自動進(jìn)給的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自動進(jìn)給機(jī)，包括傳動機(jī)構(gòu)、動力源及支撐傳動機(jī)構(gòu)和動力源的機(jī)架，所述傳動機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和彈簧機(jī)構(gòu)，所述彈簧機(jī)構(gòu)包括彈簧導(dǎo)桿，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)固結(jié)于所述彈簧導(dǎo)桿上，所述機(jī)架包括底座，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)下方所述底座上設(shè)有導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)一部分伸入所述導(dǎo)向孔中，緊貼所述導(dǎo)向孔孔壁。本發(fā)明通過設(shè)置彈簧機(jī)構(gòu)，使得與彈簧機(jī)構(gòu)固結(jié)的導(dǎo)向軸緊貼導(dǎo)向孔孔壁運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)刀具沿X軸與Y軸兩個方向的進(jìn)給，即只需要一臺普通電機(jī)便可實(shí)現(xiàn)刀具沿著X軸與Y軸兩個方向進(jìn)給，既簡化了設(shè)備，又降低了成本，且適合非精密復(fù)雜形狀孔的加工。此外，本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，成本低，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】自動進(jìn)給機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動進(jìn)給領(lǐng)域，尤其涉及一種沿著一條連續(xù)可導(dǎo)的封閉軌跡運(yùn)動的自動進(jìn)給機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]自動進(jìn)給顧名思義是指依靠機(jī)械裝置自動完成進(jìn)給運(yùn)動。這一概念常用于數(shù)控加工領(lǐng)域，如方孔的加工，通常采用數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床和加工中心等。方孔的加工過程中，除了鉆頭的Z軸方向的進(jìn)給外，還需要X軸與Y軸方向的進(jìn)給以實(shí)現(xiàn)到刀具沿著方孔輪廓線走刀加工成方孔。采用數(shù)控設(shè)備加工方孔具有精度高、自動化程度高以及對操作人員專業(yè)素養(yǎng)要求較高的特點(diǎn)。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)X軸與Y軸方向的進(jìn)給，數(shù)控設(shè)備通常采用兩臺不同方向進(jìn)給的步進(jìn)電機(jī)/伺服電機(jī)，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀孔的加工。由于步進(jìn)電機(jī)/伺服電機(jī)價格昂貴，使得數(shù)控設(shè)備制作成本高；由于數(shù)控設(shè)備通常是以編程方式實(shí)現(xiàn)進(jìn)給控制，對操作人員專業(yè)素養(yǎng)要求較高，使得數(shù)控設(shè)備使用成本高；由于數(shù)控設(shè)備通常結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障概率高，使得數(shù)控設(shè)備維護(hù)成本高。故數(shù)控設(shè)備加工復(fù)雜形狀孔的成本極高。尤其是當(dāng)加工孔為非精密孔時，采用這種方式加工，是十分不合算的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中自動進(jìn)給加工孔的過程中，加工設(shè)備制作、使用及維護(hù)成本高，需要兩臺步進(jìn)電機(jī)/伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)X軸與Y軸方向進(jìn)給的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提出自動進(jìn)給機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單緊湊，成本低且維護(hù)方便，僅需要一臺普通電機(jī)便可實(shí)現(xiàn)X軸與Y軸方向進(jìn)給。
