一种三轴式切削装置论文和设计-周光平

全文摘要

本实用新型公开一种三轴式切削装置，包括Z轴驱动机构、连接于Z轴驱动机构的切削机构、设于切削机构下方的工作平台、Y轴驱动机构、设于Y轴驱动机构上且连接于工作平台的X轴驱动机构，切削机构包括连接于Z轴驱动机构的Z轴连接基板、设于Z轴连接基板一端上方的连动基板、设于Z轴连接基板上且输出端贯穿至连动基板一端上部的旋转驱动电机、连接于旋转驱动电机的输出端上且位于连动基板上端面的主动轮、设于连动基板另一端上端面的从动轮、环设于主动轮与从动轮外围的传动带、设于从动轮中心轴上且下部贯穿至Z轴连接基板下方的切削头。本实用新型各个机构动作准确度高，相互之间动作配合精确、紧密、顺畅、平稳，大幅提高切削精度与效率。

主设计要求

1.一种三轴式切削装置，其特征在于，包括一底座、设置于底座上的一Z轴驱动机构、连接于Z轴驱动机构的一切削机构、设置于切削机构下方的一工作平台、设置于底座上的一Y轴驱动机构、设置于Y轴驱动机构上且连接于工作平台的一X轴驱动机构，其中，该切削机构包括连接于Z轴驱动机构的一Z轴连接基板、设置于Z轴连接基板一端上方的一连动基板、设置于Z轴连接基板上且输出端贯穿至连动基板一端上部的一旋转驱动电机、连接于旋转驱动电机的输出端上且位于连动基板上端面的一主动轮、设置于连动基板另一端上端面的一从动轮、环设于主动轮与从动轮外围的一传动带、设置于从动轮中心轴上且下部依次贯穿连动基板与Z轴连接基板的一切削头，且该切削头下部延伸至工作平台上方。

设计方案

2.根据权利要求1所述的三轴式切削装置，其特征在于，所述切削头包括设置于从动轮的中心轴上且下部贯穿连动基板与Z轴连接基板的一刀杆、螺接于刀杆下部的一螺帽、及由螺帽下端插入的一螺旋刀具，其中，在该刀杆下部外围形成有外螺纹，在该螺帽内壁上形成有与外螺纹相匹配的内螺纹。

3.根据权利要求1所述的三轴式切削装置，其特征在于，所述Z轴驱动机构包括设置于底座上的一Z轴驱动电机、连接于Z轴驱动电机的输出轴端部的一Z轴螺杆、设置于底座上且供Z轴螺杆穿过的一Z轴安装基板、设置底座上的至少一Z轴线性滑轨、及滑动设置于Z轴线性滑轨上的至少一Z轴线性滑块，其中，在该Z轴螺杆外围形成有沿Z轴螺杆长度方向延伸的一Z轴螺旋槽，所述Z轴连接基板连接至Z轴线性滑块，且在该Z轴连接基板侧边上连接有一Z轴连动臂，该Z轴连动臂端部位于Z轴螺旋槽中。

4.根据权利要求1或3所述的三轴式切削装置，其特征在于，所述Y轴驱动机构包括设置于底座上的一Y轴安装基板、设置于Y轴安装基板一端部上的一Y轴驱动电机、连接于Y轴驱动电机的输出轴上且贯穿Y轴安装基板的一Y轴螺杆、设置于底座上的至少一Y轴线性滑轨、及滑动设置于Y轴线性滑轨上的至少一Y轴线性滑块，其中，在该Y轴螺杆外围形成有沿Y轴螺杆长度方向延伸的一Y轴螺旋槽，且在该Y轴线性滑块侧边上连接有一Y轴连动臂，该Y轴连动臂端部位于Y轴螺旋槽中。

5.根据权利要求4所述的三轴式切削装置，其特征在于，所述X轴驱动机构包括设置于Y轴线性滑块上的一X轴底板、设置于X轴底板上的一X轴安装基板、设置于X轴安装基板一端部的一X轴驱动电机、连接于X轴驱动电机的输出轴上且贯穿X轴安装基板的一X轴螺杆、设置于X轴底板上的至少一X轴线性滑轨、及滑动设置于X轴线性滑轨上的至少一X轴线性滑块，其中，在该X轴螺杆外围形成有沿X轴螺杆长度方向延伸的一X轴螺旋槽，且在该X轴线性滑块侧边上连接有一X轴连动臂，该X轴连动臂端部位于X轴螺旋槽中。

