一种三轴数控雕刻机的制作方法

本实用新型涉及三轴雕刻机领域，特别涉及一种三轴数控雕刻机。

背景技术：

雕刻机作为雕刻和切割的数控设备，被广泛的应用于金属、石材、木料和塑料板的雕刻，针对不同材料的雕刻也分为不同种的雕刻机，如：木工雕刻机、玉石雕刻机、家具雕刻机、墓碑雕刻机、工艺品雕刻机等，根据不同运行原理，雕刻机又分为单轴雕刻机、双轴雕刻机、三轴雕刻机、四轴雕刻机和五轴雕刻机；其中三轴雕刻机被广泛的应用于钻孔、直角雕刻和切割，但目前市场上的三轴雕刻机只能进行雕刻和切割工作，在对工件进行固定方面未设置专门的夹紧装置，需要使用者采用其他方式先对工件进行固定，才能启动雕刻和切割工作，或者人工手持工件直接进行雕刻和切割，这样不仅会导致工作量和风险的增加，还会由于工件稳定性差，导致雕刻和切割精度较低的问题，因此，急需提供一种三轴雕刻机以解决上述技术问题。

技术实现要素：

为此，需要提供一种稳定性能好、能有效提高雕刻精度，且能有效降低工作量和避免危险的三轴数控雕刻机。

为实现上述目的，发明人提供了一种三轴数控雕刻机，包括：包括机座、移动机构、雕刻机构和夹紧机构；所述机座两侧分别竖直设有支架，所述支架顶端之间设有固定横梁；所述移动机构包括横向位移机构、纵向位移机构和垂直位移机构，所述横向位移机构设于机座内，横向位移机构包括横截面为u形的第一底座，所述第一底座两端分别与机座两端中心处固定连接，位于第一底座两端的机座两端分别固定设有第一轴承，机座两端设有的第一轴承之间设有第一丝杆，所述第一丝杆一端端部延伸出机座一端的外侧壁，延伸出机座一端外侧壁的第一丝杆端部传动设有第一电机，位于第一轴承之间的第一丝杆上传动设有第一丝杆螺母块，所述第一丝杆螺母块上表面固定设有承载台，所述第一底座两侧顶部分别固定设有第一滑轨，所述承载台下表面两侧分别设有与第一滑轨相适配的第一滑块，所述纵向位移机构包括第二丝杆和第二电机，机座两侧设有的支架顶部分别设有第二轴承，所述第二丝杆两端分别与第二轴承转动连接，第二丝杆一端延伸出第二轴承，所述第二电机与延伸出第二轴承的第二丝杆一端传动连接，所述第二丝杆与第一丝杆异面垂直设置，位于第二丝杆的上下两侧分别设有第一导向杆，所述第一导向杆两端分别与支架侧壁固定连接，所述第二丝杆上传动设有第二丝杆螺母块，位于第二丝杆上下两侧的第二丝杆螺母块上分别设有用于第一导向杆穿过的第一通孔，所述垂直位移机构包括第三丝杆和第三电机，所述第二丝杆螺母块顶部固定设有第一横板，所述第二丝杆螺母底部向下延伸至承载台上方，第二丝杆螺母块底部设有第二横板，所述第一横板和第二横板上分别对称设有第三轴承，所述第三丝杆竖直转动设于第一横板和第二横板上分别对称设有的第三轴承之间，所述第三丝杆顶端延伸出第一横板，所述第三电机设于第一横板上表面，第三电机的输出端与延伸出第一横板的第三丝杆顶端传动连接，位于第三丝杆两侧分别设有第二导向杆，所述第二导向杆两端分别与第一横板和第二横板固定连接，所述第三丝杆上传动设有第三丝杆螺母块，位于第三丝杆两侧的第三丝杆螺母块上分别设有用于第二导向杆穿过的第二通孔；所述雕刻机构包括第四电机，所述第三丝杆螺母块底部水平设有第三横板，所述第三横板上设有第三通孔，所述第四电机固定设于第三横板上表面，第四电机的输出轴穿过第三通孔，位于第三通孔下方的第四电机的输出端设有雕刻钻头；所述夹紧机构包括第四丝杆和第五丝杆，所述承载台两侧分别设有横截面呈u形的第二底座，所述第二底座均与第一底座垂直设置，第二底座的一端端部分别与承载台两侧侧壁固定连接，第二底座的另一端均设有固定板，所述固定板和承载台两侧分别对称设有第四轴承，所述第四丝杆两端分别设于第二底座的固定板和承载台两侧设置的第四轴承内，远离承载台一侧的固定板另一侧分别设有第五电机，所述第五电机分别与延伸出固定板第五轴承的第四丝杆一端端部传动连接，位于第四丝杆上方的第二底座两侧顶部之间均设有封板，所述封板上均开设有与第四丝杆相对应的第一滑槽，所述第四丝杆上均套设有第四丝杆螺母块，所述第四丝杆螺母块顶端均延伸出第一滑槽，延伸出第一滑槽的第四丝杆螺母块上表面均固定设有相对的夹持件，所述承载台上设有与第一丝杆平行设置的第四通孔，与第四通孔两端相对应的机座两端分别对称设有第五轴承，所述第五丝杆穿过第四通孔，位于承载台两侧的第五丝杆上对称设有正反外螺纹结构，第五丝杆两端端部分别与机座两端设有的第五轴承传动连接，第五丝杆一端端部延伸出机座一端端部，延伸出机座一端端部的第五丝杆一端端部传动设有第六电机，位于承载台两侧的第五丝杆上对称设有第五丝杆螺母块，所述第五丝杆螺母块下表面两侧均分别固定设有与第一底座两侧顶部分别设有的第一滑轨相适配的第二滑块，所述第五丝杆螺母块上表面均设有相对的夹持件。

