a rotary table, a machine tool body, a circumferential rotating mechanism, a ninety-degree turnover mechanism and a scrap cleaning mechanism. The circumference slewing mechanism comprises a stepping motor, a second gear, an air pump and a rubber block. The ninety-degree turnover mechanism comprises a turnover motor, a fourth gear, a first electric telescopic rod and a second electric telescopic rod. The debris cleaning mechanism comprises a collecting tank, a belt and a cleaning brush. Through setting up circumference slewing mechanism, be favorable to carrying out comprehensive processing to the top of part blank, need not remove the locking to the part when changing the position of part. Through setting up ninety degrees tilting mechanism, be favorable to processing the side of part blank. Through setting up piece clearance mechanism, be favorable to collecting and clearing up the piece that the processing produced, guarantee the cleanness on carousel and revolving stage surface.)

一种数控机床加工中心

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域,具体的说是一种数控机床加工中心。

背景技术

数控机床加工中心是一种带有刀库并能自动更换刀具,对工件能够在一定的范围内进行多种加工操作的数控机床。

数控机床加工中心对零件进行加工时需要先对零件进行固定,通常采用夹具进行固定,但是对于一些加工工序较多的零件,在进行下一步加工之前需要对零件的位置进行变动,现有的夹具在变换零件位置时通常需要先解除对零件的锁定,变换位置之后再进行固定,操作繁琐,或者将夹具的整体进行转动,由于夹具和零件的重量较大,手动转动较为困难。数控机床加工中心对零件加工过程中会产生大量的碎屑,碎屑堆积过多的话不便于清理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数控机床加工中心。可以解决现有的数控机床加工中心在改变零件位置时操作较为复杂,不能自动对加工产生的碎屑进行清理,对零件毛坯的加工工作造成一定影响的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

一种数控机床加工中心,包括夹具底座、夹具支座、转台、转盘、机床本体、圆周转动机构、九十度翻转机构、碎屑清理机构,所述夹具底座固定在机床本体的工作台上,夹具底座的顶端固定连接有两个夹具支座,两个夹具支座之间转动连接有转台,且转台位于夹具支座的上部,转台的顶端转动连接有转盘,转盘的顶部两端分别固定连接有气缸和V形块,气缸的输出端与V形块相对,转盘与转台之间安装有圆周转动机构,转台与夹具支座之间安装有九十度翻转机构,转台与夹具底座之间安装有碎屑清理机构。

所述圆周转动机构包括步进电机、第二齿轮、气泵、橡胶块,转台的底端固定连接有步进电机,步进电机的输出端伸入转台的内部并固定连接有第一齿轮,转盘的底端中心位置固定连接有短轴,短轴伸入转台的内部并固定连接有第二齿轮.第二齿轮和第一齿轮相啮合,转台的顶部内在靠近转盘的外壁两侧均设置有气筒,气筒靠近转盘的一端滑动连接有推杆,推杆位于气筒内部的一端固定连接有活塞,推杆的另一端固定连接有橡胶块,橡胶块与转盘的外壁相对,夹具底座的顶端在两个夹具支座之间固定连接有气泵,气泵与气筒之间贯通连接有导气管,转盘的底端沿其圆周方向均匀设置有若干个插槽,转台的内部在插槽的下方处固定安装有第三电动伸缩杆,且第三电动伸缩杆的输出端与插槽相对。

优选的,所述九十度翻转机构包括翻转电机、第四齿轮、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆,一个夹具支座的一侧固定连接有翻转电机,翻转电机的输出端伸入夹具支座的内部并固定连接有第三齿轮,转台的两端均固定连接有转轴,其中一个转轴伸入夹具支座的内部并固定连接有第四齿轮,第四齿轮与第三齿轮相啮合,一个夹具支座的一侧在翻转电机的上方固定连接有第一电动伸缩杆,第一电动伸缩杆的输出端贯穿夹具支座并固定连接有第一锁定块,另一个夹具支座的一侧固定连接有第二电动伸缩杆,第二电动伸缩杆的输出端贯穿夹具支座并固定连接有第二锁定块。

