一种数控机床3D曲面加工设备的制作方法

本实用新型涉及机械设备生产技术领域，具体来说，涉及一种数控机床3D曲面加工设备。

背景技术：

在我国制造业中，数控机床3D曲面加工设备的应用也越来越广泛，是一个企业综合实力的体现。数控机床3D曲面加工设备是一种通过数字信息，控制机床按给定的运动轨迹，进行自动加工的机电一体化的加工装备，经过半个世纪的发展，数控机床3D曲面加工设备已是现代制造业的重要标志之一，在中国制造业中，数控机床3D曲面加工设备的应用也越来越广泛，是一个企业综合实力的体现。

在3D曲面加工中，3D曲面利用普通机床加工会有较大的刀纹和个别点、线状的缺陷，加工时间较长。现在利用数控车床代替普通机床加工3D曲面，利用数控立式车床的现代化技术X、Z轴移动加工能力，再将产品不规则3D曲面转换为曲线，曲线编写为设备加工有效模式数字化程序，程序控制设备工作台逆时针旋转转速，刀具控制在设备固定的刀架上，同时X轴向圆心移动如图片箭头方向进给，Z轴随着X轴移动上下移动,程序读取完成后3D面加工完成。能提高加工效率、优化刀纹、减少打磨时间和打磨成本，合理利用资源，降低公司设备利用成本并提高了品质稳定性。但是，在加工过程中经常会出现偏差，导致刀具伸出工作台外，不仅对加工件的质量造成影响，也可能会对操作者人身安全造成伤害。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本实用新型的目的是提出一种数控机床3D曲面加工设备，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种数控机床3D曲面加工设备，包括床身底座，所述床身底座内固定安装有旋转电机，所述床身底座上方一侧固定设有工作台，所述工作台的一侧固定设有滑鞍，所述工作台的另一侧固定设有床身主体，所述工作台上方设有限位保护装置，所述限位保护装置上方固定设有刀具，所述刀具上方固定设有刀架，所述刀架上方固定设有Z轴防护罩，所述Z轴防护罩顶端一侧固定设有Z轴伺服电机，所述Z轴伺服电机下方固定设有Z轴支架，所述Z轴防护罩另一侧匹配安装有X轴丝杠，所述X轴丝杠一端固定设有X轴伺服电机，所述X轴丝杠与所述Z轴防护罩之间设有升降装置，所述X轴丝杠与所述床身主体固定连接，所述工作台底部一侧固定设有工作台电机；所述限位保护装置包括限位挡板，所述限位挡板周围环绕设有固定板，所述固定板一侧固定设有缓冲机构，且所述缓冲机构环绕于所述限位挡板外；所述缓冲机构包括固定座板，所述固定座板一侧设有第一连接板，所述第一连接板上方固定设有第一压力弹簧，所述第一压力弹簧上方设有中间板，所述中间板上方两端均固定设有缓冲垫板，所述中间板上方设有弹簧导杆，且所述弹簧导杆贯穿于所述中间板，所述弹簧导杆上套设有第二压力弹簧，所述第二压力弹簧两侧均设有固定螺栓，所述弹簧导杆上方固定设有第二连接板；所述升降装置包括固定齿条，所述固定齿条一侧活动啮合有齿轮，所述齿轮内贯穿设有连接轴，所述连接轴与所述X轴伺服电机输出轴固定焊接。

进一步的，所述固定板包括底板，所述底板上垂直焊接有挡板，所述挡板与所述限位挡板匹配设置，所述固定板通过所述挡板与所述限位挡板连接。

进一步的，所述固定板上开设有贯穿孔，且匹配设有连接螺栓，所述工作台上开设有螺纹孔，所述螺纹孔与所述连接螺栓匹配设置，所述固定板通过所述螺纹孔和所述连接螺栓活动连接。

进一步的，所述第一压力弹簧下方与所述第一连接板固定连接，所述第一压力弹簧上方与所述中间板固定连接，所述第一连接板与所述中间板通过所述第一压力弹簧活动连接，且所述第一连接板与所述中间板活动设于所述固定座板一侧。

进一步的，所述中间板内开设有贯穿连接孔，所述贯穿连接孔与所述弹簧导杆匹配设置，所述弹簧导杆与所述中间板通过所述贯穿连接孔活动连接。

进一步的，所述缓冲垫板为厚度10mm的橡胶板。

进一步的，所述固定座板与所述第二连接板垂直焊接，且所述固定座板焊接于所述第二连接板中间。

进一步的，所述固定齿条固定焊接于所述床身主体一侧，所述连接轴固定设于所述X轴丝杠内，所述齿轮固定套设于所述连接轴中间，且所述齿轮与所述固定齿条活动啮合。

本实用新型的有益效果：本实用新型数控机床3D曲面加工设备在3D曲面加工时，通过旋转电机带动工作台及其上的工件转动，升降装置带动刀具上下移动，刀具通过X轴丝杠横向运动，利用数控车床的X轴和Z轴的移动，并通过根据产品3D曲面转化的曲线编写的数字化程序，来完成3D曲面的加工。使用数控机床3D曲面加工设备加工3D曲面，能有效提高加工效率、优化刀纹、减少打磨时间和打磨成本，合理利用资源，降低公司设备利用成本并提高了品质稳定性。本实用新型数控机床3D曲面加工设备所设置的限位保护装置，当刀具运行超过工作区域时通过限位挡板来限制刀具运行，如果操作者不能及时停止机床，刀具对限位挡板的压力增大，所设置的第一和第二缓冲弹簧能起到有效的缓冲作用，给操作者争取反应时间，可以避免刀具对工件的进一步伤害，同时保护操作者安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的数控机床3D曲面加工设备的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的数控机床3D曲面加工设备的限位保护装置示意图；

