一种木制花瓶加工用木工车床的制作方法

本发明涉及工艺品加工设备技术领域，具体涉及一种木制花瓶加工用木工车床。

背景技术：

木制花瓶是一种常见的艺术装饰品，其造型典雅，色彩沉着稳重，木质细腻，纹理清晰，木制花瓶作为艺术品本身具有很强的感染力和装饰性，再经过过彩绘、萃彩、雕刻、仿古等修饰工艺，让木头充分显示出它的美丽，以其独有的个性能很好地配合家居风格。

木制花瓶在加工过程中是以木块为原料，使用木工车床对木块的外表面进行车削，从而形成具有花瓶形状的坯料，然后使用扩孔机床对坯料内部进行扩孔加工，再对其外表面进行抛光打磨，最后经过喷漆制备得到最终产品。

目前，传统的木工车床在加工过程中其木块是装夹在卡盘内，车刀装在刀架上，由溜板箱带动作纵向或横向进给运动，也可手持车刀靠在托架上进给，从而实现对外圆面的车削。但是此类车削加工时由于木块的一端部是装夹在卡盘内部，因此装夹部分的木块是无法进行车削的，待车削完成后此部分木块是需要进行切割去除的，从而造成了原料的浪费。同时，还有些木工车床为了解决上述木块原料浪费的问题，其将卡盘改成顶针或者在卡盘圆形处设置一个顶针，并在车床尾座上也设置一个顶针，在对木块原料进行车削时，将木块夹持在两个顶针之间从而实现车削，其有效避免了卡盘装夹木块造成的原料浪费的问题。

例如专利号为cn204195908u就公开了一种木工车床，该木工车床包括床身、设在床身一端的车头，固定设在床身另一端的尾架、设在尾架和车头之间的切刀装置，车头上设有一主轴顶尖，尾架上设有一尾架顶尖和调节装置，床身上设有一滑槽，尾架设置在滑槽上，尾架通过紧锁手柄进行固定。但是上述两类木工车床都只能对木块进行车削，在将木块车削成类似于花瓶形状的坯料后，无法对其进行快速扩孔加工，需要作业人员将坯料取出后固定在扩孔车床的固定工装后，再进行钻孔、扩孔加工，其不仅需要两台设备配合使用，而且整个过程步骤繁琐，而且对降低了加工木制花瓶的效率。因此，针对现有两类木工车床对木制花瓶加工时的上述不足，设计一种能够有效解决上述技术问题的木工车床是一项有待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有两类木工车床对木制花瓶加工时的上述不足，设计一种能够有效解决上述技术问题的木工车床。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种木制花瓶加工用木工车床，包括床身、车头座、尾架和车刀机构，所述车头座固定设置在床身的一端，所述尾架可移动设置在床身的另一端上表面，所述车刀机构设置在车头座和尾架之间的床身上，所述尾架包括沿床身移动的移动块，所述移动块的上表面固定有安装座，所述安装座上固定有长条块，所述长条块的内部开设有沿床身方向的方形滑腔，所述方形滑腔的两端均开设有通孔，所述滑腔中滑动设置有方形滑块，位于所述长条块右侧的安装座上固定有第一伸缩装置，所述第一伸缩装置的活动端穿过通孔与方形滑块固定连接，所述方形滑块的左侧面连接有伸出通孔的连接杆，所述连接杆的端部连接有单向旋转连接件，所述单向旋转连接件的左端连接有顶尖转杆，所述顶针转杆的左端连接有扩孔顶头；

所述车头座包括座体、瓶端卡接机构、转动架和驱动电机，所述转动架固定设置在座体上表面，所述瓶端卡接机构设置在转动架的右侧，所述驱动电机固定设置在转动架的上表面；

其中，所述瓶端卡接机构包括圆盘，所述圆盘的内部开设有锥形内腔，所述圆盘的右侧面呈环形阵列状开设有若干个径向滑槽，所述径向滑槽的内端开设有与锥形内腔右端相连通的径向内槽，所述径向内槽中设置有径向移动块，所述径向移动块与径向内槽的内壁之间连接有压缩弹簧，所述径向移动块的右侧面连接有伸出径向滑槽的连接块，所述连接块的外端连接有瓶端夹持块，所述圆盘的右侧面开设有与锥形内腔相连通的圆孔，所述锥形内腔中设置有圆台形移动块，所述圆台形移动块左宽右窄设置，且圆台形移动块的右端伸出圆孔设置，所述径向移动块伸入锥形内腔的端部与圆台形移动块的锥形圆面相抵接；

