一种五轴伺服数控冲床及其工作方法与流程

1.本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种五轴伺服数控冲床及其工作方法。


背景技术：

2.数控冲床是数字控制冲床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使冲床动作并加工零件，数控冲床可用于各类金属薄板零件加工，可以一次性自动完成多种复杂孔型和浅拉伸成型加工。
3.目前市面上大部分的五轴伺服数控冲床，仅能加工方管或者圆管，若要加工不同种类型的管子，则需要两台机器或者需要将一台机器的夹持座进行更换，不仅占用空间还会占用加工的时候，对于不同类型管子的加工操作和使用也十分的不方便。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种五轴伺服数控冲床及其工作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种五轴伺服数控冲床，包括基座装置，所述基座装置包括底座，所述底座的上表面固定连接有底柱，所述底柱的上端固定连接有后基座，所述后基座的前方设置有框架装置，所述框架装置包括框架环，所述框架环的后端面固定连接在底座的前端口上，所述框架环的上侧中部开设有冲压孔，所述冲压柱的位置与冲压孔正对且冲压柱的下端插入冲压孔中，所述框架环的侧壁上开设有螺纹孔一和螺纹孔二，所述框架环的内侧壁上固定连接有吸附杆，所述吸附杆的数量为两个，两个所述吸附杆中心对称设置，所述吸附杆呈现l形，所述吸附杆在远离框架环的那一端固定连接有压块，所述压块具有磁性，所述框架环的外侧固定连接有放置环，所述放置环的内部空心，所述放置环的两端分别固定在冲压箱的两侧。
6.优选的，所述后基座呈现前端开口的筒状，所述后基座的前端上侧固定连接有冲压箱，所述冲压箱的前端伸出后基座的前端，所述冲压箱的前端下表面中部活动安装有冲压柱，所述冲压柱在冲压箱的控制下上下运动，所述冲压柱的下端呈现尖端，所述底座的左右内壁上均固定连接有移动柱，两个所述移动柱相互接近的那一侧均滑动卡接有移动环，两个所述移动环相对的那一侧共同连接有移动横杆，所述移动横杆的中段前侧开设有移动槽，所述移动槽的前方设置有挂勾，所述挂勾的数量为两个，两个所述挂勾对称设置，所述挂勾的一侧面呈现弧面状，另一侧面呈现平面状，两个所述挂勾对称设置，所述挂勾的后端固定连接有小柱，所述小柱滑动插入移动槽中，所述小柱在移动槽中左右滑动。
7.优选的，所述螺纹孔一和螺纹孔二的数量均为两个，两个所述螺纹孔一和螺纹孔二的中心点连接线均穿过框架环的中心点，两个所述螺纹孔一设置在框架环的左右两侧正侧位上，两个所述螺纹孔一的中心点连接线以框架环的中心点为轴顺时针转动四十五度即为两个所述螺纹孔二的中心点连接线，处于右侧的所述吸附杆在处于右侧的所述螺纹孔二
的下方，处于左侧的所述吸附杆在处于左侧的所述螺纹孔二的上方。
8.优选的，所述螺纹孔一和螺纹孔二的内部均设置有动力装置，所述动力装置包括螺纹柱，所述螺纹柱分别与螺纹孔一和螺纹孔二螺纹连接，所述螺纹柱处于框架环外侧的那一侧设置有电机，所述电机的输出轴固定连接螺纹柱，所述电机在远离螺纹柱的那一端通过伸缩杆固定连接在放置环的内侧壁上，所述螺纹柱处于框架环内侧的那一端外侧固定套接有主轴承，所述主轴承的外圈外侧等距均匀的固定连接有边块，所述边块远离螺纹柱的那一侧呈现弧面。