优选的,所述碎屑清理机构包括收集槽、皮带、清扫刷,夹具底座的顶端在两个夹具支座之间开设有收集槽,收集槽内沿收集槽的宽度方向固定连接有两个滑杆,两个滑杆之间滑动连接有清扫刷,夹具底座的顶部远离气泵的一端转动连接有滚轮,滑杆上套设有复位弹簧,复位弹簧位于清扫刷和滚轮之间,皮带的一端固定连接在转台靠近滚轮的边缘处,皮带的另一端绕过滚轮并固定连接在清扫刷上,机床本体的工作台在靠近夹具底座的下方处开设有斜槽,斜槽与收集槽相贯通。

优选的,所述两块夹具支座之间固定连接有两个挡板,一个挡板位于夹具支座的上部,另一个挡板位于夹具支座的下部。

优选的,所述导气管和气筒的内部为充满气体的状态。

优选的,所述第三电动伸缩杆的顶端固定连接有第三锁定块,第三锁定块与插槽相适配,且第三锁定块与插槽均设置为圆锥状。

优选的,所述收集槽内远离滚轮的一端开设有通槽,且通槽与斜槽相连通。

本发明的有益效果:

1、通过设置圆周转动机构,有利于对零件毛坯的顶端进行全面加工,改变零件的位置时不需要解除对零件的锁定。圆周转动机构可以使得毛坯绕着短轴的轴线方向进行转动,因此可以使得其端面的各个待加工的孔与机床刀具相对齐,便于机床刀具进行加工。并且第二锁定块将转台牢牢的锁定在水平位置,第三锁定块将转盘牢牢锁定在加工工位上,防止刀具进行加工时转台和转盘产生晃动,提高了零件的加工精度。

2、通过设置九十度翻转机构,有利于对零件毛坯的侧面进行加工。当零件毛坯的顶端被加工完成之后。九十度翻转机构可以使得转台转动九十度,使得毛坯的侧面与机床刀具相对,便于刀具对零件毛坯的侧面进行加工,同时圆周转动机构也可以进行工作,使得刀具对毛坯的不同侧面进行加工。第一锁定块可以将转台锁定在竖直位置,防止加工时转台产生晃动。

3、通过设置碎屑清理机构,有利于对加工产生的碎屑进行收集和清理,保证转盘和转台表面的洁净。零件毛坯在进行钻、扩、铰加工时会产生大量的碎屑,这些碎屑会落在转盘的转台上,若堆积过多则不便于清理,同时人工清理费时费力。当九十度翻转机构进行工作时会带动碎屑清理机构自动进行工作,碎屑清理机构对加工产生的碎屑进行收集并将其排至机床本体的外部。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明立体结构示意图。

图2为本发明转台位于水平位置时的结构示意图。

图3为图2的侧视图。

图4为图3的A-A处剖视图。

图5为本发明转台位于竖直位置时的结构示意图。

图6为图4所示的A部放大示意图。

图中:1、夹具底座;2、夹具支座;3、转台;4、转盘;5、V形块;6、气缸;7、步进电机;8、第一齿轮;9、第二齿轮;10、翻转电机;11、第三齿轮;12、第四齿轮;13、第一电动伸缩杆;14、第一锁定块;15、第二电动伸缩杆;16、第二锁定块;17、气泵;18、导气管;19、气筒;20、活塞;21、推杆;22、橡胶块;23、插槽;24、第三电动伸缩杆;25、收集槽;26、滚轮;27、皮带;28、滑杆;29、清扫刷;30、复位弹簧;31、机床本体;32、斜槽;33、第三锁定块;34、通槽。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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作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。

