專利名稱：泡沫塑料機械加工機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種泡沫塑料機械加工領(lǐng)域，尤其是指一種泡沫塑料機 械加工機。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，泡沫塑料在包裝材料中應(yīng)用得非常廣泛，現(xiàn)用于包裝的泡沫塑料 產(chǎn)品多采用模塑成形，需要先按產(chǎn)品形狀設(shè)計并加工出模具，再利用泡沫塑 料原料通過模具生產(chǎn)出一定形狀的泡沬塑料產(chǎn)品，產(chǎn)品形狀由模具控制。這 種泡沫塑料產(chǎn)品不僅模具設(shè)計麻煩且費用昂貴，而且其形狀稍有變化即需要 重新設(shè)計模具，適應(yīng)性不強。為此，如何采取低成本、簡捷的方式將即有的泡沬塑料材料加工成一定形狀的包裝產(chǎn)品成為業(yè)界的研究重點。中國發(fā)明專利第ZL 03134410.0號即公 開了一種聚苯乙烯泡沫塑料模型的快速成型方法及其數(shù)控加工設(shè)備，其結(jié)合 了快速成型技術(shù)和電熱刀具切割原理，首先，使用通用CAD軟件建立零件的 CAD模型，通過CAD軟件的接口輸出零件的STL格式文件，由數(shù)據(jù)準(zhǔn)備軟 件將零件的STL格式文件轉(zhuǎn)變成多層加工數(shù)據(jù)文件，再由步進(jìn)電機根據(jù)每層 零件輪廓數(shù)據(jù)帶動電熱刀切割出一層聚苯乙烯泡沫塑料模型的輪廓，再將所 有聚苯乙烯泡沬塑料層疊加在一起形成完整的零件聚苯乙烯泡沫塑料模型。 這種加工方式及設(shè)備使得模型的制造成本大大降低、加工精度得到提高，特 別適合單件或小批模樣的生產(chǎn)。但這種加工設(shè)備只能先利用片狀的泡沬塑料 切割出一層模型輪廓，再將多層輪廓疊加來構(gòu)成一個完整的模型，其不能直 接加工出形狀復(fù)雜的模型，適用性存在一定缺陷。另外，現(xiàn)有的小型泡沫塑 料加工設(shè)備一般不能完成圓柱或圓孔的加工，尤其是機械式的圓柱圓孔加工。《腿動容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種泡沬塑料機械加工機，其 結(jié)構(gòu)簡單，可加工復(fù)雜形狀的泡沬塑料產(chǎn)品，通用性強，費用低廉且安全實用。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案 一種泡沬塑料機 械加工機，包括機臺、固定于機臺一端的坯料夾緊座、設(shè)于機臺上的X-Y軸 二維位移機構(gòu)、設(shè)于X-Y軸二維位移機構(gòu)上而可隨之進(jìn)行二維移動的刀具座、設(shè)于刀具座上的電熱刀具及為電熱刀具供電的電源裝置。所述刀具座包括底板、立柱、刀架及用于夾持電熱刀具的刀具夾板，所述底板固定于X-Y軸二 維位移機構(gòu)上；立柱可旋轉(zhuǎn)地垂直設(shè)置于底板上；所述刀架可升降地設(shè)于立 柱上，并可隨立柱一起旋轉(zhuǎn)；所述刀具夾板可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于刀架上。優(yōu)選地，所述坯料夾緊座包括架體、轉(zhuǎn)軸、固定于轉(zhuǎn)軸一端的坯料夾以 及固定于轉(zhuǎn)軸的另一末端、用于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸以調(diào)節(jié)坯料夾角的手輪、控制手輪 轉(zhuǎn)動的定位插銷，手輪上還設(shè)有用于確定手輪轉(zhuǎn)動角度的旋轉(zhuǎn)角度刻度線。優(yōu)選地，所述X-Y軸二維位移機構(gòu)包括X軸滑軌及可在X軸滑軌上進(jìn) 行滑動的Y軸滑軌，所述X軸滑軌以及Y軸滑軌上還分別設(shè)有用于確定位移 距離的刻度線，而刀具座的底板可滑動地設(shè)于Y軸滑軌上。優(yōu)選地，所述刀具夾板上設(shè)有用于控制旋轉(zhuǎn)角度的角度刻度線。優(yōu)選地，所述立柱借助于一旋轉(zhuǎn)盤設(shè)置于底板上。優(yōu)選地，所述電源裝置還包括連接于市電電源的隔離變壓器、連接于隔 離變壓器輸出端的波段調(diào)壓開關(guān)以及與所述波段調(diào)壓開關(guān)相連的電插座。