9.优选的，两个所述动力装置相接近的那一方设置有夹持装置，所述夹持装置的数量为两个，两个所述夹持装置中心对称设置，处于左侧的所述夹持装置为正位设置，处于左侧的所述夹持装置为反位设置，所述夹持装置包括夹持柱，所述夹持柱的上下表面中部均开设有滑槽，所述滑槽呈现土字形，两个所述滑槽形状对称，所述滑槽在接近框架环中心点的这一端内侧壁上固定连接有阻隔薄膜，所述滑槽的内部滑动连接有滑块，所述滑块与滑槽适配，处于上方的所述滑块的上端固定连接有方管夹，所述方管夹呈现l形，处于下方的所述滑块的下端固定连接有圆管夹，所述圆管夹呈现c形，处于下方的所述滑块在远离框架环中心点的那一面上固定连接有弹簧一，所述弹簧一设置在滑槽的内部。
10.优选的，处于上侧的所述滑槽的下内壁中部开设有内槽，所述内槽贯穿至下侧的所述滑槽处，所述内槽倾斜设置，所述内槽的下内壁上等距均匀的固定连接有弹簧二，所述弹簧二在远离内槽的那一端固定连接有内板，所述内板呈现l形，所述内板插入内槽中，所述内板与内槽适配，所述内板的最下侧处于下侧的所述滑块的上方。
11.优选的，处于上侧的所述滑槽的下内壁上开设有侧槽，所述侧槽的数量为两个，两个所述侧槽分别处于内槽的左右两侧，所述侧槽未贯穿处于上侧的所述滑槽的下内壁，所述侧槽的内部插入连接有侧柱，所述侧柱的下表面等距均匀的固定连接有弹簧三，所述弹簧三的下端固定连接在侧槽上，侧柱在接近滑块的那一端接触滑块，所述夹持柱在远离框架环中心点的那一端固定连接有后板，所述弹簧一在远离滑块的那一端固定连接后板，所述后板在远离夹持柱的那一面中部开设有卡接槽，所述卡接槽与主轴承、边块适配，处于水平状态的所述主轴承和边块插入卡接槽中。
12.优选的，所述框架装置的前方设置有转换装置，所述转换装置包括转换环一，所述转换环一的后端固定连接框架环，所述转换环一的前表面开设有定位槽一，所述定位槽一的数量为两个，两个所述定位槽一中心对称设置，两个所述定位槽一的两端后内壁上均开设有定位槽二，所述转换环一的前表面固定连接有转换环二，所述转换环二的表面开设有定位槽三，所述定位槽三的数量为两个，两个所述定位槽三与定位槽一一一对应，所述转换环二的前方设置有转换环三，所述转换环三的后表面左右两侧均固定连接有定位柱一，所述定位柱一插入转换环二中且与转换环二适配，所述定位柱一的后端固定连接有定位柱二，所述定位柱二插入定位槽二中且与定位槽二适配，所述定位柱二的厚度与定位槽一的厚度相同。
13.优选的，所述转换环三的内侧壁上嵌入固定连接有转换板，所述转换板的前表面中部开设有中心孔，所述中心孔与框架环的中心正对，所述转换板的表面活动连接有把手，所述把手处于中心孔的外侧，所述转换板的后表面左右两侧均开设有卡夹横槽，两个所述卡夹横槽分别处于中心孔的两侧，所述卡夹横槽的内部滑动连接有卡夹柱，所述卡夹柱的
后端伸出卡夹横槽且与对应位置的夹持柱固定连接。
14.一种五轴伺服数控冲床的工作方法，步骤如下：
15.s1：对应加工材料转动转换装置选择合适的夹持装置进行加工材料的夹取；
16.s2：启动电机，将加工材料夹取在夹持装置内部；
17.s3：将加工材料的后端置于挂勾的外侧，挂勾夹取加工材料的后端向后移动；
18.s4：移动到后基座的最后端，启动冲压箱带动冲压柱上下移动，同时移动环带动加工材料向前移动，进行冲孔。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.(1)、该一种五轴伺服数控冲床及其工作方法，向外拉动转换板，使得定位柱二从定位槽二中移动到定位槽一中，沿着定位槽一转动转换板，然后向内推动转换板，会将定位柱二重新放入到定位槽一另一端的定位槽二中，即可以完成夹持装置的转换，操作简单快捷。
21.(2)、该一种五轴伺服数控冲床及其工作方法，通过两侧的定位槽一和定位槽一两侧的定位槽二设计，使得每次转动转换板以及固定转换板都是以四十五度为基础进行转动的，则通过转动转换板，可以通过卡夹柱带动夹持装置进行转动，且每次转动夹持装置的角度和定位槽二和转换环二所在位置的角度一一对应，这样使得夹持装置上的卡接槽可以在每次转动完成后，自动完成与主轴承和边块的定位，且定位准确，可以节省定位所需的时间，加快冲孔准备操作的进程。
