一种数控电热丝象形刀头步进主轴论文和设计-赵勇涛

全文摘要

本实用新型公开了一种数控电热丝象形刀头步进主轴，包括步进主轴总成、步进电机、自锁螺母、第一固定螺丝、联轴器、KFL轴承、集电环大垫片、集电环、钻夹头、第二固定螺丝和第三固定螺丝，所述步进主轴总成顶部一端套接有若干个第一固定螺丝，所述步进主轴总成顶部中心处设置有步进电机，且步进电机底部与第一固定螺丝顶部连接，所述步进电机底部设置有若干个自锁螺母，且自锁螺母套接在第一固定螺丝顶部，所述步进主轴总成中心处套接有透轴丝杆，该数控电热丝象形刀头步进主轴的可控制运动可配合多种滑台模组的位移移动，可以实现数控自动化的操作，免去人工操作，装机后可一人操作多台设备，实现自动化，省时省力。

主设计要求

1.一种数控电热丝象形刀头步进主轴，包括步进主轴总成(1)、步进电机(2)、自锁螺母(3)、第一固定螺丝(4)、联轴器(5)、KFL轴承(6)、集电环大垫片(7)、集电环(8)、集电环小垫片(9)、钻夹头(10)、透轴丝杆(11)、绝缘夹板(12)、金属垫片(13)、蝶形螺母(14)、通心铜柱(15)、固定螺母(16)、碳刷架(17)、碳刷(18)、锁紧螺母(19)、第二固定螺丝(20)和第三固定螺丝(21)，其特征在于：所述步进主轴总成(1)顶部一端套接有若干个第一固定螺丝(4)，所述步进主轴总成(1)顶部中心处设置有步进电机(2)，且步进电机(2)底部与第一固定螺丝(4)顶部连接，所述步进电机(2)底部设置有若干个自锁螺母(3)，且自锁螺母(3)套接在第一固定螺丝(4)顶部，所述步进主轴总成(1)中心处套接有透轴丝杆(11)，且透轴丝杆(11)顶部与步进电机(2)底部连接，所述透轴丝杆(11)顶部套接有联轴器(5)，所述透轴丝杆(11)顶部套接有KFL轴承(6)，且KFL轴承(6)位于联轴器(5)底部，所述步进主轴总成(1)底部壁设置有集电环大垫片(7)，且集电环大垫片(7)套接在透轴丝杆(11)中心处外侧，所述透轴丝杆(11)中心处底部套接有集电环(8)，所述集电环(8)一侧通过螺丝固定有碳刷(18)，所述碳刷(18)顶部套接有碳刷架(17)，所述碳刷架(17)顶部穿过步进主轴总成(1)底部内部套接有固定螺母(16)，所述集电环(8)底部设置有集电环小垫片(9)，所述透轴丝杆(11)底部套接有钻夹头(10)，且钻夹头(10)与集电环小垫片(9)底部贴合，所述透轴丝杆(11)底部套接有通心铜柱(15)，所述通心铜柱(15)两侧均套接有绝缘夹板(12)，所述绝缘夹板(12)一端套接有第三固定螺丝(21)，所述第三固定螺丝(21)一端套接有蝶形螺母(14)，所述蝶形螺母(14)一端设置有金属垫片(13)，且金属垫片(13)一侧与绝缘夹板(12)内壁贴合，所述绝缘夹板(12)中心处套接有若干个第二固定螺丝(20)，且第二固定螺丝(20)位于通心铜柱(15)两侧，所述第二固定螺丝(20)一端套接有锁紧螺母(19)，且锁紧螺母(19)一端与绝缘夹板(12)一侧连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种数控电热丝象形刀头步进主轴，其特征在于：所述步进主轴总成(1)顶部开设有安装孔，且安装孔套接在第一固定螺丝(4)外侧。

3.根据权利要求1所述的一种数控电热丝象形刀头步进主轴，其特征在于：所述步进电机(2)顶部套接有保护套，且步进电机(2)外侧铺设有防尘薄膜。

4.根据权利要求1所述的一种数控电热丝象形刀头步进主轴，其特征在于：所述步进主轴总成(1)底部一侧开设有固定孔，且固定孔套接在碳刷架(17)外侧。

5.根据权利要求1所述的一种数控电热丝象形刀头步进主轴，其特征在于：所述绝缘夹板(12)一端中心处开设有滑动孔，且滑动孔套接在第三固定螺丝(21)外侧。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及步进电机技术领域，具体为一种数控电热丝象形刀头步进主轴。

