专利名称：小型多功能安全组合机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种小型多功能模型制作安全组合机床。
背景技术：
现有传统的我们早已熟悉用在工作间和工厂中的大型机床，通过对其组成部件的增减和更改，利用同样的基本构件，可在一定程度上具有执行不同工作过程的功能。对于这样的机床，要求有一个较高的精确度，功能单一、结构固定，并且必须符合严格的安全要求。这方法对机床的改变程度一般是非常有限的，经常要用到一些复杂的部件，而且要花费相当多的时间。
那些建造小型机床的各种成套部件因是专门用于家庭工作间且其拥有特定的基本组成构件而被人们所熟知。基本构件中主要的是一个手钻机，它与一定数量的辅助设备结合起来共同构成机床。这些装置的缺陷是除了手钻机外，其他所有的设备只能用来组成一种类型的机器。因此，为了组装一个能够胜任多种工作过程的设施，就必须拥有大量的辅助设备。这样，整个系统工程是非常浪费的，并且也非常昂贵。机床是大工业生产的主要工具，它的普遍应用在工业化进程中发挥着重要作用。但它体积巨大、操作危险、必须让受到专业训练的工人使用，况且设置在学校里是难以想象的，不现实且不实用。
发明内容这项实用新型的目的在于提供一种体积小型、结构紧密、安全精巧、拆装组合方便的小型组合机床，将之前提到的机械类型的设施作为它的实现目标。也就是，它要能够与其他类型设施中的非同类基本构件相结合，利用较少量的基本构件(如果需要的话，再外加一定数量的其它构件)，在短时间内就能组装好一台小型机床。对于这样的性能表现，它将能够满足模型兴趣爱好者们的要求。
主要表现在马达、传动轴部分和基座都已被组装成为相互独立的部分；设施相互结合的各部间至少存在着一个交接面，这样至少形成一个断面T型卡槽；连接构件在它们间的卡槽中是可插拔的，并通过螺栓将其牢牢地固定。
随着对这项发明相关细节部分进一步的描述，马达、传动轴部分和基座的相互分离导致了部件间的结合及进一步的组装成为了可能。另外，机器上多数的变化在短时间内，利用少量的部件就可以组装就绪。为了能够把两个部分连接上，卡槽的摆放要尽量地接近，以至于连接构件能够同时被插入两部分间的卡槽中，并通过固定螺栓卡住卡槽的两边。连接构件所以也可以被固定到卡槽的任何想要的位置或区域上。
所述的连接构件是由相互连接的两个部分组成的，它们的交叉部分与卡槽的交叉部分相对应。利用这种方式，将要相连的两部件才能被可靠地连接上。部分与部分间可按平行或一定角度摆放。两组装部件通过连接构件相对挤压，它们的卡槽是以平行方式摆放的。另一种情形是，两组装部件间的连接是按一定的角度连接起来的，卡槽也是按连接构件提供的角度交叉摆放的。通过连接构件，卡槽可按想要的角度摆放并使两组装部件依此连接起来，从而两组装部件就可以相对轴垂线到组成连接构件的两部分所在的想象的分离平面上轮流对称。
所述的连接构件是由弹性材质构成的，因此，它的交叉部分的形状能够通过螺栓反向改变。例如，在螺栓是由螺丝和螺母构成的情况下，连接构件就可以通过螺丝和螺母的挤压而使其交叉部分变形。卡槽包含有T型部分，同时，连接构件包含有一个双向T型部分。在连接构件是由塑料制成的情况下，这个T型部分就容易形成或提供一个凸起的块来保护构件，从而免于卡槽对其损坏。
为了使传动轴的转速能够适应工作需要，现有的构件至少应配有一个传送装置。这个传送装置一边配有马达，另一边配有传动轴。
构件装置中不同部分的结合大多是由以下原因才成为可能，即至少在传动轴，传送装置和基座中有一件的外形是矩形，对于这一矩形边的长度，至少应有两个边是相匹配的，并且卡槽的摆向与矩形第三边相平行。比如，基座既能作为机器座又能最作为支撑柱体，马达、传动轴或传送装置，以及构件中其它的部分都能够通过卡槽固定到它的所有面上。建构构件的边长至少有一部分的长度能够保证正好与其他构件块吻合上。同时，构件因有平整的外表面而确保它在每一个位置上都有一个平整的支撑面，通过这个支撑面，构件就能够被放到工作台上或其他的底座上。构件中，部件的对称性及其随之而来的多功能性都将得到进一步的加强，原因在于卡槽在平行表面的边与边之间延伸，直到边长度的一半处，它们是通过这样的方式形成的。