6.根据权利要求1所述的三轴式切削装置，其特征在于，所述底座主要由一纵向基板、垂直连接于纵向基板下端一侧的一横向基板组成，且该底座整体呈L型；该Z轴驱动机构设置于纵向基板侧面上，该Y轴驱动机构设置于横向基板上端面上。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种切削装置，尤其涉及一种三轴式切削装置。

背景技术

通常产品生产加工后，其表面会存在多余的材料层，需要将多余的材料层切削掉，以获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的产品，从而使产品能够获得更精确的使用性能。

然而，在现有的切削机中，由于各结构运行稳定性差，导致最终产品的切削精度与效率均较低，产品质量无法保证。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型的目的在于提供一种三轴式切削装置，各个机构动作准确度高，相互之间动作配合精确、紧密、顺畅、平稳，大幅提高切削精度与效率。

本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是：

一种三轴式切削装置，其特征在于，包括一底座、设置于底座上的一Z轴驱动机构、连接于Z轴驱动机构的一切削机构、设置于切削机构下方的一工作平台、设置于底座上的一Y轴驱动机构、设置于Y轴驱动机构上且连接于工作平台的一X轴驱动机构，其中，该切削机构包括连接于Z轴驱动机构的一Z轴连接基板、设置于Z轴连接基板一端上方的一连动基板、设置于Z轴连接基板上且输出端贯穿至连动基板一端上部的一旋转驱动电机、连接于旋转驱动电机的输出端上且位于连动基板上端面的一主动轮、设置于连动基板另一端上端面的一从动轮、环设于主动轮与从动轮外围的一传动带、设置于从动轮中心轴上且下部依次贯穿连动基板与Z轴连接基板的一切削头，且该切削头下部延伸至工作平台上方。

作为本实用新型的进一步改进，所述切削头包括设置于从动轮的中心轴上且下部贯穿连动基板与Z轴连接基板的一刀杆、螺接于刀杆下部的一螺帽、及由螺帽下端插入的一螺旋刀具，其中，在该刀杆下部外围形成有外螺纹，在该螺帽内壁上形成有与外螺纹相匹配的内螺纹。

作为本实用新型的进一步改进，所述Z轴驱动机构包括设置于底座上的一Z轴驱动电机、连接于Z轴驱动电机的输出轴端部的一Z轴螺杆、设置于底座上且供Z轴螺杆穿过的一Z轴安装基板、设置底座上的至少一Z轴线性滑轨、及滑动设置于Z轴线性滑轨上的至少一Z轴线性滑块，其中，在该Z轴螺杆外围形成有沿Z轴螺杆长度方向延伸的一Z轴螺旋槽，所述Z轴连接基板连接至Z轴线性滑块，且在该Z轴连接基板侧边上连接有一Z轴连动臂，该Z轴连动臂端部位于Z轴螺旋槽中。

作为本实用新型的进一步改进，所述Y轴驱动机构包括设置于底座上的一Y轴安装基板、设置于Y轴安装基板一端部上的一Y轴驱动电机、连接于Y轴驱动电机的输出轴上且贯穿Y轴安装基板的一Y轴螺杆、设置于底座上的至少一Y轴线性滑轨、及滑动设置于Y轴线性滑轨上的至少一Y轴线性滑块，其中，在该Y轴螺杆外围形成有沿Y轴螺杆长度方向延伸的一Y轴螺旋槽，且在该Y轴线性滑块侧边上连接有一Y轴连动臂，该Y轴连动臂端部位于Y轴螺旋槽中。