所述圆台形移动块的中心轴线上开设有小通孔，所述小通孔中设置有转动顶杆，所述转动顶杆的伸出小通孔的右端连接有锥形顶头，且锥形顶头的左端面直径大于小通孔的直径，位于所述圆台形移动块左侧的转动顶杆上设置有环形挡块，所述圆盘的左端面连接有圆柱体，所述圆柱体转动设置在转动架中，所述圆盘的左端面与圆柱体的右端面上开设有相互连通的大通孔，且所述大通孔的直径大于环形挡块直径，所述圆柱体的内部左端开设有花形滑槽，所述花形滑槽与大通孔相连通，所述转动顶杆的左端穿过大通孔和花形滑槽伸出圆柱体的左端，位于所述花形滑槽中的转动顶杆上设置有与花形滑槽相配的花形滑块，位于所述圆柱体左侧的座体上表面设置有可移动的轴承座，所述转动顶杆的左端与轴承座相连接，位于所述轴承座左侧的座体上固定有第二伸缩装置，所述第二伸缩装置的活动端与轴承座固定连接，所述驱动电机的输出轴上设置有第一带轮，所述圆柱体的外圆面右端设置有第二带轮，所述第一带轮和第二带轮之间设置有三角带。

作为上述方案的进一步设置，所述移动块的下表面焊接有丝杠螺母，所述床身的右端转动设置有丝杠，且丝杠穿过丝杠螺母设置，所述丝杠伸出床身的右端连接有转盘。

作为上述方案的进一步设置，所述移动块的下表面设置焊接有丝杠螺母，所述床身的右端转动设置有丝杠，且丝杠穿过丝杠螺母设置，所述丝杠伸出床身的右端连接有伺服电机。

作为上述方案的进一步设置，所述车刀机构包括沿床身移动的条形板，所述条形板的两端均设置有l型滑板，所述l型滑板的上表面均设置有刀架，两个所述刀架的顶端均设置有车刀，且所述条形板与床身之间设置有横向移动装置，所述l型滑板与条形板之间设置有纵向移动装置。

作为上述方案的进一步设置，所述单向旋转连接件包括与连接杆固定连接的轴套体，所述轴套体的内部均匀设置有若干棘爪，所述轴套体的端部连接有端盖，所述顶尖转杆伸入轴套体内腔的端部设置有与棘爪相配合的棘轮。

作为上述方案的进一步设置，所述扩孔顶头包括顶头本体，所述顶头本体的左端设置有顶针，所述顶头本体的外圆面设置有螺旋式钻齿。

作为上述方案的进一步设置，所述第一伸缩装置和第二伸缩装置均为气缸或者液压缸其中的一种。

作为上述方案的进一步设置，所述圆盘的右侧面上开设的径向滑槽为三个。

作为上述方案的进一步设置，所述径向移动块的下端开设有与圆台形移动块外圆面相配合的弧形滑面。

作为上述方案的进一步设置，所述轴承座的下表面设置有两个限位滑块，所述座体上表面开设有两个与限位滑块相配合的横向滑槽。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

1）本发明在对木块外表面进行车削成坯料的过程中，其第二伸缩装置可将锥形顶头推动至圆盘上的瓶端夹持块的右侧，同时将车头座向尾架处推动，从而将木块夹持在扩孔顶头和锥形顶头之间，然后设定好车刀机构的运行轨迹，启动驱动电机即可实现木块的转动，然后通过车刀对其进行车削加工形成木制花瓶坯料；整个车削过程中由于木块是夹持在扩孔顶头和锥形顶头之间，因此其车刀机构能够对整个木块进行车削加工，有效解决了现有卡盘固定木块时其木块与卡盘卡接位置处无法进行车削加工的不足，加工完成后不需要对木块的端部进行切割去除，其一定程度上降低了原木材的加工浪费。