一种特别的情况是，在传动轴、传送装置及承载器中至少有一个与含有卡槽的表面相垂直的方形交叉部分。
例如，为了把平放和竖直放置的基座连接上，一种可能就是在过渡构件上钻一个孔，从而能够通过螺钉把要被使用的部分连接上。在这种情况下，只能在钻孔的地方进行连接。另一种可能的方法则是用上面所叙述的侧面相互垂直的连接紧固件来连接两部分。最后的一种可能的方法就是通过矩形中介块来连接。这种中介块至少在两个相对的面上有一个以上的卡槽，其中一面上的卡槽在方位上的摆放与另一面的卡槽相互垂直。同时，中介块也能够用于工件承载器及提供更多的功能(以下将对这些功能做更具体更细致的叙述)。
如果构件在结构上至少包含有一个滑行装置，那么专门的金木车削、打磨甚至是柱状钻孔工作都将变得方便起来。这个滑行装置是一个完整矩形承载器，在其上面装有一个可滑动的滑片。承载器上至少有一个卡槽是按滑片的运行方向平行摆放的。在滑片的上部至少存在一个卡槽与滑片的运行方向相平行，一个卡槽与滑片的运行方向相垂直。有了卡槽的辅助，在承载器和滑片上就能够连接构件中的其它部件。滑片能够用于支撑工件及工具，例如，刀具。相对于传统的机器，所述的小型多功能组合机床，其特征在于所述的金木车床包括长基座左端的主轴箱、设在长基座上的大支撑组件、设在长基座尾部的尾架、金属三爪卡盘安装在主轴箱上，大支撑组件上装配有小支撑组件，上面设有车刀。
所述的小型多功能组合机床线锯床，包括顺序设置在短基座端部的中间块、主轴箱和锯床箱。
所述的小型多功能组合机床，其特征在于所述的钻床包括设置在垂直于短基座左端的长基座、设置在短基座右端支撑组件、在长基座的上侧依次设有中间块和小支撑组件及主轴箱、在大支撑组件上依次设有小支撑组件和卡具。
所述的多功能组合机床，其特征在于所述的铣床包括设置在长基座端部的短基座、依次设在短基座上侧的中间块、小支撑构件、主轴箱、设置在长基座中部的大支撑构件、小支撑构件及卡具。
所述的多功能组合机床，其特征在于所述的磨床包括设在长基座端部的主轴箱、设在长基座中部的大支撑构件及设在尾部的尾座；支撑器安装在大支撑构件上，顶尖装配在尾座上。
所述的多功能组合机床，其特征在于本实用新型的目的是仿用大机床基本真实的功能和外型制造出缩型机床，它用主体是工业凹槽连接的结构模块、模块之间由连接紧固件连接，且微型化，易拆装，可根据不同的加工对象将模块组装成金木车床、线锯床、磨床、钻床、铣床。规格不超过500厘米的构件组成，它结构牢靠、连接合理、美观耐用、操作安全，是具多功能应用为一体的科技劳动工具。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明附图一图A图B图C是本实用新型第一实施例——线锯床的实施方式的正视图、俯视图、側视图。
附图二图A图B图C是本实用新型第二实施例——钻床的实施方式正视图、側视图、俯视图。
附图三图A图B图C是本实用新型第三实施例——木车床的实施方式正视图、俯视图、动力机构的側视图。
附图四图A图B图C是本实用新型第四实施例——金属车床的实施方式正视图、俯视图、动力机构的側视图。
附图五图A图B图C图D是本实用新型第五实施例——铣车床的实施方式的正视图、侧视图、动力机构俯视图、立体图。
附图六图A是本实用新型第六实施例——连接紧固件的正视图、俯视图、侧视图、剖视图。
具体实施方式
一种小型安全多功能组合机床，包括长基座10、与之配套组合短基座6、中介块5、主轴箱1、小滑块11、大滑块12、连结块8、尾座14、手柄15、车刀支架16、旋转中心锥17、金属车刀18、虎钳19、金属三爪夹头20等机床辅件，所有机床零部件均为通用化设计，每个连接面至少设有T型槽，由专用连接紧固件8连接。因而可以实现不同组合机床，成为线锯床、金木车床、铣床、钻床及磨床。