背景技术

步进电机的广泛应用使得数控加工技术飞速度发展，因步进电机的转动方向和角度的可控制性，可以实现按我们需求的速度、角度、方向转动，配合丝杆还可以使滑台做位移运动，因此当前很多手工工作都逐步被数控技术代替；在使用步进电机进行泡沫加工需要纯手工制作，样板需要提前准备好，耗时间耗材料，在使用时都需要人工挖除，不能保证精细度，并且需要熟练工才能操作，效率低，产品粗糙，异形孔使用金属模型加热烫烧使其熔解气化的方法，能耗高，效率很低，温度难控制，位置及外观质量难保证，废品率高，泡沫熔解的化学气体危害严重；使用传统雕刻机雕刻需要逐层铣削，需要专业人员才能操作，而且逐层铣削方式加工速度非常慢，加工时粉尘飞扬，废料全部为粉末，一次成型的雕刻机需要定制金属刀头，不同的孔槽需要不同的铣刀头，使用不够灵活，周期长，需要外协帮助才能完成，加工废料同样是粉末，不利于加工，针对这些缺陷，设计一种数控电热丝象形刀头步进主轴是很有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种数控电热丝象形刀头步进主轴，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种数控电热丝象形刀头步进主轴，包括步进主轴总成、步进电机、自锁螺母、第一固定螺丝、联轴器、KFL轴承、集电环大垫片、集电环、集电环小垫片、钻夹头、透轴丝杆、绝缘夹板、金属垫片、蝶形螺母、通心铜柱、固定螺母、碳刷架、碳刷、锁紧螺母、第二固定螺丝和第三固定螺丝，所述步进主轴总成顶部一端套接有若干个第一固定螺丝，所述步进主轴总成顶部中心处设置有步进电机，且步进电机底部与第一固定螺丝顶部连接，所述步进电机底部设置有若干个自锁螺母，且自锁螺母套接在第一固定螺丝顶部，所述步进主轴总成中心处套接有透轴丝杆，且透轴丝杆顶部与步进电机底部连接，所述透轴丝杆顶部套接有联轴器，所述透轴丝杆顶部套接有KFL轴承，且KFL轴承位于联轴器底部，所述步进主轴总成底部壁设置有集电环大垫片，且集电环大垫片套接在透轴丝杆中心处外侧，所述透轴丝杆中心处底部套接有集电环，所述集电环一侧通过螺丝固定有碳刷，所述碳刷顶部套接有碳刷架，所述碳刷架顶部穿过步进主轴总成底部内部套接有固定螺母，所述集电环底部设置有集电环小垫片，所述透轴丝杆底部套接有钻夹头，且钻夹头与集电环小垫片底部贴合，所述透轴丝杆底部套接有通心铜柱，所述通心铜柱两侧均套接有绝缘夹板，所述绝缘夹板一端套接有第三固定螺丝，所述第三固定螺丝一端套接有蝶形螺母，所述蝶形螺母一端设置有金属垫片，且金属垫片一侧与绝缘夹板内壁贴合，所述绝缘夹板中心处套接有若干个第二固定螺丝，且第二固定螺丝位于通心铜柱两侧，所述第二固定螺丝一端套接有锁紧螺母，且锁紧螺母一端与绝缘夹板一侧连接。

进一步的，所述步进主轴总成顶部开设有安装孔，且安装孔套接在第一固定螺丝外侧。

进一步的，所述步进电机顶部套接有保护套，且步进电机外侧铺设有防尘薄膜。

进一步的，所述步进主轴总成底部一侧开设有固定孔，且固定孔套接在碳刷架外侧。

进一步的，所述绝缘夹板一端中心处开设有滑动孔，且滑动孔套接在第三固定螺丝外侧。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：

1.该数控电热丝象形刀头步进主轴的可控制运动可配合多种滑台模组的位移移动，可以实现数控自动化的操作，免去人工操作，装机后可一人操作多台设备，实现自动化，省时省力；

2.该数控电热丝象形刀头步进主轴按控制器指令重复执行，永不出错，行走均匀，表面光洁度高，大大提高表面精度；

3.该数控电热丝象形刀头步进主轴切割可以连续重复性的工作，中间不停歇，行走速度快慢可任意控制，操作工只需要更换上料即可，加工时间较长的工作可以无人执守，操作工只需要开启程序即可，该数控电热丝象形刀头步进主轴可由代码控制，一人可同时操作多台设备，大大提高工作效率；

