[发明专利]积木拼装式数控车铣复合机床

说明书

技术领域

本发明属于数控机床技术领域，涉及一种积木拼装式数控车铣复合机床。

背景技术

木工制品一直以来都深受人们喜爱，传统的木工加工主要依靠人力，虽然制作精美，但效率较低，成本较高，同时随着市场需求的扩大以及手工技艺的失传，木工市场供不应求。

随着时代的发展，传统的手工加工逐渐被新型的机械设备和自动化设备代替，目前市面上有许多木工加工设备，网友DIY各种小型机床也屡见不鲜。但是，现有的工加工设备普遍功能单一，结构生搬硬套，且多为手动控制，难以完成从坯料到成品一整套的工序，以及各式各样造型雕刻，且没有一台真正意义上的车铣复合机床。虽有功能齐全的数控机床和加工中心，但普遍价格昂贵，操作困难，且面向于金属加工和高精度加工，用于木工加工显得大材小用。因此，无法普及于小成本的木工加工作坊和木工爱好者中。

同时，随着数控技术的不断发展，作为工业4.0的重要装备，数控机床在制造业中逐渐得到广泛应用，因此需要高等院校相关专业加强对该领域的教学与实训。但由于数控机床价格昂贵，使得数控加工技术难以在广大高等院校中推广使用，大部分高等院校只配备了少量的数控机床用于演示，远远不能满足教学与学生实际动手实训需求。且由于数控机床操作复杂、维护费用高等特点，高等院校中现有的数控机床使用率很低，这严重阻碍了数控教学与实训的发展。因此，研发一台价格低廉、结构简单、功能丰富、操作简单、能开放式编程控制的数控机床在木工加工和高等教育领域显得尤为重要。

而车削和铣削作为机械加工中重要的两种成型方式，广泛应用于制造业加工之中。车铣复合机床便是复合两种加工方式，实现回转体的复合加工，减少工件装夹次数，提高加工效率，同时可以实现部分钻床和雕刻机的功能。目前，市面上缺乏小型车铣复合机床，很多所谓的“车铣复合”仅仅实现了“车钻复合”，并没有真正意义上实现“车铣复合”，原因在于实现小型车铣复合机床的设计面临着成本、结构布局和控制技术上的困难。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种积木拼装式数控车铣复合机床，以实现真正意义的车铣复合，进一步满足布局紧凑、价格低廉、功能丰富、操作简单等特点，更利于向木工加工和高等教育领域推广，旨在降低设备成本，提高加工效率，改善数控教学。

为实现上述目的，本发明的解决方案是：提供一种积木拼装式数控车铣复合机床，包括床身框架以及数控模块，所述床身框架上设有工件卡盘、滑台以及车床尾座，所述工件卡盘固设于所述床身框架的一端，所述车床尾座设于所述床身框架的另一端且可向所述工件卡盘调节滑动，所述滑台的两端分别跨设于所述床身框架的两侧，通过所述数控模块控制所述滑台滑动于所述工件卡盘与所述车床尾座之间，所述滑台的两端分别设有车刀模块以及铣刀模块，所述工件卡盘对准所述滑台的中部，通过所述数控模块分别控制所述车刀模块以及所述铣刀模块交替有序地滑向所述滑台的中部进而对所述工件卡盘上的工件进行交错进刀。

优选地，所述床身框架整体镂空且包括立体空间内、相互垂直的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向，所述床身框架的两侧分别设有沿所述X轴方向设置的第一滑轨模组，所述滑台的两端分别跨设于两侧的所述第一滑轨模组进而所述滑台沿所述X轴方向滑动，所述床身框架的内部设有沿所述X轴方向设置的第二滑轨模组，所述第二滑轨模组位于所述工件卡盘的正下方，所述车床尾座穿过所述床身框架的表面并滑设于所述第二滑轨模组进而沿所述X轴方向滑向所述工件卡盘，所述滑台上设有沿所述Y轴方向设置的滑板，所述车刀模块滑设于所述滑板的一端并沿所述Y轴方向滑向所述工件卡盘，所述滑板的另一端设有沿所述Y轴方向滑动的滑道模组，所述滑道模组沿所述Z轴方向设立，所述铣刀模块滑设于所述滑道模组进而沿所述Z轴方向往复滑动。

优选地，所述床身框架的上表面固设有安装底框，所述安装底框的两侧表面上设有沿所述X轴方向延伸的床面导轨，所述滑台以及所述车床尾座分别滑设于所述床面导轨上。

优选地，所述滑板的底部两端分别固设有垫块，所述滑板通过垫块滑设于滑台上。

优选地，述工件卡盘通过伺服电机配合同步带轮驱动，通过所述数控模块控制所述伺服电机的转速进而分别形成高速转动模式以及分度转动模式，所述高速转动模式用于车刀时致使所述工件卡盘高速运转，所述分度转动模式用于铣刀时致使所述工件卡盘转动指定的角度。