《用于碳纤维复合材料铣钻加工的专用机床.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用于碳纤维复合材料铣钻加工的专用机床.pdf（9页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410689434.7 (22)申请日 2014.11.26 B23Q 5/40(2006.01) B23Q 11/00(2006.01) B23Q 3/08(2006.01) B08B 15/04(2006.01) (71)申请人 集美大学 地址 361021 福建省厦门市集美区银江路 185 号 (72)发明人 许志龙 陈树旺 杨小璠 刘菊东 吴碧金 侯达盘 程龙 (74)专利代理机构 厦门市新华专利商标代理有 限公司 35203 代理人 朱凌 (54) 发明名称 用于碳纤维复合材料铣钻加工的专用机床 (57) 摘要 本发明公开。
2、了一种用于碳纤维复合材料铣钻 加工的专用机床， 专用机床包括机床本体、 单动力 源三轴进给机构、 真空吸盘专用夹具、 负压吸尘装 置， 该专用机床内部的置有齿轮变向传动机构， 可 以仅用一个驱动电机的驱动实现 x、 y、 z 三个方向 的直线进给， 减少了电机使用数量， 简化了进给系 统， 进给稳定可靠 ； 专用机床采用真空吸盘专用 夹具来装夹工件， 定位简单， 操作方便 ； 机床主轴 上配有负压吸尘装置， 可将加工过程中产生的粉 尘及时吸取回收， 避免工作环境的污染， 保证工作 人员的健康和机器设备的良好运行。 该专用机床， 结构简单， 使用方便， 适用于碳纤维薄板的铣钻加 工。 (51)I。
3、nt.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 (10)申请公布号 CN 104440350 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104440350 A 1/1 页 2 1. 一种用于碳纤维复合材料铣钻加工的专用机床， 其特征在于 ： 包括机床本体、 单动 力源三轴进给机构、 真空吸盘专用夹具、 负压吸尘装置 ； 所述的机床本体包括机床底座和主 轴 ； 所述的单动力源三轴进给机构置于机床底座上方 ； 所述的真空吸盘夹具安装在单动力 源三轴进给机构的上平面 ； 所述的负压吸尘装置安装在机床主轴上。 2. 根据权利要求。
4、 1 所述的用于碳纤维复合材料铣钻加工的专用机床， 其特征在于 ： 所 述的单动力源三轴进给机构包括伺服电机、 三位滑动齿轮机构、 齿轮变向传动机构 ； 所述的 三位滑动齿轮机构其输入端与作为单动力源的伺服电机连接， 其输出端有三个输出位置， 分别是 X 位、 Y 位、 Z 位 ； 所述的齿轮变向传动机构包括 X 方向传动齿轮机构， Y 方向双锥齿 轮变向传动机构、 Z 方向单锥齿轮变向传动机构、 载物平台、 X 方向传动齿轮平台、 Y 方向双 锥齿轮变向传动平台、 Z 方向单锥齿轮变向传动平台， 所述的 X 方向传动齿轮机构下端与三 位滑动齿轮机构的 X 位连接且上端与 X 方向传动齿轮平台。
5、螺接， Y 方向双锥齿轮变向传动 机构下端与三位滑动齿轮机构的Y位连接且上端与Y方向双锥齿轮变向传动平台螺接， Z方 向单锥齿轮变向传动机构上端与三位滑动齿轮机构的Z位连接且下端与Z方向单锥齿轮变 向传动平台螺接 ； 所述的载物平台与 X 方向传动齿轮平台螺栓连接 ； 所述的 X 方向传动齿 轮平台、 Y 方向双锥齿轮变向传动平台和 Z 方向单锥齿轮变向传动平台相互垂直层叠放置。 3. 根据权利要求 1 所述的用于碳纤维复合材料铣钻加工的专用机床， 其特征在于 ： 所 述的真空吸盘专用夹具包括夹具本体、 真空吸盘和气泵系统 ； 所述的真空吸盘以阵列形式 均匀布置在夹具本体上表面， 每个吸盘具有。
6、开启与闭合两种状态 ； 所述的气泵系统与真空 吸盘进行个体连接。 4. 根据权利要求 1 所述的用于碳纤维复合材料铣钻加工的专用机床， 其特征在于 ： 所 述的负压吸尘装置包含负压隔离罩、 负压发生装置和粉尘收集装置 ； 所述的负压隔离罩安 装在机床主轴上， 可覆盖机床的加工范围 ； 所述的负压发生装置位于机床内部， 其输入端与 负压隔离罩连接， 在负压隔离罩内形成负压 ； 所述的粉尘收集装置与负压发生装置的输出 端连接， 收集吸取的粉尘。 权 利 要 求 书 CN 104440350 A 2 1/3 页 3 用于碳纤维复合材料铣钻加工的专用机床 技术领域 0001 本发明专利涉及机床领域， 。