[0005]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種自動進(jìn)給機(jī)，包括傳動機(jī)構(gòu)、動力源及支撐傳動機(jī)構(gòu)和動力源的機(jī)架，所述傳動機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和彈簧機(jī)構(gòu)，所述彈簧機(jī)構(gòu)包括彈簧導(dǎo)桿，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)固結(jié)于所述彈簧導(dǎo)桿上，所述機(jī)架包括底座，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)下方所述底座上設(shè)有導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)一部分伸入所述導(dǎo)向孔中，緊貼所述導(dǎo)向孔孔壁。
[0007]進(jìn)一步的，所述彈簧機(jī)構(gòu)還包括與所述彈簧導(dǎo)桿外徑相適配的導(dǎo)桿軸承座、固結(jié)于所述彈簧導(dǎo)桿一端的軸承套筒及位于所述導(dǎo)桿軸承座與所述軸承套筒之間的彈簧。
[0008]進(jìn)一步的，所述彈簧導(dǎo)桿位于所述導(dǎo)桿軸承座與所述軸承套筒之間的部分包裹于所述彈簧內(nèi)部，所述彈簧的內(nèi)表面與所述彈簧導(dǎo)桿的外表面之間留有間隙。
[0009]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向軸和導(dǎo)向板，所述導(dǎo)向板靠近所述軸承套筒一端處設(shè)有軸肩，所述導(dǎo)向板于所述軸肩處與所述導(dǎo)向軸緊固連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)向軸一端穿過所述軸承套筒，另一端伸入所述導(dǎo)向孔中，且端點(diǎn)處設(shè)有滾動軸承，所述滾動軸承緊貼所述導(dǎo)向孔孔壁。
[0011]優(yōu)選為，所述動力源包括電機(jī)，所述電機(jī)輸出軸上設(shè)有軸套。[0012]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)桿軸承座通過固結(jié)于所述導(dǎo)桿軸承座上的直角連接板與所述軸套相連接。
[0013]進(jìn)一步的，所述機(jī)架還包括設(shè)于所述導(dǎo)向孔兩側(cè)的帶座光軸、設(shè)于電機(jī)兩側(cè)的直線軸承及緊固板。
[0014]進(jìn)一步的，所述電機(jī)和所述直線軸承固結(jié)于所述緊固板上。
[0015]進(jìn)一步的，所述帶座光軸外徑與所述直線軸承內(nèi)徑相適配。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明通過設(shè)置彈簧機(jī)構(gòu)，使得與彈簧機(jī)構(gòu)固結(jié)的導(dǎo)向軸緊貼導(dǎo)向孔孔壁運(yùn)動，導(dǎo)向軸帶動連接板上的刀具沿與導(dǎo)向孔孔壁形狀一致連續(xù)可導(dǎo)的封閉軌跡運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)刀具沿X軸與Y軸兩個方向的進(jìn)給，即只需要一臺普通電機(jī)便可實(shí)現(xiàn)刀具沿著X軸與Y軸兩個方向進(jìn)給，既簡化了設(shè)備，又降低了成本，且適合非精密復(fù)雜形狀孔的加工。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的自動進(jìn)給機(jī)的正視圖；
[0018]圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的自動進(jìn)給機(jī)的側(cè)視圖；
[0019]圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的自動進(jìn)給機(jī)的俯視圖；
[0020]圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的自動進(jìn)給機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0021]圖5是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的自動進(jìn)給機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的B-B面剖視圖；