区别于现有技术，上述技术方案所达到的有益效果有：

(1)方案中移动机构包括横向位移机构、纵向位移机构和垂直位移机构的设置可以使得雕刻机构的第四电机带动的雕刻钻头对工件进行横向、纵向、以及竖直方向上的移动雕刻。

(2)方案中第四丝杆的设置、以及封板上第一滑槽的设置使得第四丝杆螺母块在第五电机正反转的驱动下实现了向承载台中心位置的往复移动，从而实现了夹持件对承载台上工件的夹紧效果，此外，第二底座一端与承载台侧壁固定设置，不仅可以使得第二底座随着承载台的移动而移动，还可以增加夹持件对夹持工件的稳定性。

(3)方案中第五丝杆位置、以及结构的设置可以有效的实现对称设置的第五丝杆螺母块上设置的夹持件对工件的夹持效果，此外，第五丝杆螺母块下表面设置的与第一滑轨相适配的第二滑块，有效的利用了第一滑轨结构增加了第五丝杆螺母块在移动过程中的稳定性，进而增加了夹持件对夹持工件的夹持效果，提高了夹持的稳定性，从而有效的提高了雕刻进度。此外，承载台上第四通孔的设置可以有效的避免第五丝杆在转动的过程中对承载台的影响。

(4)方案中夹紧机构设置在承载台的一周，不仅可以对工件进行夹紧，还避免了手持、以及另外设置夹紧装置带来的高工作量和危险。

作为本实用新型的一种优选结构，位于第五电机一侧的机座内侧壁上水平开设有沿着机座内侧壁长度方向延伸的第二滑槽，所述第五电机底部均设有第一电机座，所述第一电机座一端端部均与固定板外侧壁固定连接，第一电机座另一端端部均固定设有与第二滑槽相适配的第三滑块。本结构中，机座内侧壁第二滑槽的设置，以及第一电机座端部第三滑块的设置可以进一步的提高第二底座在移动过程中的稳定性，提高第四丝杆螺母块上设置的夹持件夹持工件的的稳定性，从而进一步的提高雕刻精度。

