一种便捷操纵式电子车床的制作方法

本发明涉及电子车床领域，具体而言，涉及一种便捷操纵式电子车床。

背景技术：

在普通车床操作时，主轴箱的变速机构操纵复杂，特别是在加工螺纹时根据不同螺纹规格，需要调整好变换齿轮和进给箱的传动比及恰当的进给量，加工操作比较繁琐；而数控车床的操作需要有编制好的加工程序，要求操作者具有一定的程序编制基础，并且数控车床特别适用于加工小批量且形状复杂要求精度高的零件。

技术实现要素：

为了弥补以上不足，本发明提供了一种便捷操纵式电子车床，旨在改善主轴箱的变速机构操纵复杂，特别是在加工螺纹时根据不同螺纹规格的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种便捷操纵式电子车床，包括溜板箱、纵横换向检测开关、纵横操纵手柄、齿条、纵横溜板、数控系统、电气柜、主轴箱、主轴换挡手柄、主轴档位检测开关、主轴、刀架、x向手轮、正反转控制开关、进给电机、急停按钮、主轴电机、传动带、主轴编码器、床身、尾座、电机齿轮、ⅰ轴第一齿轮、ⅰ轴第二齿轮、ⅰ轴、ⅱ轴第一齿轮、ⅱ轴、ⅲ轴齿轮、正负向检测开关、快移按钮、正负向操纵把手、ⅲ轴、正负向检测块、换向杆、换向离合器、ⅰ轴第三齿轮、ⅳ轴第一齿轮、ⅳ轴第二齿轮、ⅳ轴、ⅴ轴、ⅴ轴第一齿轮、ⅴ轴第二齿轮、x向光栅尺和z向光栅尺，所述ⅰ轴、所述ⅱ轴、所述ⅲ轴、所述ⅳ轴和所述ⅴ轴均转动在所述溜板箱上，所述ⅲ轴齿轮固定在所述ⅲ轴上，所述ⅱ轴第一齿轮和所述ⅲ轴齿轮啮合，所述ⅳ轴第二齿轮和所述ⅴ轴第一齿轮啮合，所述ⅰ轴第三齿轮和所述ⅳ轴第一齿轮啮合在一起，所述ⅴ轴第二齿轮固定在所述ⅴ轴上，所述进给电机固定在所述溜板箱内，所述齿条安装在所述床身上，所述刀架安装在所述齿条上，所述纵横溜板滑动在所述溜板箱的上表面，所述急停按钮与所述数控系统电性连接在一起，所述尾座滑动在所述床身上。

所述z向光栅尺和所述x向光栅尺均安装在所述床身上，所述数控系统固定在所述床身的上表面，所述溜板箱上安装有所述主轴，所述电机齿轮固定在所述ⅰ轴上，所述电机齿轮与所述ⅰ轴第一齿轮啮合，所述纵横操纵手柄通过所述换向杆将所述换向离合器与所述ⅰ轴第二齿轮啮合在一起，所述ⅰ轴第二齿轮与所述ⅱ轴第一齿轮啮合，所述ⅱ轴第一齿轮固定在所述ⅱ轴上，所述ⅱ轴和所述进给电机通过所述齿条传动连接在一起。

所述纵横换向检测开关与所述数控系统电性连接在一起，所述数控系统和所述正负向操纵把手电性连接在一起，所述正负向操纵把手与所述拨动正负向检测块电性连接在一起，所述数控系统与所述正负向检测开关电性连接在一起，所述进给电机固定在所述溜板箱的外壁上，所述ⅳ轴的端部与所述进给电机的输出轴固定在一起，所述正负向检测开关与所述进给电机电性连接在一起，所述z向光栅尺安装在所述床身上，所述x向光栅尺与所述数控系统电性连接在一起。

所述溜板箱上安装有所述正反转控制开关，所述正反转控制开关与所述数控系统电性连接在一起，所述正反转控制开关设在所述主轴上，所述主轴电机安装在所述床身下面，所述主轴转动在所述主轴箱上，所述主轴电机的输出轴和所述主轴通过所述传动带传动连接在一起，所述主轴一侧安装有所述主轴编码器，所述主轴换挡手柄通过所述主轴档位检测开关与所述数控系统电性连接在一起，所述数控系统与所述主轴编码器通过数据线相连，所述数控系统与所述主轴电机之间通过数据线连接在所述电气柜内的变频器上，所述数控系统与所述主轴编码器电性连接在一起。

