[發(fā)明專利]機(jī)電一體化六自由度教學(xué)機(jī)床

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110146878.2
• 申請(qǐng)日: 2011-06-02
• 公開（公告）號(hào): CN102211219A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜中慶;閔尊南;陳躍中;蔡鋅如;王美英;寧艷花;黃文華;劉清平;胡江花;鄒清源;杜琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): B23C1/04
• 分類號(hào): B23C1/04;B23Q1/25;B23Q5/027;B23Q5/28
• 代理公司: 江西省專利事務(wù)所 36100
• 代理人: 李衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)床及機(jī)床電路、電氣，尤其是一種安全實(shí)用特別適合學(xué)生實(shí)訓(xùn)的機(jī)電一體化六自由度教學(xué)機(jī)床。

背景技術(shù)

目前，學(xué)生實(shí)訓(xùn)所使用的機(jī)床，一則是普通的立銑床、臥銑床，所加工的范圍有限；二則是數(shù)控機(jī)床的立銑床、臥銑床，所加工的范圍也有限。三則是如果使用多軸的數(shù)控加工中心機(jī)床，雖能所加工的范圍增加了，但該機(jī)床價(jià)格昂貴，所用的的電路、電氣的方法，都是用機(jī)床的模型擺放在機(jī)床的電路、電氣柜旁邊作樣子，實(shí)訓(xùn)效果不理想、也不安全，實(shí)訓(xùn)的功能不夠完善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)電一體化六自由度教學(xué)機(jī)床，該機(jī)電一體化多功能教學(xué)機(jī)床電路、電氣針對(duì)機(jī)床實(shí)訓(xùn)安全進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，并可進(jìn)行全面PLC機(jī)床電氣技能實(shí)訓(xùn)，PLC維修電工技能實(shí)訓(xùn)、PLC電器電路的實(shí)訓(xùn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

機(jī)電一體化六自由度教學(xué)機(jī)床，包括：機(jī)床底座、立軸、臥軸，PLC電路控制器，機(jī)床底座1上安裝有臥銑刀立柱7、升降工作臺(tái)立柱3、M1步進(jìn)電機(jī)5、M2步進(jìn)電機(jī)2、機(jī)床立柱21、臥銑刀垂直刀架19、輔助立柱8；臥銑刀立柱7上設(shè)有臥式銑刀直行刀架14及臥銑刀36，臥式銑刀直行刀架14上，安裝有M6步進(jìn)電機(jī)15，在臥式銑刀直行刀架14上，還安裝有臥銑刀垂直刀架19、M8步進(jìn)電機(jī)20、M7電動(dòng)機(jī)17及臥式刀套蝸輪蝸桿回轉(zhuǎn)圓盤系統(tǒng)18；臥式刀套蝸輪蝸桿回轉(zhuǎn)圓盤系統(tǒng)18的刀套的內(nèi)圈是錐形套，可安裝帶錐柄的鉆、惚、鉸、銑、鏜等刀具，并用拉桿拉緊，刀套的外圈是蝸桿，通過帶蝸輪的M7電動(dòng)機(jī)17帶動(dòng)刀套旋轉(zhuǎn)。M7電動(dòng)機(jī)17、旋轉(zhuǎn)刀套都安裝在外圓為蝸輪的回轉(zhuǎn)圓盤系統(tǒng)18上，回轉(zhuǎn)圓盤系統(tǒng)18與M8步進(jìn)電機(jī)20連接。

機(jī)床立柱21上設(shè)有中橫梁旋轉(zhuǎn)刀架24、立式蝸輪蝸桿刀套回轉(zhuǎn)圓盤系統(tǒng)34安裝在中橫梁旋轉(zhuǎn)刀架24上，立式蝸輪蝸桿刀套回轉(zhuǎn)圓盤系統(tǒng)34由立式蝸輪蝸桿刀套、M11立銑刀電動(dòng)機(jī)31、M10步進(jìn)電機(jī)25、立銑分度盤30組成，；中橫梁旋轉(zhuǎn)刀架和左橫梁22、右橫梁32相連接。

