專利名稱：自動快速換刀電腦雕刻機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬機電一體化技術領域，它涉及一種自動快速換刀電腦雕刻機。
電腦雕刻機的基本原理是，把在計算機上用專業(yè)雕刻CAD/CAM軟件設計好的文件或數(shù)據(jù)輸出到數(shù)控雕刻機，雕刻機內(nèi)部的控制系統(tǒng)對接收到的數(shù)據(jù)進行處理，控制步進電機或伺服電機按控制數(shù)據(jù)的要求進行機械移動，利用刀具旋轉切割來完成雕刻加工，從而得到所需的產(chǎn)品。電腦雕刻機可以對金屬和非金屬材料進行三維立體雕刻，主要應用于廣告標牌、裝飾禮品、模具模型和木器加工等行業(yè)。在進行實物雕刻時，由于形狀的要求，如多種平面、斜面、曲面、溝槽等，要用不同的刀具來完成，普通的電腦雕刻機在加工過程中，往往需要多次手動更換刀具，這樣不僅影響了工作效率，而且容易造成差錯，使零件質(zhì)量得不到保證。
本實用新型的目的是為了克服目前電腦雕刻機手動換刀的缺陷，它提供了一種新穎的快速換刀結構，應用計算機定位和氣動夾頭自動從刀座中選取刀具，從而使電腦雕刻機自動快速換刀成為現(xiàn)實。
自動快速換刀電腦雕刻機的應用原理是在雕刻機的臺面邊緣位置加裝一個刀座，刀座主要用于放置備用刀具，一般有4～5個刀位，每個刀位的位置其座標點為(X1，Y1)、(X2，Y2)、(X3、Y3)……，它們與臺面座標原點(X0，Y0)是相對確定的。根據(jù)所需加工零件的形狀，預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算機程序。當進入實際加工時，雕刻機執(zhí)行預設程序，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。在整個過程中，由計算機實現(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夾頭來實現(xiàn)的，氣動夾頭的動力氣源是普通氣泵。
由于上述技術特征，本實用新型利用電腦雕刻機自身的計算機系統(tǒng)、帶有氣動夾持裝置的雕刻頭和用于放置刀具的刀座，就可以快速準確地更換不同規(guī)格的刀具，實現(xiàn)了雕刻加工復雜形狀的零件過程中的自動換刀，滿足了提高工作效率和質(zhì)量水平的要求。因此，本實用新型是在普通三維電腦雕刻機基礎上發(fā)展創(chuàng)新的結果，可在應用電腦雕刻機制作時簡化操作、提高工效、降低成本，從而增強了電腦雕刻機的使用效能。
以下結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步描述
圖1本實用新型的示意圖(主視圖)；圖2本實用新型的示意圖(俯視圖)；圖3本實用新型刀座的放大圖；圖4本實用新型刀座的剖視圖。
本實用新型是一個帶有氣動夾頭的雕刻頭和刀座裝置的三維運動電腦雕刻機，通過計算機控制可以使雕刻頭進行橫向(X方向和Y方向)和縱向(Z方向)的移動，雕刻頭通過氣動夾頭夾持刀具作旋轉運動。刀座裝置由刀座與若干個固定套組成，用于放置刀具并給予定位。雕刻頭氣動夾頭能夠從刀座中更換不同直徑尺寸的刀具，達到自動快速的效果。
作為實施例的自動快速換刀電腦雕刻機由雕刻機本體1、工作臺面2、刀座3、雕刻頭4、氣動夾頭5、套6等組成。電腦雕刻機由計算機控制，通過步進電機驅動機械傳動裝置使雕刻頭移動，雕刻頭的氣動夾頭可以通過氣源夾持刀具并通過電機旋轉，刀座用于放置刀具，其位置(X1，Y1)、(X2，Y2)……與雕刻機中心位置(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計算機系統(tǒng)。加工開始后，雕刻頭4執(zhí)行加工程序，第一步雕刻頭移動到刀座3上方首先尋找第一只刀具，位置為(X1，Y1)，在氣泵的作用下，氣動夾頭5夾持住刀具，按程序對安裝在工作臺面2上的零件7進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，返回刀座(X1，Y1)位置，松開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零件進行進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……刀具再進行切削加工，均重復第二步的過程。當所有預定程序全部結束后，就完成了零件的加工。在以上每個步驟中，雕刻頭氣動夾頭返回零件加工時的位置由計算機預先設定。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內(nèi)徑尺寸與之相同的固定套6來配合的。
權利要求1.一種自動快速換刀電腦雕刻機，由三維電腦雕刻機本體1、工作臺面2、刀座3、雕刻頭4、氣動夾頭5、固定套6等組成。由計算機控制可以使雕刻頭進行橫向和縱向的移動，雕刻頭通過氣動夾頭夾持刀具作旋轉運動，刀座用于放置多個刀具。執(zhí)行預設程序后，雕刻頭氣動夾頭可以從刀座中更換所需的刀具。
2.一種如權利要求1所述的自動快速換刀電腦雕刻機，其特征是雕刻頭4夾持刀具的裝置是氣動夾頭5，氣動夾頭的夾持力由普通氣泵提供。
3.一種如權利要求1所述的自動快速換刀電腦雕刻機，其特征是由刀座3與若干個固定套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內(nèi)徑尺寸與之相同的固定套來配合的。
專利摘要一種自動快速換刀電腦雕刻機，帶有氣動夾頭的雕刻頭和刀座裝置，由計算機控制雕刻頭可以進行三維方向的移動，雕刻頭通過氣動夾頭夾持刀具作旋轉運動。刀座裝置由刀座與固定套組成，用于放置刀具并給予定位。雕刻頭氣動夾頭能夠根據(jù)預設程序從刀座中快速準確地更換不同規(guī)格尺寸的刀具，實現(xiàn)了雕刻加工復雜形狀的零件過程中的自動換刀，滿足了效率和質(zhì)量的要求。本實用新型是在普通電腦雕刻機基礎上的發(fā)展和創(chuàng)新，可在應用電腦雕刻機時簡化操作、提高工效、降低成本，從而增強電腦雕刻機的使用效能。
文檔編號B44B1/00GK2695256SQ20042002628
公開日2005年4月27日 申請日期2004年4月14日 優(yōu)先權日2004年4月14日
發(fā)明者壽姜曄, 潘蓉 申請人:南京威克曼科技實業(yè)有限公司