请参阅图1-6所示,一种数控机床加工中心,包括夹具底座1、夹具支座2、转台3、转盘4、机床本体31、圆周转动机构、九十度翻转机构、碎屑清理机构,夹具底座1固定在机床本体31的工作台上,夹具底座1的顶端固定连接有两个夹具支座2,两个夹具支座2之间转动连接有转台3,且转台3位于夹具支座2的上部,转台3的顶端转动连接有转盘4,转盘4的顶部两端分别固定连接有气缸6和V形块5,气缸6的输出端与V形块5相对,转盘4与转台3之间安装有圆周转动机构,转台3与夹具支座2之间安装有九十度翻转机构,转台3与夹具底座1之间安装有碎屑清理机构。

圆周转动机构包括步进电机7、第二齿轮9、气泵17、橡胶块22,转台3的底端固定连接有步进电机7,步进电机7的输出端伸入转台3的内部并固定连接有第一齿轮8,转盘4的底端中心位置固定连接有短轴,短轴伸入转台3的内部并固定连接有第二齿轮9.第二齿轮9和第一齿轮8相啮合,转台3的顶部内在靠近转盘4的外壁两侧均设置有气筒19,气筒19靠近转盘4的一端滑动连接有推杆21,推杆21位于气筒19内部的一端固定连接有活塞20,推杆21的另一端固定连接有橡胶块22,橡胶块22与转盘4的外壁相对,夹具底座1的顶端在两个夹具支座2之间固定连接有气泵17,气泵17与气筒19之间贯通连接有导气管18,转盘4的底端沿其圆周方向均匀设置有若干个插槽23,转台3的内部在插槽23的下方处固定安装有第三电动伸缩杆24,且第三电动伸缩杆24的输出端与插槽23相对。启动步进电机7,步进电机7的输出端带动第一齿轮8进行转动,第一齿轮8带动第二齿轮9进行转动,第二齿轮9带动转盘4进行转动,转盘4带动零件毛坯绕短轴的轴线转动一个工位,然后步进电机7停止工作,气泵17立即启动,气泵17将气体推进导气管18,导气管18和气筒19内部的气压增大,气压对活塞20进行推动,使得转盘4两端的橡胶块22紧紧挤压在转盘4的外壁上,对转盘4进行固定,防止其由于转动产生的惯性偏离工位,然后启动第三电动伸缩杆24,其输出端将第三锁定块33推进插槽23的内部,第三锁定块33和插槽23的圆锥斜面相配合可以对转盘4进行位置矫正,并将转盘4锁定在加工工位上,防止其晃动。

作为本发明的一种技术优化方案,九十度翻转机构包括翻转电机10、第四齿轮12、第一电动伸缩杆13、第二电动伸缩杆15,一个夹具支座2的一侧固定连接有翻转电机10,翻转电机10的输出端伸入夹具支座2的内部并固定连接有第三齿轮11,转台3的两端均固定连接有转轴,其中一个转轴伸入夹具支座2的内部并固定连接有第四齿轮12,第四齿轮12与第三齿轮11相啮合,一个夹具支座2的一侧在翻转电机10的上方固定连接有第一电动伸缩杆13,第一电动伸缩杆13的输出端贯穿夹具支座2并固定连接有第一锁定块14,另一个夹具支座2的一侧固定连接有第二电动伸缩杆15,第二电动伸缩杆15的输出端贯穿夹具支座2并固定连接有第二锁定块16。翻转电机10启动后,其输出端带动第三齿轮11进行转动,第三齿轮11带动与其啮合的第四齿轮12进行转动,第四齿轮12通过转轴带动转台3进行转动,转台3转动九十度后,其下部与夹具支座2下部的挡板相抵接,翻转电机10停止运行,第一电动伸缩杆13启动,其输出端伸长并对第一锁定块14进行推动,使得第一锁定块14插接在转台3的内部,将转台3的位置锁定住防止其晃动。插接位置位于转台3靠近第一锁定块14的一侧的中部。此时转盘4的端面与夹具底座1的顶端平面相垂直,启动机床本体31的刀具对零件毛坯的侧面进行加工。

