柔性成型装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种柔性成型装置，包括刀具运动机构和主轴运动机构，所述刀具运动机构上连接旋轮部件，由所述刀具运动机构驱动旋轮刀具部件，实现在垂直轴Z方向和水平轴Y方向上的运动，从而实现旋轮刀具部件在Y

【技术实现步骤摘要】
柔性成型装置


[0001]本技术涉及一种机械工程中材料塑性成形设备,具体涉及一种柔性成型装置。

技术介绍

[0002]柔性成型是一种先进的金属成型技术，具有材料损耗小，无需模具，产品的灵活性和多样性高等特点，广泛应用于板材加工等方面，是先进制造技术的重要领域。
[0003]现有的柔性成型设备大多体型巨大，刀具臂或者旋轮臂大且长，刀具或者旋轮的轨迹复杂。例如莫健华等人设计的单点渐进成型设备。

技术实现思路

[0004]本技术是要提供一种柔性成型装置，用于克服现有的柔性加工设备，设备巨大，刀具臂或者旋轮臂大且长，刀具或者旋轮的轨迹复杂的缺点，将刀具的复杂运动，拆分成简单刀具和主轴运动，完成坯料的加工。
[0005]为实现如上目的，本技术采取了如下的方案
[0006]一种柔性成型装置，包括刀具运动机构和主轴运动机构，所述刀具运动机构上连接旋轮部件，由所述刀具运动机构驱动旋轮刀具部件，实现在垂直轴Z方向和水平轴Y方向上的运动，从而实现旋轮刀具部件在Y
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Z平面上的运动；所述主轴运动机构上安装有主轴托台，由主轴运动机构带动主轴托台及其主轴托台上的坯料在纵向轴X方向上运动，从而使旋轮刀具部件相对于坯料实现空间运动。
[0007]进一步，所述刀具运动机构由垂直轴Z方向和水平轴Y方向上的运动部件组成，所述垂直轴Z方向运动部件上连接水平轴Y方向上的运动部件。
[0008]进一步，所述垂直轴Z方向运动部件中的Z轴壳体固定在支架上，Z轴壳体内安装有Z轴丝杠，Z轴丝杠的一端通过联轴器连接Z轴步进电机，Z轴壳体上安装有Z轴滑块，Z轴滑块上固定有水平轴Y方向上的运动部件。
[0009]进一步，所述水平轴Y方向上的运动部件中的电机导轨固定在支架上，电机导轨上安装有Y轴步进电机，使Y轴步进电机可以在电机导轨上滑动，Y轴步进电机通过联轴器连接Y轴丝杠，Y轴丝杠外有Y轴壳体，Y轴壳体前端内设有连接Y轴丝杠的Y轴滑块，Y轴滑块上固定连接纵向壳体，纵向壳体上上固定连接旋轮刀具部件，由Y轴步进电机带动Y轴丝杠转动，从而实现旋轮刀具部件中在Y轴方向上运动。
[0010]进一步，所述旋轮刀具部件旋轮中的旋轮安装在旋轮臂上，随着旋轮臂一同运动，旋轮上安装有无刷电机，实现旋轮额定转速转动。
[0011]进一步，所述主轴运动机构中的X轴壳体上安装有主轴托台，主轴托台通过轴承座安装主轴，主轴后端安装有步进电机，前端安装有通用芯模，固定在后端的轴承座固定连接气动装置，所述气动装置与通用芯模接触将坯料固定，由所述步进电机控制主轴旋转角度精确，从而实现坯料旋转角度的精确控制。
[0012]进一步，所述气动装置与主轴处于同一轴心线上。
[0013]本技术的有益效果：
[0014]本技术克服了现有的柔性加工设备，设备巨大，刀具臂或者旋轮臂大且长，刀具或者旋轮的轨迹复杂的缺点，完成坯料的加工。
附图说明
[0015]图1为本技术总体结构的示意图；
[0016]图2为本技术Y轴部分，Z轴部分，旋轮臂及旋轮结构的示意图；
[0017]图3为本技术X轴部分，主轴部分结构的示意图；
[0018]图中，支架1，Z轴步进电机2，联轴器3，Z轴壳体4，Z轴滑块5，Z轴丝杠6，Y轴壳体7，Y轴丝杠8，Y轴滑块9，旋轮臂10，无刷电机11，旋轮12，Y轴联轴器13，Y轴步进电机14，电机导轨15。X轴步进电机16，联轴器17，X轴丝杠18，直流减速电机19，轴承座20，X轴壳体21，主轴22，通用芯模23，主轴托台24，气动装置25，托台导轨26。
具体实施方式
[0019]下面结合附图，具体说明本技术的实施例。
[0020]如图1至图3所示，一种柔性成型装置，主要有五部分组成，首先是Z轴壳体4部分，Z轴壳体4固定在支架1上，Z轴壳体4内安装有Z轴丝杠6，Z轴丝杠6的一端则安装有联轴器3和Z轴步进电机2，Z轴壳体4上安装有Z轴滑块5，Z轴滑块5上固定有Y轴壳体7部分。当Z轴步进电机2工作时，将会带动Z轴丝杠6旋转，Z轴丝杠6旋转，则带动Z轴滑块5滑动，实现控制Y轴壳体7在Z方向上的运动。