7、特别是涉及一种用于碳纤维复合材料铣钻加工的专用 机床。 背景技术 0002 机械设备在各种加工过程中占有重要地位， 特别是铣床。目前许多立式铣床通 常使用三个电机控制在 X、 Y、 Z 三个方向的进给运动， 造成很大的浪费。另外， 许多铣床 适用于各种零件加工， 通用性强， 范围广， 但是在许多特定的加工领域这种通用型的机床 无疑不适合对特殊工件进行加工， 而且在机床的功能上造成了很大的浪费。如公开号为 CN102000859A 的中国专利， 其提到的铣床采用三方向分别驱动的进给方式， 机床的专用性 很差。 发明内容 0003 本发明专利主要目的是解决现有技术问题， 提供一种用于碳纤维复合材料。
8、铣钻加 工的专用机床， 可以实现机床结构简化， 定位及装夹方便， 同时该机床可以避免工作环境的 污染， 保证工作人员的健康和机器设备的良好运行。 0004 本发明专利的技术方案是 ： 一种用于碳纤维复合材料铣钻加工的专用机床， 其特征在于 ： 包括机床本体、 单动力源 三轴进给机构、 真空吸盘专用夹具、 负压吸尘装置 ； 所述的机床本体包括机床底座和主轴 ； 所述的单动力源三轴进给机构置于机床底座上方 ； 所述的真空吸盘夹具安装在单动力源三 轴进给机构的上平面 ； 所述的负压吸尘装置安装在机床主轴上。 所述的单动力源三轴进给机构包括伺服电机、 三位滑动齿轮机构、 齿轮变向传动机构 ； 所述的三。
9、位滑动齿轮机构其输入端与作为单动力源的伺服电机连接， 其输出端有三个输出 位置， 分别是 X 位、 Y 位、 Z 位 ； 所述的齿轮变向传动机构包括 X 方向传动齿轮机构， Y 方向双 锥齿轮变向传动机构、 Z 方向单锥齿轮变向传动机构、 载物平台、 X 方向传动齿轮平台、 Y 方 向双锥齿轮变向传动平台和 Z 方向单锥齿轮变向传动平台， 其 X 方向传动齿轮机构下端与 三位滑动齿轮机构的 X 位连接且上端与 X 方向传动齿轮平台螺接， Y 方向双锥齿轮变向传 动机构下端与三位滑动齿轮机构的 Y 位连接且上端与 Y 方向双锥齿轮变向传动平台螺接， Z 方向单锥齿轮变向传动机构上端与三位滑动齿轮。
10、机构的 Z 位连接且下端与 Z 方向单锥齿 轮变向传动平台螺接 ； 所述的载物平台与 X 方向传动齿轮平台螺栓连接 ； 所述的 X 方向传 动齿轮平台、 Y 方向双锥齿轮变向传动平台和 Z 方向单锥齿轮变向传动平台， 相互垂直层叠 放置。 0005 所述的真空吸盘专用夹具包括夹具本体、 真空吸盘和气泵系统 ； 所述的真空吸盘 以阵列形式均匀布置在夹具本体上表面， 每个吸盘具有开启与闭合两种状态 ； 所述的气泵 系统与真空吸盘进行个体连接。 0006 所述的负压吸尘装置包含负压隔离罩、 负压发生装置和粉尘收集装置 ； 所述的负 说 明 书 CN 104440350 A 3 2/3 页 4 压隔离。
11、罩安装在机床主轴上， 可覆盖机床的加工范围 ； 所述的负压发生装置位于机床内部， 其输入端与负压隔离罩连接， 在负压隔离罩内形成负压 ； 所述的粉尘收集装置与负压发生 装置的输出端连接， 收集吸取的粉尘。 0007 与现有技术相比， 上述技术方案具有以下优点 ： 1由于本发明采用单动力源三轴进给机构， 由一个伺服电机驱动进给平台沿 X、 Y、 Z 三 个方向进给， 机床专用性提高， 减少驱动电机的数量， 架构简单， 成本较低。 0008 2 由于本发明机床自带负压吸尘装置， 可减少碳纤维复合材料的加工过程中的粉 尘污染， 保护工作人员身体健康 ； 3 由于本发明设有特殊的真空吸盘专用夹具， 可。
12、实现快速定位装夹， 降低加工时限， 提 高了生产效率。 0009 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。 附图说明 0010 图 1 是本发明专利的整体结构示意图 ； 图 2 是本发明专利的整体侧视图 ； 图 3 是本发明专利的单动力源三轴进给机构示意图 ； 图 4 是本发明专利真空吸盘专用夹具的结构示意图 ； 图 5 是本发明专利负压吸尘装置的结构示意图。 具体实施方式 0011 如图 1、 2 所示， 本发明专利是一种用于碳纤维复合材料铣钻加工的专用机床， 它 包括机床本体 1、 单动力源三轴进给机构 2、 真空吸盘专用夹具 3、 负压吸尘装置 4。 0012 所述的单动力源三轴。
