一种智能数控加工模拟实训工作站的制作方法

1.本实用新型涉及数控教学的领域，特别涉及一种智能数控加工模拟实训工作站。


背景技术：

2.随着科技的发展，智能数控应用于在很多领域加工的领域，在数控教学中，为了提高学生的实操技能，需要进行实训的教学，对于数控机床操作与编程学习，一般只要有数控机床才可实践教学，但现有的教学中能实际上机教学不太现实，由于传统的数控机床价格昂贵，将数控机床搬入课堂更不现实，并且如果操作不当，存在较大安全隐患；并且现有的数控实训工作站功能单一，精度不高，导致学生的学习兴趣比较低。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于提供一种智能数控加工模拟实训工作站，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.为解决上述技术问题所采用的技术方案：
5.一种智能数控加工模拟实训工作站，其包括：实训台、保护箱壳、实训三轴加工机构，保护箱壳固定安装于实训台的顶面上，在所述保护箱壳的前侧设置有箱口，所述箱口设置有与箱口匹配的保护柜门、以及柜门开闭驱动机构，所述保护柜门与箱口相对左右滑动连接，所述柜门开闭驱动机构设置有与保护柜门传动连接、并使得所述保护柜门左右滑动的开闭驱动端；实训三轴加工机构设置于保护箱壳内，所述实训三轴加工机构包括前后移动驱动组件、左右移动驱动组件、上下移动驱动组件、加工头，所述前后移动驱动组件包括与保护箱壳的底部前后滑动连接的前后滑动架、用于驱动所述前后滑动架前后滑动的前后驱动单元，所述左右移动驱动组件包括与前后滑动架左右滑动连接的左右滑动架、用于驱动所述左右滑动架左右滑动的左右驱动单元，所述左右驱动单元安装于前后滑动架上，所述上下移动驱动组件包括与左右滑动架上下滑动连接的上下滑动架、用于驱动所述上下滑动架上下滑动的上下驱动单元，所述加工头安装于上下滑动架上。
6.本实用新型的有益效果是：在使用时，通过柜门开闭驱动机构驱动保护柜门滑动至打开箱口的状态，然后把工件放入保护箱壳内又或者对加工头进行更换，之后柜门开闭驱动机构驱动保护柜门滑动至关闭箱口的状态，实训三轴加工机构进行加工运行，具体地：上下驱动单元驱动所述上下滑动架上下滑动，使得加工头在竖直方向上移动，前后驱动单元驱动所述前后滑动架前后滑动，使得加工头在前后方向上移动，左右驱动单元驱动所述左右滑动架左右滑动，使得加工头在左右方向上移动，从而实现加工头在空间的三轴移动，可对工件实现不同的加工动作，达到复杂轨迹连续运行加工的要求，丰富教学实训的内容。本实用新型通过保护柜门来保护人们，使得加工的区域限定于保护箱壳内，避免在教学实训的过程中，伤及到学生，提高安全性能。
7.作为上述技术方案的进一步改进，在所述箱口的上侧和下侧均设置有呈左右延伸设置的柜门滑轨，所述保护柜门的上沿和下沿分别与两个所述柜门滑轨滑动连接。
8.在柜门滑轨的滑动导向下，可提高保护柜门滑动的流畅性以及结构强度。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述柜门开闭驱动机构包括固定于保护箱壳上的柜门开闭气缸，所述柜门开闭气缸呈左右延伸设置，所述柜门开闭气缸的驱动伸缩端与保护柜门连接。本方案通过柜门开闭气缸来驱动保护柜门开闭，这可提高保护柜门移动的速度。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述前后滑动架呈龙门架结构，所述前后滑动架包括呈左右延伸设置的横梁、分别与横梁左右两端的两个立柱，两个立柱的下端与保护箱壳的底部前后滑动连接，所述左右滑动架与横梁左右滑动连接，所述实训三轴加工机构还包括呈水平架设于两个立柱之间的加工台座，所述加工台座与保护箱壳相对固定设置。
11.在加工时，工件放置于加工台座上，而加工头在加工台座的上侧运动进加工，采用龙门架结构的前后滑动架具体较强的结构强度，由于实训三轴加工机构上的大部分零件都安装于前后滑动架上，这样可提高加工的精度，使得加工头可稳定地移动。
12.作为上述技术方案的进一步改进，在所述保护箱壳的底部设置有呈左右间隔设置的两个前后移动滑轨，两个立柱的下端分别与两个前后移动滑轨滑动连接，所述前后驱动单元包括固定于保护箱壳上的前后驱动伺服电机、呈前后延伸设置的前后驱动丝杆、呈左右延伸设置的前后驱动螺母座，所述前后驱动螺母座的左右两端分别与两个立柱固定连接，所述前后驱动螺母座设置于加工台座的下方，所述前后驱动螺母座与前后驱动丝杆螺纹传动连接，所述前后驱动伺服电机与前后驱动丝杆传动连接。