[0022]圖6是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的自動進(jìn)給機(jī)方孔底座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的自動進(jìn)給機(jī)三角形孔底座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:
[0025]1、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；11、導(dǎo)向軸；12、導(dǎo)向板；13、滾動軸承；2、彈簧機(jī)構(gòu)；21、彈簧導(dǎo)桿；22、導(dǎo)桿軸承座；23、軸承套筒；24、彈簧；25、直角連接板；3、底座；31、導(dǎo)向孔；32、帶座光軸；33、直線軸承；34、緊固板；4、電機(jī)；41、軸套。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0027]實(shí)施例1，醫(yī)用吊塔供應(yīng)柱方孔加工。
[0028]圖1-6是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】I提供的自動進(jìn)給機(jī)及其部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]一種自動進(jìn)給機(jī)，包括傳動機(jī)構(gòu)、動力源及支撐傳動機(jī)構(gòu)和動力源的機(jī)架。
[0030]進(jìn)給方向的調(diào)節(jié)。進(jìn)給方向的調(diào)節(jié)是通過傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，傳動機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu)I和彈簧機(jī)構(gòu)2。
[0031]如圖4所示，彈簧機(jī)構(gòu)2包括彈簧導(dǎo)桿21、與彈簧導(dǎo)桿21外徑相適配的導(dǎo)桿軸承座22、固結(jié)于彈簧導(dǎo)桿21 —端的軸承套筒23及位于導(dǎo)桿軸承座22與軸承套筒23之間的彈黃24。
[0032]彈簧導(dǎo)桿21位于導(dǎo)桿軸承座22與軸承套筒23之間的部分包裹于彈簧24內(nèi)部，彈簧24的內(nèi)表面與彈簧導(dǎo)桿21的外表面之間留有間隙,彈簧24 —端與導(dǎo)桿軸承座22相接觸，另一端與軸承套筒23相接觸。由于彈簧24張力的作用，使得軸承套筒23向遠(yuǎn)離導(dǎo)桿軸承座22方向運(yùn)動，同時由于與軸承套筒23的彈簧導(dǎo)桿21的外徑與導(dǎo)桿軸承座22內(nèi)徑相適配，使得軸承套筒23向遠(yuǎn)離導(dǎo)桿軸承座22方向做直線運(yùn)動。
[0033]導(dǎo)桿軸承座22通過固結(jié)于導(dǎo)桿軸承座22上的直角連接板25與軸套41相連接，軸套41與電機(jī)4相連。由于直角連接板25將導(dǎo)桿軸承座22與電機(jī)4輸出軸上的軸套41連為一體，使得電機(jī)4輸出軸帶動整個彈簧機(jī)構(gòu)2繞其中軸線轉(zhuǎn)動。此時，軸承套筒23及與軸承套筒23固結(jié)的彈簧導(dǎo)桿21，既隨著電機(jī)4輸出軸繞其中軸線轉(zhuǎn)動，又在彈簧24張力的作用下做遠(yuǎn)離導(dǎo)桿軸承座22的直線運(yùn)動，此運(yùn)動也可以看成做遠(yuǎn)離電機(jī)4中軸線的直線運(yùn)動，即軸承套筒23和彈簧導(dǎo)桿21做平面運(yùn)動。
[0034]如圖4所示，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)I包括導(dǎo)向軸11和導(dǎo)向板12，導(dǎo)向板12靠近軸承套筒23一端處設(shè)有軸肩，導(dǎo)向板12于軸肩處與導(dǎo)向軸11緊固連接，導(dǎo)向軸11 一端穿過軸承套筒23，另一端伸入導(dǎo)向孔31中，且另一端端點(diǎn)處設(shè)有滾動軸承13。由于導(dǎo)向軸11和導(dǎo)向板12連為一體，故導(dǎo)向軸11和導(dǎo)向板12運(yùn)動一致，又由于導(dǎo)向軸11軸承套筒23緊固連接或過盈配合，故導(dǎo)向軸11、導(dǎo)向板12和軸承套筒23運(yùn)動一致，做平面運(yùn)動。
