一种数控木工加工机的制作方法

本实用新型涉及一种加工机，具体涉及一种数控木工加工机，属于机械技术领域。

背景技术：

目前，市面上的新中式家具和红木家具，在加工工艺上需要使用大量的榫卯结构，在木料表面还需要进行拉槽等工艺。

然而，现有的榫槽机并不具备自动切换刀头的功能，也不具备自动摆动加工工件角度的功能，所以现有的榫槽机尚无法实现切任意角度，导致无法完成榫头加工，所以在加工榫头的时候，需要使用其他设备或人工来完成，加工成本较高。另外，安装于榫槽机机床上面的夹具是固定死的，在木料同时需要两个拉槽时，需要分两次加工，加工效率较低。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种既可以加工多种榫头、又可以一次装夹多面开槽的数控木工加工机。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种数控木工加工机，其特征在于，包括：床身、自动翻转夹料机构、可滑动夹料机构、可调角度夹料机构、立柱、悬臂和旋转主轴总成，其中：

前述床身的顶面和侧面均设置有滑轨，滑轨上均设置有配套的滑块；

前述自动翻转夹料机构、可滑动夹料机构和可调角度夹料机构从前向后依次设置在床身的顶面，并且均与位于床身顶面的滑块固定连接，在这些滑块的带动下三种夹料机构均可沿床身的顶面前后来回滑动；

前述立柱设置在床身的侧面，并且与位于床身侧面的滑块固定连接，在这些滑块的带动下立柱可沿床身的侧面前后来回滑动；

前述悬臂设置在立柱上，与立柱垂直，悬臂可沿立柱上下滑动和左右滑动；

前述旋转主轴总成设置在悬臂的下部，旋转主轴总成在悬臂上可以360度任意摆动，其三面都装有不同的刀具。

前述的一种数控木工加工机，其特征在于，前述自动翻转夹料机构包括：底座、铝方、联接套、减速机、翻转轴伺服电机、夹料气缸、侧定位块、第一支撑座、第二支撑座、翻转轴、第一连接板、后定位块和前定位块，其中：

前述底座和第一支撑座分别位于整个自动翻转夹料机构的前端和后端，二者的底部均与位于床身顶面的滑块连接；

铝方设置在底座和第一支撑座之间，具有多根，平行排布，每根铝方的前后两端都各自通过一个第一连接板与一个翻转轴连接，位于后端的翻转轴通过第二支撑座与第一支撑座连接、位于前端的翻转轴穿过底座与减速机连接，每根铝方的前端都各自连接一个减速机，多个减速机通过联接套连接，位于最边上的减速机与翻转轴伺服电机连接；

前述夹料气缸、侧定位块、后定位块和前定位块均设置在铝方上。

前述的一种数控木工加工机，其特征在于，前述自动翻转夹料机构还包括：第一刹车气缸和刹车气缸板，前述第一刹车气缸通过刹车气缸板安装在位于铝方前后两端的第一连接板上。

前述的一种数控木工加工机，其特征在于，前述自动翻转夹料机构还包括：导向套，前述导向套设置在每个夹料气缸的伸缩杆处。

前述的一种数控木工加工机，其特征在于，前述自动翻转夹料机构的翻转角度为0-90度。

前述的一种数控木工加工机，其特征在于，前述旋转主轴总成包括：主轴底座、连接轴、轴承、rv减速机、后法兰、输入电机法兰、旋转伺服电机、前法兰、双头刀轴电机和单头刀轴电机，其中：

前述主轴底座内固定安装有多个双头刀轴电机和同样数量的单头刀轴电机，双头刀轴电机和单头刀轴电机成对设置，单头刀轴电机与双头刀轴电机垂直，单头刀轴电机位于双头刀轴电机309的中部，一个双头刀轴电机和一个单头刀轴电机在空间位置上形成“t”字型；

前述连接轴和前法兰分别设置在主轴底座的两端，轴承套在连接轴上，前法兰的另一端与rv减速机的输出端连接，rv减速机的输入端与后法兰连接，后法兰的另一端与输入电机法兰连接，输入电机法兰的另一端与旋转伺服电机的输出端连接。

前述的一种数控木工加工机，其特征在于，前述可滑动夹料机构包括：靠料杆、夹料底座、滑块底座、第二刹车气缸、夹料气缸总成、气缸连接板、有机玻璃板、调节板、支撑板、第二连接板和调节板底座，其中：