22.(3)、该一种五轴伺服数控冲床及其工作方法，通过夹持装置上方管夹和圆管夹的设计，使得装置仅需要通过简单的转动转换板就可以改变选择进行方管或者圆管的夹持，将原有的单一夹持转变成多功能夹持，使得同一装置的占地空间大大的减小，同时缩短了更换设备所需的时间。
23.(4)、该一种五轴伺服数控冲床及其工作方法，在对方管进行夹持的时候，将夹持装置与螺纹孔一中的动力装置进行连接，此时伸出的侧柱卡死方管夹，这样启动电机对方管进行夹持的时候，方管夹就可以进行方管的夹持，在对圆管进行夹持的时候，通过转动转换板，将夹持装置与螺纹孔二中的动力装置进行连接，这样压块插入到滑槽中压下侧柱，同时压块吸引方管夹移动，此时上移的方管夹首先避开了与冲压柱的碰撞危险，其次方管夹的移动沿着内槽压下内板，从而使得内板的下端阻碍圆管夹的运动，此时圆管夹被卡死，从而进行圆管的夹持，这样通过转换角度，使得方管夹和圆管夹在需要的时候可以进行自动的错开操作，增加了装置的智能化。
24.(5)、该一种五轴伺服数控冲床及其工作方法，当夹持装置对圆管进行夹持时，夹持装置与螺纹孔二中的动力装置进行连接，同时圆管夹左右正对螺纹孔一中的动力装置，启动电机对圆管进行夹持的时候，同时启动螺纹孔一中的动力装置的电机，使得后基座中的动力装置也可以与圆管夹进行接触挤压，从而使得圆管的夹持更加的牢固，使得装置对形状的适配性大大的增加。
25.(6)、该一种五轴伺服数控冲床及其工作方法，在对方管进行加固的时候，由于此时夹持装置保持水平，并未和压块进行接触，此时侧柱会封堵方管夹，从而加固方管夹对方管的夹持，而对圆管进行夹持的时候，圆管夹由于方管夹移动使得内板下压，使得内板阻碍了圆管夹的运动，从而加固了圆管夹对圆管的夹持，通过角度的转换可以使得方管和圆管
对应的结构，发生自动的加固行为，提高了装置的自动性能。
26.(7)、该一种五轴伺服数控冲床及其工作方法，通过将主轴承的外侧固定安装有边块，以及将后板的表面开设有相适配形状的卡接槽，使得主轴承与卡接槽的连接的接触表面大大的增加，使得主轴承与卡接槽的卡接更加的稳定。
27.(8)、该一种五轴伺服数控冲床及其工作方法，在对圆管进行夹持的时候，将螺纹孔一中的动力装置进行向内侧的移动，将动力装置上的边块接触到圆管夹，从而对压块的侧边进行辅助的加固作用，通过边块的存在，首先可以增加边块对圆管夹的挤压面积，其次通过设计边块的对应侧边为弧形，可以对圆管夹的侧边进行保护，提高了对圆管辅助夹持的质量。
附图说明
28.图1为本发明的放置环结构示意图；
29.图2为本发明示意图；
30.图3为本发明基座装置示意图；
31.图4为本发明a处放大示意图；
32.图5为本发明框架装置主体示意图；
33.图6为本发明框架装置示意图；
34.图7为本发明b处放大示意图；
35.图8为本发明c处放大示意图；
36.图9为本发明主轴承示意图；
37.图10为本发明夹持装置示意图；
38.图11为本发明内槽示意图；
39.图12为本发明转换装置示意图；
40.图13为本发明d处放大示意图；
41.图14为本发明卡夹横槽示意图。
42.图中：1、基座装置；101、底座；102、底柱；103、后基座；104、冲压箱；105、冲压柱；106、移动柱；107、移动环；108、移动横杆；109、移动槽；110、挂勾；111、小柱；2、框架装置；201、框架环；202、冲压孔；203、螺纹孔一；204、螺纹孔二；205、吸附杆；206、压块；207、放置环；3、动力装置；301、螺纹柱；302、电机；303、主轴承；304、边块；4、夹持装置；401、夹持柱；402、滑槽；403、阻隔薄膜；404、滑块；405、方管夹；406、圆管夹；407、弹簧一；408、内槽；409、弹簧二；410、内板；411、侧槽；412、侧柱；413、弹簧三；414、后板；415、卡接槽；5、转换装置；501、转换环一；502、定位槽一；503、定位槽二；504、转换环二；505、定位槽三；506、转换环三；507、定位柱一；508、定位柱二；509、转换板；510、中心孔；511、把手；512、卡夹横槽；513、卡夹柱。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