在本发明的一种实施例中，所述床身上固定安装有工作灯。

在本发明的一种实施例中，所述床身上固定安装有冷却系统。

在本发明的一种实施例中，所述床身上固定安装有主轴护罩。

在本发明的一种实施例中，所述第一齿轮和所述ⅴ轴第二齿轮均固定在所述ⅴ轴上。

在本发明的一种实施例中，所述工作灯包括工作灯本体和转动件，所述转动件固定在所述床身上，所述工作灯本体转动在所述转动件上。

在本发明的一种实施例中，所述主轴电机包括主轴电机本体和底座，所述底座固定在所述主轴电机本体的下表面。

在本发明的一种实施例中，所述正负向操纵把手上设有所述快移按钮，所述快移按钮与所述数控系统电性连接在一起。

在本发明的一种实施例中，所述z向手轮和所述x向手轮均设置在所述溜板箱上。

在本发明的一种实施例中，所述溜板箱上设置有刻度环。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的一种便捷操纵式电子车床，该便捷操纵式车床和普通车床相比较简化设计了溜板箱传动机构，优化了主轴箱内部结构，省略了主轴箱挂轮机构、进给箱、丝杠、光杠和开关杠等，使整个电子车床布局合理，结构简单紧凑，操作方便，主轴转速、进给量、螺纹螺距能任意设置，便捷的操纵方式能使操作者快速熟练的掌握，配合简洁明了的数控系统，在加工零件时更加数字化可视化精确化，不仅适合于小批量零件的加工而且适合单件高精度零件的加工。

该便捷操纵式车床通过设置主轴转速、x轴每转进给量、z轴每转进给量、公制螺纹螺距、英制螺纹牙数等加工参数，通过简单的操作便可实现对零件的加工；并且通过设置定长加工长度、定长加工让刀长度参数可以完成内外圆、端面、螺纹的定长加工。

由于溜板箱和主轴箱没有太多的手柄，只需在数控系统的触摸屏上设置加工参数便可实现对零件的加工，进而整个操纵简单便捷、并且整个电子车床布局合理，结构简单紧凑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施方式提供的一种便捷操纵式电子车床的结构示意图；

图2为本发明实施方式提供的图2中a区域的放大图；

图3为本发明实施方式提供的溜板箱的结构示意图；

图4为本发明实施方式提供的图3中b区域的放大图。

图中：1-溜板箱；2-z向手轮；3-纵横换向检测开关；4-纵横操纵手柄；5-齿条；6-纵横溜板；7-工作灯；701-工作灯本体；702-转动件；8-冷却系统；9-数控系统；10-主轴护罩；11-电气柜；12-主轴箱；13-主轴换挡手柄；14-主轴档位检测开关；15-主轴；16-刀架；17-x向手轮；18-正反转控制开关；19-进给电机；20-急停按钮；21-主轴电机；211-主轴电机本体；212-底座；22-传动带；23-主轴编码器；24-床身；25-尾座；26-电机齿轮；27-ⅰ轴第一齿轮；28-ⅰ轴第二齿轮；29-ⅰ轴；30-ⅱ轴第一齿轮；31-ⅱ轴；32-ⅲ轴齿轮；33-正负向检测开关；34-快移按钮；35-正负向操纵把手；36-ⅲ轴；37-正负向检测块；38-刻度环；39-换向杆；40-换向离合器；41-ⅰ轴第三齿轮；42-ⅳ轴第一齿轮；43-ⅳ轴第二齿轮；44-ⅳ轴；45-ⅴ轴；46-ⅴ轴第一齿轮；47-ⅴ轴第二齿轮；48-x向光栅尺；49-z向光栅尺。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种便捷操纵式电子车床，包括溜板箱1、纵横换向检测开关3、纵横操纵手柄4、齿条5、纵横溜板6、数控系统9、电气柜11、主轴箱12、主轴换挡手柄13、主轴档位检测开关14、主轴15、刀架16、x向手轮17、正反转控制开关18、进给电机19、急停按钮20、主轴电机21、传动带22、主轴编码器23、床身24、尾座25、电机齿轮26、ⅰ轴第一齿轮27、ⅰ轴第二齿轮28、ⅰ轴29、ⅱ轴第一齿轮30、ⅱ轴31、ⅲ轴齿轮32、正负向检测开关33、快移按钮34、正负向操纵把手35、ⅲ轴36、正负向检测块37、换向杆39、换向离合器40、ⅰ轴第三齿轮41、ⅳ轴第一齿轮42、ⅳ轴第二齿轮43、ⅳ轴44、ⅴ轴45、ⅴ轴第一齿轮46、ⅴ轴第二齿轮47、x向光栅尺48和z向光栅尺49，ⅰ轴29、ⅱ轴31、ⅲ轴36、ⅳ轴44和ⅴ轴45均转动在溜板箱1上，ⅲ轴齿轮32固定在ⅲ轴36上，ⅱ轴第一齿轮30和ⅲ轴齿轮32啮合，ⅳ轴第二齿轮43和ⅴ轴第一齿轮46啮合，ⅰ轴第三齿轮41和ⅳ轴第一齿轮42啮合在一起，ⅴ轴第二齿轮47固定在ⅴ轴45上，ⅴ轴第一齿轮46和ⅴ轴第二齿轮47均固定在ⅴ轴45上，ⅴ轴45将动力传给纵横溜板6上的齿轮丝杠将将进给电机19的旋转运动变成刀架16的横向直线运动，进给电机19固定在溜板箱1内，齿条5安装在床身24上，刀架16安装在齿条5上，纵横溜板6滑动在溜板箱1的上表面，急停按钮20与数控系统9电性连接在一起，尾座25滑动在床身24上。

