[发明专利]小型数控钻铣床及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及数控机床，是一种小型数控钻铣床。

技术背景

数控机床是机械行业较为普遍的设备之一，它对零件的切削加工起到缺一不可的作用。但 现在的数控机床普遍都为大型的加工机床，主要适用于加工批量较大、体积较大、形状复杂、 精度高的零件，其结构较为复杂，价格昂贵。而一些形状、结构复杂的小件产品在大型数控机 床上加工，就显得生产成本太高。因此，大型数控机床不适合小型复杂零件的生产，而大型数 控机床的投入提高了个体或小企业经营成本。另外，大专院校和中级技术学院的数控编程(CAD 和CAM)和数控机床操作实验、实训缺乏性能较好，功能较多，价格较低的小型数控铣床。

目前，也有不少的小型数控机床，能够满足个体或小企业经营者生产的需求。如中国专利 文献刊载的专利号ZL200720049720.2，公告日为2008年11月5日，名称为“一种数控小型台 钻”；再如中国专利文献刊载的专利号ZL200820069805.1，公告日为2008年12月24日，名称 为“小型数控钻床”。上述两种数控机床结构都较为简单，使用方便，但是功能比较单一，只 能为钻床使用，在结构、安全性和操作方法上还需改进。

发明内容

为克服上述问题，本发明目的是提供一种小型数控钻铣床，使其能解决小型复杂零件的加 工及满足数控教学的需要。本发明的目的是通过如下的技术方案实现的。

一种小型家用数控钻铣床，该数控钻铣床包括X轴装置、Y轴装置、Z轴装置、主轴装置、 机床底座、拖板、铣夹头、背罩装置和电器柜。其设计要点是整个数控钻铣床为立式结构， 在X轴装置、拖板和机床底座上均设有导轨，使得工作台可在X轴和Y轴方向上进行直线运 动；在Z轴装置上设有垂直导轨，使主轴装置在垂直方向可作上下调节；整个数控钻铣床下 端为机床底座，通过机床底座上的导轨与拖板下端面导轨相配合，在配合的一侧导轨中设有 Y轴直镶条，通过Y轴直镶条与底座导轨配合，使用拖板锁紧螺母、调节螺母和螺栓对拖板 和机床底座间的间隙进行调整；拖板上端面的导轨与X轴装置中的工作台导轨相配合，在相 配合的外侧导轨中设有X轴直镶条，通过X轴直镶条与工作台配合，使用工作台锁紧螺母、 调节螺母和螺栓，对拖板与工作台间的间隙进行调整；背罩装置内设有立柱，立柱垂直安装 于机床底座上，立柱上的垂直导轨与主轴装置中Z轴拖板上的导轨相配合，在Z轴拖板一侧 导轨上插有一根斜镶条，斜镶条上端设有调整螺钉，通过调整螺钉调整托板与立柱之间的配 合间隙；主轴装置通过Z轴拖板安装于立柱导轨上，并与安装在机床底座上的气弹簧相连接； 背罩装置的后侧设有电器柜，机床底座上还设有放置计算机的支架。根据实际加工需要，上 述小型数控钻铣床的外围可安装机械防护装置，使现场操作较为安全。

所述的机床底座的一侧面设有手压油泵，利用油泵的供油来润滑导轨副。

所述的工作台在X轴方向上的行程为280mm，在Y轴方向上的行程为160mm，主轴装置在 Z轴方向的行程为170mm。

所述的X轴装置、Y轴装置和Z轴装置中分别设有X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步 进电机，它们通过步进电机驱动器连接于数控系统的轴控模块，通过脉冲信号控制电机的工 作。

所述的主轴装置上设有控制面板，控制面板上设有液晶显示屏和按键板两部分。液晶显 示屏能显示主轴当前转速及正反转情况，按键板能控制主轴的启动、停止、加减速、正 反转，实现了简单的主轴手动控制。

所述的机床底座设有四个调整螺钉垫块，用于反复调整和校核机床安装水平。

该发明结构紧凑，体积小，控制方法简单，又实现了机床的多种加工功能，适用于小型复 杂零件的生产，也可用于数控教学实训和模型制作。

附图说明

图1是本发明的立体结构图。

图2是本发明的主轴装置爆炸图。

图3是本发明除主轴装置以外的整体爆炸图。

图4是本发明的局部结构图。

图5是本发明的机床防护装置结构图。

图6是本发明的机床控制原理图。

图7是本发明的Y轴原理图。

图8是本发明的Z轴原理图。

图9是本发明的X轴原理图。

图10是本发明的电源原理图。

图11是本发明的接口板原理图。

图12是本发明的主板原理图。