[发明专利]一种教学仿真型龙门刨床

说明书

技术领域

本发明属于龙门刨床技术领域，具体来说涉及一种教学仿真型龙门刨床。

背景技术

龙门刨床是机械行业中不可缺少的部分，独特的机床特点具有不可替代作用。主要表现在对体积较大，不易移动的零件余量去除效果较好，不但操作灵活、方便，而且生产效率较高。

由于生产型龙门刨床存在价格高昂、体积庞大等现象，应用于职业院校的教学，会带来经济负担，不能有效的发挥出机床的实用效能，易造成资源浪费。

教学型龙门刨床的研制可以有效的解决这一难题，通过对龙门刨床的仿真运动来帮助师生走出传统单调的理论讲教，推进理论与实践立体式教学模式发展。

教学型龙门刨床的研制技术难点主要有：如何有效实现垂直刀架的灵活控制、横梁的垂直升、降运动及水平刀架的运动方式，合理优化机械结构使其具有完善的教学实用性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种教学仿真型龙门刨床。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种教学仿真型龙门刨床，包括底座、工作台、横梁、立柱、侧刀架、垂直刀架、顶梁，底座上设有导轨以及丝杠，工作台通过导轨以及丝杠副安装在底座上，以使工作台在丝杠副的驱动下可沿导轨前后运动；底座的两侧分别固定左立柱和右立柱，顶梁水平架设在左立柱和右立柱的顶端；左立柱和右立柱上设有导轨，横梁水平安装在左立柱和右立柱的导轨上；横梁上设置有水平导轨，在水平导轨上安装有左垂直刀架和右垂直刀架；在横梁下方的左立柱和右立柱的导轨上分别安装有左侧刀架和右侧刀架；

所述教学仿真型龙门刨床还包括：驱动垂直刀架在横梁的导轨上运动的垂直刀架平移驱动机构、驱动横梁在立柱的导轨上运动的横梁垂直升降驱动机构、驱动侧刀架在立柱的导轨上运动的侧刀架垂直升降驱动机构；

所述垂直刀架平移驱动机构，包括水平丝杠、第一光轴和第二光轴，水平丝杠水平固定在横梁上，第一光轴和第二光轴通过轴承座水平可旋转的固定在横梁上，第一光轴的一端设置有第一齿轮，第二光轴的同侧端设置有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮与一双联齿轮相啮合，双联齿轮固定在转轴上，转轴与电机的输出轴连接；第一光轴上设置有第三齿轮，第三齿轮通过键与第一光轴上的长键槽配合，第二光轴上设置有第四齿轮，第四齿轮通过键与第二光轴上的长键槽配合；水平丝杠上设置有第五齿轮和第六齿轮，水平丝杠上的第五齿轮通过第一U型槽与第一光轴上的第三齿轮啮合，水平丝杠上的第六齿轮通过第二U型槽与第二光轴上的第四齿轮啮合；第一U型槽与左垂直刀架固定连接，第二U型槽和右垂直刀架固定连接；

所述横梁垂直升降驱动机构，包括横轴、左竖直丝杠和右竖直丝杠，左竖直丝杠和右竖直丝杠分别竖直可旋转地设置在左立柱和右立柱上，所述横轴通过轴承座水平设置在立柱顶端的顶梁上，且横轴的两端分别与左竖直丝杠和右竖直丝杠的顶端通过锥齿轮啮合连接，横轴上固定设置有一链轮；所述左竖直丝杠和右竖直丝杠分别设置丝杠螺母，螺母与横梁固定连接；

所述侧刀架垂直升降驱动机构，在左侧刀架和右侧刀架上固定设置步进电机，在左立柱和右立柱上分别竖直固定设置丝杠，丝杠的两端固定设置在立柱上，丝杠上设置有螺母齿轮，螺母齿轮与步进电机输出轴上的传动齿轮啮合，且传动齿轮和螺母齿轮的外围设置有齿轮挡圈。

在上述技术方案中，双联齿轮包括左齿轮和右齿轮，左齿轮和右齿轮齿数相等、直径相等，左齿轮和右齿轮同轴间隔固定设置，第一齿轮与双联齿轮的右齿轮啮合，第二齿轮与双联齿轮的左齿轮啮合。

在上述技术方案中，第一光轴上的长键槽的长度等于第一光轴总长的1/2，第二光轴上的长键槽的长度等于第二光轴总长的1/2；第一光轴上的长键槽设置在第一光轴的左侧，第二光轴上的长键槽设置在第二光轴的右侧。

在上述技术方案中，左竖直丝杠和右竖直丝杠旋向相反。

在上述技术方案中，左竖直丝杠和右竖直丝杠的顶端通过轴承固定在顶梁上。

所述横梁垂直升降驱动机构的运行方法如下：

电机正转带动双联齿轮旋转，双联齿轮的左齿轮和右齿轮分别与第二齿轮和第一齿轮啮合，驱动第一光轴与第二光轴同时转动，第三齿轮与第五齿轮、以及第四齿轮与第六齿轮在U型槽的限制作用下啮合，同时第三齿轮与第四齿轮分别通过键与键槽的配合来实现自身的周向旋转，同时在固定水平丝杠做导向的作用下实现两个U型槽刀带动两个垂直刀架同时水平运动；