作为本发明的一种技术优化方案,碎屑清理机构包括收集槽25、皮带27、清扫刷29,夹具底座1的顶端在两个夹具支座2之间开设有收集槽25,收集槽25内沿收集槽25的宽度方向固定连接有两个滑杆28,两个滑杆28之间滑动连接有清扫刷29,夹具底座1的顶部远离气泵17的一端转动连接有滚轮26,滑杆28上套设有复位弹簧30,复位弹簧30位于清扫刷29和滚轮26之间,皮带27的一端固定连接在转台3靠近滚轮26的边缘处,皮带27的另一端绕过滚轮26并固定连接在清扫刷29上,机床本体31的工作台在靠近夹具底座1的下方处开设有斜槽32,斜槽32与收集槽25相贯通。当转台3由水平位置向下翻转九十度之后,转台3和转盘4表面上的碎屑会落在收集槽25的内部。当刀具对零件毛坯的侧面进行加工时,由于重力和机床的震动作用,碎屑会直接落在收集槽25内。当转台3由水平位置向下翻转九十度至竖直位置时,对皮带27进行拉动,上方的皮带27逐渐伸长,下方的皮带27逐渐缩短,皮带27带动清扫刷29向靠近滚轮26的方向移动,清扫刷29由起始位置(收集槽25内远离滚轮26的一端)移动至最终位置(收集槽25内靠近滚轮26的一端),移动过程中将收集槽25中的碎屑推至斜槽32中,在转台3转至竖直位置之后,转台3上的碎屑可能会落在清扫刷29后方的收集槽25中,在收集槽25内后侧向下开设有通槽34,并且通槽34与斜槽32连通,当转台3由竖直位置翻转回到水平位置时,由于复位弹簧30的弹力作用清扫刷30回到起始位置,移动过程中将清扫刷30后侧的碎屑通过通槽34推至斜槽32中。

作为本发明的一种技术优化方案,两块夹具支座2之间固定连接有两个挡板,一个挡板位于夹具支座2的上部,另一个挡板位于夹具支座2的下部。挡板用于对转台3的位置进行限定,防止九十度翻转机构运行时,由于惯性作用转台3无法停留在水平位置或者竖直位置。

作为本发明的一种技术优化方案,导气管18和气筒19的内部为充满气体的状态。气泵17启动时两个橡胶块22立即对转盘4进行夹紧。

作为本发明的一种技术优化方案,第三电动伸缩杆24的顶端固定连接有第三锁定块33,第三锁定块33与插槽23相适配,且第三锁定块33与插槽23均设置为圆锥状。

作为本发明的一种技术优化方案,收集槽25内远离滚轮26的一端开设有通槽34,且通槽34与斜槽32相连通。

工作原理:此数控机床加工中心主要由机床本体31、圆周转动机构、九十度翻转机构、碎屑清理机构组成,主要用于对零件进行钻、扩、铰等加工。初始状态时,第二锁定块16插接在转台3的内部,插接位置位于转台3靠近第二锁定块16的一侧的中部,转盘4的端面与夹具底座1的顶端平面相平行。在工作时,先将零件毛坯放置在转盘4的顶端,然后启动气缸6,气缸6的输出端将零件毛坯紧紧抵接在V形块5的V形面上,气缸6、V形块5和转盘4相结合完成对零件毛坯的锁紧和定位。然后启动机床本体31,机床本体31的刀具对零件毛坯进行加工。当零件的顶端有多个需要加工的孔,或者零件的侧面也有需要加工的孔时,启动圆周转动机构和九十度翻转机构。