4.该数控电热丝象形刀头步进主轴配合三轴雕刻机待机功率40瓦，工作状态约为150瓦，挖90个孔，大约需要30分钟，能耗仅为烧金属型方法的1\/27，节约能耗，有利于节约资源；

5.该数控电热丝象形刀头步进主轴加工时，仅有少量气化烟气，并且人无需靠近操作，减少对身体危害和对环境的破坏，有利于保护操作者人身安全。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的整体的零件爆炸图；

图3是本实用新型的绝缘夹板的零件放大图；

图中：1、步进主轴总成；2、步进电机；3、自锁螺母；4、第一固定螺丝；5、联轴器；6、KFL轴承；7、集电环大垫片；8、集电环；9、集电环小垫片；10、钻夹头；11、透轴丝杆；12、绝缘夹板；13、金属垫片；14、蝶形螺母；15、通心铜柱；16、固定螺母；17、碳刷架；18、碳刷；19、锁紧螺母；20、第二固定螺丝；21、第三固定螺丝。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种数控电热丝象形刀头步进主轴，包括步进主轴总成1、步进电机2、自锁螺母3、第一固定螺丝4、联轴器5、KFL轴承6、集电环大垫片7、集电环8、集电环小垫片9、钻夹头10、透轴丝杆11、绝缘夹板12、金属垫片13、蝶形螺母14、通心铜柱15、固定螺母16、碳刷架17、碳刷18、锁紧螺母19、第二固定螺丝20和第三固定螺丝21，步进主轴总成1顶部一端套接有若干个第一固定螺丝4，步进主轴总成1顶部中心处设置有步进电机2，且步进电机2底部与第一固定螺丝4顶部连接，步进电机2底部设置有若干个自锁螺母3，且自锁螺母3套接在第一固定螺丝4顶部，步进主轴总成1中心处套接有透轴丝杆11，且透轴丝杆11顶部与步进电机2底部连接，透轴丝杆11顶部套接有联轴器5，透轴丝杆11顶部套接有KFL轴承6，且KFL轴承6位于联轴器5底部，步进主轴总成1底部壁设置有集电环大垫片7，且集电环大垫片7套接在透轴丝杆11中心处外侧，透轴丝杆11中心处底部套接有集电环8，集电环8一侧通过螺丝固定有碳刷18，碳刷18顶部套接有碳刷架17，碳刷架17顶部穿过步进主轴总成1底部内部套接有固定螺母16，集电环8底部设置有集电环小垫片9，透轴丝杆11底部套接有钻夹头10，且钻夹头10与集电环小垫片9底部贴合，透轴丝杆11底部套接有通心铜柱15，通心铜柱15两侧均套接有绝缘夹板12，绝缘夹板12一端套接有第三固定螺丝21，第三固定螺丝21一端套接有蝶形螺母14，蝶形螺母14一端设置有金属垫片13，且金属垫片13一侧与绝缘夹板12内壁贴合，绝缘夹板12中心处套接有若干个第二固定螺丝20，且第二固定螺丝20位于通心铜柱15两侧，第二固定螺丝20一端套接有锁紧螺母19，且锁紧螺母19一端与绝缘夹板12一侧连接；该数控电热丝象形刀头步进主轴使用时，通过步进主轴总成1将步进电机2，联轴器5，透轴丝杆11，集电环8，碳刷18，碳刷架17，KFL轴承6，绝缘夹板12，连接为一体做为步进主轴，绝缘夹板12夹好电热丝后可以实现快速度装卸，连接后可以做任意角度转动，将此数控电热丝象形刀头步进主轴安装在滑台模组上，通过相应的控制程序使其做位移和转动运动，对泡沫塑料做加工工，将电热丝折成一定的形状安装在绝缘夹板12连接步进主轴，电热丝通电发热，此时步进电机2工作，使透轴丝杆11带动数控电热丝象形刀头步进主轴上的刀头通过步进电机控制器和驱动器做相应转动，配合滑台模组位移运动，可以对工作台上的泡沫塑料等热熔性材料做切除加工工作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种数控电热丝象形刀头步进主轴论文和设计

一种数控电热丝象形刀头步进主轴论文和设计-赵勇涛

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