[实用新型]一种四轴立体雕刻机

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械加工领域，尤其涉及一种立体雕刻机。

背景技术

在现有立体雕刻机技术中，为了实现刀具相对于工件有三维自由度，有采用刀具具有竖直方向和横向方向的平面自由度，而工件具有纵向方向的一维自由度的实现形式，这种实现方式不足在于雕刻作业过程中，刀具和机床都要移动而不利于控制，又因为工件在加工过程中需要移动，而对于加工不同质量的工件的时，对驱动电机的冲击大，不同质量的工件移动时的响应时间也难保证相同，从而导致精度控制难度大；而采用刀具具有竖直方向和横向方向的平面自由度，龙门架具有纵向方向自由度的实现形式的雕刻机，对刀具位置的控制性能好，但目前该形式的雕刻机规模比较小，只能加工较小型的工件，当雕刻机规模加大时，龙门架横梁的弹性形变就会对竖向精度产生不利影响，因而应用范围较窄。目前大多数的立体雕刻机一次只能加工一个工件，生产效率较低。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术存在的不足，提供一种四轴立体雕刻机。

本实用新型通过采取以下技术方案予以实现：

一种四轴立体雕刻机，包括机架、机架上设置有刀具移动机构和工件夹持装置，刀具移动机构上安装刀具，所述刀具移动机构设置，其特点是：

所述刀具移动机构包括纵向运动机构、横向运动机构和竖向运动机构，所述纵向运动机构设置在机架上，所述横向运动机构设置在纵向运动机构上，所述竖向运动机构设置在横向运动机构上；

所述横向运动机构包括横向运动主动机构和横向运动从动机构，横向运动主动机构连接动力机构，横向运动从动机构通过连杆与横向运动主动机构刚性连接；

所述竖向运动机构上设有刀具架，刀具架上设置至少一座电机座，电机座安装有电机，电机输出轴上与刀具连接；

所述工件夹持装置设有与刀具数量相同的工件转动机构。

所述纵向运动机构包括纵向导轨、齿条、龙门架、传动齿轮、纵向导轨、纵向驱动电机，导轨和齿条设置在机架的纵向两边竖面上，龙门架立臂上设有纵向凹槽与纵向导轨以滑动配合方式安装，传动齿轮设置在龙门架立臂内侧与齿条啮合，龙门架立臂内设置纵向驱动电机，纵向电机与传动齿轮轴相连。

所述横向运动机构包括横向运动滑板、横向导轨、横向驱动电机和横向运动滑板传动机构，横向驱动电机、横向运动滑板传动机构和横向导轨设置在纵向运动机构上，横向驱动电机与横向运动滑板传动机构轴相连，横向运动滑板上设有与横向运动滑板传动机构匹配的从动装置，横向运动滑板上设有横向凹槽与横向导轨以滑动配合的方式安装。

所述竖向运动机构包括设置在横向运动机构上的竖向轨道、设置在横向运动机构上的竖向驱动电机和竖向运动滑板传动机构，竖向驱动电机与竖向运动滑板传动机构轴相连，竖向运动滑板上设有竖向凹槽与竖向轨道以滑动配合的方式安装，竖向运动滑板上设有与竖向运动滑板传动机构匹配的从动装置，竖向运动滑板上连接刀具架。

所述横向运动主动机构为横向运动主滑板，所述横向运动从动机构为横向运动副滑板，横向运动主滑板和横向运动副滑板均设有横向凹槽与横向导轨以滑动配合的方式安装，横向运动主滑板设有与横向运动滑板传动机构匹配的从动装置，横向运动副滑板通过连杆与主滑板刚性连接。

所述工件夹持装置包括滑动轴、支撑座、尾架、可调尾架、可调旋转轴、顶柱和锁定机构，在机架的两个纵向边缘各设置一滑动轴，滑动轴通过支撑座固定在机架上，尾架和可调尾架都设有与两滑动轴间隙配合的通孔，尾架和可调尾架通过滑动轴与通孔的配合连接在一起，滑动轴上设有锁定机构，尾架设有与刀具数量相等的可调旋转轴，可调旋转轴间通过与旋转轴传动机构连接同步转动，可调尾架上设有与旋转轴相对应的顶柱，可调旋转轴和顶柱的工作面设有顶针阵列，顶柱与可调旋转轴轴向对齐，顶柱与可调旋转轴工作面相对。

所述横向驱动电机的输出轴通过联轴器与丝杆连接，所述竖向运动滑板传动机构为丝杆传动机构，所述竖向驱动电机输出轴通过联轴器与丝杆连接，所述从动装置为丝杆螺母。

所述可调旋转轴包括转轴座、旋转轴、气缸、气缸座、气缸轴、传动机构部件，转轴座套接在旋转轴上，旋转轴的一端设有顶针阵列，旋转轴另一端连接传动机构部件，转轴座连接有气缸座，气缸座上设置气缸，气缸轴的一端与旋转轴在气缸座内通过轴承连接，气缸轴的另一端连接气缸。