一种一体式数控加工设备的制作方法

1.本发明涉及开关技术领域，具体而言，涉及一种一体式数控加工设备。


背景技术：

2.数控加工是指由控制系统发出指令使刀具作符合要求的各种运动，以数字和字母形式表示工件的形状和尺寸等技术要求和加工工艺要求进行的加工。它泛指在数控设备上进行零件加工的工艺过程。
3.数控设备是一种用计算机来控制的机床，用来控制机床的计算机，不管是专用计算机、还是通用计算机都统称为数控系统。数控机床的运动和辅助动作均受控于数控系统发出的指令。而数控系统的指令是由程序员根据工件的材质、加工要求、机床的特性和系统所规定的指令格式(数控语言或符号)编制的。数控系统根据程序指令向伺服装置和其它功能部件发出运行或终断信息来控制机床的各种运动。当零件的加工程序结束时，机床便会自动停止。任何一种数控机床，在其数控系统中若没有输入程序指令，数控机床就不能工作。机床的受控动作大致包括机床的起动、停止；主轴的启停、旋转方向和转速的变换；进给运动的方向、速度、方式；刀具的选择、长度和半径的补偿；刀具的更换，冷却液的开起、关闭等。但是现有技术中的数控加工设备大都不能实现一体式加工，工件的上料、夹紧、加工等作业工序均单独分开，效率低下，费时费力，影响生产成本的同时，不利于大量的工业生产。
4.发明人在研究中发现，现有的相关技术中至少存在以下缺点：
5.工序相互分离开，生产加工效率低。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种一体式数控加工设备，解决现有技术的不足，其能够使得各工序步骤一体化，提高生产效率。
7.本发明的实施例是这样实现的：
8.本技术实施例提供一种一体式数控加工设备，其包括传输组件、夹紧组件和加工组件。所述传输组件被设置用于传输所述工件。所述夹紧组件被设置用于夹紧所述工件。所述加工组件被设置用于加工所述工件，所述加工组件包括床身、工作平台、主轴箱、x轴运动机构、y轴运动机构和z轴运动机构，所述工作平台通过所述y轴运动机构设置于所述x轴机构的上表面，且能够跟随所述y轴运动机构沿y轴移动，所述y轴运动机构通过所述x轴运动机构设置于所述床身的上表面，且能够跟随所述x轴运动机构沿x轴移动，所述主轴箱设置于所述z轴运动机构上，且能够跟随所述z轴运动机构沿z轴移动。
9.该一体式数控加工设备通过传输组件对工件进行运输。当工件到达夹紧工位后，便采用夹紧组件对工件进行夹紧，其能准确确定工件、刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度。同时，夹紧组件能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生产效率。机械、气动、液动式的夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。加工组件能通过其主轴箱对工件加工，x轴运动机构、y轴运动机构和z轴运动机构能调整工件和主轴箱的相对位
置，从而利于对工件的不同位置进行加工作业，提高加工效率。
10.在本发明的一些实施例中，所述夹紧组件包括夹紧压板和定位机构，所述定位机构包括固定块和定位块，所述固定块和所述定位块均与所述夹紧压板固定连接，且所述定位块和所述固定块相互配合形成夹持腔，所述工件设置于所述夹持腔内。
11.定位块和固定块的配合形式则是采用了机械式的装夹方式，其具有灵活、独立使用、轻便小巧、适用范围广泛的特点，作为一种通用夹具，其可以组装多种产品，或者只要稍加改动即可用来组装另一种产品，操作简便，效率高。
12.在本发明的一些实施例中，所述定位机构还包括转动曲柄，所述定位块包括连接部和转动部，所述转动部和所述连接部一体成型，所述转动部中设置有凹槽，所述转动曲柄设置于所述凹槽内，且和所述转动部转动连接，所述转动曲柄靠近所述凹槽的一侧为截面为圆形的圆柱部，所述圆柱部的轴线和所述凹槽的圆心线相错设置。
13.转动曲柄和凹槽的圆心线交错设置，则使其类似于凸轮机构，可以随时调整转动曲柄延伸到夹持腔的距离深度，从而实现对工件的压紧，提高压紧效果，保证夹持的稳定性。
14.在本发明的一些实施例中，所述夹紧压板上设置有阶梯槽，所述转动部和所述阶梯槽相互对应。
15.阶梯槽的设置能保证转动部具有一个容纳区域，使其不会太薄而出现刚性不足的情况，提高其结构稳定性，保持工件夹持时的稳定性。
16.在本发明的一些实施例中，所述固定块包括第一固定块和第二固定块，所述第一固定块为l型固定块，所述第二固定块为直线型固定块，所述第二固定块和所述第一固定块的一侧相互平行。
17.l型固定块能对工件的两个自由度同时进行限位，提高限位效果，保证夹持稳定性。第二固定块和第一固定块的一侧相互平行设置，则能对工件此处的面向增加一个预紧力，保证夹持效果，从而提高加工精度。
18.在本发明的一些实施例中，所述x轴运动机构包括水平设置的x轴导轨、x轴丝杠和驱动所述x轴丝杠的x轴伺服电机，所述x轴导轨安装于所述床身的上部，所述y轴运动机构安装于所述x轴导轨并连接所述x轴丝杠。
19.丝杠传动具有摩擦损失小、传动效率高的特点，省电、环保；其精度高；具有高速进给和微进给可能；轴向刚度高；具有传动的可逆性。
