專利名稱：自動(dòng)快速換刀電腦雕刻機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域，它涉及一種自動(dòng)快速換刀電腦雕刻機(jī)。
電腦雕刻機(jī)的基本原理是，把在計(jì)算機(jī)上用專業(yè)雕刻CAD/CAM軟件設(shè)計(jì)好的文件或數(shù)據(jù)輸出到數(shù)控雕刻機(jī)，雕刻機(jī)內(nèi)部的控制系統(tǒng)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)按控制數(shù)據(jù)的要求進(jìn)行機(jī)械移動(dòng)，利用刀具旋轉(zhuǎn)切割來(lái)完成雕刻加工，從而得到所需的產(chǎn)品。電腦雕刻機(jī)可以對(duì)金屬和非金屬材料進(jìn)行三維立體雕刻，主要應(yīng)用于廣告標(biāo)牌、裝飾禮品、模具模型和木器加工等行業(yè)。在進(jìn)行實(shí)物雕刻時(shí)，由于形狀的要求，如多種平面、斜面、曲面、溝槽等，要用不同的刀具來(lái)完成，普通的電腦雕刻機(jī)在加工過(guò)程中，往往需要多次手動(dòng)更換刀具，這樣不僅影響了工作效率，而且容易造成差錯(cuò)，使零件質(zhì)量得不到保證。
本實(shí)用新型的目的是為了克服目前電腦雕刻機(jī)手動(dòng)換刀的缺陷，它提供了一種新穎的快速換刀結(jié)構(gòu)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)定位和氣動(dòng)夾頭自動(dòng)從刀座中選取刀具，從而使電腦雕刻機(jī)自動(dòng)快速換刀成為現(xiàn)實(shí)。
自動(dòng)快速換刀電腦雕刻機(jī)的應(yīng)用原理是在雕刻機(jī)的臺(tái)面邊緣位置加裝一個(gè)刀座，刀座主要用于放置備用刀具，一般有4～5個(gè)刀位，每個(gè)刀位的位置其座標(biāo)點(diǎn)為(X1，Y1)、(X2，Y2)、(X3、Y3)……，它們與臺(tái)面座標(biāo)原點(diǎn)(X0，Y0)是相對(duì)確定的。根據(jù)所需加工零件的形狀，預(yù)先由工藝決定使用刀具的規(guī)格和次序，并按工藝要求編寫計(jì)算機(jī)程序。當(dāng)進(jìn)入實(shí)際加工時(shí)，雕刻機(jī)執(zhí)行預(yù)設(shè)程序，工藝步驟為尋找刀位 選擇刀具 切削加工 尋找刀位 更換刀具 切削加工 最終完成加工。在整個(gè)過(guò)程中，由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)雕刻頭的定位(即刀具位置的尋找和雕刻頭的回位)，而刀具的快速夾持是由雕刻頭氣動(dòng)夾頭來(lái)實(shí)現(xiàn)的，氣動(dòng)夾頭的動(dòng)力氣源是普通氣泵。
由于上述技術(shù)特征，本實(shí)用新型利用電腦雕刻機(jī)自身的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、帶有氣動(dòng)夾持裝置的雕刻頭和用于放置刀具的刀座，就可以快速準(zhǔn)確地更換不同規(guī)格的刀具，實(shí)現(xiàn)了雕刻加工復(fù)雜形狀的零件過(guò)程中的自動(dòng)換刀，滿足了提高工作效率和質(zhì)量水平的要求。因此，本實(shí)用新型是在普通三維電腦雕刻機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展創(chuàng)新的結(jié)果，可在應(yīng)用電腦雕刻機(jī)制作時(shí)簡(jiǎn)化操作、提高工效、降低成本，從而增強(qiáng)了電腦雕刻機(jī)的使用效能。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步描述


圖1本實(shí)用新型的示意圖(主視圖)；圖2本實(shí)用新型的示意圖(俯視圖)；圖3本實(shí)用新型刀座的放大圖；圖4本實(shí)用新型刀座的剖視圖。
本實(shí)用新型是一個(gè)帶有氣動(dòng)夾頭的雕刻頭和刀座裝置的三維運(yùn)動(dòng)電腦雕刻機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制可以使雕刻頭進(jìn)行橫向(X方向和Y方向)和縱向(Z方向)的移動(dòng)，雕刻頭通過(guò)氣動(dòng)夾頭夾持刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。刀座裝置由刀座與若干個(gè)固定套組成，用于放置刀具并給予定位。雕刻頭氣動(dòng)夾頭能夠從刀座中更換不同直徑尺寸的刀具，達(dá)到自動(dòng)快速的效果。
