一种单摆臂结构数控磨铣机制造技术

一种单摆臂结构数控磨铣机，包括底座、砂轮箱机构、摆臂机构、横向移动机构、纵向升降机构、工件固定夹紧机构，所述的横向移动机构安装在底座内的一侧，横向移动机构上与一个立柱相连，立柱一侧设有纵向升降机构，纵向升降机构通过一个连接盘与摆臂机构相连，摆臂机构上表面的一端设有旋转支撑座，摆臂机构上还设有一个工件固定夹紧机构，所述的砂轮箱机构固定在底座另一侧上。本实用新型专利技术的优点和有益效果：采用单摆臂结构，可实现对工件的全方位加工，同时，减少了摆臂的数量，进而减小了悬臂的长度和重量，降低了施加于固定摆臂的导轨上的力，减小了摆臂的旋转半径，减小了设备的外形尺寸，降低了空间占用。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于铸造领域，涉及数控磨铣机，尤其是一种单摆臂结构数控磨铣机。
技术介绍
常见数控磨铣机，大多是多臂结构，摆臂安装于升降装置的直线滑块上，进而形成一种悬臂梁结构，多臂结构增加了悬臂的长度和重量，加大了其弯曲应力，挠度和固定摆臂直线导轨的磨损。对于多臂结构，为实现工件在XY坐标系内的任意运动，需要至少两台电机同时运作，并且多摆臂结构需要更大的空间，进而增加了设备的外形尺寸。
技术实现思路
本技术所要解决的问题在于克服现有技术的不足，提供一种单摆臂结构数控磨铣机。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种单摆臂结构数控磨铣机，包括底座、砂轮箱机构、摆臂机构、横向移动机构、纵向升降机构、工件固定夹紧机构，所述的横向移动机构安装在底座内的一侧，横向移动机构上与一个立柱相连，立柱一侧设有纵向升降机构，纵向升降机构通过一个连接盘与摆臂机构相连，摆臂机构上表面的一端设有旋转支撑座，摆臂机构上还设有一个工件固定夹紧机构，所述的砂轮箱机构固定在底座另一侧上。所述的横向移动机构包括水平直线导轨、水平电机、水平滚珠丝杠，所述的立柱可通过水平电机驱动水平滚珠丝杠在安装有水平直线导轨的底座上作水平横向移动，移动（运转）速度为0~250mm/s,优选速度为250mm/s。所述的纵向升降机构包括纵向升降滑板、纵向直线导轨、升降电机、纵向滚珠丝杠，纵向直线导轨安装在立柱上，纵向升降滑板安装在纵向直线导轨上，纵向升降滑板可由升降电机驱动纵向滚珠丝杠作竖直纵向移动，移动（运转）速度为0~250mm/s,优选速度为250mm/s。所述的摆臂机构通过连接盘与纵向升降机构中的纵向升降滑板相连，摆臂机构可跟随纵向升降滑板作竖直纵向移动。所述的摆臂机构可由设置在连接盘上的摆臂驱动电机驱动作一定角度的摆动，其摆动速度0~25r/min，额定速度为25r/min。在所述旋转支撑座的下方安装有与其相连的工件旋转驱动电机，实现工件的旋转，其额定旋转速度为37.8r/min。所述的工件固定夹紧机构由夹紧气缸来控制其对工件的固定夹紧。所述的砂轮箱机构由砂轮箱旋转驱动电机驱动作一定角度的回转，实现砂轮箱的旋转，砂轮箱机构包括小砂轮和大砂轮，小砂轮和大砂轮分别由砂轮电机A和砂轮电机B驱动，同时气缸控制大小砂轮的转换，其中砂轮箱额定旋转速度为25r/min，大小砂轮的额定转速为3000r/min。通过磨切得到其直线磨切精度不大于0.2mm。本技术与现有技术相比具有显著的优点和有益效果：本磨铣机采用单摆臂结构，在摆臂肘节处安装有一台伺服电机，且摆臂安装于升降装置的滑板上，通过5个驱动电机的组合运转，可实现对工件的全方位加工；同时，本结构减少了摆臂的数量，进而减小了悬臂的长度和重量，降低了施加于固定摆臂的导轨上的力，减小了摆臂的旋转半径，减小了设备的外形尺寸，降低了空间占用。