一种用于教学的小型数控车床的制作方法

本实用新型属于机械加工与教学教具领域，具体涉及一种用于教学的小型数控车床。

背景技术：

从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。

我国随着经济发展，尤其是制造业的发展，对先进制造技术的需求越来越多，对数控人才的需求也大幅度增加。然而数控车床价格昂贵，占地面积大，教学出现事故与机床损坏几率较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于教学的小型数控车床。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于教学的小型数控车床，包括床身、主轴、主轴安装架、X轴导轨、X轴丝杆、Y轴导轨、Y轴丝杆、床鞍、X轴伺服电机、Y轴伺服电机、主轴伺服电机和尾部顶尖调节结构；

主轴安装架设置在床身上，主轴通过轴承安装在主轴安装架上，主轴通过同步带与主轴伺服电机连接，主轴伺服电机固定在床身一侧，由主轴伺服电机提供转矩，驱动主轴旋转；主轴的一端安装有卡盘；

X轴导轨和X轴丝杆设置在床身上，所述的床鞍由大托板和中托板构成，大托板滑动设置在X轴导轨上，且大托板与X轴丝杆配合，X轴丝杆与X轴伺服电机连接，由X轴伺服电机控制X轴丝杆，使床鞍可延主轴轴向移动；Y轴导轨和Y轴丝杆设置在大托板上，中托板滑动设置在Y轴导轨上，且中托板与Y轴丝杆配合，Y轴丝杆与Y轴伺服电机连接，由Y轴伺服电机控制Y轴丝杆，使中托板可延主轴径向移动；在中托板上设置有多排孔位，通过孔位将刀架安装在中托板上；

所述尾部顶尖调节结构包括尾座、手轮、套筒丝杠、套筒支架、套筒和顶尖，尾座滑动设置在X轴导轨上，套筒支架安装在尾座上，套筒滑动安装在套筒支架内，顶尖安装在套筒的与主轴相对的一端，套筒的另一端通过螺纹与套筒丝杠配合，套筒丝杠与手轮连接，手轮驱动套筒丝杠转动，套筒丝杠的转动变为套筒和顶尖的轴向进给。

在上述技术方案中，所述X轴丝杆通过X轴联轴器与X轴伺服电机联接，Y轴丝杆通过Y轴联轴器与Y轴伺服电机联接。

在上述技术方案中，大托板、中托板分别与X轴导轨、Y轴导轨由开口轴承联接承载。

在上述技术方案中，所述X轴伺服电机、Y轴伺服电机、主轴伺服电机与MK2四轴运动控制板连接，MK2四轴运动控制板与电脑连接。

在上述技术方案中，所述刀架为电动刀架，电动刀架与MK2四轴运动控制板连接。

本实用新型的优点和有益效果为：

本实用新型的小型数控车床省去了复杂的主轴箱结构，直接由主伺服电机提供转矩，通过同步带传导至主轴，实现无极变速，因此减小了车床整体大小，又保证了加工所需的变速。

本实用新型具有尾部顶尖调节结构，加工工件使，通过顶尖顶住工件外端，从而防止工件的径向跳动。

本实用新型的小型数控车床因只需提供三个伺服电机的电量，所以无需外置电箱，更加节省空间，减小占地面积，节省能源。

本实用新型的小型数控车床的中托板上设有多排装夹孔位，根据不同的加工要求与工艺可自由选择放置不同类型的刀架。在满足加工范围的前提下，本实用新型解决了数控车床的大体积与教学的不便利，使车床轻量化，达到可搬运到教室教学指导的目的，方便了数控人才的培养。机床结构简单，利于维修。

本实用新型采用MK2四轴运动控制板，将各电机与MK2四轴运动控制板连接，MK2四轴运动控制板与电脑连接，在电脑软件上直接编程操作，因此无需数控操作面板，缩小了机床体积，且便于校核程序。

附图说明

图1是本实用新型的正视结构示意图。

图2是本实用新型的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一：

参见附图，本实用新型所涉及的一种用于教学的小型数控车床，包括床身1、主轴2、主轴安装架3、X轴导轨4、X轴丝杆5、Y轴导轨6、Y轴丝杆7、床鞍8、X轴伺服电机9、Y轴伺服电机10、主轴伺服电机11和尾部顶尖调节结构12。

主轴安装架3设置在床身1上，主轴2通过轴承13安装在主轴安装架3上，主轴2通过同步带14与主轴伺服电机11连接，主轴伺服电机11固定在床身1一侧，由主轴伺服电机11提供转矩，驱动主轴旋转；主轴2的一端安装有卡盘15。

X轴导轨4和X轴丝杆5设置在床身1上，所述的床鞍8由大托板8-1和中托板8-2构成，大托板8-1滑动设置在X轴导轨4上，且大托板8-1与X轴丝杆5配合，X轴丝杆5与X轴伺服电机9连接，由X轴伺服电机控制X轴丝杆，使床鞍8可延主轴轴向移动；Y轴导轨6和Y轴丝杆7设置在大托板8-1上，中托板8-2滑动设置在Y轴导轨6上，且中托板8-2与Y轴丝杆7配合，Y轴丝杆7与Y轴伺服电机10连接，由Y轴伺服电机10控制Y轴丝杆7，使中托板8-2可延主轴径向移动；在中托板8-2上设置有多排孔位，可根据具体工艺自由放置各种形式的刀架16，达成加工目的。

所述X轴丝杆9、Y轴丝杆12与X轴伺服电机13、Y轴伺服电机10由X轴联轴器5和Y轴联轴器11联接，大托板8、中托板2与X轴导轨4、Y轴导轨3由开口轴承联接承载，使车床结构紧凑可靠。

所述尾部顶尖调节结构12包括尾座12-1、手轮12-2、套筒丝杠12-3、套筒支架12-4、套筒12-5和顶尖12-6，尾座12-1滑动设置在X轴导轨4上，套筒支架12-4安装在尾座12-1上，套筒12-5滑动安装在套筒支架12-4内，顶尖12-6安装在套筒12-5的与主轴相对的一端，套筒12-5的另一端通过螺纹与套筒丝杠12-3配合，套筒丝杠12-3与手轮12-2连接，手轮12-2驱动套筒丝杠12-3转动，套筒丝杠12-3的转动变为套筒12-5和顶尖12-6的轴向进给，加工工件使，通过顶尖12-6顶住工件外端，从而防止工件的径向跳动。

所述X轴伺服电机9、Y轴伺服电机10、主轴伺服电机11与MK2四轴运动控制板连接，MK2四轴运动控制板与电脑连接，在电脑软件上直接编程操作，因此无需数控操作面板，缩小了机床体积，且便于校核程序。

实施例二：

实施例一中的刀架为电动刀架，电动刀架的电机也与MK2四轴运动控制板连接。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。