優(yōu)選地，所述電熱刀具包括刀柄、支撐管、發(fā)熱絲、絲桿、拉緊彈簧、 弓架，其中所述支撐管固定于刀柄的前端，在支撐管前端一側(cè)設(shè)有所述弓架， 絲桿穿設(shè)于刀柄內(nèi)，而發(fā)熱絲一端固定在支撐管內(nèi)，另一端自支撐管前端管 口引出經(jīng)弓架支撐后再借助于所述拉緊彈簧連接于絲桿上，發(fā)熱絲位于支撐 管內(nèi)的一端以及絲桿的后端還分別通過耐高溫的電線連接至波段調(diào)壓幵關(guān)。優(yōu)選地，所述刀架內(nèi)設(shè)有一空心轉(zhuǎn)軸，空心轉(zhuǎn)軸前端自刀架的前端面伸 出，刀具夾板鑲嵌于空心轉(zhuǎn)軸前端伸出部上，所述連接發(fā)熱絲及絲桿的電線 穿過空心轉(zhuǎn)軸。優(yōu)選地，所述絲桿后端自刀柄的后端面伸出，且絲桿伸出部還設(shè)有一與 絲桿螺紋連接的調(diào)節(jié)螺母。優(yōu)選地，所述空心轉(zhuǎn)軸的另一端自刀架伸出，且在該端還設(shè)有大齒輪，在刀架一側(cè)還設(shè)有一具有小齒輪的搖柄，所述小齒輪與大齒輪嚙合。本實用新型的有益效果是本實用新型泡沫塑料機械加工機結(jié)構(gòu)簡單， 可直接切割出復(fù)雜形狀的泡沫塑料產(chǎn)品，例如帶有圓柱、圓孔等的產(chǎn)品， 而且費用低廉、安全實用；本實用新型泡沫塑料機械加工機不僅可滿足泡沫 塑料產(chǎn)品批量生產(chǎn)，且可用于機械制圖教學(xué)，讓學(xué)生通過簡單地機械加工操 作來增強對產(chǎn)品空間形狀的感性認(rèn)識。


圖1是本實用新型泡沫塑料機械加工機的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型泡沬塑料機械加工機的刀具座的安裝示意圖。 圖3是本實用新型泡沫塑料機械加工機的刀具座另一角度的安裝示意圖。 圖4是本實用新型泡沫塑料機械加工機的刀具座安裝剖視示意圖。 圖5是本實用新型泡沫塑料機械加工機的電熱刀具結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型提供一種泡沫塑料機械加工機，包括機臺1、固 定于機臺1 一端的坯料夾緊座2、設(shè)于機臺1上的X-Y軸二維位移機構(gòu)3、設(shè) 于X-Y軸二維位移機構(gòu)3上可進(jìn)行二維移動的刀具座4、設(shè)于刀具座4上的 電熱刀具5及為電熱刀具5供電的電源裝置6。其中，所述機臺1是整個加工機以及其余各組件的一個安裝平臺。 所述坯料夾緊座2包括架體20、可轉(zhuǎn)動地穿通于架體20上的轉(zhuǎn)軸21及 固定于轉(zhuǎn)軸21 —端用于夾持坯料7的坯料夾22、設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸21的另一末 端的手輪23，所述手輪23用于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸21以調(diào)節(jié)坯料夾22角度，手輪23 上還設(shè)有用于確定手輪23轉(zhuǎn)動角度的旋轉(zhuǎn)角度刻度線230。轉(zhuǎn)軸21由一軸承 24支撐。所述X-Y軸二維位移機構(gòu)3包括X軸滑軌30及可滑動地架設(shè)于X軸滑 軌30上的Y軸滑軌31 。所述X軸滑軌30以及Y軸滑軌31上還分別設(shè)有用 于確定位移距離的刻度線300、 310。請一并參閱圖2及圖3，所述刀具座4包括一底板40、 一立柱41、 一刀 架42及一用于夾持電熱刀具5的刀具夾板43。其中，所述底板40可滑動地固定于X-Y軸二維位移機構(gòu)3的Y軸滑軌31上，從而不僅可以使整個刀具 座4隨Y軸滑軌31沿X軸滑軌30滑動，還可沿Y軸滑軌31滑動。立柱41 垂直于底板40，且立柱41借助于一旋轉(zhuǎn)盤411設(shè)置于底板40上。所述刀架 42是可升降地設(shè)于立柱41上，刀架42可隨立柱41旋轉(zhuǎn)，如圖4所示，所述 刀架42內(nèi)設(shè)有一空心轉(zhuǎn)軸420，并以軸承421支承空心轉(zhuǎn)軸420?？