2）本发明在将木头车削成花瓶坯料后，关闭驱动电机，启动第二伸缩装置使轴承座向左端移动，同时将尾架同步骤向左侧移动，其夹持在扩孔顶头和锥形顶头之间的花瓶坯料也会随之向左侧移动，当花瓶坯料移动至圆盘上三个夹持块之间时，此时由于圆盘中的圆台形移动块受到锥形顶头的拉动作用向左侧移动，而径向内槽中的径向移动块在受到压缩弹簧的作用力下均向圆心处移动，使得圆盘右侧面上的三个夹持块相互靠拢将花瓶坯料的端部夹紧，然后在启动驱动电机使得驱动电机反向转动，此时花瓶坯料因受到夹持作用也反向转动，而由于其扩孔顶头是通过单向旋转连接件连接的，其反向转动的过程中由于棘轮与棘爪的作用使其扩孔顶头不动，从而使得花瓶坯料与扩孔顶头之间产生相对转动，实现对花瓶的扩孔加工，同时启动第一伸缩装置使扩孔顶头向花瓶内部推动，能够顺利完成对花瓶坯料的扩孔加工处理；本发明公开的木工车床与现有技术相比，其有效解决了现有设备需要作业人员将车削后的坯料取出后固定在扩孔车床的固定工装后，再进行钻孔、扩孔加工的不足，整个设备对木头的车削和扩孔加工是连续一体的，整个过程操作简单，减少了中间步骤所造成的时间浪费，极大提高了对木制花瓶的加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的第一角度立体结构图；

图2为本发明的第二角度立体结构图；

图3为本发明中长条块的内部平面结构图；

图4为本发明中单向旋转连接件拆分后的第一角度立体结构图；

图5为本发明中单向旋转连接件拆分后的第二角度立体结构图；

图6为本发明中瓶端卡接机构、圆柱体、锥形顶头等第一角度立体结构图；

图7为本发明中瓶端卡接机构、圆柱体、锥形顶头等第二角度立体结构图；

图8为本发明中圆盘、圆柱体等内部平面图；

图9为本发明中圆台形移动块、径向移动块、瓶端夹持块等立体结构图；

图10为本发明中圆柱体、圆台形移动块、转动顶杆等立体结构图；

图11为本发明中圆柱体、圆台形移动块的立体半剖图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1~11，并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

实施例1介绍了一种木制花瓶加工用木工车床，参考附图1和附图2，其主体结构包括床身1、车头座2、尾架3和车刀机构4。其中，车头座2固定设置在床身1的左端，尾架3可移动设置在床身1的右端上表面，其车刀机构4设置在车头座2和尾架3之间的床身1上。其中，尾架3包括沿床身1移动的移动块301，移动块301的上表面固定有安装座302，在安装座302上固定有长条块303，参考附图3，在长条块303的内部开设有沿床身1方向的方形滑腔304，并在方向滑腔304的两端均开设有通孔，其滑腔304中滑动设置有方形滑块305，位于长条块303右侧的安装座302上固定有第一气缸306，当然第一气缸306可由液压缸替代，其第一气缸306的活塞杆穿过通孔与方形滑块305固定连接，然后在方形滑块305的左侧面固定连接有伸出通孔的连接杆307，连接杆307的外端部连接有单向旋转连接件308，单向旋转连接件308的左端连接有顶尖转杆309，顶针转杆309的左端连接有扩孔顶头310。具体地，单向旋转连接件308结构图参考附图4和附图5，其包括与连接杆307固定连接的轴套体3081，轴套体3081的内部均匀设置有若干棘爪3082，其棘爪3082通过销轴与轴套体3081转动连接，并在轴套体3081开口的端部连接有端盖3083，端盖3083上开设有转孔，其顶尖转杆309穿过转孔伸入轴套体3081内腔的端部设置有棘轮3084，其棘轮3084与棘爪3082相配合的，通过其棘轮3084与棘爪3082之间的配合作用能够实现顶尖转杆309的单向旋转。另外，其扩孔顶头310包括顶头本体3101，顶头本体3101的左端设置有顶针3102，顶头本体3102的外圆面设置有螺旋式钻齿3103，当木块与扩孔顶头310之间发生相对转动时，其螺旋式钻齿3103能够对其进行钻孔加工。