[0021]其次是Y轴壳体部分，支架1上固定有电机导轨15，电机导轨15上安装有Y轴步进电机14，使Y轴步进电机14可以在电机导轨15上滑动，Y轴步进电机14上连接有Y轴联轴器13和Y轴丝杠8，Y轴丝杠8外有Y轴壳体7，Y轴壳体7前端内设有连接Y轴丝杠8的Y轴滑块9，Y轴滑块9上固定连接纵向壳体，纵向壳体上上固定连接旋轮臂10。Y轴步进电机14工作时将会带动Y轴丝杠8转动，从而实现旋轮12在Y轴方向上运动。从而实现旋轮在Y
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Z平面上是运动。
[0022]接着是X轴壳体部分，支架1上固定有X轴壳体21，X轴壳体21内设有X轴丝杠18，X轴丝杠18与X轴步进电机16通过联轴器相连。X轴壳体21上安装有主轴托台24，主轴托台24通过X轴滑块与X轴丝杠18连接。当X轴步进电机19工作时，将会带动主轴托台24及其轴托台24上各种零件在X轴方向上运动。从而实现旋轮相对于坯料实现空间运动。
[0023]接着是旋轮部分，旋轮12固定在旋轮臂10上，随着旋轮臂10一同运动，旋轮12上安装有无刷电机11，实现旋轮12额定转速转动。旋轮转动部分有无刷电机11，旋轮12，实现旋轮的定速转动。本实验定速转动只有旋轮，提供加工压力。
[0024]最后是主轴部分，X轴壳体21上安装有主轴托台24，主轴托台24上固定有三个相同的轴承座20，前部两个轴承座20内安装有主轴22，主轴22后端安装有直流减速电机19，前端安装有通用芯模23，气动装置25固定在后端的轴承座20上，气动装置25与主轴22同轴心，气动装置25与通用芯模23接触将坯料固定。支架1上固定有托台导轨26，托台导轨26同主轴托台24相连。直流减速电机19可以实现主轴旋转角度精确控制，从而实现坯料旋转角度的精确控制。最后实现坯料的柔性成型。
[0025]当Z轴步进电机2与电机导轨15工作时，带动壳体上滑块运动，实现旋轮臂的Y
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Z平面的运动，X轴步进电机16工作时，带动主轴托台在X轴方向上运动，实现旋轮相对于坯料的空间运动。本实验需要给三个步进电机指令，就能实现旋轮相对于坯料某一面的加工。
[0026]本实验需要电机精确控制旋转角度，当旋轮需要加工坯料的不同位置时，可以给电机指令，带动坯料旋转到需要的角度。再结合上述结构就可以实现旋轮对坯料任意面的加工。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性成型装置，包括刀具运动机构和主轴运动机构，其特征在于：所述刀具运动机构上连接旋轮部件，由所述刀具运动机构驱动旋轮刀具部件，实现在垂直轴Z方向和水平轴Y方向上的运动，从而实现旋轮刀具部件在Y
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Z平面上的运动；所述主轴运动机构上安装有主轴托台，由主轴运动机构带动主轴托台及其主轴托台上的坯料在纵向轴X方向上运动，从而使旋轮刀具部件相对于坯料实现空间运动。2.根据权利要求1所述的柔性成型装置，其特征在于：所述刀具运动机构由垂直轴Z方向和水平轴Y方向上的运动部件组成，所述垂直轴Z方向运动部件上连接水平轴Y方向上的运动部件。3.根据权利要求2所述的柔性成型装置，其特征在于：所述垂直轴Z方向运动部件中的Z轴壳体固定在支架上，Z轴壳体内安装有Z轴丝杠，Z轴丝杠的一端通过联轴器连接Z轴步进电机，Z轴壳体上安装有Z轴滑块，Z轴滑块上固定有水平轴Y方向上的运动部件。4.根据权利要求2所述的柔性成型装置，其特征在于：所述水平轴Y方向上的运动部件中的电机导...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐春，陈润豪，赵晋政，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：新型
国别省市：