参看附图一——其锯床基本包括一个短基座6，一个中介块5，一个主轴块1，一个线锯台3，一个线锯基座2，一个标准尺4，及图B高速马达7，图C四个连接紧固件8；工作流程如下在短基座6上左半部用连接紧固件8将中介块5固定，其上用连接紧固件8将主轴块同样固定好，主轴中心安装偏心轮，其后侧用连接紧固件8安装高速马达7组合；在短基座6上右半部用连接紧固件8将标准尺4固定，其上插入线锯基座2，用标准尺4测量偏心轮的长度，以确保偏心轮准确卡进线锯芯，安装线锯条，用螺丝拧紧线锯台3。当电源接通，马达高速旋转，带动偏心轮在线锯芯里带动联动轴上下驱动线锯运动，操作员推动放在线锯台3上的板式材料锯切下料。由于线锯速度与锯齿角度的特殊值的设计，操作员的手指不会被碰伤，因此是安全的装置。线锯沿着已设计的画线循序渐进，与工业锯床异曲同工。
参看附图二钻床包括一个长基座10，一个短基座6，一个主轴块1，高速马达7，两个小滑块11，一个大滑块12，一个中介，块5，一个钻台面13，一个手柄15，五个连接紧固件8；操作规程如下在立式长基座10下半部依次在垫块上安装大滑块12和小滑块11，其上安装钻台面13和手柄15，在长基座10上半部安装中介块5，小滑块11后连接着马达7的主轴块1的组合，在主轴中顺序安装三爪夹头、固定螺帽锁紧钻头。当接通电源，高速马达带动钻头旋转时，操作员即可操纵手柄15对准钻台的中间位置，在钻台上放置要钻孔的工件，并由大、小滑块带动实现纵向、横向移动，从而对工件钻削加工。钻床也能三维角度组合。若用铣刀代替钻头即变成立铣床，同样操作。若用六角扳手松开小滑块11转轮的螺丝，将小滑块11及主轴1高速马达7组合取下当手钻，可方便多角度应用。
参看附图三木车床——图A包括一个长基座10，一个主轴块1和高速马达7的组合，一个尾座14，一个旋转中心锥17，一个大滑块12，一个木车刀支架16，五个连接紧固件8；工作流程如下在长基座10的左上侧安装动力机构主轴块1内装旋转中心锥17和高速马达7的组合体，用连接紧固件8固定好；在长基座10的右上侧安装尾座14；在长基座10的中外侧安装大滑块12和木车刀支架16。操作规程如下首先固定组合物时确定圆心，用内六角扳手锁紧尾座以防松脱。当接通电源，高速马达带动旋转中心锥17旋转时，加工木工件一端由三爪卡盘夹持旋转，另一端由旋转中心锥17在双侧固定下同转，操作员操作倾斜45度角的木车刀缓慢进刀，按照设计图型即可车料成型。
参看附图四——金属车床包括一个长基座10，一个主轴块1和高速马达7的组合，一个尾座14，一个小滑块11，一个大滑块12，一个旋转中心锥17，一个金属车刀18，一个金属三爪夹头20，五个连接紧固件8。
工作流程如下在长基座10的左上侧安装动力机构主轴块1内装旋转中心锥17和高速马达7的组合体，用连接紧固件8固定好；在长基座10的右上侧安装尾座14；在长基座10的中外侧安装大滑块12和金属车刀支架16，加装金属车刀挡板19。操作规程如下组合物的固定同木车床的固定固定组合物时确定圆心，用内六角扳手锁紧尾尖以防松脱。当接通电源，高速马达带动旋转中心锥17旋转时，组合工件在双侧座固定下同转，车刀由大小滑块带动实现纵横给进移动，操作员从右向左进刀，正确方式为车下连续一条的金属车屑。与木车床不同的是操作员双手同时操纵前后进刀架进刀和左右大滑块的移动，而不是用手持车刀，按照预先设计图车料成型。
参看附图五——铣床包括一个长基座10，一个短基座6，一个主轴块1和高速马达7的组合，一个大滑块12，两个小滑块11，一个虎钳19，六个连接紧固件8；工作流程如下在长基座10的左侧安装短基座6，其右依此为中介块5，小滑块11，动力机构主轴块1内装铣刀和高速马达7的组合，用连接紧固件8固定好；在长基座10的右上侧安装尾座14；在长基座10的中外侧安装大滑块12及呈直角的小滑块11，在上边用虎钳19夹紧组合物件。当动力马达带动铣力旋转时，操作员可依次操纵大滑块12、两小滑块11的手柄，带动实现工件的纵横向移动，调节工件的铣刀进度，在设计图线下铣削加工成型。
附图六是为连接紧固件8。图A是连接紧固件8的实施方式的正视图。图B是图A所示实施方式的俯视图；图C是图A所示实施方式的剖面图。图G是状态图。