作为本实用新型的进一步改进，所述X轴驱动机构包括设置于Y轴线性滑块上的一X轴底板、设置于X轴底板上的一X轴安装基板、设置于X轴安装基板一端部的一X轴驱动电机、连接于X轴驱动电机的输出轴上且贯穿X轴安装基板的一X轴螺杆、设置于X轴底板上的至少一X轴线性滑轨、及滑动设置于X轴线性滑轨上的至少一X轴线性滑块，其中，在该X轴螺杆外围形成有沿X轴螺杆长度方向延伸的一X轴螺旋槽，且在该X轴线性滑块侧边上连接有一X轴连动臂，该X轴连动臂端部位于X轴螺旋槽中。

作为本实用新型的进一步改进，所述底座主要由一纵向基板、垂直连接于纵向基板下端一侧的一横向基板组成，且该底座整体呈L型；该Z轴驱动机构设置于纵向基板侧面上，该Y轴驱动机构设置于横向基板上端面上。

本实用新型的有益效果为：通过增设X轴驱动机构、Y轴驱动机构与Z轴驱动机构三者相结合，形成在X轴、Y轴、Z轴各轴上紧密配合运行的机构，形成全自动化精确完整的产品切削装置，各个机构动作准确度高，相互之间动作配合精确、紧密、顺畅，提高切削精度与效率；而且三者均采用带螺旋槽的螺杆来传动，在螺杆旋动的过程中，可使得相应的连动臂带动相应结构沿着螺旋槽移动，从而实现在三轴上的移动，由于螺杆具有传动比大、传动平稳等优点，螺旋槽具有精密度高的优点，使得切削机构的上下移动、及工作平台在X轴与Y轴上的移动均平稳、快速、顺畅，进一步提高切削精度与效率。

上述是实用新型技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的部分结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式详细说明。

请参照图1与图2，本实用新型实施例提供一种三轴式切削装置，包括一底座1、设置于底座1上的一Z轴驱动机构2、连接于Z轴驱动机构2的一切削机构3、设置于切削机构3下方的一工作平台4、设置于底座1上的一Y轴驱动机构5、设置于Y轴驱动机构5上且连接于工作平台4的一X轴驱动机构6。在工作时，将待切削加工的产品放到工作平台4上，由Z轴驱动机构2可驱动切削机构3做升降直线运动，由X轴驱动机构6可带动工作平台4在X轴上作直线运动，且由Y轴驱动机构5可带动工作平台4与X轴驱动机构6整体在Y轴上作直线运动，实现在三个方向上的位置调整，以便于切削机构3能够对工作平台4上的产品进行高精度快速切削。

在本实施例中，如图1所示，所述切削机构3包括连接于Z轴驱动机构2的一Z轴连接基板31、设置于Z轴连接基板31一端上方的一连动基板32、设置于Z轴连接基板31上且输出端贯穿至连动基板32一端上部的一旋转驱动电机33、连接于旋转驱动电机33的输出端上且位于连动基板32上端面的一主动轮34、设置于连动基板32另一端上端面的一从动轮35、环设于主动轮34与从动轮35外围的一传动带36、设置于从动轮35中心轴上且下部依次贯穿连动基板32与Z轴连接基板31的一切削头37，且该切削头37下部延伸至工作平台4上方。由旋转驱动电机33可带动切削头37不断的高速转动，以便于对待切削加工产品的切削操作。

具体的，该切削头37包括设置于从动轮35的中心轴上且下部贯穿连动基板32与Z轴连接基板31的一刀杆371、螺接于刀杆371下部的一螺帽372、及由螺帽372下端插入的一螺旋刀具373，其中，在该刀杆371下部外围形成有外螺纹3711，在该螺帽372内壁上形成有与外螺纹3711相匹配的内螺纹。由于螺旋刀具373连接于螺帽372下端，而且刀杆371下部与螺帽372以螺接的方式连接，因此，通过旋钮螺帽372，即可调整切削头37的整体长度，即螺旋刀具373的位置高度。