作为本实用新型的一种优选结构，所述夹持件包括夹持架，所述夹持架呈l形，l形夹持架短边的下表面分别固定设于第四丝杆螺母块上表面和第五丝杆螺母块上表面。本结构中，l形夹持架的设置，可以使得工件恰好卡合在相对的两个l形夹持架的内部，从而实现夹紧效果。

作为本实用新型的一种优选结构，所述夹持件还包括顶板和紧固螺母，所述顶板分别水平设于l形夹持架的顶端，所述顶板上均竖直设有第五通孔，所述第五通孔内均设有与紧固螺母相适配的内螺纹。本结构中，顶板和紧固螺母的设置，可以从垂直方向上，使得紧固螺母的底端将工件进一步的夹紧在l形夹持架内。

作为本实用新型的一种优选结构，所述紧固螺母底端端部均固定设有圆形夹块。本结构中，圆形夹块的设置可以增加紧固螺母底端对工件的接触面积，从而进一步的提高夹紧效果。

作为本实用新型的一种优选结构，所述圆形夹块下表面可拆卸的设有橡胶垫片。本结构中，圆形夹块下表面橡胶垫片的设置可以有效的避免在夹紧过程中，紧固螺母底端对工件上表面造成磨损。

作为本实用新型的一种优选结构，所述第一电机和第六电机分别位于机座的两端。

附图说明

图1为具体实施方式所述三轴数控雕刻机整体结构示意图；

图2为具体实施方式所述移动机构结构示意图；

图3为具体实施方式所述横向位移机构结构示意图；

图4为具体实施方式所述横向位移机构局部结构示意图；

图5为具体实施方式所述纵向位移机构结构示意图；

图6为具体实施方式所述垂直位移机构结构示意图；

图7为具体实施方式所述雕刻机构结构示意图；

图8为具体实施方式所述雕刻机构局部结构示意图；

图9为具体实施方式所述夹紧机构结构示意图；

图10为具体实施方式所述夹紧机构局部结构示意图；

图11为具体实施方式所述第五丝杆结构示意图；

图12为具体实施方式所述夹持件结构示意图。

附图标记说明：

101、机座；102、支架；103、固定横梁；2、移动机构；201、横向位移机构；2011、第一底座；2012、第一轴承；2013、第一电机；2014、第一丝杆；2015、第一丝杆螺母块；2016、承载台；2017、第一滑轨，2018、第一滑块；202、纵向位移机构；2021、第二轴承；2022、第二电机；2023、第二丝杆；2024、第二丝杆螺母块；2025、第一导向杆；2026、第一通孔；203、垂直位移机构；2031、第一横板；2032、第二横板；2033、第三轴承；2034、第三电机；2035、第三丝杆；2036、第三丝杆螺母块；2037、第二导向杆；2038、第二通孔；3、雕刻机构；301、第三横板；302、第三通孔；303、第四电机；304、雕刻钻头；4、夹紧机构；401、第二底座；402、固定板；403、第四轴承；404、第五电机；405、第四丝杆；406、第四丝杆螺母块；407、封板；408、第一滑槽；409、第四通孔；410、第五轴承；411、第六电机；412、第五丝杆；413、第五丝杆螺母块；414、第二滑块；415、第二滑槽；416、第一电机座；417、第三滑块；5、夹持件；501、夹持架；502、顶板；503、第五通孔；504、紧固螺母；505、圆形夹块；506、橡胶垫片。