[发明专利]一种多自由度石膏模型加工机床

说明书

技术领域

本发明涉及模型加工处理机械领域，尤其是一种多自由度石膏模型加工机床，主要用于教学模型制作。

背景技术

在信息时代的当今,现代产品设计中的石膏模型制作已然是产品早期设计中不可替代的步骤,因为模型制作并不是简单地将二维图形转化成三维实体,而是要求设计师直接在三维中思考和创作。而传统模型制作具有方便、快速、经济等优点,至今仍然发挥着现代计算机技术所不可替代的作用和优势。但是截至目前为止，还没有专门的机床装置对石膏模型进行加工。众所周知，工业设计专业的学生几乎每天参与石膏模型制作，全手工的操作过程既浪费了学生的时间，又没能完全发挥学生的创新能力，导致模型制作简易、单一，无法实现更高要求模型制作的规定。因此迫切需要提供一种多自由度石膏模型加工机床，来完成产品石膏模型加工的工作，以积极推动设计专业水平的迅猛发展。

发明内容

本发明针对工业设计、建筑工程专业、艺术雕塑、平面设计等专业特点,提供一种多自由度石膏模型加工机床，用机械代替全手工操作，实现多自由度铣、锯、雕刻、打磨、抛光于一体的石膏模型加工机床，合理利用不同类型的模型及模型制作过程的不同阶段,加工各种曲面及复杂模型，提高学生综合实践能力,重视对学生的实际操作技能和三维实体的造型经验培养。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：一种多自由度石膏模型加工机床，包括升降定位机构、螺母自锁机构、横向进给机构、夹持工作台、床身部分以及刀具部分，所述升降定位机构与螺母自锁机构连接，螺母自锁机构与横向进给机构焊接在一起，横向进给机构通过两个轴承座与夹持工作台连接，刀具部分通过电机定位圆盘与床身部分连接，

所述升降定位机构包括丝杆传动轴、螺母定位盘、手柄、轴承定位块、第一滚动轴承、螺母轴承套以及升降定位导向筒，所述丝杆传动轴固定于螺母定位盘中心，丝杆传动轴与螺母轴承套相啮合，螺母轴承套外侧曲面均匀分布四根手柄，螺母定位盘与底座连接，第一滚动轴承下部分与螺母轴承套相连接，第一滚动轴承与轴承定位块焊接并通过螺钉、螺母与升降定位导向筒连接，通过螺母轴承套与丝杆传动轴配合传递动力给升降定位导向筒，再传递到横向进给机构，使得升降定位机构上下进给的同时实现升降定位机构、横向进给机构、螺母自锁机构、夹持工作台四个机构360°自由度的旋转；丝杆传动轴与升降定位导向筒通过螺母自锁机构实现自锁；

所述螺母自锁机构包括轴套、第四自锁螺母、螺纹丝杆、第一尼龙压片以及定位销，所述轴套与螺纹丝杆连接，第四自锁螺母对称固定于升降定位导向筒的两侧，第一尼龙压片与丝杆传动轴啮合，螺纹丝杆分别穿过升降定位导向筒顶住第一尼龙压片，通过旋转轴套上的定位销压紧第一尼龙压片，进而锁止升降定位机构，抑制升降定位机构的转动；

所述横向进给机构包括第一轴承座、水平横向梯形螺纹丝杆、水平横向定位滑动轴、手轮、左移动支架、直线轴承、支撑板、直线轴承座以及右移动支架，所述手轮与水平横向梯形螺纹丝杆连接，四个直线轴承安装在焊接有直线轴承座的支撑板上，水平横向定位滑动轴穿过四个直线轴承，再通过第一轴承座分别与左移动支架、右移动支架连接，通过旋转手轮实现横向进给机构在水平方向的移动；

所述夹持工作台包括夹持工作台、第二滚动轴承、第二轴承座、支撑定位螺栓筒、定位圆盘、第一连接轴、第一自锁螺母以及第一垫片，第二轴承座通过螺钉与横向进给机构中的第一轴承座连接，第一连接轴穿过支撑定位螺栓筒与第二轴承座连接，通过第一自锁螺母和第一垫片固定夹持工作台，使之前后45°的旋转，定位圆盘上面部分通过焊接与夹持工作台固定，定位圆盘下面部分与第二滚动轴承通过螺栓焊接，螺栓下部分连接第一垫片和第一自锁螺母，控制夹持工作台的水平360°旋转。