夹料气缸总成固定安装在气缸连接板的顶面，气缸连接板固定安装在夹料底座的顶面，靠料杆穿过气缸连接板固定安装在夹料底座上；

调节板底座具有两个，均固定安装在夹料底座的同一侧面，调节板固定安装在调节板底座的外侧，调节板具有一呈台阶状的斜面；

支撑板设置有一个，位于调节板底座的外侧，其通过螺栓与调节板底座以可拆卸的方式连接在一起，支撑板的下端具有直角，其通过该直角可搭在调节板的斜面上；

有机玻璃板固定安装在支撑板的上部，滑块底座和第二刹车气缸均固定安装在夹料底座的下面。

本实用新型的有益之处在于：

(1)旋转主轴总成可以360度任意摆动对木料进行加工，并且旋转主轴总成的三面可以装不同的刀具，可以加工出多种形状的榫头，加工精准、多样，提高了设备的实用性，加工成本降低；

(2)床身上的自动翻转夹料机构可以使装夹在上面的木料沿左右方向在0-90度范围内任意旋转，从而可以实现一次装夹完成两面开槽，无需分两次加工，提高了加工效率；

(3)床身上的可调角度夹料机构可以使装夹在上面的木料沿上下方向调整到所需倾斜角度，从而可以加工出具有不同角度的虎脚榫；

(4)床身上的可滑动夹料机构可以使装夹在上面的木料沿左右方向滑动，通过控制木料的滑动距离可以实现木料表面单面开槽。

附图说明

图1和图2是本实用新型提供的数控木工加工机的立体结构示意图；

图3是图1和图2中的自动翻转夹料机构的立体结构示意图；

图4是图3中的铝方及安装于铝方上的一些部件的立体结构示意图；

图5是图1和图2中的旋转主轴总成的立体结构示意图；

图6是图5中的旋转主轴总成去掉主轴底座后的立体结构示意图；

图7是图5中的旋转主轴总成安装在悬臂上的示意图；

图8是图1和图2中的可调角度夹料机构的立体结构示意图；

图9是图8中的可调角度夹料机构的主视图；

图10是图1和图2中的可滑动夹料机构的主视图；

图11是图10中的可滑动夹料机构的后视图。

图中附图标记的含义：

1-床身、2-自动翻转夹料机构、3-旋转主轴总成、4-可调角度夹料机构、5-可滑动夹料机构、6-悬臂、7-立柱；

201-底座、202-铝方、203-联接套、204-减速机、205-翻转轴伺服电机、206-夹料气缸、207-侧定位块、208-第一刹车气缸、209-第一支撑座、210-第二支撑座、211-翻转轴、212-第一连接板、213-后定位块、214-前定位块、215-刹车气缸板、216-导向套；

301-主轴底座、302-连接轴、303-轴承、304-rv减速机、305-后法兰、306-输入电机法兰、307-旋转伺服电机、308-前法兰、309-双头刀轴电机、310-单头刀轴电机；

401-托料底板、402-滑块底板、403-角度数显表、404-压料杆、405-定位挡板、406-定位轴、407-顶料气缸、408-摆角度底座、409-扇形块、410-压料气缸；

501-靠料杆、502-夹料底座、503-滑块底座、504-第二刹车气缸、505-夹料气缸总成、506-气缸连接板、507-按钮盒、508-有机玻璃板、509-调节板、510-支撑板、511-第二连接板、512-调节板底座。

具体实施方式

为使本实用新型的上述技术方案能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做详细的介绍。

参照图1和图2，本实用新型提供的数控木工加工机包括：床身1、自动翻转夹料机构2、可滑动夹料机构5、可调角度夹料机构4、立柱7、悬臂6和旋转主轴总成3。

床身1的顶面和侧面均设置有滑轨，滑轨在床身1上从前向后延伸，滑轨上还均设置有配套的滑块，其中，位于床身1顶面的滑块是用来安装自动翻转夹料机构2、可滑动夹料机构5和可调角度夹料机构4的，位于床身1侧面的滑块是用来安装立柱7的。

自动翻转夹料机构2、可滑动夹料机构5和可调角度夹料机构4从前向后依次设置在床身1的顶面上，并且均与位于床身1顶面的滑块固定连接，在这些滑块的带动下三种夹料机构均可沿床身1的顶面前后来回滑动。

自动翻转夹料机构2是在木料(包括弯料和直料)需要两面开槽的时候使用的，自动翻转夹料机构2能够使装夹于其上的木料自动左右翻转0-90度，通过控制木料的翻转角度可以实现一次装夹完成木料两面开槽。

可滑动夹料机构5可以调整木料之间的距离，以适应不同长短的木料。

可调角度夹料机构4是在需要加工新中式家具红木家具中的沙发脚的榫头的时候使用的，可调角度夹料机构4能够使装夹于其上的木料沿着上下方向调整到需要的倾斜角度，通过控制木料的上下倾斜角度可以加工出具有不同角度的虎脚榫。