附图说明图1为单摆臂结构数控磨铣机的主视图；图2为各驱动轴的标示图；图3为图1的俯视图（双点划线表示护罩和除尘装置）。图4为纵向升降机构和摆臂机构的轴测图。图5为砂轮箱机构轴测图。图6为轴变换示意图。图7为本技术工作运行程序图。其中：1、底座，2、立柱，3、纵向升降滑板，4、纵向直线导轨，5、纵向滚珠丝杠，6、摆臂驱动电机，7、工件固定夹紧机构，8、夹紧气缸，9、升降电机，10、砂轮电机A，11、砂轮电机B，12、气缸，13、砂轮箱旋转驱动电机，14、砂轮箱机构，15、连接盘，16、旋转支撑座，17、摆臂机构，18、驱动电机，19、水平滚珠丝杠，20、水平直线导轨，21、水平电机，22、护罩，23、除尘装置。具体实施方式以下结合附图及较佳实施例，对依据本技术提供的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。如图1和3所示的一种单摆臂结构数控磨铣机，包括底座1、砂轮箱机构14、摆臂机构17、横向移动机构、纵向升降机构、工件固定夹紧机构7，所述的横向移动机构安装在底座内的一侧，横向移动机构上与一个立柱2相连，立柱2一侧设有纵向升降机构，纵向升降机构通过一个连接盘15与摆臂机构17相连，摆臂机构17上表面的一端设有旋转支撑座16，摆臂机构上还设有一个工件固定夹紧机构7，所述的砂轮箱机构固定在底座另一侧上。所述的横向移动机构包括水平直线导轨20、水平电机21、水平滚珠丝杠19，所述的立柱2可通过水平电机驱动水平滚珠丝杠在安装有水平直线导轨的底座1上作水平横向移动。所述的纵向升降机构包括纵向升降滑板3、纵向直线导轨4、升降电机9、纵向滚珠丝杠5，纵向直线导轨安装在立柱2上，纵向升降滑板安装在纵向直线导轨上，纵向升降滑板可由升降电机驱动纵向滚珠丝杠5作竖直纵向移动。所述的摆臂机构17通过连接盘15与纵向升降机构中的纵向升降滑板3相连，摆臂机构可跟随纵向升降滑板作竖直纵向移动。所述的摆臂机构17可由设置在连接盘15上的摆臂驱动电机6驱动作一定角度的摆动。在所述旋转支撑座16的下方安装有与其相连的工件旋转驱动电机18，实现工件的旋转。所述的工件固定夹紧机构7由夹紧气缸8来控制其对工件的固定夹紧。所述的砂轮箱机构14由砂轮箱旋转驱动电机13驱动作一定角度的回转，实现砂轮箱的旋转，砂轮箱机构包括小砂轮和大砂轮，小砂轮和大砂轮分别由砂轮电机A10和砂轮电机B11驱动，同时气缸12控制大小砂轮的转换。所述的工件固定夹紧机构7，包括固定支架、锁死底座、扳把、锁死压块、压杆，所述的固定支架安装在摆臂机构17上，固定支架顶部设有一平台，平台两端分别设有锁死底座和夹紧气缸8，所述扳把的两端分别与锁死底座及气缸的输出端铰接，所述压杆与锁死底座铰接；所述的锁死压块的两端分别与扳把和压杆铰接，锁死底座、扳把、锁死压块、压杆构成连杆机构。所述的护罩22采用钣金结构设计，除尘装置23为外购除尘设备。本技术单摆臂结构数控磨铣机控制方法采用德国力士乐IndraMotionMTXmicro数控系统进行控制，用于标准车床和铣床的紧凑、高效、低成本的全套CNC系统解决方案。此单摆臂数控磨铣机的横向移动机构机床轴定义为X轴，由伺服电机驱动，与工件坐标系的X坐标轴平行,可以实现工件沿X轴方向的运动；纵向升降机构机床轴定义为Z轴，由伺服电机驱动，与工件坐标系的Z坐标轴平行，可以实现工件沿Z轴方向的运动；摆臂机构机床轴定义为C轴，由伺服电机驱动，摆臂机构机床轴（C轴）在工件坐标系的XY平面内绕纵向升降机构机床轴(Z轴)旋转，摆臂机构机床轴（C轴）与横向移动机构机床轴、旋转支撑座机构机床轴3轴的配合，实现工件沿Y轴方向的运动；旋转支撑座机构机床轴定位为W轴，由伺服电机驱动，其作用为可以让工件绕平行于Z轴的轴线旋转运动。