20.在本发明的一些实施例中，所述y轴运动机构包括水平设置的y轴导轨、y轴丝杠和驱动所述y轴丝杠的y轴伺服电机，所述y轴导轨安装于所述x轴运动机构的上部，所述工作平台安装于所述y轴导轨并连接所述y轴丝杠，所述夹紧组件设置于所述工作平台上。
21.在本发明的一些实施例中，所述传输组件包括传输架、传送链条和传送平台，所述传送平台设置于所述传送链条上，且套设于所述传输架，所述传送平台能够跟随所述传送链条沿所述传输架的延伸方向移动，所述传输架和所述床身上表面相互连通。
22.链传动与齿轮传动相比，其能够在2轴中心相距相对较远的状况之下传送运动及动力；可以在低速度、重载以及高温的情况之下和尘粒飞扬的恶劣环境里运作；与同步带传动相比，其可以确保正确的平均传动比，传递功率相对比较的大，并且在轴和轴承上的作用力比较的小；传递效率相对较大，通常能至0.95～0.97。此处采用链传动作为传输结构可以
保证工件传输时的精准性。
23.在本发明的一些实施例中，所述床身具有容置腔室，所述传输组件设置于所述容置腔室内。
24.将传输组件设置于床身的容置腔室内，可以节约空间，提高空间利用率，减小该设备的占地体积。
25.在本发明的一些实施例中，所述传输组件还包括传输电机，所述传输电机的输出轴和传送链轮相互连接，以带动所述传送链轮转动。
26.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
27.1)该一体式数控加工设备通过传输组件对工件进行运输。当工件到达夹紧工位后，便采用夹紧组件对工件进行夹紧，其能准确确定工件、刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度；同时，夹紧组件能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生产效率。机械、气动、液动式的夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。
28.2)加工组件能通过其主轴箱对工件加工，x轴运动机构、y轴运动机构和z轴运动机构能调整工件和主轴箱的相对位置，从而利于对工件的不同位置进行加工作业，提高加工效率。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
30.图1为本发明实施例提供的一体式数控加工设备的俯视图；
31.图2为本发明实施例提供的加工组件的结构示意图；
32.图3为本发明实施例提供的夹紧组件的结构示意图；
33.图4为本发明实施例提供的一体式数控加工设备的正视图。
34.图标：100
‑
一体式数控加工设备；10
‑
传输组件；101
‑
传输架；102
‑
传送链条；103
‑
传送平台；11
‑
夹紧组件；111
‑
夹紧压板；1121
‑
第一固定块；1122
‑
第二固定块；113
‑
定位块；114
‑
转动曲柄；12
‑
加工组件；121
‑
床身；122
‑
工作平台；123
‑
主轴箱；124
‑
x轴运动机构；125
‑
y轴运动机构；126
‑
z轴运动机构。
具体实施方式
35.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
36.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
38.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.实施例
41.请参照图1
‑
图4，图1为本实施例提供的一体式数控加工设备100的俯视图。本发明的实施例提供了一种一体式数控加工设备100，包括传输组件10、夹紧组件11和加工组件12。传输组件10被设置用于传输工件。夹紧组件11被设置用于夹紧工件。加工组件12被设置用于加工工件，加工组件12包括床身121、工作平台122、主轴箱123、x轴运动机构124、y轴运动机构125和z轴运动机构126，工作平台122通过y轴运动机构125设置于x轴机构的上表面，且能够跟随y轴运动机构125沿y轴移动，y轴运动机构125通过x轴运动机构124设置于床身121的上表面，且能够跟随x轴运动机构124沿x轴移动，主轴箱123设置于z轴运动机构126上，且能够跟随z轴运动机构126沿z轴移动。
42.值得说明的是，该一体式数控加工设备100通过传输组件10对工件进行运输。当工件到达夹紧工位后，便采用夹紧组件11对工件进行夹紧，其能准确确定工件、刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度。同时，夹紧组件11能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生产效率。机械、气动、液动式的夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。加工组件12能通过其主轴箱123对工件加工，x轴运动机构124、y轴运动机构125和z轴运动机构126能调整工件和主轴箱123的相对位置，从而利于对工件的不同位置进行加工作业，提高加工效率。