13.当加工头需要在前后方向移动时，前后驱动伺服电机驱动前后驱动丝杆转动，在前后驱动丝杆与前后驱动螺母座的螺纹配合下，可带动前后滑动架沿前后移动滑轨前后滑动，前后驱动螺母座在起到传动的前提下，还对前后滑动架起到加固的作用。
14.作为上述技术方案的进一步改进，所述横梁设置有呈左右延伸设置的左右移动滑轨，所述左右滑动架与所述左右移动滑轨滑动连接，所述左右驱动单元包括固定于横梁上的左右驱动伺服电机、呈左右延伸设置的左右驱动丝杆、固定于述左右滑动架上的左右驱动螺母座，所述左右驱动丝杆的两端分别与横梁的左右两端可转动地连接，所述左右驱动伺服电机与左右驱动丝杆传动连接，所述左右驱动丝杆与左右驱动螺母座螺纹传动连接。
15.当加工头需要在左右方向移动时，左右驱动伺服电机驱动左右驱动丝杆转动，在左右驱动螺母座与左右驱动丝杆的螺纹配合下，可带动左右滑动架沿左右移动滑轨左右滑动，进而带动加工头左右移动。
16.作为上述技术方案的进一步改进，在所述左右滑动架上设置有呈上下延伸设置的上下移动滑轨，所述上下滑动架与上下移动滑轨滑动连接，所述上下驱动单元包括固定于左右滑动架上的上下驱动伺服电机、呈上下延伸设置的上下驱动丝杆、固定于上下滑动架上的上下驱动螺母座，所述上下驱动丝杆的两端分别与左右滑动架的上下两端可转动地连接，所述上下驱动伺服电机与上下驱动丝杆传动连接，所述上下驱动螺母座与上下驱动丝杆螺纹传动连接。
17.当加工头需要在上下方向移动时，上下驱动伺服电机驱动上下驱动丝杆转动，在上下驱动丝杆与上下驱动螺母座的螺纹配合下，可带动上下滑动架沿上下移动滑轨上下滑动，进而带动加工头上下移动。
18.作为上述技术方案的进一步改进，所述保护柜门为透明板结构。
19.在加工时，学生可通过透明板结构观察内部的加工情况。
20.作为上述技术方案的进一步改进，在所述箱口的内侧设置有三轴位置显示器。学生还可直观地通过三轴位置显示器观察加工头的位移。本方案中的加工头可为钻头、雕刻刀等。
附图说明
21.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明；
22.图1是本实用新型所提供的智能数控加工模拟实训工作站，其一实施例的结构示意图；
23.图2是本实用新型所提供的实训三轴加工机构，其一实施例的结构示意图，其中两箭头分别表示前向和后向，其中两箭头分别表示左向和右向，其中两箭头分别表示上向和下向；
24.图3是本实用新型所提供的实训三轴加工机构，其一实施例把加工台座拆除后的结构示意图，其中两箭头分别表示前向和后向，其中两箭头分别表示左向和右向，其中两箭头分别表示上向和下向。
具体实施方式
25.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
27.在本实用新型的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。
28.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
29.参照图1至图3，本实用新型的智能数控加工模拟实训工作站作出如下实施例：
30.本实施例的智能数控加工模拟实训工作站包括：实训台100、保护箱壳200、实训三轴加工机构300。
31.其中，保护箱壳200固定安装于实训台100的顶面上，在所述保护箱壳200的前侧设置有箱口210，所述箱口210设置有与箱口210匹配的保护柜门220、以及柜门开闭驱动机构，柜门开闭驱动机构用于驱动所述保护柜门220左右滑动，以使得箱口210关闭或者打开。具体地：所述柜门开闭驱动机构包括固定于保护箱壳200上的柜门开闭气缸230，所述柜门开闭气缸230呈左右延伸设置，所述柜门开闭气缸230的驱动伸缩端与保护柜门220连接。本方
案通过柜门开闭气缸230来驱动保护柜门220开闭，这可提高保护柜门220移动的速度。为了提高保护柜门220滑动的流畅性以及结构强度，在所述箱口210的上侧和下侧均设置有呈左右延伸设置的柜门滑轨211，所述保护柜门220的上沿和下沿分别与两个所述柜门滑轨211滑动连接。
32.而实训三轴加工机构300设置于保护箱壳200内，实训三轴加工机构300包括前后移动驱动组件310、左右移动驱动组件320、上下移动驱动组件330、加工头340；