立柱7设置在床身1的侧面，并且与位于床身1侧面的滑块固定连接，在这些滑块的带动下立柱7可沿床身1的前后方向来回滑动。立柱7是用来支承悬臂6的。

悬臂6设置在立柱7上，与立柱7垂直，并且沿左右方向延伸，悬臂6可沿立柱7上下滑动和左右滑动。悬臂6是用来支承旋转主轴总成3的。

旋转主轴总成3设置在悬臂6的下部，旋转主轴总成3在悬臂6上可以360度任意摆动，其三面都装有不同的刀具。旋转主轴总成3是用来加工各种角度的槽的，并且通过主轴的旋转可实现刀具的切换，从而可加工出多种复杂的榫卯结构。

下面我们分别详细介绍自动翻转夹料机构2、旋转主轴总成3、可调角度夹料机构4和可滑动夹料机构5的结构。

一、自动翻转夹料机构

参照图3和图4，自动翻转夹料机构包括：底座201、铝方202、联接套203、减速机204、翻转轴伺服电机205、夹料气缸206、侧定位块207、第一支撑座209、第二支撑座210、翻转轴211、第一连接板212、后定位块213和前定位块214。

底座201和第一支撑座209分别位于整个自动翻转夹料机构的前端和后端，二者的底部均与位于床身顶面的滑块连接，滑块在滑轨上滑动，整个自动翻转夹料机构即可在床身上前后滑动。

铝方202设置在底座201和第一支撑座209之间，具有多根，平行排布。

每根铝方202的前后两端都各自通过一个第一连接板212与一个翻转轴211连接，其中，位于后端的翻转轴211通过第二支撑座210(用来支撑翻转轴的)与第一支撑座209(用来支撑第二支撑座210的)连接，位于前端的翻转轴211穿过底座201与减速机204连接，每根铝方202的前端都各自连接一个减速机204，多个减速机204相互通过联接套203连接，位于最边上的一个减速机204与翻转轴伺服电机205连接。

夹料气缸206、侧定位块207、后定位块213和前定位块214均设置在铝方202上。其中，侧定位块207设置在铝方202的侧面，后定位块213和前定位块214均设置在铝方202的顶面，侧定位块207、后定位块213和前定位块214是用来从不同方向对木料进行定位的；夹料气缸206设置在铝方202的侧面，其伸缩杆上安装有水平设置的夹料杆，夹料气缸206是通过其上的夹料杆从上方夹紧木料并将木料固定在铝方202上的。

作为一种优选的方案，自动翻转夹料机构还包括：第一刹车气缸208和刹车气缸板215，第一刹车气缸208通过刹车气缸板215安装在位于铝方202前后两端的第一连接板212上，第一刹车气缸208位于铝方202的侧方，用来对铝方202进行刹车。

更为优选的，自动翻转夹料机构还包括：导向套216，导向套216设置在每个夹料气缸206的伸缩杆处，用来对夹料气缸206的伸缩杆进行导向和保护。

工作时，启动翻转轴伺服电机205，在减速机204和联接套203的作用下，位于底座201和第一支撑座209之间的多根平行布置的铝方202同时沿左右方向翻转，铝方202快翻转到位时，提前启动第一刹车气缸208，使第一刹车气缸208的伸缩杆伸出来，当铝方202翻转到位时，第一刹车气缸208的伸缩杆将铝方202的旋转角度固定，从而可实现一次装夹完成木料两面开槽，无需分多次加工，大大提高了加工效率。

自动翻转夹料机构的翻转角度优选为0-90度。

二、旋转主轴总成

参照图5和图6，旋转主轴总成包括：主轴底座301、连接轴302、轴承303、rv减速机304、后法兰305、输入电机法兰306、旋转伺服电机307、前法兰308、双头刀轴电机309和单头刀轴电机310。

主轴底座301内固定安装有多个双头刀轴电机309和同样数量的单头刀轴电机310，双头刀轴电机309和单头刀轴电机310成对设置，这些双头刀轴电机309平行设置，单头刀轴电机310与双头刀轴电机309位于同一竖直面，并且单头刀轴电机310与双头刀轴电机309垂直，同时单头刀轴电机310位于双头刀轴电机309的中部，一个双头刀轴电机309和一个单头刀轴电机310在空间位置上形成“t”字型。当刀轴平行床身加工时，单头刀轴电机310旋转至上方，双头刀轴电机309与床身平行，此时可垂直对木头端面进行加工，而不会出现与床身碰撞的情况。

连接轴302和前法兰308分别设置在主轴底座301的两端，轴承303套在连接轴302上，前法兰308的另一端与rv减速机304的输出端连接。

rv减速机304的输入端与后法兰305连接，后法兰305的另一端与输入电机法兰306连接，输入电机法兰306的另一端与旋转伺服电机307的输出端连接。

参照图7，悬臂6的下端带有轴承座601和减速机座602，旋转主轴总成3的轴承安装在悬臂6下端的轴承座601中，旋转主轴总成3的rv减速机安装在悬臂6下端的减速机座602中，整个旋转主轴总成在悬臂6上可以360度任意翻转角度。