z向光栅尺49和x向光栅尺48均安装在床身24上，数控系统9固定在床身24的上表面，溜板箱1上安装有主轴15，电机齿轮26固定在ⅰ轴29上，电机齿轮26与ⅰ轴第一齿轮27啮合，纵横操纵手柄4通过换向杆39将换向离合器40与ⅰ轴第二齿轮28啮合在一起，ⅰ轴第二齿轮28与ⅱ轴第一齿轮30啮合，ⅱ轴第一齿轮30固定在ⅱ轴31上，ⅱ轴31和进给电机19通过齿条5传动连接在一起。

纵横换向检测开关3与数控系统9电性连接在一起，数控系统9和正负向操纵把手35电性连接在一起，正负向操纵把手35与拨动正负向检测块37电性连接在一起，正负向操纵把手35上设有快移按钮34，快移按钮34与数控系统9电性连接在一起，快移按钮34可实现刀架16实现快速的横向移动，数控系统9与正负向检测开关33电性连接在一起，进给电机19固定在溜板箱1的外壁上，z向手轮2和x向手轮17均设置在溜板箱1上，操作z向手轮2可以实现刀架16z轴方向的手动给进，手动操作x向手轮17可以实现刀架16x轴方向的进给，ⅳ轴44的端部与进给电机19的输出轴固定在一起，正负向检测开关33与进给电机19电性连接在一起，z向光栅尺49安装在床身24上，x向光栅尺48与数控系统9电性连接在一起。

溜板箱1上安装有正反转控制开关18，正反转控制开关18与数控系统9电性连接在一起，正反转控制开关18设在主轴15上，主轴电机21安装在床身24下面，主轴电机21包括主轴电机本体211和底座212，底座212固定在主轴电机本体211的下表面，底座212使主轴电机本体211的下表面离开地面，有效的防止地面上的污渍腐蚀主轴电机本体211的下表面，主轴15转动在主轴箱12上，主轴电机21的输出轴和主轴15通过传动带22传动连接在一起，主轴15一侧安装有主轴编码器23，主轴换挡手柄13通过主轴档位检测开关14与数控系统9电性连接在一起，数控系统9与主轴编码器23通过数据线相连，数控系统9与主轴电机21之间通过数据线连接在电气柜11内的变频器上，数控系统9与主轴编码器23电性连接在一起，床身24上固定安装有工作灯7，工作灯7可实现工作时的照明，工作灯7包括工作灯本体701和转动件702，转动件702固定在床身24上，工作灯本体701转动在转动件702上，转动件702便于对工作灯本体701灯光照射的方向进行调节，床身24上固定安装有冷却系统8，冷却系统8实现加工过程中的冷却，床身24上固定安装有主轴护罩10，主轴护罩10起到安全保护的作用，溜板箱1上设置有刻度环38，刻度环38便于操作者更加精确的转动。