33.其中所述前后移动驱动组件310包括与保护箱壳200的底部前后滑动连接的前后滑动架311、用于驱动所述前后滑动架311前后滑动的前后驱动单元，具体地：所述前后滑动架311呈龙门架结构，所述前后滑动架311包括呈左右延伸设置的横梁312、分别与横梁312左右两端的两个立柱313，在所述保护箱壳200的底部设置有呈左右间隔设置的两个前后移动滑轨240，两个立柱313的下端分别与两个前后移动滑轨240滑动连接，所述前后驱动单元包括固定于保护箱壳200上的前后驱动伺服电机314、呈前后延伸设置的前后驱动丝杆315、呈左右延伸设置的前后驱动螺母座316，所述前后驱动螺母座316的左右两端分别与两个立柱313固定连接，所述前后驱动螺母座316设置于加工台座350的下方，所述前后驱动螺母座316与前后驱动丝杆315螺纹传动连接，所述前后驱动伺服电机314与前后驱动丝杆315传动连接，前后驱动伺服电机314驱动前后驱动丝杆315转动，在前后驱动丝杆315与前后驱动螺母座316的螺纹配合下，可带动前后滑动架311沿前后移动滑轨240前后滑动，并且前后驱动螺母座316在起到传动的前提下，还对前后滑动架311起到加固的作用。
34.而左右移动驱动组件320包括与前后滑动架311左右滑动连接的左右滑动架321、用于驱动所述左右滑动架321左右滑动的左右驱动单元，具体地：所述横梁312设置有呈左右延伸设置的左右移动滑轨317，所述左右滑动架321与所述左右移动滑轨317滑动连接，所述左右驱动单元包括固定于横梁312上的左右驱动伺服电机322、呈左右延伸设置的左右驱动丝杆323、固定于述左右滑动架321上的左右驱动螺母座324，所述左右驱动丝杆323的两端分别与横梁312的左右两端可转动地连接，所述左右驱动伺服电机322与左右驱动丝杆323传动连接，所述左右驱动丝杆323与左右驱动螺母座324螺纹传动连接，左右驱动伺服电机322驱动左右驱动丝杆323转动，在左右驱动螺母座324与左右驱动丝杆323的螺纹配合下，可带动左右滑动架321沿左右移动滑轨317左右滑动。
35.本实施例的上下移动驱动组件330包括与左右滑动架321上下滑动连接的上下滑动架331、用于驱动所述上下滑动架331上下滑动的上下驱动单元，具体地：在所述左右滑动架321上设置有呈上下延伸设置的上下移动滑轨325，所述上下滑动架331与上下移动滑轨325滑动连接，所述上下驱动单元包括固定于左右滑动架321上的上下驱动伺服电机332、呈上下延伸设置的上下驱动丝杆333、固定于上下滑动架331上的上下驱动螺母座334，所述上下驱动丝杆333的两端分别与左右滑动架321的上下两端可转动地连接，所述上下驱动伺服电机332与上下驱动丝杆333传动连接，所述上下驱动螺母座334与上下驱动丝杆333螺纹传动连接，上下驱动伺服电机332驱动上下驱动丝杆333转动，在上下驱动丝杆333与上下驱动螺母座334的螺纹配合下，可带动上下滑动架331沿上下移动滑轨325上下滑动。
36.加工头340安装于上下滑动架331上，加工头340可为钻头、雕刻刀等。
37.在使用时，通过柜门开闭驱动机构驱动保护柜门220滑动至打开箱口210的状态，然后把工件放入保护箱壳200内又或者对加工头340进行更换，之后柜门开闭驱动机构驱动
保护柜门220滑动至关闭箱口210的状态，实训三轴加工机构300进行加工运行，具体地：上下驱动单元驱动所述上下滑动架331上下滑动，使得加工头340在竖直方向上移动，前后驱动单元驱动所述前后滑动架311前后滑动，使得加工头340在前后方向上移动，左右驱动单元驱动所述左右滑动架321左右滑动，使得加工头340在左右方向上移动，从而实现加工头340在空间的三轴移动，可对工件实现不同的加工动作，达到复杂轨迹连续运行加工的要求，丰富教学实训的内容。本实用新型通过保护柜门220来保护人们，使得加工的区域限定于保护箱壳200内，避免在教学实训的过程中，伤及到学生，提高安全性能。
38.进一步地，本实施例的保护柜门220为透明板结构，在加工时，学生可通过透明板结构观察内部的加工情况。
39.以及，在所述箱口210的内侧设置有三轴位置显示器400。学生还可直观地通过三轴位置显示器400观察加工头340的位移。
40.为了便于加工，本实施例的实训三轴加工机构300还包括呈水平架设于两个立柱313之间的加工台座350，所述加工台座350与保护箱壳200相对固定设置，在加工时，工件放置于加工台座350上，而加工头340在加工台座350的上侧运动进加工。
41.本实施例采用龙门架结构的前后滑动架311具体较强的结构强度，由于实训三轴加工机构300上的大部分零件都安装于前后滑动架311上，这样可提高加工的精度，使得加工头340可稳定地移动。
42.以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。