13、进给机构 2 置于机床本体 1 上， 真空吸盘专用夹具 3 安装在 单动力源三轴进给机构 2 的齿轮变向传动机构 23 上， 负压吸尘装置 4 安装在机床本体 1 上 的主轴上且位于真空吸盘专用夹具 3 的上方。 0013 结合图 3 单动力源三轴进给机构示意图， 单动力源三轴进给机构 2 包括伺服电机 21、 三位滑动齿轮机构 22、 齿轮变向传动机构 23。所述的伺服电机 21 通过联轴器与三位滑 动齿轮机构 22 连接。所述的齿轮变向传动机构 23 包括 X 方向传动齿轮机构 231、 Y 方向 双锥齿轮变向传动机构 232、 Z 方向单锥齿轮变向传动机构 233、 载物平台 234、 。
14、X 方向传动 齿轮平台 235、 Y 方向双锥齿轮变向传动平台 236、 Z 方向单锥齿轮变向传动平台 237 ； 所述 的 X 方向传动齿轮机构 231 的下端与三位滑动齿轮机构 22 中的 X 位连接且上端与 X 方向 传动齿轮平台 235 连接， Y 方向双锥齿轮变向传动机构 232 的下端与三位滑动齿轮机构 22 中的 Y 位连接且上端与 Y 方向双锥齿轮变向传动平台 236 螺接， Z 方向单锥齿轮变向传动 机构 233 的下端与三位滑动齿轮机构 22 中的 Z 位连接且上端与 Z 方向单锥齿轮变向传动 平台 237 螺接 ； 所述的 X 方向传动齿轮平台 235 位于 Y 方向双锥。
15、齿轮变向传动平台 236 上 方且与 Y 方向双锥齿轮变向传动平台 236 垂直。所述的 Y 方向双锥齿轮变向传动平台 236 位于 Z 方向单锥齿轮变向传动平台 237 上方且与 Z 方向单锥齿轮变向传动平台 237 垂直， 即所述的 X 方向传动齿轮平台 235、 Y 方向双锥齿轮变向传动平台 236 和 Z 方向单锥齿轮变 向传动平台 237 相互垂直层叠放置。 说 明 书 CN 104440350 A 4 3/3 页 5 0014 参照图 4， 示出了本发明专利真空吸盘专用夹具的结构示意图， 真空吸盘专用夹具 3 包括夹具本体 31、 多个真空吸盘 32 和气泵系统 33。所述的多个真。
16、空吸盘 32 以阵列形式 均匀安装在夹具本体 31 上表面且吸嘴朝上， 真空吸盘 32 通过管道与气泵系统 33 连通， 每 个吸盘具有开启与闭合两种状态。 0015 参照图 5， 示出了本发明专利负压吸尘装置的结构示意图， 负压吸尘装置 4 包括负 压隔离罩 41、 负压发生装置 42 和粉尘收集装置 43。所述的负压隔离罩 41 安装在机床本体 1 上的主轴上并通过管道与负压发生装置 42 连接， 粉尘收集装置 43 安装在负压发生装置 42 的一侧且与负压发生装置 42 的出口连通。本负压吸尘装置 4 在负压隔离罩 41 内形成负 压， 通过粉尘收集装置 43 收集吸取的粉尘。 0016。
17、 本发明的加工方法 ： 1、 将工件放置在真空吸盘专用夹具 3 上通过真空吸盘 32 快速装夹。 0017 2、 通过单动力源三轴进给机构 2 中的伺服电机 21 带动三位滑动齿轮机构 22 分别 驱动 X 方向传动齿轮机构 231、 Y 方向双锥齿轮变向传动机构 232 和 Z 方向单锥齿轮变向传 动机构 233， 实现齿轮变向传动机构 23 的 X、 Y、 Z 三个方向的进给运动， 可对加工材料进行 平面切削和钻孔加工 ； 同时， 布置在机床主轴上的负压吸尘装置 4 将加工过程中产生的粉 尘通过负压发生装置 42 吸取到粉尘收集装置 43 中， 可降低加工场所的粉尘污染。 0018 综上，。
18、 本发明专利实施例提供的用于碳纤维复合材料铣钻加工的专用机床， 使得 机床更简单， 操作更加方便， 满足碳纤维薄板的专业加工要求。 0019 本发明的重点是 ： 采用了可沿 X、 Y、 Z 三个方向进给的单动力源三轴进给机构。 0020 对于本领域的一般技术人员， 依据本发明专利的思想， 在具体实施方式及应用范 围上均会有改变之处， 综上所述， 本说明书内容不应理解为对本发明专利的限制。 说 明 书 CN 104440350 A 5 1/4 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 104440350 A 6 2/4 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 104440350 A 7 3/4 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104440350 A 8 4/4 页 9 图 5 说 明 书 附 图 CN 104440350 A 9 。