数控系统编程代码输入的坐标值都是平行于工件坐标系的代码，如图6此单摆臂数控磨铣机并没有平行与工件坐标系中Y轴方向的机床轴，所以无法直接进行数控代码编程。为了解决此限制，通过使用数控系统的LLR-笛卡尔3轴转换功能来创建工件坐标中的Y轴，具体实施办法是，首先选取横向移动机构机床轴（X轴）、纵向升降机构机床轴（Z轴）和摆臂机构机床轴（C轴）作为变换对象，通过调用数控系统的LLR-笛卡尔3轴转换功能，来实现在编程代码里输入工件坐标系X,Y,Z坐标值后，数控系统会自动向各个机床本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单摆臂结构数控磨铣机，包括底座（1）、砂轮箱机构（14）、摆臂机构（17），其特征在于：还包括横向移动机构、纵向升降机构、工件固定夹紧机构（7）；横向移动机构包括水平直线导轨（20）、水平电机（21）、水平滚珠丝杠（19）；立柱（2）通过水平电机驱动水平滚珠丝杠在安装有水平直线导轨的底座（1）上作水平横向移动；横向移动机构安装在底座（1）内的一侧，横向移动机构上方与立柱（2）相连，立柱（2）一侧设有纵向升降机构，纵向升降机构通过连接盘（15）与摆臂机构（17）相连，摆臂机构（17）上表面的一端设有旋转支撑座（16），摆臂机构（17）上设有工件固定夹紧机构（7）；所述的砂轮箱机构（14）固定在底座（1）另一侧上；纵向升降机构包括纵向升降滑板（3）、纵向直线导轨（4）、升降电机（9）、纵向滚珠丝杠（5），纵向直线导轨（4）安装在立柱（2）上，纵向升降滑板（3）安装在纵向直线导轨（4）上，纵向升降滑板（3）由升降电机（9）驱动纵向滚珠丝杠（5）作竖直纵向移动。

【技术特征摘要】
2016.06.22 CN 20162061369361.一种单摆臂结构数控磨铣机，包括底座（1）、砂轮箱机构（14）、摆臂机构（17），其特征在于：还包括横向移动机构、纵向升降机构、工件固定夹紧机构（7）；横向移动机构包括水平直线导轨（20）、水平电机（21）、水平滚珠丝杠（19）；立柱（2）通过水平电机驱动水平滚珠丝杠在安装有水平直线导轨的底座（1）上作水平横向移动；横向移动机构安装在底座（1）内的一侧，横向移动机构上方与立柱（2）相连，立柱（2）一侧设有纵向升降机构，纵向升降机构通过连接盘（15）与摆臂机构（17）相连，摆臂机构（17）上表面的一端设有旋转支撑座（16），摆臂机构（17）上设有工件固定夹紧机构（7）；所述的砂轮箱机构（14）固定在底座（1）另一侧上；纵向升降机构包括纵向升降滑板（3）、纵向直线导轨（4）、升降电机（9）、纵向滚珠丝杠（5），纵向直线导轨（4）安装在立柱（2）上，纵向升降滑板（3）安装在纵向直线导轨（4）上，纵向升降滑板（3）由升降电机（9）驱动纵向滚珠丝杠（5）作竖直纵向移动。2.根据权利要求1所述的一种单摆臂结构数控磨铣机，其特征在于：所述的摆臂机构（17）通过连接盘（15）与纵向升降机构中的纵向升降滑板（3）相连，摆臂机构（17）跟随纵向升降滑板（3）作竖直纵向移动。3.根据权利要求1所述的一种单摆臂结构数控磨铣机，其特征在于：所述的摆臂机构（17）由设置在连接盘（15）上的摆臂驱动电机（6）驱动作一定角度的摆动。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：任玉宝，
申请(专利权)人：致恒天津实业有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12