圆周转动机构的工作过程:当零件毛坯顶端的第一个孔被加工完成之后,启动步进电机7,步进电机7的输出端带动第一齿轮8进行转动,第一齿轮8带动与其啮合第二齿轮9进行转动,第二齿轮9通过短轴带动转盘4进行转动,转盘4带动零件毛坯绕短轴的轴线转动一个工位,然后步进电机7停止工作,气泵17立即启动,气泵17将气体推进导气管18,导气管18和气筒19内部的气压增大,气压对活塞20进行推动,活塞20通过推杆21对橡胶块22进行推动,使得转盘4两端的橡胶块22紧紧挤压在转盘4的外壁上,对转盘4进行固定,防止其由于转动产生的惯性偏离工位,然后启动第三电动伸缩杆24,其输出端将第三锁定块33推进插槽23的内部,第三锁定块33和插槽23的圆锥斜面相配合可以对转盘4进行位置矫正,并将转盘4锁定在加工工位上,防止其晃动。此时可以启动机床本体31的刀具对零件毛坯的第二个孔进行加工。同理,直至毛坯顶端的孔被全部加工完成。

九十度翻转机构的工作过程:当零件毛坯的顶端被加工完成之后,需要对其侧面进行钻孔等加工,则启动翻转电机10和第二电动伸缩杆15,第二电动伸缩杆15的输出端将第二锁定块16从转台3的内部抽出,让转台3绕着转轴的轴线进行九十度的翻转。翻转电机10启动后,其输出端带动第三齿轮11进行转动,第三齿轮11带动与其啮合的第四齿轮12进行转动,第四齿轮12通过转轴带动转台3进行转动,转台3转动九十度后,其下部与夹具支座2下部的挡板相抵接,翻转电机10停止运行,第一电动伸缩杆13启动,其输出端伸长并对第一锁定块14进行推动,使得第一锁定块14插接在转台3的内部,将转台3的位置锁定住防止其晃动。此时转盘4的端面与夹具底座1的顶端平面相垂直,启动机床本体31的刀具对零件毛坯的侧面进行加工,若零件毛坯的侧面有多个需要加工的孔,则启动步进电机7,圆周转动机构进行工作,同上所述圆周转动机构带动零件毛坯进行转动,以便于刀具对毛坯侧面的不同部位进行加工。待毛坯的侧面的孔全部加工完成之后,启动翻转电机10和第一电动伸缩杆13,第一电动伸缩杆13的输出端缩短,转台3反向转动九十度回到初始状态,当转台3的端部与夹具支座2上部的挡板相抵接之后,翻转电机10停止工作,第二电动伸缩杆15启动,其输出端带动第二锁定块16插接在转台3的内部防止其产生晃动,以便于对下一个零件毛坯进行加工。

碎屑清理机构的工作过程:零件毛坯在进行钻、扩、铰等加工时会产生大量的碎屑,这些碎屑会落在转盘4和转台3上。当转台3由水平位置向下翻转九十度之后,转台3和转盘4表面上的碎屑会落在收集槽25的内部。当刀具对零件毛坯的侧面进行加工时,由于重力和机床的震动作用,碎屑会直接落在收集槽25内。当转台3由水平位置向下翻转九十度至竖直位置时,对皮带27进行拉动,上方的皮带27逐渐伸长,下方的皮带27逐渐缩短,皮带27带动清扫刷29向靠近滚轮26的方向移动,清扫刷29由起始位置(收集槽25内远离滚轮26的一端)移动至最终位置(收集槽25内靠近滚轮26的一端),移动过程中将收集槽25中的碎屑推至斜槽32中,在转台3转至竖直位置之后,转台3上的碎屑可能会落在清扫刷29后方的收集槽25中,在收集槽25内后侧向下开设有通槽34,并且通槽34与斜槽32连通,当转台3由竖直位置翻转回到水平位置时,由于复位弹簧30的弹力作用清扫刷30回到起始位置,移动过程中将清扫刷30后侧的碎屑通过通槽34推至斜槽32中。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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