作為實(shí)施例的自動(dòng)快速換刀電腦雕刻機(jī)由雕刻機(jī)本體1、工作臺(tái)面2、刀座3、雕刻頭4、氣動(dòng)夾頭5、套6等組成。電腦雕刻機(jī)由計(jì)算機(jī)控制，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)裝置使雕刻頭移動(dòng)，雕刻頭的氣動(dòng)夾頭可以通過(guò)氣源夾持刀具并通過(guò)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，刀座用于放置刀具，其位置(X1，Y1)、(X2，Y2)……與雕刻機(jī)中心位置(X0，Y0)是確定的。加工前根據(jù)零件的形狀制定工藝并編制加工程序存入雕刻機(jī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。加工開(kāi)始后，雕刻頭4執(zhí)行加工程序，第一步雕刻頭移動(dòng)到刀座3上方首先尋找第一只刀具，位置為(X1，Y1)，在氣泵的作用下，氣動(dòng)夾頭5夾持住刀具，按程序?qū)Π惭b在工作臺(tái)面2上的零件7進(jìn)行切削直至完成該規(guī)格刀具的加工。第二步雕刻頭停止旋轉(zhuǎn)，返回刀座(X1，Y1)位置，松開(kāi)夾頭放下第一只刀具，再尋找第二只刀具，位置為(X2，Y2)，夾持刀具后按程序再對(duì)零件進(jìn)行進(jìn)一步的切削直至完成該規(guī)格刀具的加工。第三步、第四步……即是尋找第三只、第四只……刀具再進(jìn)行切削加工，均重復(fù)第二步的過(guò)程。當(dāng)所有預(yù)定程序全部結(jié)束后，就完成了零件的加工。在以上每個(gè)步驟中，雕刻頭氣動(dòng)夾頭返回零件加工時(shí)的位置由計(jì)算機(jī)預(yù)先設(shè)定。為了使刀座具有通用性，刀座上各孔的孔徑大小一致，不同直徑規(guī)格的刀具的放置是通過(guò)內(nèi)徑尺寸與之相同的固定套6來(lái)配合的。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)快速換刀電腦雕刻機(jī)，由三維電腦雕刻機(jī)本體1、工作臺(tái)面2、刀座3、雕刻頭4、氣動(dòng)夾頭5、固定套6等組成。由計(jì)算機(jī)控制可以使雕刻頭進(jìn)行橫向和縱向的移動(dòng)，雕刻頭通過(guò)氣動(dòng)夾頭夾持刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀座用于放置多個(gè)刀具。執(zhí)行預(yù)設(shè)程序后，雕刻頭氣動(dòng)夾頭可以從刀座中更換所需的刀具。
2.一種如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)快速換刀電腦雕刻機(jī)，其特征是雕刻頭4夾持刀具的裝置是氣動(dòng)夾頭5，氣動(dòng)夾頭的夾持力由普通氣泵提供。
3.一種如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)快速換刀電腦雕刻機(jī)，其特征是由刀座3與若干個(gè)固定套6組成的刀座裝置，用于放置刀具并給予定位。刀座上各孔的孔徑大小一致，不同直徑規(guī)格的刀具的放置是通過(guò)內(nèi)徑尺寸與之相同的固定套來(lái)配合的。
專利摘要一種自動(dòng)快速換刀電腦雕刻機(jī)，帶有氣動(dòng)夾頭的雕刻頭和刀座裝置，由計(jì)算機(jī)控制雕刻頭可以進(jìn)行三維方向的移動(dòng)，雕刻頭通過(guò)氣動(dòng)夾頭夾持刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。刀座裝置由刀座與固定套組成，用于放置刀具并給予定位。雕刻頭氣動(dòng)夾頭能夠根據(jù)預(yù)設(shè)程序從刀座中快速準(zhǔn)確地更換不同規(guī)格尺寸的刀具，實(shí)現(xiàn)了雕刻加工復(fù)雜形狀的零件過(guò)程中的自動(dòng)換刀，滿足了效率和質(zhì)量的要求。本實(shí)用新型是在普通電腦雕刻機(jī)基礎(chǔ)上的發(fā)展和創(chuàng)新，可在應(yīng)用電腦雕刻機(jī)時(shí)簡(jiǎn)化操作、提高工效、降低成本，從而增強(qiáng)電腦雕刻機(jī)的使用效能。
文檔編號(hào)B44B1/00GK2695256SQ20042002628
公開(kāi)日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2004年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月14日
發(fā)明者壽姜曄, 潘蓉 申請(qǐng)人:南京威克曼科技實(shí)業(yè)有限公司