機(jī)床立柱21的頂部還設(shè)有頂梁27，頂梁27上設(shè)有M13步進(jìn)電機(jī)28、M14步進(jìn)電機(jī)29、以及兩根升降螺桿26，M14步進(jìn)電機(jī)29、M13步進(jìn)電機(jī)28分別與兩根升降螺桿26一端連接，升降螺桿26另一端與立銑刀左橫梁22立銑刀右橫梁32連接，并帶動(dòng)立銑刀分度盤30、立銑刀35上下移動(dòng)。

升降工作臺(tái)立柱3上設(shè)有升降工作臺(tái)6，升降工作臺(tái)6上設(shè)有M2步進(jìn)電機(jī)2、M3步進(jìn)電機(jī)4、M4步進(jìn)電機(jī)10、M5步進(jìn)電機(jī)12，M2步進(jìn)電機(jī)2與升降工作臺(tái)6連接，M2步進(jìn)電機(jī)2帶動(dòng)升降工作臺(tái)立柱3旋轉(zhuǎn)，使工作臺(tái)沿Z軸上升下降。

本發(fā)明機(jī)電一體化六自由度教學(xué)機(jī)床的PLC電器柜包括有計(jì)算機(jī)主機(jī)、控制面板、計(jì)算機(jī)顯示器。

本發(fā)明機(jī)電一體化六自由度教學(xué)機(jī)床工作過程是：

M1步進(jìn)電機(jī)5帶動(dòng)臥銑刀立柱7旋轉(zhuǎn)，使得臥式銑刀直行刀架14，上升或下降；M6步進(jìn)電機(jī)15正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，使得臥式銑刀直行刀架14，前進(jìn)或后退；M7電動(dòng)機(jī)17帶動(dòng)臥式刀套旋轉(zhuǎn)；M8步進(jìn)電機(jī)20通過蝸輪蝸桿回轉(zhuǎn)系統(tǒng)，使得臥式刀套作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

通過M9步進(jìn)電機(jī)23的旋轉(zhuǎn)，使得立銑刀分度盤30左右移動(dòng)，通過M12步進(jìn)電機(jī)33的旋轉(zhuǎn)，使得立銑刀分度盤30?繞X軸旋轉(zhuǎn)，M11立銑刀電動(dòng)機(jī)31旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)力銑刀套旋轉(zhuǎn)，M10步進(jìn)電機(jī)25旋轉(zhuǎn)，使得立銑刀分度盤30旋轉(zhuǎn)。

通過M2步進(jìn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)升降工作臺(tái)立柱3旋轉(zhuǎn)，使得升降工作臺(tái)6上下移動(dòng)，通過M3步進(jìn)電機(jī)4的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)橫向工作臺(tái)6左右移動(dòng)，通過??M4步進(jìn)電機(jī)10的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)縱向工作臺(tái)11前后移動(dòng)，通M5過步進(jìn)電機(jī)12?的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)13旋轉(zhuǎn).

M13步進(jìn)電機(jī)28、M14步進(jìn)電機(jī)29的旋轉(zhuǎn)，使得升降螺桿26旋轉(zhuǎn)，使得立銑刀左橫梁22、立銑刀中橫梁24、立銑刀右橫梁32上下移動(dòng)，即帶動(dòng)立銑刀分度盤30、立銑刀35上下移動(dòng)。

本發(fā)明機(jī)電一體化六自由度教學(xué)機(jī)床工作原理如圖2所示：

⑴立式刀套由螺桿26和M13、M14步進(jìn)電機(jī)按Z軸方向升；

⑵帶蝸輪的M11步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)立式刀套撓Z軸旋轉(zhuǎn)；

⑶中橫梁帶動(dòng)立式刀套回轉(zhuǎn)圓盤系統(tǒng)34撓X軸旋轉(zhuǎn)；

⑷M9步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)立式刀套沿X軸作直線運(yùn)動(dòng)；

⑸M10步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)立式刀套撓Y軸旋轉(zhuǎn)?；

⑹M7步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)臥式刀套撓X軸旋轉(zhuǎn)?；

⑺M6步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)臥式刀套沿X軸作直線運(yùn)動(dòng)；

⑻M8步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)臥式刀套撓Y軸旋轉(zhuǎn)?；