参看附图六本特制连接紧固件是由左右两部分组成的俯视图显示上有两条凸堰，两条凸堰分别插接到两件组合块的凹槽内，两条凸堰长度是不同的，上堰长而紧密，下堰短有斜口，这样，当剖面图中心螺丝穿透连接紧固件从左至右侧用螺母固定后，连接紧固件因上下长度不同而弓起，达到在某端点紧密结合固定的目的。它大大解决了不同类型部件在安装中的问题，使本组合机床实现多功能组合成为可能。
本实用新型由微型直流电动机(12V)提供动力，通过同步皮带传动使主轴旋转，主轴可实现多种功能，其一端可装夹紧夹头或三爪卡盘、多种刀具装置或工件，另一端由尾座顶尖固定随主轴一起旋转。本实用新型进行了微型化设计，其机床基座，主轴箱、大小滑块均由ABS或铝合金型材制造。
本实用新型不仅局限于上述五种组合机床，如将木车床的中心轴换成打磨轮，即可作为磨床打磨工件。因此，只要在相似主要部件上加装其他零件，其作出的若干变形及改进，均视为本工作原理大同小异应用，都属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种小型多功能组合机床，基本构件包括长短基座、马达、主轴构件共同组成的。其特征为长短基座、马达、主轴构件是相互独立的部分，它还包括与其配套使用的大小组件和多个紧固件。各构件框结合时，相向放置，至少在一个面上设有T形槽。各构件上的T形槽有一个可插拔的紧固件连接，可在任何置加以紧固，通过不同的组合方式组装成线锯床、磨床、金木车床、钻床、铣床多功能使用的机械教具，所有构件大小范围均不超过500厘米，属于小型机械组合设备类组合机床。
2.根据权利要求1所述的小型多功能组合机床，其特征在于所述的连接紧固件包括两个对应交叉卡槽的连接紧固件，连接紧固件的截面成弓子型，其上还开有一条轴垂线通孔，它的一端平行面为斜面，装配时两连接紧固件之间的端面相互接触，螺栓位于通孔中，并且螺母与之适配。连接紧固件上弓子形的端部插入需要连接部件上的T形槽中，螺栓与螺母旋紧时两个连接紧固件之间产生垂直于轴向预紧力，使部件之间稳固连接。
3.根据权利要求1所述的小型多功能组合机床，其特征在于所述的金木车床包括长基座左端的主轴箱、设在长基座上的大支撑组件、设在长基座尾部的尾架、金属三爪卡盘安装在主轴箱上，大支撑组件上装配有小支撑组件，上面设有车刀。
4.根据权利要求1所述的小型多功能组合机床线锯床，包括顺序设置在短基座端部的中间块、主轴箱和锯床箱。
5.根据权利要求1所述的小型多功能组合机床，其特征在于所述的钻床包括设置在垂直于短基座左端的长基座、设置在短基座右端支撑组件、在长基座的上侧依次设有中间块和小支撑组件及主轴箱、在大支撑组件上依次设有小支撑组件和卡具。
6.根据权利要求1所述的多功能组合机床，其特征在于所述的铣床包括设置在长基座端部的短基座、依次设在短基座上侧的中间块、小支撑构件、主轴箱、设置在长基座中部的大支撑构件、小支撑构件及卡具。
7.根据权利要求1所述的多功能组合机床，其特征在于所述的磨床包括设在长基座端部的主轴箱、设在长基座中部的大支撑构件及设在尾部的尾座；支撑器安装在大支撑构件上，顶尖装配在尾座上。
8.根据权利要求1所述的多功能组合机床，其特征在于所述的主要部件上能够加装扩展零件，其作出的若干变形及改进，均视为本发明大同小异的应用，均属于本发明的保护范围。
专利摘要一种小型组合机床，包括最大规格不超过500厘米的长短基座、中介块、高速马达主轴箱、可调三爪夹头、锯座、尾座顶尖、带手柄的大小滑块、分度盘、打磨轮、工具箱等为主要构件，加之辅助备件，各构件上至少在一面上有T型槽，由特殊设计的连接紧固件固定插装，根据不同的组合对象将模块组装成金木车床、铣床、钻床、锯床和磨床，使其具有多种不同用途的车床。它能有效的将不同硬度材质的材料按设计图纸切割下料，如泡沫塑料、软木、电路版、铝合金、软金属、复合材料等，有利于学生就地取材，按照真实生产模式操作，培养青少年思维能力和动手能力，开发智力；小型组合机床也能制作精巧的工艺品，与手工艺品相比，效率高、质量好、周期短，此外还能加工普通机床难以加工的精巧零件。
文档编号B23B3/02GK2598689SQ0223527
公开日2004年1月14日 申请日期2002年5月24日 优先权日2002年5月24日
发明者哥特瑞德·韦士利, 哥特瑞德 韦士利 申请人:曹静, 王龙统, 曹 静