44.请参阅图1-14，本发明提供一种技术方案：一种五轴伺服数控冲床，包括基座装置1，基座装置1包括底座101，底座101的上表面固定连接有底柱102，底柱102的上端固定连接有后基座103，后基座103的前方设置有框架装置2，框架装置2包括框架环201，框架环201的后端面固定连接在底座101的前端口上，框架环201的上侧中部开设有冲压孔202，冲压柱105的位置与冲压孔202正对且冲压柱105的下端插入冲压孔202中，框架环201的侧壁上开设有螺纹孔一203和螺纹孔二204，框架环201的内侧壁上固定连接有吸附杆205，吸附杆205的数量为两个，两个吸附杆205中心对称设置，吸附杆205呈现l形，吸附杆205在远离框架环201的那一端固定连接有压块206，压块206具有磁性，当夹持装置4旋转四十五度之后，压块206插入到滑槽402中，框架环201的外侧固定连接有放置环207，放置环207的内部空心，放置环207的两端分别固定在冲压箱104的两侧。
45.后基座103呈现前端开口的筒状，后基座103的前端上侧固定连接有冲压箱104，冲压箱104的前端伸出后基座103的前端，冲压箱104的前端下表面中部活动安装有冲压柱105，冲压柱105在冲压箱104的控制下上下运动，冲压柱105的下端呈现尖端，底座101的左右内壁上均固定连接有移动柱106，两个移动柱106相互接近的那一侧均滑动卡接有移动环107，两个移动环107相对的那一侧共同连接有移动横杆108，移动横杆108的中段前侧开设有移动槽109，移动槽109的前方设置有挂勾110，挂勾110的数量为两个，两个挂勾110对称设置，挂勾110的一侧面呈现弧面状，另一侧面呈现平面状，两个挂勾110对称设置，挂勾110的后端固定连接有小柱111，小柱111滑动插入移动槽109中，小柱111在移动槽109中左右滑动。
46.螺纹孔一203和螺纹孔二204的数量均为两个，两个螺纹孔一203和螺纹孔二204的中心点连接线均穿过框架环201的中心点，两个螺纹孔一203设置在框架环201的左右两侧正侧位上，两个螺纹孔一203的中心点连接线以框架环201的中心点为轴顺时针转动四十五度即为两个螺纹孔二204的中心点连接线，处于右侧的吸附杆205在处于右侧的螺纹孔二204的下方，处于左侧的吸附杆205在处于左侧的螺纹孔二204的上方。
47.螺纹孔一203和螺纹孔二204的内部均设置有动力装置3，动力装置3包括螺纹柱301，螺纹柱301分别与螺纹孔一203和螺纹孔二204螺纹连接，螺纹柱301处于框架环201外侧的那一侧设置有电机302，电机302的输出轴固定连接螺纹柱301，电机302在远离螺纹柱301的那一端通过伸缩杆固定连接在放置环207的内侧壁上，螺纹柱301处于框架环201内侧的那一端外侧固定套接有主轴承303，主轴承303的外圈外侧等距均匀的固定连接有边块304，边块304远离螺纹柱301的那一侧呈现弧面。
48.两个动力装置3相接近的那一方设置有夹持装置4，夹持装置4的数量为两个，两个夹持装置4中心对称设置，处于左侧的夹持装置4为正位设置，处于左侧的夹持装置4为反位设置，以正位设置为例描述夹持装置4，夹持装置4包括夹持柱401，夹持柱401的上下表面中部均开设有滑槽402，滑槽402呈现土字形，两个滑槽402形状对称，滑槽402在接近框架环201中心点的这一端内侧壁上固定连接有阻隔薄膜403，滑槽402的内部滑动连接有滑块404，滑块404与滑槽402适配，初始状态下，滑块404与阻隔薄膜403接触，处于上方的滑块404的上端固定连接有方管夹405，方管夹405为铁磁性材料制成，方管夹405呈现l形，处于下方的滑块404的下端固定连接有圆管夹406，圆管夹406呈现c形，处于下方的滑块404在远
