一種數控三維雕刻機制造技術

一種數控三維雕刻機，它包括Ｘ軸橫梁（１０）、Ｘ軸電機（６）、與電機輸出軸相連接的Ｘ軸絲桿（３）、以及平行設置在Ｘ軸絲桿（３）兩側的Ｘ軸直線導軌（１）、和由Ｘ軸絲桿驅動的Ｘ軸拖板（１５），其特征在于：所述Ｘ軸拖板（１５）通過其背部連接豎板上并列加工出的軸孔Ｋ、Ｌ、Ｍ與Ｘ軸絲桿（３）和Ｘ軸直線導軌（１）相結合；在Ｘ軸拖板（１５）的上下兩端各設置有一水平向前延伸的Ｚ軸導軌（１８）、Ｚ軸絲桿（２１）連接板；Ｚ軸絲桿（２１）的下端通過Ｚ軸軸承（２０）安裝在下連接板的中心軸孔內，其上端通過聯軸器（２５）與安裝在上連接板中心軸孔內的Ｚ軸電機輸出軸相連接；左、右兩根Ｚ軸導軌（１８）的上、下兩端通過限位件分別安裝在上、下連接板中心軸孔的兩側。（*該技術在2014年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種三維雕刻設備，具體說是涉及一種數控三維雕刻機。
技術介紹
現有技術的三維雕刻設備如圖1至圖9所示，其具體結構及工作原理如下如圖1、2所示，固定于工作臺9`上的步進電機(或伺服電機)1`通過聯軸器2`與Y軸絲桿3`連為一體，Y軸絲桿3`通過軸承座6`、7`懸掛于工作臺9`上，在電腦控制下，電機1`的旋轉運動將帶動螺母4`作前后運動； Y`軸螺母4`與Y軸螺母座8`、Y軸拖板5`、左右立板10`、Y軸滑塊11`、X軸橫梁14`聯為一體，并懸掛于固定在工作臺9`上的Y軸導軌12`上，由此實現X軸橫梁14`在Y軸方向上的運動，X軸橫梁14`的運動帶動了X軸整套機構，以及在X軸上安裝的Z軸機構在Y軸方向的運動。如圖2、圖3、圖5所示，X軸電機15`通過電機座16`；X軸絲桿17`通過軸承座18`、19`固定于橫梁14`上，電機15`通過聯軸器20`帶動絲桿17`旋轉，拖動X軸螺母21`作X軸方向的運動。X軸螺母21`與X軸螺母座22`、X軸拖板23`、Z軸立板24`、Z軸橫板25`、Z軸軸承座26`、X軸滑塊27`通過螺栓聯為一體，并懸掛于X軸直線導軌29`上，共同實現X軸方向的運動。X軸直線導軌29`通過螺栓13`與X軸導軌托板39`聯為一體，X軸導軌托板39`與X軸橫梁14`通過螺栓固定。上述現有技術的結構雖其X軸直線導軌29`、托板39`為標準件，導軌中心距托板底面尺寸公差為0.02mm，二導軌可以在X軸橫梁上固定后保證在一個平面，卻無法保證在1米～2米長度內二者的距離精度。因托板寬度尺寸無公差要求，即使橫梁14`上加工二個定位臺階也無法保證。圖2所示，電機15`、X軸絲桿17`更是難以調整到二根導軌29`的中位或理論位置，因絲桿17`、電機15`相對于X軸橫梁14`的垂直面A的水平距離是靠電機座16`、軸承座18`、19`的孔中心高決定的，過多工件的積累誤差，以及此種工件結構工藝性較差，也難以保證絲桿17`與導軌29`在一個垂直面上(或正確的位置上)，同時電機15`、絲桿17`的同心度也難以保證。再如圖3所示，雖然外購滑塊27`的中心到底面B有0.02mm供貨公差保證，但X軸螺母座22`的孔中心到底面C的距離、X軸拖板23`中B面到C面的距離在加工裝配中積累誤差也較大，也難以經濟地保證X軸滑塊27`、X軸螺母座22`之間的形位公差要求，故在使用此種結構時，易出現卡死現象，特別是經未受過專業訓練的維修人員拆修機器時，更會造成上述現象的發生，從而影響機器工作精度和使用壽命。如圖3、圖4所示，在Z軸方向上，Z軸電機30`靠止口D定位于Z軸橫板25`上，Z軸絲桿32`的下端固定在軸承座26`上，件25`、26`通過螺栓與Z軸立板24`聯接，Z軸電機30`、聯軸器31`、Z軸絲桿32`旋轉帶動Z軸螺母33`在Z軸方向上作上下運動，Z軸螺母33`、Z軸拖板34`、刀架支座40`、主軸電機36`、Z軸滑塊35`，通過螺栓聯為一體，共同懸掛在Z軸導軌37`上作Z軸方向的上下運動。Z軸導軌37`，用螺栓固定在Z軸立板24`上。X、Y、Z軸三個方向在電腦的控制下，通過主軸電機36`上裝夾的刀具38`對工作臺上的工件進行加工。上述結構的不足之處還在于，如圖4示，兩根Z軸導軌37`是通過在Z軸立板24`上加工兩條V型槽或圓弧槽來固定，因是在一次裝夾中完成加工，尺寸精度尚可，相互位置精度尚易得到保證。但Z軸絲桿32`，相對于導軌的形位精度，以及相對于Z軸電機30`的電機軸的同心度，都只能靠裝配調整Z軸橫板25`，Z軸軸承座26`與導軌的相互位置來保證，難以保證形位公差(如圖3、圖4所示)。