参考附图1和附图2，本实施例1中的车刀机构4包括沿床身1移动的条形板401，条形板401的两端均设置有l型滑板402，l型滑板402的上表面均设置有刀架403，两个刀架403的顶端均设置有车刀404。另外，其条形板401与床身1之间设置有横向移动装置（图中未画出），其横向移动装置可选用丝杠传动或者坦克链条等多种方式，由于其为现有技术，本处不做赘述。同时，在l型滑板402与条形板401之间设置有纵向移动装置（图中未画出），纵向移动装置可选用丝杠或者气缸等方式，从而对两个车刀之间404的距离进行调节，其也为现有技术，本处不做赘述。

参考附图1和附图2，车头座2包括座体5、瓶端卡接机构6、转动架7和驱动电机8。将转动架7固定设置在座体5的上表面，瓶端卡接机构6设置在转动架7的右侧，其驱动电机8固定设置在转动架7的上表面。

参考附图6、附图8和附图9，其瓶端卡接机构6包括圆盘601，在圆盘601的内部开设有锥形内腔602，圆盘601的右侧面呈环形阵列状开设有若干个径向滑槽603，本实施例中的径向滑槽603设置有三个。每个径向滑槽603的内端开设有与锥形内腔602右端相连通的径向内槽604，径向内槽604中设置有径向移动块605，并在径向移动块605与径向内槽604的内壁之间连接有压缩弹簧606，然后在径向移动块605的右侧面连接有伸出径向滑槽603的连接块607，其连接块607的外端连接有瓶端夹持块608。圆盘601的右侧面开设有与锥形内腔602相连通的圆孔609，在锥形内腔602中设置有圆台形移动块610，并且圆台形移动块610的左端圆面直径大于其右端圆面直径设置，其圆台形移动块610的右端圆面伸出圆孔609设置，而径向移动块605伸入锥形内腔602的端部与圆台形移动块610的锥形圆面相抵接。同时，为了将径向移动块605的端部与圆台形移动块610的锥形圆面相配合，还在径向移动块605的下端开设有与圆台形移动块610外圆面相配合的弧形滑面（图中未画出），当圆台形移动块610向锥形内腔602的左端移动时，其径向移动块605在压缩弹簧606的作用力下均向圆心处径向移动，从而与其连接的三个瓶端夹持块608相互靠拢。

参考附图8、附图10和附图11，在圆台形移动块610的中心轴线上开设有小通孔（图中未标注），小通孔中设置有转动顶杆9，其转动顶杆9的伸出小通孔的右端连接有锥形顶头10，并且锥形顶头10的左端面直径大于小通孔的直径，当转动顶杆9向左移动时锥形顶头10与圆台形移动块610相接触时能够将圆台形移动块610向左拉动。位于圆台形移动块610左侧的转动顶杆9上设置有环形挡块11，当转动顶杆9向右移动时其环形挡块11能够将圆台形移动块610向右推动。同时，在圆盘601的左端面连接有圆柱体12，其圆柱体12转动设置在转动架7中，即转动架7中设置有大轴承（图中未画出），而圆柱体12与大轴承的内圈相焊接，从而实现与转动架7的转动连接。圆盘610的左端面与圆柱体12的右端面上开设有相互连通的大通孔121，并且大通孔121的直径大于环形挡块11的直径，当转动顶杆9向左拉动时，其环形挡块11能够收纳在大通孔121中。在圆柱体12的内部左端开设有花形滑槽122，其花形滑槽1222与大通孔121相连通，而转动顶杆9的左端穿过大通孔121和花形滑槽122伸出圆柱体12的左端，并在位于花形滑槽122中的转动顶杆9上设置有与其配合的花形滑块123，即转动顶杆9能够在圆柱体12中左右移动，并通过花形滑块123与花形滑槽122的配合作用，其转动顶杆9也会随圆柱体12同步转动。