离框架环201中心点的那一面上固定连接有弹簧一407，弹簧一407设置在滑槽402的内部。
49.处于上侧的滑槽402的下内壁中部开设有内槽408，内槽408贯穿至下侧的滑槽402处，内槽408倾斜设置，内槽408的下内壁上等距均匀的固定连接有弹簧二409，弹簧二409在远离内槽408的那一端固定连接有内板410，内板410呈现l形，内板410插入内槽408中，内板410与内槽408适配，初始状态下，内板410的最下侧处于下侧的滑块404的上方。
50.处于上侧的滑槽402的下内壁上开设有侧槽411，侧槽411的数量为两个，两个侧槽411分别处于内槽408的左右两侧，侧槽411未贯穿处于上侧的滑槽402的下内壁，侧槽411的内部插入连接有侧柱412，侧柱412的下表面等距均匀的固定连接有弹簧三413，弹簧三413的下端固定连接在侧槽411上，初始状态下，侧柱412在接近滑块404的那一端接触滑块404，夹持柱401在远离框架环201中心点的那一端固定连接有后板414，弹簧一407在远离滑块404的那一端固定连接后板414，后板414在远离夹持柱401的那一面中部开设有卡接槽415，卡接槽415与主轴承303、边块304适配，初始状态下，处于水平状态的主轴承303和边块304插入卡接槽415中。
51.框架装置2的前方设置有转换装置5，转换装置5包括转换环一501，转换环一501的后端固定连接框架环201，转换环一501的前表面开设有定位槽一502，定位槽一502的数量为两个，两个定位槽一502中心对称设置，两个定位槽一502其中一个处于转换环一501的右下方，另一个处于转换环一501的左上方，两个定位槽一502的两端后内壁上均开设有定位槽二503，转换环一501的前表面固定连接有转换环二504，转换环二504的表面开设有定位槽三505，定位槽三505的数量为两个，两个定位槽三505与定位槽一502一一对应，定位槽三505的规格小于定位槽一502的规格，转换环二504的前方设置有转换环三506，转换环三506的后表面左右两侧均固定连接有定位柱一507，定位柱一507插入转换环二504中且与转换环二504适配，定位柱一507的后端固定连接有定位柱二508，定位柱二508插入定位槽二503中且与定位槽二503适配，处于右侧的定位柱二508插入处于右方上侧的定位槽二503中，处于左侧的定位柱二508插入处于左方下侧的定位槽二503中，定位柱二508的厚度与定位槽一502的厚度相同。
52.转换环三506的内侧壁上嵌入固定连接有转换板509，转换板509的前表面中部开设有中心孔510，中心孔510与框架环201的中心正对，转换板509的表面活动连接有把手511，把手511处于中心孔510的外侧，转换板509的后表面左右两侧均开设有卡夹横槽512，两个卡夹横槽512分别处于中心孔510的两侧，卡夹横槽512的内部滑动连接有卡夹柱513，卡夹柱513的后端伸出卡夹横槽512且与对应位置的夹持柱401固定连接，初始状态下，卡夹柱513处于卡夹横槽512远离中心孔510的那一端。
53.一种五轴伺服数控冲床的工作方法，步骤如下：
54.s1：对应加工材料转动转换装置选择合适的夹持装置进行加工材料的夹取；
55.s2：启动电机，将加工材料夹取在夹持装置内部；
56.s3：将加工材料的后端置于挂勾的外侧，挂勾夹取加工材料的后端向后移动；