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请一并参阅1至图12，如图所示，本实施例提供了一种三轴数控雕刻机，包括：包括机座101、移动机构、雕刻机构和夹紧机构；机座两侧分别竖直设有支架102，支架顶端之间设有固定横梁103；移动机构2包括横向位移机构201、纵向位移机构202和垂直位移机构203，横向位移机构201设于机座内，横向位移机构包括横截面为u形的第一底座2011，第一底座两端分别与机座两端中心处固定连接，位于第一底座两端的机座两端分别固定设有第一轴承2012，机座两端设有的第一轴承之间设有第一丝杆2014，第一丝杆一端端部延伸出机座一端的外侧壁，延伸出机座一端外侧壁的第一丝杆端部传动设有第一电机2013，位于第一轴承之间的第一丝杆上传动设有第一丝杆螺母块2015，第一丝杆螺母块上表面固定设有承载台2016，第一底座两侧顶部分别固定设有第一滑轨207，承载台下表面两侧分别设有与第一滑轨相适配的第一滑块2018，纵向位移机构202包括第二丝杆2023和第二电机2022，机座两侧设有的支架顶部分别设有第二轴承2021，第二丝杆两端分别与第二轴承转动连接，第二丝杆一端延伸出第二轴承，第二电机与延伸出第二轴承的第二丝杆一端传动连接，第二丝杆与第一丝杆异面垂直设置，位于第二丝杆的上下两侧分别设有第一导向杆2025，第一导向杆两端分别与支架侧壁固定连接，第二丝杆上传动设有第二丝杆螺母块2024，位于第二丝杆上下两侧的第二丝杆螺母块上分别设有用于第一导向杆穿过的第一通孔2026，垂直位移机构203包括第三丝杆2035和第三电机2034，第二丝杆螺母块顶部固定设有第一横板2031，第二丝杆螺母底部向下延伸至承载台上方，第二丝杆螺母块底部设有第二横板2032，第一横板和第二横板上分别对称设有第三轴承2033，第三丝杆竖直转动设于第一横板和第二横板上分别对称设有的第三轴承之间，第三丝杆顶端延伸出第一横板，第三电机设于第一横板上表面，第三电机的输出端与延伸出第一横板的第三丝杆顶端传动连接，位于第三丝杆两侧分别设有第二导向杆2037，第二导向杆两端分别与第一横板和第二横板固定连接，第三丝杆上传动设有第三丝杆螺母块2036，位于第三丝杆两侧的第三丝杆螺母块上分别设有用于第二导向杆穿过的第二通孔2038；雕刻机构3包括第四电机303，第三丝杆螺母块底部水平设有第三横板301，第三横板上设有第三通孔302，第四电机固定设于第三横板上表面，第四电机的输出轴穿过第三通孔，位于第三通孔下方的第四电机的输出端设有雕刻钻头304；夹紧机构4包括第四丝杆405和第五丝杆412，承载台两侧分别设有横截面呈u形的第二底座401，第二底座均与第一底座垂直设置，第二底座的一端端部分别与承载台两侧侧壁固定连接，第二底座的另一端均设有固定板402，固定板和承载台两侧分别对称设有第四轴承403，第四丝杆两端分别设于第二底座的固定板和承载台两侧设置的第四轴承内，远离承载台一侧的固定板另一侧分别设有第五电机404，第五电机分别与延伸出固定板第五轴承的第四丝杆405一端端部传动连接，位于第四丝杆上方的第二底座两侧顶部之间均设有封板407，封板上均开设有与第四丝杆相对应的第一滑槽408，第四丝杆上均套设有第四丝杆螺母块406，第四丝杆螺母块顶端均延伸出第一滑槽，延伸出第一滑槽的第四丝杆螺母块上表面均固定设有相对的夹持件5，承载台上设有与第一丝杆平行设置的第四通孔409，与第四通孔两端相对应的机座两端分别对称设有第五轴承410，第五丝杆穿过第四通孔，位于承载台两侧的第五丝杆上对称设有正反外螺纹结构，第五丝杆两端端部分别与机座两端设有的第五轴承传动连接，第五丝杆一端端部延伸出机座一端端部，延伸出机座一端端部的第五丝杆一端端部传动设有第六电机411，位于承载台两侧的第五丝杆412上对称设有第五丝杆螺母块413，第五丝杆螺母块下表面两侧均分别固定设有与第一底座两侧顶部分别设有的第一滑轨相适配的第二滑块414，第五丝杆螺母块上表面均设有相对的夹持件5。