[0035]導(dǎo)向機(jī)構(gòu)I下方底座3上設(shè)有導(dǎo)向孔31，呈方孔狀，導(dǎo)向孔31位于電機(jī)4中軸線正下方或其附近。由于導(dǎo)向軸11與軸承套筒23運(yùn)動一致，故導(dǎo)向軸11既做繞著電機(jī)4輸出軸中軸線的轉(zhuǎn)動，又做遠(yuǎn)離電機(jī)4輸出軸中軸線的平動。遠(yuǎn)離電機(jī)4輸出軸中軸線的平動使得滾動軸承13緊貼導(dǎo)向孔31孔壁，沿著方形導(dǎo)向孔31孔壁運(yùn)動。選取參考坐標(biāo)系為右手坐標(biāo)系，導(dǎo)向軸11沿方形導(dǎo)向孔31運(yùn)動孔壁時，由方形孔形狀決定，導(dǎo)向軸11既有X軸方向的直線運(yùn)動，又有Y軸方向的直線運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)X軸與Y軸兩個方向進(jìn)給。故自動進(jìn)給方向的調(diào)節(jié)是通過導(dǎo)向孔31的形狀改變實(shí)施的，導(dǎo)向孔31的形狀不同，自動進(jìn)給方向也不同。
[0036]由于導(dǎo)向軸11與導(dǎo)向板12運(yùn)動一致，故導(dǎo)向軸11會帶動導(dǎo)向板12上的刀具，如銑刀，在醫(yī)用吊塔供應(yīng)柱加工出相應(yīng)的方孔，刀具運(yùn)動的軌跡與導(dǎo)向軸11沿方形導(dǎo)向孔31孔壁運(yùn)動的軌跡保持一致。
[0037]進(jìn)給速度的調(diào)節(jié)，旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)可以采用電機(jī)4配合變速箱/減速箱的方式實(shí)現(xiàn)；當(dāng)轉(zhuǎn)速固定時，也可以直接采用減速電機(jī)實(shí)現(xiàn)。
[0038]機(jī)架包括底座3、設(shè)于導(dǎo)向孔兩側(cè)的帶座光軸32、設(shè)于電機(jī)4兩側(cè)的直線軸承33及緊固板34，電機(jī)4和直線軸承33固結(jié)于緊固板34上，帶座光軸32外徑與直線軸承33內(nèi)徑相適配。機(jī)架除了支撐傳動機(jī)構(gòu)和動力源的作用外，當(dāng)需要調(diào)節(jié)緊固板34與底座3之間的高度時，可以通過適當(dāng)調(diào)整帶座光軸32與直線軸承33之間的滑動配合實(shí)現(xiàn)高度調(diào)節(jié)，如通過螺紋的擰入或擰出調(diào)節(jié)。
[0039]實(shí)施例2，三角形孔加工。
[0040]實(shí)施例2中傳動機(jī)構(gòu)及動力源與實(shí)施例1中的傳動機(jī)構(gòu)及動力源保持一致。與實(shí)施例I不同之處在于:機(jī)架包括底座3、設(shè)于導(dǎo)向孔兩側(cè)的帶座光軸32、設(shè)于電機(jī)4兩側(cè)的直線軸承33及緊固板34，底座3上設(shè)有三角形導(dǎo)向孔31。此時，導(dǎo)向板12上的刀具運(yùn)動的軌跡與導(dǎo)向軸11沿三角形導(dǎo)向孔31孔壁運(yùn)動的軌跡保持一致，從而實(shí)現(xiàn)三角形孔的加工。
[0041]實(shí)施例3，其他形狀孔的加工。
[0042]實(shí)施例3中傳動機(jī)構(gòu)及動力源與實(shí)施例1中的傳動機(jī)構(gòu)及動力源保持一致。與實(shí)施例I不同之處在于:機(jī)架包括底座3、設(shè)于導(dǎo)向孔兩側(cè)的帶座光軸32、設(shè)于電機(jī)4兩側(cè)的直線軸承33及緊固板34，底座3上設(shè)有其他形狀的導(dǎo)向孔31，導(dǎo)向孔31孔壁的輪廓線母線為連續(xù)可導(dǎo)的曲線，該曲線擾度應(yīng)小于導(dǎo)向軸11圓柱體母線擾度。此時，導(dǎo)向板12上的刀具運(yùn)動的軌跡與導(dǎo)向軸11沿其他形狀導(dǎo)向孔31孔壁運(yùn)動的軌跡保持一致。此外，導(dǎo)向孔31內(nèi)部要求能夠容納以導(dǎo)向軸11中軸線與電機(jī)4輸出軸中軸線的最小距離為半徑的圓，即以導(dǎo)向軸11中軸線與電機(jī)4輸出軸中軸線的最小距離為半徑的圓柱體，能放入導(dǎo)向孔31孔中，否則導(dǎo)向軸11難以繞電機(jī)4中心軸在導(dǎo)向孔31中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，否則導(dǎo)向軸11無旋轉(zhuǎn)空間，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動將被卡死。上述最小距離是指彈簧24處于縮緊狀態(tài)時，導(dǎo)向軸11中軸線與電機(jī)4輸出軸中軸線之間的距離。