57.s4：移动到后基座的最后端，启动冲压箱带动冲压柱上下移动，同时移动环带动加工材料向前移动，进行冲孔。
58.工作原理：
59.第一步：向外拉动转换板509，使得定位柱二508从定位槽二503中移动到定位槽一
502中，沿着定位槽一502转动转换板509，然后向内推动转换板509，会将定位柱二508重新放入到定位槽一502另一端的定位槽二503中，即可以完成夹持装置4的转换，操作简单快捷。
60.第二步：通过两侧的定位槽一502和定位槽一502两侧的定位槽二503设计，使得每次转动转换板509以及固定转换板509都是以四十五度为基础进行转动的，则通过转动转换板509，可以通过卡夹柱513带动夹持装置4进行转动，且每次转动夹持装置4的角度和定位槽二503和转换环二504所在位置的角度一一对应，这样使得夹持装置4上的卡接槽415可以在每次转动完成后，自动完成与主轴承303和边块304的定位，且定位准确，可以节省定位所需的时间，加快冲孔准备操作的进程。
61.第三步：通过夹持装置4上方管夹405和圆管夹406的设计，使得装置仅需要通过简单的转动转换板509就可以改变选择进行方管或者圆管的夹持，将原有的单一夹持转变成多功能夹持，使得同一装置的占地空间大大的减小，同时缩短了更换设备所需的时间。
62.第四步：在对方管进行夹持的时候，将夹持装置4与螺纹孔一203中的动力装置3进行连接，此时伸出的侧柱412卡死方管夹405，这样启动电机302对方管进行夹持的时候，方管夹405就可以进行方管的夹持，在对圆管进行夹持的时候，通过转动转换板509，将夹持装置4与螺纹孔二204中的动力装置3进行连接，这样压块206插入到滑槽402中压下侧柱412，同时压块206吸引方管夹405移动，此时上移的方管夹405首先避开了与冲压柱105的碰撞危险，其次方管夹405的移动沿着内槽408压下内板410，从而使得内板410的下端阻碍圆管夹406的运动，此时圆管夹406被卡死，从而进行圆管的夹持，这样通过转换角度，使得方管夹405和圆管夹406在需要的时候可以进行自动的错开操作，增加了装置的智能化。
63.第五步：当夹持装置4对圆管进行夹持时，夹持装置4与螺纹孔二204中的动力装置3进行连接，同时圆管夹406左右正对螺纹孔一203中的动力装置3，启动电机302对圆管进行夹持的时候，同时启动螺纹孔一203中的动力装置3的电机302，使得后基座103中的动力装置3也可以与圆管夹406进行接触挤压，从而使得圆管的夹持更加的牢固，使得装置对形状的适配性大大的增加。
64.第六步：在对方管进行加固的时候，由于此时夹持装置4保持水平，并未和压块206进行接触，此时侧柱412会封堵方管夹405，从而加固方管夹405对方管的夹持，而对圆管进行夹持的时候，圆管夹406由于方管夹405移动使得内板410下压，使得内板410阻碍了圆管夹406的运动，从而加固了圆管夹406对圆管的夹持，通过角度的转换可以使得方管和圆管对应的结构，发生自动的加固行为，提高了装置的自动性能。
65.第七步：通过将主轴承303的外侧固定安装有边块304，以及将后板414的表面开设有相适配形状的卡接槽415，使得主轴承303与卡接槽415的连接的接触表面大大的增加，使得主轴承303与卡接槽415的卡接更加的稳定。
66.第八步：在对圆管进行夹持的时候，将螺纹孔一203中的动力装置3进行向内侧的移动，将动力装置3上的边块304接触到圆管夹406，从而对压块206的侧边进行辅助的加固作用，通过边块304的存在，首先可以增加边块304对圆管夹406的挤压面积，其次通过设计边块304的对应侧边为弧形，可以对圆管夹406的侧边进行保护，提高了对圆管辅助夹持的质量。
67.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。