在上述实施中，第一电机、第二电机、第三电机、第五电机和第六电机为正反转电机。第一通孔直径大于第一导向杆直径，第二通孔直径大于第二导向杆直径，第四通孔直径大于第四丝杆直径。优选的实施例中，第一电机和第六电机分别位于机座的两端。

在一些实施例中，位于第五电机一侧的机座内侧壁上水平开设有沿着机座内侧壁长度方向延伸的第二滑槽415，第五电机底部均设有第一电机座416，第一电机座一端端部均与固定板外侧壁固定连接，第一电机座另一端端部均固定设有与第二滑槽相适配的第三滑块417。在本实施例中，机座内侧壁第二滑槽的设置，以及第一电机座端部第三滑块的设置可以进一步的提高第二底座在移动过程中的稳定性，提高第四丝杆螺母块上设置的夹持件夹持工件的的稳定性，从而进一步的提高雕刻精度。

在某些实施例中，夹持件5包括夹持架501，夹持架呈l形，l形夹持架短边的下表面分别固定设于第四丝杆螺母块上表面和第五丝杆螺母块上表面，在本实施例中，l形夹持架的设置，可以使得工件恰好卡合在相对的两个l形夹持架的内部，从而实现夹紧效果。在不同的实施例中，夹持件还包括顶板502和紧固螺母504，顶板分别水平设于l形夹持架的顶端，顶板上均竖直设有第五通孔503，第五通孔内均设有与紧固螺母相适配的内螺纹，在本实施例中，顶板和紧固螺母的设置，可以从垂直方向上，使得紧固螺母的底端将工件进一步的夹紧在l形夹持架内。在优选的实施例中，紧固螺母底端端部均固定设有圆形夹块505，在本实施例中，圆形夹块的设置可以增加紧固螺母底端对工件的接触面积，从而进一步的提高夹紧效果。圆形夹块下表面可拆卸的设有橡胶垫片506，在本实施例中，橡胶垫片可以通过粘合的方式可拆卸的设于圆形夹块的下表面，当然在不同的实施例中，橡胶垫片还可以通过插合或包覆的方式设于圆形夹块的下表面，圆形夹块下表面橡胶垫片的设置可以有效的避免在夹紧过程中，紧固螺母底端对工件上表面造成磨损。

工作原理：当需要对工件进行夹紧时，先控制第五电机404和第六电机411转动，第四丝杆405和第五丝杆412转动，带动第四丝杆螺母块406和第五丝杆螺母块413上设置的夹持件向远离承载台中心位置的方向移动，然后将工件放置在承载台上，并调整好工件的位置，然后再控制第五电机和第六电机反转，使得第四丝杆和第五丝杆反转，从而使得第四丝杆螺母块和第五丝杆螺母块上设置的夹持件5向承载台中心位置移动，从而将放置在承载台上的工件夹紧。当需要雕刻的时候，第三电机2034转动带动第三丝杆2035转动，从而使得第三丝杆螺母块2036在第二导向杆2037的作用下向下移动，从而使得第四电机303输出端设置的雕刻钻头305与工件进行接触和雕刻工作。当需要对工件进行横向移动时，第一电机2013正反转动带动第一丝杆2014转动，使得第一丝杆螺母块2015上设置的承载台横向移动，在移动的过程中，第二底座401随着承载台移动而移动，此时第五电机无需转动，第六电机正反转动，带动第五丝杆转动，从而实现第五丝杆螺母块上设置的夹持件随着承载台移动而移动，这样即可实现会工件的持续夹紧，不会因为承载台的移动而出现不再夹持的情况。当需要进行纵向移动时，第二电机2022正反转动带动第二丝杆2023转动，从而使得第二丝杆螺母块在第一导向杆的作用下实现纵向移动，从而带动第四电机纵向移动，实现对工件的纵向移动雕刻。当需要进行垂直移动时，第三电机2034正反转动，带动第三丝杆2035转动，从而带动第三丝杆螺母块2036上下移动，从而带动第四电机上下移动，实现垂直移动。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围之内。