[0043]本發(fā)明是通過優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述的，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實(shí)施例進(jìn)行各種改變或等效替換。本發(fā)明不受此處所公開的具體實(shí)施例的限制，其他落入本申請的權(quán)利要求內(nèi)的實(shí)施例都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種自動進(jìn)給機(jī)，包括傳動機(jī)構(gòu)、動力源及支撐傳動機(jī)構(gòu)和動力源的機(jī)架，其特征在于:所述傳動機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(I)和彈簧機(jī)構(gòu)(2)，所述彈簧機(jī)構(gòu)(2)包括彈簧導(dǎo)桿(21)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(I)固結(jié)于所述彈簧導(dǎo)桿(21)上，所述機(jī)架包括底座(3)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(I)下方所述底座(3)上設(shè)有導(dǎo)向孔(31)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(I) 一部分伸入所述導(dǎo)向孔(31)中，緊貼所述導(dǎo)向孔(31)孔壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動進(jìn)給機(jī)，其特征在于，所述彈簧機(jī)構(gòu)(2)還包括與所述彈簧導(dǎo)桿(21)外徑相適配的導(dǎo)桿軸承座(22)、固結(jié)于所述彈簧導(dǎo)桿(21) —端的軸承套筒(23)及位于所述導(dǎo)桿軸承座(22)與所述軸承套筒(23)之間的彈簧(24)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動進(jìn)給機(jī)，其特征在于，所述彈簧導(dǎo)桿(21)位于所述導(dǎo)桿軸承座(22)與所述軸承套筒(23)之間的部分包裹于所述彈簧(24)內(nèi)部，所述彈簧(24)的內(nèi)表面與所述彈簧導(dǎo)桿(21)的外表面之間留有間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動進(jìn)給機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(I)包括導(dǎo)向軸(11)和導(dǎo)向板(12)，所述導(dǎo)向板(12)靠近所述軸承套筒(23) —端處設(shè)有軸肩，所述導(dǎo)向板(12)于所述軸肩處與所述導(dǎo)向軸(11)緊固連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的自動進(jìn)給機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)向軸(11)一端穿過所述軸承套筒(23)，另一端伸入所述導(dǎo)向孔(31)中，且另一端端點(diǎn)處設(shè)有滾動軸承(13)，所述滾動軸承(13)緊貼所述導(dǎo)向孔(31)孔壁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動進(jìn)給機(jī)，其特征在于，所述動力源包括電機(jī)(4)，所述電機(jī)(4)輸出軸上設(shè)有軸套(41)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的自動進(jìn)給機(jī)，其特征在于，所述導(dǎo)桿軸承座(22)通過固結(jié)于所述導(dǎo)桿軸承座(22)上的直角連接板(25)與所述軸套(41)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的自動進(jìn)給機(jī)，其特征在于，所述機(jī)架還包括設(shè)于所述導(dǎo)向孔兩側(cè)的帶座光軸(32)、設(shè)于電機(jī)(4)兩側(cè)的直線軸承(33)及緊固板(34)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動進(jìn)給機(jī)，其特征在于，所述電機(jī)(4)和所述直線軸承(33)固結(jié)于所述緊固板(34)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動進(jìn)給機(jī)，其特征在于，所述帶座光軸(32)外徑與所述直線軸承(33)內(nèi)徑相適配。
【文檔編號】B23Q5/28GK103894863SQ201210579785
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
【發(fā)明者】鄭濤 申請人:北京誼安醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司