[发明专利]五轴数控刻楦机

说明书

技术领域

本发明涉及一种五轴数控刻楦机，适用于鞋楦加工。

背景技术

鞋楦加工经历了手工制作、机械仿形(靠模)加工和三轴数控刻楦机加工。由于手工加工和机械靠模加工生产效率低，工人劳动强度大，产品质量低、制作周期长，靠模容易磨损、级放存在原理误差等缺点，以逐渐退出历史舞台。现在主要采用三轴数控刻楦机加工。三轴数控刻楦机采用三轴(X、Z和C轴)联动加工方式，如图5所示。加工时待加工的坯楦沿纵向固定在C轴上并在C轴伺服电机的驱动下作以C轴为中心的变速旋转运动；Z轴伺服电机驱动工作台作自下而上的运动。X轴伺服电机驱动刀具滑台沿垂直于C轴回转中心的方向作往复运动。通过X、Z和C轴的联动，实现刀具中心相对于坯楦作变直径螺旋线运动，切除多余的材料从而获得所需的鞋楦。

三轴数控刻楦机加工结构简单，是目前鞋楦加工的主要设备。但应用三轴数控刻楦机加工鞋楦存在以下缺陷：

1)坯楦经数控刻楦机加工后获得的半成品楦还必须在切跟机上经手工操作切去楦头和楦跟的夹持部分，并通过手工打磨抛光才能获得最后的成品，楦头和楦跟夹持部分的去除和打磨对工人操作技能要求很高，且加工的鞋楦一致性和鞋楦质量不高。

2)由于鞋楦断面廓形变化大，数控加工中，为了获得高的加工效率，X向的加速度大，机床振动强烈，影响鞋楦加工的表面质量。

3)三轴数控刻楦机系统以旋风刀中心为刀位点进行编程生成数控程序，刀位点为导程一定、极径变化的规则的螺旋线，但由于鞋楦表面的不规则形状，规则的刀心路径导致刀具在楦面切割的刀花是凌乱的，因此，加工鞋楦的楦面刀花不够均匀，鞋楦表面质量不高。

4)加工中旋风刀只能作X、Z向的平动，容易产生与坯楦干涉、碰撞现象，导致一些鞋楦不能加工。

以上缺陷导致三轴数控刻楦机不能满足制鞋业对鞋楦加工日益苛刻的要求。因此，针对上述问题是本发明研究的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加工方便、高效、成品质量高的五轴数控刻楦机。

本发明的特征在于：一种五轴数控刻楦机，包括加工机架，其特征在于：所述加工机架横梁一侧端设有鞋楦夹持旋转座架，所述座架上连接有一纵向C转轴，所述纵向C转轴下端经一半弓形连接板与沿C轴径向可调的鞋楦夹紧机构相连，所述纵向C转轴及其相应的鞋楦夹紧机构由设于机架横梁上的Y轴丝杆进给机构驱动连接，加工机架横梁另一侧上布设有经垂直于横梁的纵向Z轴丝杆与横梁连接的旋风刀移动座架，所述旋风刀移动座架平行于机架横梁并可沿纵向Z轴丝杆往复运动，所述旋风刀移动座架经X轴丝杆驱动连接可垂直于移动座架并可做水平进给的横向调节机身，所述横向调节机身下侧设置有斜向传动B轴丝杆，所述传动B轴丝杆经一丝杆螺母副驱动铰接于机身下部的旋风刀刀座绕铰接部B轴摆动，所述刀座前端部上安装有旋风刀。

本发明的优点：本发明可直接加工出包括楦头和楦跟的鞋楦，无需手工操作切去楦头和楦跟的夹持部分，可实现鞋楦的完整、高速、平稳、高质量的加工。

图1为本发明结构前侧视图

图2为本发明结构后侧视图

图3为本发明进给系统图

图4为本发明加工原理图

图5为三轴数控刻楦机加工原理图

具体实施方式

参考图1，图2，图3和图4，一种五轴数控刻楦机，包括加工机架，所述加工机架横梁1一侧端设有鞋楦2夹持旋转座架3，所述座架3上连接有一纵向C转轴4，所述纵向C转轴4下端经一半弓形连接板5与沿C轴径向可调的鞋楦夹紧机构6相连，所述纵向C转轴4及其相应的鞋楦夹紧机构6由设于机架横梁1上的Y轴丝杆进给机构7驱动连接，加工机架横梁1另一侧上布设有经垂直于横梁1的纵向Z轴丝杆8与横梁1连接的旋风刀移动座架9，所述旋风刀移动座架9平行于机架横梁1并可沿纵向Z轴丝杆8往复运动，所述旋风刀移动座架9经X轴丝杆10驱动连接可垂直于移动座架9并可做水平进给的横向调节机身11，所述横向调节机身11下侧设置有斜向传动B轴丝杆12，所述传动B轴丝杆12经一丝杆螺母副驱动铰接于机身下11部的旋风刀刀座13绕铰接部B轴14摆动，所述刀座13前端部上安装有旋风刀15，加工出来的木屑或塑料屑经加工机架下部的容屑槽16和排屑管17排出。

上述鞋楦夹持旋转座架3上的纵向C转轴4由设于座架3上的C轴电机18驱动。

上述Z轴丝杆8由设于移动座架9上的Z轴电机19驱动。

上述X轴丝杆10由设于横向调节机身11后部的X轴电机20驱动。

上述旋转刀头15由设于旋风刀刀座13上的旋转刀头电机21驱动。