工作时，启动旋转伺服电机307，在输入电机法兰306、后法兰305、rv减速机304和前法兰308的作用下，旋转伺服电机307能够使主轴底座301旋转任意角度，从而可自动切换刀具，并且刀具可摆动到任意角度进行加工，从而可完成各种复杂的开榫、铣槽等工艺。

三、可调角度夹料机构

参照图8和图9，可调角度夹料机构包括：托料底板401、滑块底板402、角度数显表403、压料杆404、定位挡板405、定位轴406、顶料气缸407、摆角度底座408、扇形块409和压料气缸410。

摆角度底座408安装在滑块底板402的两端，摆角度底座408的上部开有一个弧形的定位滑槽。

扇形块409安装在托料底板401的底面上，扇形块409的弧形边缘处带有弧形(与扇形块409的弧形边的弧度相同)的定位凸块，该定位凸块上开有圆形的定位孔。

安装时，将扇形块409上的定位凸块插入摆角度底座408上的定位滑槽中，定位凸块可在定位滑槽中来回滑动，扇形块409与摆角度底座408通过定位孔、定位滑槽和紧固螺栓(未示出)连接在一起，调整好扇形块409的位置后，即调整好托料底板401的上下倾斜角度后，将紧固螺栓从扇形块409的外侧依次穿过定位凸块上的定位孔和摆角度底座408上的定位滑槽，然后从摆角度底座408的外侧拧紧螺帽，即可将扇形块409与摆角度底座408固定在一起。

托料底板401的顶面被多个平行设置的靠板分成多个夹料工位。顶料气缸407和压料气缸410在每个夹料工位上都有分配，其中，顶料气缸407安装在靠板的侧壁上，压料气缸410安装在托料底板401的底面上，压料气缸410的伸缩杆穿过靠板，压料杆404安装在压料气缸410的伸缩杆上，压料杆404与压料气缸410的伸缩杆垂直。顶料气缸407和压料气缸410分别从水平方向和竖直方向同时夹紧工件，双气缸夹料，夹料稳固。

滑块底板402的底面与位于床身顶面的滑块连接，滑块在滑轨上滑动，整个可调角度夹料机构即可在床身上前后移动。

作为一种优选的方案，可调角度夹料机构还包括：定位挡板405和定位轴406，其中，定位轴406安装在托料底板401的底面上，定位挡板405安装在定位轴406的外端，每个夹料工位配备一个定位挡板405和一个定位轴406，用来从侧面对工件进行快速定位。

作为一种优选的方案，可调角度夹料机构还包括：角度数显表403，角度数显表403安装在滑块底板402的顶面上，用于显示托料底板401的摆动角度，以便实时快速准确掌握托料底板401的摆动情况。

四、可滑动夹料机构

参照图10和图11，可滑动夹料机构包括：靠料杆501、夹料底座502、滑块底座503、第二刹车气缸504、夹料气缸总成505、气缸连接板506、按钮盒507、有机玻璃板508、调节板509、支撑板510、第二连接板511、调节板底座512。

夹料气缸总成505固定安装在气缸连接板506的顶面，气缸连接板506固定安装在夹料底座502的顶面，靠料杆501穿过气缸连接板506固定安装在夹料底座502上。

调节板底座512具有两个，均固定安装在夹料底座502的同一侧面，调节板509固定安装在调节板底座512的外侧，调节板509具有一斜面，该斜面呈台阶状。

支撑板510设置有一个，位于调节板底座512的外侧，其通过螺栓与调节板底座512以可拆卸的方式连接在一起。支撑板510的下端具有直角，支撑板510通过该直角可搭在调节板509的斜面上，该直角与斜面的台阶状吻合。

有机玻璃板508固定安装在支撑板510的上部，有机玻璃板508用于从木料底部托料。

滑块底座503固定安装在夹料底座502的下面，滑块底座503通过螺栓与位于床身顶面的滑块连接。

第二刹车气缸504通过第二连接板511固定安装在夹料底座502的下面，并且位于滑块底座503的里侧，按钮盒507设置在夹料底座502的一端，按钮盒507与第二刹车气缸504电性连接，用于控制第二刹车气缸504的启停。

使用时，先调整支撑板510在调节板509的斜面上的位置，位置调好后，将支撑板510与调节板底座512用螺栓固定连接在一起。当需要左右滑动装夹于该可滑动夹料机构上的木料时，反向旋拧用来固定连接支撑板510和调节板底座512的螺栓，使支撑板510松动，然后沿调节板509的斜面移动支撑板510，再次调整支撑板510在调节板509的斜面上的位置，位置调好后，将支撑板510与调节板底座512用螺栓再次固定连接在一起。

需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。