43.请参照图3，夹紧组件11包括夹紧压板111和定位机构，定位机构包括固定块和定位块113，固定块和定位块113均与夹紧压板111固定连接，且定位块113和固定块相互配合形成夹持腔，工件设置于夹持腔内。
44.值得说明的是，定位块113和固定块的配合形式则是采用了机械式的装夹方式，其具有灵活、独立使用、轻便小巧、适用范围广泛的特点，作为一种通用夹具，其可以组装多种产品，或者只要稍加改动即可用来组装另一种产品，操作简便，效率高。
45.在本实施例中，定位机构还包括转动曲柄114，定位块113包括连接部和转动部，转动部和连接部一体成型，转动部中设置有凹槽，转动曲柄114设置于凹槽内，且和转动部转动连接，转动曲柄114靠近凹槽的一侧为截面为圆形的圆柱部，圆柱部的轴线和凹槽的圆心线相错设置。
46.可以理解的是，转动曲柄114和凹槽的圆心线交错设置，则使其类似于凸轮机构，可以随时调整转动曲柄114延伸到夹持腔的距离深度，从而实现对工件的压紧，提高压紧效
果，保证夹持的稳定性。
47.同时，夹紧压板111上设置有阶梯槽，转动部和阶梯槽相互对应。
48.相应的，阶梯槽的设置能保证转动部具有一个容纳区域，使其不会太薄而出现刚性不足的情况，提高其结构稳定性，保持工件夹持时的稳定性。
49.请再次参照图3，固定块包括第一固定块1121和第二固定块1122，第一固定块1121为l型固定块，第二固定块1122为直线型固定块，第二固定块1122和第一固定块1121的一侧相互平行。
50.值得说明的是，l型固定块能对工件的两个自由度同时进行限位，提高限位效果，保证夹持稳定性。第二固定块1122和第一固定块1121的一侧相互平行设置，则能对工件此处的面向增加一个预紧力，保证夹持效果，从而提高加工精度。
51.请参照图1和图2，x轴运动机构124包括水平设置的x轴导轨、x轴丝杠和驱动x轴丝杠的x轴伺服电机，x轴导轨安装于床身121的上部，y轴运动机构125安装于x轴导轨并连接x轴丝杠。
52.y轴运动机构125包括水平设置的y轴导轨、y轴丝杠和驱动y轴丝杠的y轴伺服电机，y轴导轨安装于x轴运动机构124的上部，工作平台122安装于y轴导轨并连接y轴丝杠，夹紧组件11设置于工作平台122上。
53.值得说明的是，丝杠传动具有摩擦损失小、传动效率高的特点，省电、环保；其精度高；具有高速进给和微进给可能；轴向刚度高；具有传动的可逆性。
54.请参照图4，传输组件10包括传输架101、传送链条102和传送平台103，传送平台103设置于传送链条102上，且套设于传输架101，传送平台103能够跟随传送链条102沿传输架101的延伸方向移动，传输架101和床身121上表面相互连通。
55.值得说明的是，链传动与齿轮传动相比，其能够在2轴中心相距相对较远的状况之下传送运动及动力；可以在低速度、重载以及高温的情况之下和尘粒飞扬的恶劣环境里运作；与同步带传动相比，其可以确保正确的平均传动比，传递功率相对比较的大，并且在轴和轴承上的作用力比较的小；传递效率相对较大，通常能至0.95～0.97。此处采用链传动作为传输结构可以保证工件传输时的精准性。
56.在本实例中，床身121具有容置腔室，传输组件10设置于容置腔室内。
57.可以理解的是，将传输组件10设置于床身121的容置腔室内，可以节约空间，提高空间利用率，减小该设备的占地体积。
58.在本发明的一些实施例中，传输组件10还包括传输电机，传输电机的输出轴和传送链轮相互连接，以带动传送链轮转动。
59.综上所述，本发明的实施例提供了一种一体式数控加工设备100。该设备包括传输组件10、夹紧组件11和加工组件12。加工组件12包括床身121、工作平台122、主轴箱123、x轴运动机构124、y轴运动机构125和z轴运动机构126，工作平台122通过y轴运动机构125设置于x轴机构的上表面，且能够跟随y轴运动机构125沿y轴移动，y轴运动机构125通过x轴运动机构124设置于床身121的上表面，且能够跟随x轴运动机构124沿x轴移动，主轴箱123设置于z轴运动机构126上，且能够跟随z轴运动机构126沿z轴移动。该一体式数控加工设备100通过传输组件10对工件进行运输。当工件到达夹紧工位后，便采用夹紧组件11对工件进行夹紧，其能准确确定工件、刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度。同时，夹紧
组件11能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生产效率。机械、气动、液动式的夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。加工组件12能通过其主轴箱123对工件加工，x轴运动机构124、y轴运动机构125和z轴运动机构126能调整工件和主轴箱123的相对位置，从而利于对工件的不同位置进行加工作业，提高加工效率。
60.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。