在本实施例中，所述Z轴驱动机构2包括设置于底座1上的一Z轴驱动电机21、连接于Z轴驱动电机21的输出轴端部的一Z轴螺杆22、设置于底座1上且供Z轴螺杆22穿过的一Z轴安装基板23、设置底座1上的至少一Z轴线性滑轨24、及滑动设置于Z轴线性滑轨24上的至少一Z轴线性滑块25，其中，在该Z轴螺杆22外围形成有沿Z轴螺杆22长度方向延伸的一Z轴螺旋槽221，所述Z轴连接基板31连接至Z轴线性滑块25，且在该Z轴连接基板31侧边上连接有一Z轴连动臂26，该Z轴连动臂26端部位于Z轴螺旋槽221中。由Z轴驱动电机21驱动Z轴螺杆22不断的旋动，由于Z轴螺旋槽221沿着Z轴螺杆22长度方向延伸，促使Z轴连动臂26在Z轴螺旋槽221内移动，则在Z轴螺杆22旋动的过程中，使得Z轴连动臂26带动整个切削机构3沿着Z轴螺旋槽221上下移动。具体的，Z轴螺杆22正向转动，则Z轴连动臂26带动整个切削机构3沿着Z轴螺旋槽221向上移动；Z轴螺杆22反向转动，则Z轴连动臂26带动整个切削机构3沿着Z轴螺旋槽221向下移动。

在本实施例中，所述Y轴驱动机构5包括设置于底座1上的一Y轴安装基板51、设置于Y轴安装基板51一端部上的一Y轴驱动电机52、连接于Y轴驱动电机52的输出轴上且贯穿Y轴安装基板51的一Y轴螺杆53、设置于底座1上的至少一Y轴线性滑轨54、及滑动设置于Y轴线性滑轨54上的至少一Y轴线性滑块55，其中，在该Y轴螺杆53外围形成有沿Y轴螺杆53长度方向延伸的一Y轴螺旋槽531，且在该Y轴线性滑块55侧边上连接有一Y轴连动臂56，该Y轴连动臂56端部位于Y轴螺旋槽531中。由Y轴驱动电机52驱动Y轴螺杆53不断的旋动，由于Y轴螺旋槽531沿着Y轴螺杆53长度方向延伸，促使Y轴连动臂56在Y轴螺旋槽531内移动，则在Y轴螺杆53旋动的过程中，使得Y轴连动臂56带动工作平台4与X轴驱动机构6整体沿着Y轴螺旋槽531前后移动。具体的，Y轴螺杆53正向转动，则Y轴连动臂56带动工作平台4与X轴驱动机构6整体沿着Y轴螺旋槽531向前移动；Y轴螺杆53反向转动，则Y轴连动臂56带动工作平台4与X轴驱动机构6整体沿着Y轴螺旋槽531向后移动。

在本实施例中，所述X轴驱动机构6包括设置于Y轴线性滑块55上的一X轴底板61、设置于X轴底板61上的一X轴安装基板62、设置于X轴安装基板62一端部的一X轴驱动电机63、连接于X轴驱动电机63的输出轴上且贯穿X轴安装基板62的一X轴螺杆64、设置于X轴底板61上的至少一X轴线性滑轨65、及滑动设置于X轴线性滑轨65上的至少一X轴线性滑块66，其中，在该X轴螺杆64外围形成有沿X轴螺杆64长度方向延伸的一X轴螺旋槽641，且在该X轴线性滑块66侧边上连接有一X轴连动臂67，该X轴连动臂67端部位于X轴螺旋槽641中。由X轴驱动电机63驱动X轴螺杆64不断的旋动，由于X轴螺旋槽641沿着X轴螺杆64长度方向延伸，促使X轴连动臂67在X轴螺旋槽641内移动，则在X轴螺杆64旋动的过程中，使得X轴连动臂67带动工作平台4沿着X轴螺旋槽641左右移动。具体的，X轴螺杆64正向转动，则X轴连动臂67带动工作平台4沿着X轴螺旋槽641向左移动；X轴螺杆64反向转动，则X轴连动臂67带动工作平台4沿着X轴螺旋槽641向右移动。

在本实施例中，所述底座1主要由一纵向基板11、垂直连接于纵向基板11下端一侧的一横向基板12组成，且该底座1整体呈L型；该Z轴驱动机构2设置于纵向基板11侧面上，该Y轴驱动机构5设置于横向基板12上端面上。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故采用与本实用新型上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他结构，均在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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