同時Z軸拖板上Z軸螺母孔E的中心相對于Z軸滑塊35`安裝底面F的中心高也有較高的要求，此處加工工藝性并不是太好，同時安裝時Z軸滑塊35`相對于Z軸絲桿32`的形位誤差也靠鉗工調整保證，因此Z軸的工作精度及壽命與X軸存在同樣的問題。同時按上述結構制造的X、Z軸也難以保證相互垂直。另有一種常用的X、Z軸結構形式如圖6所示，它將上述結構中的件X軸的滑塊27`、X軸螺母座22`、X軸拖板23`做成了一個整體X軸拖板42`，使得X軸拖板上的兩個導軌孔和螺母孔可一次鏜出，工藝性好，精度高，同時此種結構的X軸橫梁采用了拉制的槽鋁件41`，取消了原來導軌托板，而將導軌槽F直接加工在拉制的槽鋁上，因二根導軌槽可在一個工位上同時加工，故工藝性較好，可保證二導軌的形位公差，但X軸絲桿的定位結構仍采用如圖2所示，難以保證絲桿與導軌的形位精度。故整體X軸的結構形式和精度壽命仍不太高，因它的X軸拖板與Z軸立板的連接仍為螺栓連接調整，故X、Z軸的垂直度仍不太好。其Z軸的結構形式與X軸類似，如圖7示，Z軸立板仍采用槽鋁結構件46`，保證了Z軸導軌的形位精度，Z軸拖板28`仍采用整體鑄造，加工后保證了Z軸拖板上二個導軌孔和螺母孔的形位精度，但Z軸橫板43`，Z軸軸承座44`仍如同上述結構，用螺釘45`與Z軸立板46`連接(如圖6所示)，Z軸絲桿47`與Z軸導軌48`的形位公差、Z軸電機與Z軸絲桿的同心度均難以保證。上述兩種X、Z軸結構的共同缺陷是工件多，每種工件加工的工序也較多，關鍵部位的加工不能在一次裝夾中完成，機器整體精度的保證既要靠復雜的加工工藝，又要靠裝配過程中的細致調整、修磨，成本高，精度低，使用壽命較短。
技術實現思路
本技術的目的正是針對上述現有技術中的不足之處，而提供一種結構更為簡化、合理的不僅可使設備精度得以極大的提高，并可使其加工成本大幅下降的新型數控三維雕刻機。本技術的目的可通過下述措施來實現本技術的數控三維雕刻機包括X軸橫梁、X軸電機、與電機輸出軸相連接的X軸絲桿、以及平行設置在X軸絲桿兩側的X軸直線導軌、和由X軸絲桿驅動的X軸拖板；所述X軸拖板通過其背部連接豎板上并列加工出的軸孔K、L、M與X軸絲桿和X軸直線導軌相結合；在X軸拖板的上下兩端各設置有一水平向前延伸的Z軸導軌、Z軸絲桿連接板；Z軸絲桿的下端通過Z軸軸承安裝在下連接板的中心軸孔內，其上端通過聯軸器與安裝在上連接板中心軸孔內的Z軸電機輸出軸相連接；左、右兩根Z軸導軌的上、下兩端通過限位件分別安裝在上、下連接板中心軸孔的兩側。本技術中所述X軸橫梁的兩端各設置有一軸承座，所述兩軸承座均為一其上加工有分別用于安裝X軸絲桿、X軸直線導軌軸孔的整體式軸承座；所述X軸絲桿的兩端分別通過軸承安裝在兩軸承座的中心軸孔內，兩根X軸直線導軌的兩端通過定位件固定安裝在兩軸承座的上、下軸孔內。本技術中位于X軸橫梁的一端的軸承座為X軸電機軸承座，另一端的軸承座為X軸軸承座，所述X軸電機通過其端部設置的止口臺階安裝在X軸電機軸承座外側設置的止口孔處，通過聯軸器與X軸絲桿相連接；所述X軸電機也可設置在X軸橫梁上，通過帶傳動或鏈傳動的驅動方式與X軸絲桿相連接。本技術中所述X軸直線導軌通過連接件與橫梁相連接；更具體說，X軸直線導軌通過X軸導軌托板和連接螺釘固定安裝在橫梁上加工出的平面H和定位臺階I位置處；所述X軸直線導軌也可通過連接螺釘直接與橫梁上設置的凸臺相結合。本技術中所述左、右兩根Z軸導軌的上、下兩端通過限位件分別安裝在位于上、下連接板中心軸孔兩側的軸孔內；所述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數控三維雕刻機，它包括Ｘ軸橫梁（１０）、Ｘ軸電機（６）、與電機輸出軸相連接的Ｘ軸絲桿（３）、以及平行設置在Ｘ軸絲桿（３）兩側的Ｘ軸直線導軌（１）、和由Ｘ軸絲桿驅動的Ｘ軸拖板（１５），其特征在于：所述Ｘ軸拖板（１５）通過其背部連接豎板上并列加工出的軸孔Ｋ、Ｌ、Ｍ與Ｘ軸絲桿（３）和Ｘ軸直線導軌（１）相結合；在Ｘ軸拖板（１５）的上下兩端各設置有一水平向前延伸的Ｚ軸導軌（１８）、Ｚ軸絲桿（２１）連接板；Ｚ軸絲桿（２１）的下端通過Ｚ軸軸承（２０）安裝在下連接板的中心軸孔內，其上端通過聯軸器（２５）與安裝在上連接板中心軸孔內的Ｚ軸電機輸出軸相連接；左、右兩根Ｚ軸導軌（１８）的上、下兩端通過限位件分別安裝在上、下連接板中心軸孔的兩側。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：康民權，尚力陽，
申請(專利權)人：康民權，
類型：實用新型
國別省市：41[中國|河南]