参考附图2，在圆柱体12左侧的座体5上表面设置有可移动的轴承座13，其转动顶杆9的左端与轴承座13相连接，并在位于轴承座13左侧的座体5上固定有第二气缸14，同理其第二气缸14也可被油压缸替代。其第二气缸14的活塞杆端部与轴承座13固定连接，同时为了保证轴承座13在第二气缸14推动下稳定移动，还在轴承座的下表面设置有两个限位滑块（图中未标注），在座体5上表面开设有两个与限位滑块相配合的横向滑槽501。

最后，在驱动电机8的输出轴上设置有第一带轮15，圆柱体12的外圆面右端设置有第二带轮16，在第一带轮15和第二带轮16之间设置有三角带17，通过驱动电机8的作用使得其圆柱体12连同圆盘601一起转动。

另外，需要说明的是本实施例中尾架3可沿床身1移动的方式有很多，本处只其中两种方式进行简单说明。其一，在移动块301的下表面焊接一个丝杠螺母（图中未画出），在床身1的右端转动设置有丝杠（图中未画出），并且丝杠穿过丝杠螺母设置，然后在丝杠伸出床身1的右端连接有转盘18，通过作业人员转动转盘17即可实现尾架3的在床身1上的移动。其二，其他部分与上述方案中的相同，其不同之间可直接将转盘18替换成伺服电机（图中未画出）即可，通过对伺服电机的精准控制，能够更方便的实现尾架3在床身1上的移动。

本发明公开的木制花瓶加工用木工车床的具体工作过程和工作原理如下：

本发明在对木块原料加工时，作业人员先启动第二气缸14将转动顶杆9向右侧推动，此时环形挡块11与圆台形移动块610的左侧面相抵接，然后推动圆台形移动块610向锥形内腔602右侧移动，而在圆台形移动块610向锥形内腔602右侧移动的过程中，此时径向内槽604中的径向移动块605受到圆台形移动块610的抵接作用向径向内槽604的顶壁处移动，压缩弹簧606被压缩至最短，其圆盘601上的三个瓶端夹持块608分开，直至转动顶杆9伸出圆盘601右侧面一定距离；

再将原料木块的左端面中心处与锥形顶头10相抵接，再将尾架3向圆盘601处移动，使得扩孔顶头310与原料木块的右端面中心处相抵接，从而实现对原料木块的夹紧，然后启动驱动电机8，在三角带17的传动下其圆柱体12在转动架7中转动，同时由于圆柱体12是与圆盘601之间固定连接的，其转动顶杆9也是通过花形滑块123与圆柱体12连接，从而实现圆盘601和转动顶杆9同步转动；另外，由于扩孔顶头310是通过连接杆307与单向旋转连接件308相连接，其扩孔顶头310也随木块原料转动；

在木块原料转动的过程中，其车刀机构4根据预先设定好的程序进行横向和纵向的移动调节，从而对木块表面进行全方位车削，直至车削成木制花瓶坯料后关闭驱动电机8和使车刀机构4复位；

接着就是对木制花瓶坯料的扩孔过程，此时作业人员只需要使得第二气缸14缩短，并且控制尾架3以相同的速度向左侧移动，保证木制花瓶坯料夹在扩孔顶头310和锥形顶头10之间不掉落；当锥形顶头10向左移动至与圆台形移动块610时，其锥形顶头10继续向左移动的过程中，其圆台形移动块610会受到锥形顶头10的拉动也向锥形内腔602的左端移动，此时瓶端夹持块608在压缩弹簧606的作用下向圆心处靠拢移动，从而通过三个瓶端夹持块608将木制花瓶坯料的端部夹持固定；

最后，在启动驱动电机8反向转动，使得圆盘601夹持着木制花瓶坯料同步反向转动，而此时由于扩孔转头310时通过单向旋转连接件308连接的，连接杆307端部的棘轮3084受到棘爪3082的限制作用无法转动，就形成了木制花瓶坯料与扩孔转头310之间的相对转动，同步启动第一气缸306将扩孔转头310向左端推进，从而实现对木制花瓶坯料的钻孔、扩孔加工步骤，加工完成后所有部件全部复位后取下木制花瓶即可。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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