招霓D(zhuǎn)軸 420的前端自刀架42前端面伸出，且前端的伸出部上還鑲嵌有所述刀具夾板 43;所述空心轉(zhuǎn)軸420的后端也自刀架42的后端面伸出，且該后端上還設(shè)有 大齒輪422，在刀架42 —側(cè)還設(shè)有一個具有小齒輪424的搖柄426，小齒輪 424與大齒輪422嚙合。設(shè)有搖柄426可方便對刀具夾板43進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作， 通過旋轉(zhuǎn)搖柄426，與搖柄426同軸的小齒輪424即可帶動大齒輪422，空心 轉(zhuǎn)軸420及鑲嵌于空心轉(zhuǎn)軸420 —端的刀具夾板43則與大齒輪422同步旋轉(zhuǎn)。 刀具夾板43上也設(shè)有用于控制電熱刀具5沿Y方向移位精度的刻度線430。 從而，由刀具夾板43夾持的電熱刀具5可以由底板40的滑動來實現(xiàn)X軸、 Y軸的移動，還可由刀架42沿立柱41的升降實現(xiàn)Z軸的移動，此外，還通 過立柱41底部的旋轉(zhuǎn)盤410繞盤心旋轉(zhuǎn)以帶動刀具夾板43由沿X軸方向旋 轉(zhuǎn)切割變?yōu)檠豗軸方向旋轉(zhuǎn)切割。電熱刀具5可以各種角度對坯料7進(jìn)行切 割加工，進(jìn)而可加工各種復(fù)雜形狀的泡沬塑料產(chǎn)品。如圖5所示，所述電熱刀具5包括刀柄50、支撐管51、發(fā)熱絲52、絲桿 53、拉緊彈簧54、弓架55。其中，所述支撐管51固定于刀柄50的前端，在 支撐管51前端一側(cè)設(shè)有所述弓架55，絲桿53穿設(shè)于刀柄51上，絲桿51前 端設(shè)有拉緊彈簧54,而發(fā)熱絲52—端設(shè)于支撐管51內(nèi)，另一端自支撐管51 前端管口引出經(jīng)弓架55支撐后再連接于拉緊彈簧54上，發(fā)熱絲52位于支撐 管51內(nèi)的一端以及絲桿53的后端還分別通過耐高溫的電線56連接至一電插 頭57，所述電線56均可穿過刀架42上的空心轉(zhuǎn)軸420伸出(如圖4所示)。 所述絲桿53后端自刀柄50的后端面伸出，且伸出部還設(shè)有一與絲桿53螺紋 連接的調(diào)節(jié)螺母58，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母58即可使絲桿53前后移動，進(jìn)而將 發(fā)熱絲52拉直繃緊，而拉緊彈簧54能使發(fā)熱絲52始終具有適當(dāng)?shù)目嚲o力， 不會過緊或過松。所述電源裝置6還包括連接于市電電源的隔離變壓器60、連接于隔離變壓器60輸出端的波段調(diào)壓開關(guān)61以及與所述波段調(diào)壓開關(guān)61相連并供設(shè)于電熱刀具5后端的電插頭57對應(yīng)插接的電插座62。本實用新型泡沬塑料機械加工機以發(fā)熱絲為切割刀具，可加工外圓柱和圓柱孔、偏心孔以及與軸線方向垂直的鍵槽、錐孔、半圓槽。坯料夾22夾緊工件7，且坯料夾22通過手輪23可360度旋轉(zhuǎn)， 一般狀態(tài)下坯料夾22在水平和垂直方向上固定不動。發(fā)熱絲52接通電源后可通過波段調(diào)壓開關(guān)61調(diào)整電壓，選擇到能熔化泡沫材料即可， 一般設(shè)定的電壓為9 24V。電熱刀具5固定在刀具座4上，電熱刀具5通過立柱的旋轉(zhuǎn)以及刀具夾板的360度旋轉(zhuǎn)可以適當(dāng)角度切割坯料，而且還隨底板40 —起在X軸、Y軸上進(jìn)行二維移動，通過刀架42在立柱41上的滑動還可實現(xiàn)升降移動。這樣，電熱刀具5即可以各種角度對坯料7進(jìn)行切割加工，進(jìn)而可加工各種復(fù)雜形狀的泡沫塑料產(chǎn) 口
權(quán)利要求1、一種泡沫塑料機械加工機，包括機臺、固定于機臺一端的坯料夾緊座、設(shè)于機臺上的X-Y軸二維位移機構(gòu)、設(shè)于X-Y軸二維位移機構(gòu)上而可隨之進(jìn)行二維移動的刀具座、設(shè)于刀具座上的電熱刀具及為電熱刀具供電的電源裝置，其特征在于所述刀具座包括底板、立柱、刀架及用于夾持電熱刀具的刀具夾板，所述底板固定于X-Y軸二維位移機構(gòu)上；立柱可旋轉(zhuǎn)地垂直設(shè)置于底板上；所述刀架可升降地設(shè)于立柱上，并可隨立柱一起旋轉(zhuǎn)；所述刀具夾板可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于刀架上。
