[發明專利]教學型模塊化多軸數控銑床

在審

• 申請號: 201610106264.4
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN107134211A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 趙巍;王寬
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于教學用具的技術領域，具體涉及了一種可以自由配置三軸、四軸、五軸數控銑床的模塊化多軸數控銑床。

背景技術

近年來，數控機床因為自動化程度較高，被廣泛的應用到了各個行業中，數控人才的需求也不斷增大，各地許多職業院校都開辦了數控專業班，但生產型設備體積大、價格高，用于教學是一種極大的資源浪費，而且生產型數控機床為了保持其精度，密封嚴格，很難讓學生了解到機床的結構及工作原理，特別是對于多軸數控機床。目前，大多數職業院校的教學設備很難適應數控技術教學的需要。為了加深學生對多軸數控銑床的了解，同時培養學生動手動腦和增強學生的創造性思維能力，一種教學型模塊化多軸數控銑床能夠滿足教學需求。

發明內容

本發明涉及一種教學型多軸模塊化數控銑床,結構簡單、價格便宜能夠實現三軸、四軸、五軸數控銑床之間的轉換，滿足教學需求。

本發明的功能是這樣實現的：教學型多軸模塊化數控銑床，包括龍門梁、底座、步進電機、主軸直流電機、臺虎鉗模塊、A軸旋轉模塊、AC軸搖籃模塊、Mach3開放式數控系統運動控制卡、步進電機驅動器、PWM調速器、XZ軸十字滑臺、彈性聯軸器。其特點是：X、Y、Z三軸由步進電機通過彈性聯軸器和滾珠螺旋傳動傳遞動力，由精密線性導軌進行導向;龍門梁上安裝XZ軸十字滑臺，主軸直流電機與Z軸剛性連接；底座上有Y軸工作臺,其上可分別安裝臺虎鉗、A軸旋轉、AC軸搖籃模塊，從而擁有多軸數控銑床的機械運動功能； Mach3運動控制卡通過接收電腦的NC程序和微動開關的信號經過步進電機驅動器處理實現本設計需要的最多五個軸聯動的控制;直流主軸電機通過PWM調速器進行無級調速、換向。

本發明通過在Y軸工作臺上配置臺虎鉗模塊，并在Mach3控制卡（12）上接入X軸、Y軸、Z軸步進電機實現三軸數控銑床的功能；通過在Y軸工作臺上配置A軸旋轉模塊，并在Mach3控制卡上接入X軸、Y軸、Z軸、A軸步進電機實現四軸數控銑床的功能；通過在Y軸工作臺上配置AC軸搖籃模塊，并在Mach3控制卡上接入X軸、Y軸、Z軸、A軸、C軸步進電機實現五軸數控銑床的功能。

本發明結構簡單，體積小，多軸模塊化設計方便學生對多軸數控銑床的了解，多軸機床的自由配置和控制系統的調試鍛煉學生動手動腦的能力，因此本實用新型在教學上很有實用性。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的說明。

附圖說明：

圖1是本發明主體的主視圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是圖1的俯視圖；

圖4是本發明的臺虎鉗模塊；

圖5是本發明的A軸旋轉模塊；

圖6是本發明的AC軸搖籃模塊；

圖7是本發明的Mach3控制卡線路連接圖；

圖8是本發明主軸直流電機控制線路圖。

圖中：1-底板，2-龍門梁，3-主軸直流電機，4-彈性聯軸器，5-步進電機，6-XZ軸十字滑臺6-1-X軸工作臺，6-2-Z軸工作臺，7-Y軸工作臺，8-線性導軌，9-臺虎鉗模塊，10-A軸旋轉模塊，10-1-三爪卡盤，11-AC軸搖籃模塊，11-1A軸搖籃，11-2C軸旋轉模塊，12-Mach3運動控制卡，13-24V直流電源，14-步進電機驅動器，15-微動開關，16-PWM調速器，16-1-PWM轉速旋鈕,16-2-PWM轉向旋鈕。

具體實施方式：

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，一種教學型多軸模塊化數控銑床的機械部分床身包括底座（1）和龍門梁（2）；底座（1）上有Y軸工作臺（7），Y軸工作臺（7）的動力由步進電機（5）提供，步進電機（5）與滾珠螺旋裝置通過彈性聯軸器（5）相連，Y軸工作臺（7）由線性導軌（8）導向；Y軸工作臺（7）配置臺虎鉗模塊（9）可擁有三軸數控銑床的運動功能；Y軸工作臺（7）上配置A軸旋轉模塊（10）可擁有四軸數控銑床的運動功能；Y軸工作臺（7）上配置AC軸搖籃模塊（11）可擁有五軸數控銑床的運動功能；龍門梁（2）上配置XZ軸十字滑臺（6），XZ軸十字滑臺（6）通過X軸工作臺（6-1）與龍門梁（2）固連和Z軸工作臺（6-2）固定在X軸工作臺（6-1）上形成的,直流電機（3）固定在Z軸工作臺上，通過X軸、Z軸的聯動實現主軸電機在XZ平面的運動。