图3是根据本实用新型实施例的数控机床3D曲面加工设备的缓冲机构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的数控机床3D曲面加工设备的升降装置示意图。

图中：

1、床身底座；2、工作台；3、限位保护装置；4、刀具；5、刀架；6、床身主体；7、Z轴防护罩；8、Z轴伺服电机；9、Z轴支架；10、X轴丝杠；11、X轴伺服电机；12、滑鞍；13、工作台电机；14、限位挡板；15、固定板；16、缓冲机构；17、固定座板；18、第一连接板；19、第一压力弹簧；20、中间板；21、缓冲垫板；22、弹簧导杆；23、第二压力弹簧；24、固定螺栓；25、第二连接板；26、升降装置；27、旋转电机；28、固定齿条；29、齿轮；30、连接轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种数控机床3D曲面加工设备。

如图1-4所示，根据本实用新型实施例的数控机床3D曲面加工设备，包括床身底座1，床身底座1内固定安装有旋转电机27，床身底座1上方一侧固定设有工作台2，工作台2的一侧固定设有滑鞍12，工作台2的另一侧固定设有床身主体6，工作台2上方设有限位保护装置3，限位保护装置3上方固定设有刀具4，刀具4上方固定设有刀架5，刀架5上方固定设有Z轴防护罩7，Z轴防护罩7顶端一侧固定设有Z轴伺服电机8，Z轴伺服电机8下方固定设有Z轴支架9，Z轴防护罩7另一侧匹配安装有X轴丝杠10，X轴丝杠10一端固定设有X轴伺服电机11，X轴丝杠10与Z轴防护罩7之间设有升降装置26，X轴丝杠10与床身主体6固定连接，工作台2底部一侧固定设有工作台电机13；限位保护装置3包括限位挡板14，限位挡板14周围环绕设有固定板15，固定板15一侧固定设有缓冲机构16，且缓冲机构16环绕于限位挡板14外；缓冲机构16包括固定座板17，固定座板17一侧设有第一连接板18，第一连接板18上方固定设有第一压力弹簧19，第一压力弹簧19上方设有中间板20，中间板20上方两端均固定设有缓冲垫板21，中间板20上方设有弹簧导杆22，且弹簧导杆22贯穿于中间板20，弹簧导杆22上套设有第二压力弹簧23，第二压力弹簧23两侧均设有固定螺栓24，弹簧导杆22上方固定设有第二连接板25；升降装置26包括固定齿条28，固定齿条28一侧活动啮合有齿轮29，齿轮29内贯穿设有连接轴30，连接轴30与X轴伺服电机11输出轴固定焊接。

借助于上述技术方案，本实用新型数控机床3D曲面加工设备在3D曲面加工时，通过旋转电机带动工作台及其上的工件转动，升降装置带动刀具上下移动，刀具通过X轴丝杠横向运动，利用数控车床的X轴和Z轴的移动，并通过根据产品3D曲面转化的曲线编写的数字化程序，来完成3D曲面的加工。使用数控机床3D曲面加工设备加工3D曲面，能有效提高加工效率、优化刀纹、减少打磨时间和打磨成本，合理利用资源，降低公司设备利用成本并提高了品质稳定性。本实用新型数控机床3D曲面加工设备所设置的限位保护装置，当刀具运行超过工作区域时通过限位挡板来限制刀具运行，如果操作者不能及时停止机床，刀具对限位挡板的压力增大，所设置的第一和第二缓冲弹簧能起到有效的缓冲作用，给操作者争取反应时间，可以避免刀具对工件的进一步伤害，同时保护操作者安全。

其次，固定板15包括底板，底板上垂直焊接有挡板，挡板与限位挡板14匹配设置，固定板15通过挡板与限位挡板14连接。固定板15上开设有贯穿孔，且匹配设有连接螺栓，工作台2上开设有螺纹孔，螺纹孔与连接螺栓匹配设置，固定板15通过螺纹孔和连接螺栓活动连接。第一压力弹簧19下方与第一连接板18固定连接，第一压力弹簧19上方与中间板20固定连接，第一连接板18与中间板20通过第一压力弹簧19活动连接，且第一连接板18与中间板20活动设于固定座板17一侧。中间板20内开设有贯穿连接孔，贯穿连接孔与弹簧导杆22匹配设置，弹簧导杆22与中间板20通过贯穿连接孔活动连接。缓冲垫板21为厚度10mm的橡胶板。固定座板17与第二连接板25垂直焊接，且固定座板17焊接于第二连接板25中间。固定齿条28固定焊接于床身主体6一侧，连接轴30固定设于X轴丝杠10内，齿轮29固定套设于连接轴30中间，且齿轮29与固定齿条28活动啮合。

综上，借助于本实用新型的上述技术方案，本实用新型数控机床3D曲面加工设备在3D曲面加工时，通过旋转电机带动工作台及其上的工件转动，升降装置带动刀具上下移动，刀具通过X轴丝杠横向运动，利用数控车床的X轴和Z轴的移动，并通过根据产品3D曲面转化的曲线编写的数字化程序，来完成3D曲面的加工。使用数控机床3D曲面加工设备加工3D曲面，能有效提高加工效率、优化刀纹、减少打磨时间和打磨成本，合理利用资源，降低公司设备利用成本并提高了品质稳定性。本实用新型数控机床3D曲面加工设备所设置的限位保护装置，当刀具运行超过工作区域时通过限位挡板来限制刀具运行，如果操作者不能及时停止机床，刀具对限位挡板的压力增大，所设置的第一和第二缓冲弹簧能起到有效的缓冲作用，给操作者争取反应时间，可以避免刀具对工件的进一步伤害，同时保护操作者安全。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。