2、 如權(quán)利要求1所述的泡沫塑料機械加工機，其特征在于所述坯料夾 緊座包括架體、轉(zhuǎn)軸、固定于轉(zhuǎn)軸一端的坯料夾以及固定于轉(zhuǎn)軸的另一末端、 用于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸以調(diào)節(jié)坯料夾角的手輪、控制手輪轉(zhuǎn)動的定位插銷，手輪上還 設(shè)有用于確定手輪轉(zhuǎn)動角度的旋轉(zhuǎn)角度刻度線。
3、 如權(quán)利要求1所述的泡沫塑料機械加工機，其特征在于所述X-Y軸 二維位移機構(gòu)包括X軸滑軌及可在X軸滑軌上進(jìn)行滑動的Y軸滑軌，所述 X軸滑軌以及Y軸滑軌上還分別設(shè)有用于確定位移距離的刻度線，而刀具座 的底板可滑動地設(shè)于Y軸滑軌上。
4、 如權(quán)利要求1所述的泡沫塑料機械加工機，其特征在于所述刀具夾板上設(shè)有用于控制旋轉(zhuǎn)角度的角度刻度線。
5、 如權(quán)利要求1所述的泡沫塑料機械加工機，其特征在于所述立柱借助于一旋轉(zhuǎn)盤設(shè)置于底板上。
6、 如權(quán)利要求1所述的泡沬塑料機械加工機，其特征在于所述電源裝 置還包括連接于市電電源的隔離變壓器、連接于隔離變壓器輸出端的波段調(diào) 壓開關(guān)以及與所述波段調(diào)壓開關(guān)相連的電插座。
7、 如權(quán)利要求6所述的泡沬塑料機械加工機，其特征在于所述電熱刀 具包括刀柄、支撐管、發(fā)熱絲、絲桿、拉緊彈簧、弓架，其中所述支撐管固 定于刀柄的前端，在支撐管前端一側(cè)設(shè)有所述弓架，絲桿穿設(shè)于刀柄內(nèi)，而 發(fā)熱絲一端固定在支撐管內(nèi)，另一端自支撐管前端管口引出經(jīng)弓架支撐后再 借助于所述拉緊彈簧連接于絲桿上，發(fā)熱絲位于支撐管內(nèi)的一端以及絲桿的 后端還分別通過耐高溫的電線連接至波段調(diào)壓開關(guān)。
8、 如權(quán)利要求7所述的泡沫塑料機械加工機，其特征在于所述刀架內(nèi) 設(shè)有一空心轉(zhuǎn)軸，空心轉(zhuǎn)軸前端自刀架的前端面伸出，刀具夾板鑲嵌于空心 轉(zhuǎn)軸前端伸出部上，所述連接發(fā)熱絲及絲桿的電線穿過空心轉(zhuǎn)軸。
9、 如權(quán)利要求7所述的泡沫塑料機械加工機，其特征在于所述絲桿后 端自刀柄的后端面伸出，且絲桿伸出部還設(shè)有一與絲桿螺紋連接的調(diào)節(jié)螺母。
10、 如權(quán)利要求8所述的泡沫塑料機械加工機，其特征在于所述空心 轉(zhuǎn)軸的后端自刀架伸出，且在該后端還設(shè)有大齒輪，在刀架一側(cè)還設(shè)有一具 有小齒輪的搖柄，所述小齒輪與大齒輪嚙合。
專利摘要本實用新型公開一種泡沫塑料機械加工機，包括機臺、固定于機臺一端的坯料夾緊座、設(shè)于機臺上的X-Y軸二維位移機構(gòu)、設(shè)于X-Y軸二維位移機構(gòu)上而可隨之進(jìn)行二維移動的刀具座、設(shè)于刀具座上的電熱刀具及電源裝置。所述刀具座包括底板、立柱、刀架及刀具夾板，所述底板固定于X-Y軸二維位移機構(gòu)上；立柱可旋轉(zhuǎn)地垂直設(shè)置于底板上；所述刀架可升降地設(shè)于立柱上，并可隨立柱一起旋轉(zhuǎn)；所述刀具夾板可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于刀架上。本實用新型加工機結(jié)構(gòu)簡單，可直接切割出形狀復(fù)雜的泡沫塑料產(chǎn)品，費用低廉、安全實用，不僅可滿足泡沫塑料產(chǎn)品批量生產(chǎn)，還可用于機械制圖等學(xué)科的教學(xué)，讓學(xué)生通過簡單的機械加工操作增強對產(chǎn)品空間形狀的感性認(rèn)識。
文檔編號B26F3/12GK201095144SQ20072012262
公開日2008年8月6日 申請日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者梅 朱, 管巧娟 申請人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院