具体的，该便捷操纵式电子车床的工作原理：使用时，通过电机齿轮26将动力传给ⅰ轴29上的ⅰ轴第一齿轮27进而带动ⅰ轴29的运动，操作纵横操纵手柄4通过换向杆39的运动将换向离合器40与ⅰ轴29上的ⅰ轴第二齿轮28啮合进而将动力传给ⅱ轴31上的ⅱ轴第一齿轮30，ⅱ轴31上的ⅱ轴第一齿轮30与ⅱ轴31连接在一起，ⅱ轴31通过与齿条5的运动进而将将进给电机19的旋转运动变成刀架16的纵向直线运动；通过与数控系统9连接的纵横换向检测开关3来检测出纵向的信号进而在数控系统9中设置长度的参数完成定长进给运动实现长度方向的加工；更换数控系统9的参数可操作正负向操纵把手35拨动正负向检测块37的位置，通过与数控系统9连接的正负向检测开关33来检测出正负向的信号进而实现进给电机19带动纵向进给运动；安装在床身24上的z向光栅尺49通过数控系统9将位置显示出来，直观的反馈出移动的数据信息，提高了加工精度，与此同时手动操作x向手轮17可以实现x轴方向的手动进给，配合安装在床身24上的齿条5使进给电机19带动刀架16作纵向直线运动，便捷快速的完成车削运动。

操作纵横操纵手柄4通过换向杆39的运动将换向离合器40与ⅰ轴29上的ⅰ轴第三齿轮41啮合进而将动力传给ⅳ轴44上的ⅳ轴第一齿轮42，ⅳ轴44上的ⅳ轴第一齿轮42与ⅳ轴44连接在一起，ⅳ轴44通过ⅴ轴45上的ⅴ轴第一齿轮46将动力通过ⅴ轴45传给ⅴ轴45上的ⅴ轴第二齿轮47，进而将动力传给纵横溜板6上的齿轮丝杠将将进给电机19的旋转运动变成刀架16的横向直线运动；通过与数控系统9连接的纵横换向检测开关3来检测出横向的信号进而在操作系统中设置长度的参数完成外圆或端面的加工；更换数控系统9的参数可操作正负向操纵把手35拨动正负向检测块37的位置，通过与数控系统9连接的正负向检测开关33来检测出正负向的信号进而实现进给电机19带动横向进给运动；安装在纵横溜板6上的x向光栅尺48通过数控系统9将位置显示出来，直观的反馈出移动的数据信息，提高了加工精度，与此同时手动操作z向手轮2可以实现z轴方向的手动进给，进给电机19带动刀架16作横向直线运动，便捷快速的完成车削运动。

溜板箱1上安装有正反转控制开关18，通过触摸式数控系统9实现主轴15的正反转；并且通过数控系统9的控制实现主轴箱12在档位内的无级变速；主轴电机21安装在床身24下面，通过传动带22将动力传给主轴箱12内的主轴15，在主轴15一侧安装有主轴编码器23用于检测主轴15转速；当拨动主轴换挡手柄13时通过主轴档位检测开关14将档位信号通过数据线传给数控系统9；数控系统9与主轴编码器23通过数据线相连，数控系统9与主轴电机21之间通过数据线连接在电气柜11内的变频器上，通过控制变频器来实现主轴15的档内无级变速；数控系统9采集主轴编码器23的信号，通过操作系统运算控制驱动器，驱动器控制溜板箱1内的进给电机19运转，通过溜板箱1实现x或z轴运动相对主轴15转速的进给加工或螺纹加工，整个便捷操纵式电子车床操纵更加便捷，实用性更强。

根据所述的便捷操纵式电子车床和普通车床相比较简化设计了溜板箱1传动机构，优化了主轴箱12内部结构，省略了主轴箱12挂轮机构、进给箱、丝杠、光杠和开关杠等，使整个电子车床布局合理，结构简单紧凑，操作方便，主轴15转速、进给量、螺纹螺距能任意设置，便捷的操纵方式能使操作者快速熟练的掌握，简洁明了的数控系统9配合高精度的光栅尺在加工零件时更加数字化可视化精确化，不仅适合于小批量零件的加工而且适合单件高精度零件的加工。

需要说明的是，纵横换向检测开关3、工作灯7、数控系统9、、电气柜11、主轴档位检测开关14、正反转控制开关18、进给电机19、主轴电机21、主轴编码器23、正负向检测开关33、正负向检测块37和换向离合器40具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

纵横换向检测开关3、工作灯7、数控系统9、、电气柜11、主轴档位检测开关14、正反转控制开关18、进给电机19、主轴电机21、主轴编码器23、正负向检测开关33、正负向检测块37和换向离合器40的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。