CN100436040C - 实验室用组合钻削铣样机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种冶金等行业实验室样品加工的钻铣组合机床。该机的机架中部安装可移动工台，上部安装钻削和铣削动力头，所述工台上装有夹具，其特征在于：所述机架的上横板两侧分别安装由电机带动的钻削和铣削从动轮，中间安装电机带动的升降驱动丝杆，所述钻削和铣削从动轮分别通过其中心的花键机构与钻削和铣削动力头的刀杆轴衔接，所述钻削和铣削动力头的刀杆轴套固定在中联板上，所述中联板与固定在上横板下的上立板构成垂直移动副，并固定有与升降驱动丝杆旋合的螺母。本发明机构配置巧妙、合理，相互之间协调、紧凑，可以迅速夹持各种外形样品工件，并且实现工件在钻、铣工位快速切换，从而能够满足实验室样品加工的特殊需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻铣组合机床，尤其是一种用于冶金等行业实验室样品加工的组合机床，属于实验室机械加工设施技术领域。
背景技术
实验室用机械加工设备需要满足在短时间内迅速对冶金样品进行切削加工的要求，从而便于及时进行金相化验分析。申请日为2004年7月6日、申请号为CN200420062481.0的中国专利公开了一种《实验室专用快速铣样机》，它包括床身、主轴箱、主轴、铣刀盘、升降机构、纵向进给机构、横向进给机构、液压装置、工台和V型钳，还配备了专用的磁性夹样钳，在铣削试样时无需重复对刀。因此，能够快速地加工试样。然而，该机无法迅速完成钻削和铣削两种加工，因此当既需要通过铣削后进行光谱分析，又需要通过钻削后进行红外探硫等分析时，还得另配钻削设备。
检索发现，专利号为CN87200672的中国专利申请公开了适用于木加工的《轻便木工钻铣组合机》。从机构上看，该机实质上是通过在原轻便木工钻机的轮轴上固定连接一铣削刀轴，并在机座上方增设铣削工台，从而增加铣削功能，由于钻、铣转速不能分别控制，因此不适用于实验室冶金样品加工。其它现有此类组合机床，也分别由于无法实现工件快速转移等种种等原因，不能满足实验室样品加工的需求。
发明内容
本发明的首要目的是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种以简单结构合理配置钻、铣运动传递，并且可以实现工件在钻、铣工位快速切换的实验室用组合钻削铣样机，从而满足实验室样品加工的特殊需求。
本发明的进一步目的在于：提出一种在实现工件快速转移基础上，可以迅速夹持各种外形样品工件的实验室用组合钻削铣样机。
为了达到以上首要目的，本发明的实验室用组合钻削铣样机的机架中部安装可移动工台，上部安装钻削和铣削动力头，所述工台上装有夹具，其特征在于：所述机架的上横板两侧分别安装由电机带动的钻削和铣削从动轮，中间安装电机带动的升降驱动丝杆，所述钻削和铣削从动轮分别通过其中心的花键机构与钻削和铣削动力头的刀杆轴衔接，所述钻削和铣削动力头的刀杆轴套固定在中联板上，所述中联板与固定在上横板下的上立板构成垂直移动副，并固定有与升降驱动丝杆旋合的螺母。
不难理解，由于钻削和铣削动力头左右布置，因此移动工台上的工件可以快速在两工位之间切换，从而满足铣削之后及时进行钻削的加工要求。同时，由于钻削和铣削动力头分别由电机带动，因此很容易通过控制，获得所需的低速钻削和高速铣削；而钻削和铣削动力头的升降运动通过升降丝杆螺母机构联动控制，使得整机结构简单、紧凑，十分适合金相分析实验室使用。
为了达到进一步的目的，以上实验室用组合钻削铣样机的机架下部支撑有工台移动驱动丝杆，与所述移动驱动丝杆旋合的螺母固定在蜗轮箱上，所述蜗轮箱上装有工台上面板，内装有蜗杆驱动的水平蜗轮，所述蜗轮与内齿轮同轴固连，所述内齿轮分别与三只均布的小齿轮啮合，所述小齿轮的上方分别与位于上面板上的三个曲线块固连，形成围绕蜗轮轴心的三爪夹紧结构，所述曲线块的侧面制有极径渐增的曲线轮廓。
这样，当蜗轮在蜗杆带动下旋转时，将通过内齿轮带动三只小齿轮同步转动，结果使形成三爪夹紧结构的曲线块逐渐缩小内部区域，借助曲线轮廓的作用，快速将工台上面板上的各种形状样品夹住。之后，在丝杆螺母机构的驱动下，蜗轮箱连同工件一起左右移动，在铣、钻头的作用下，及时完成所需的钻削和钻削加工。
由此可见，本发明机构配置巧妙、合理，相互之间协调、紧凑，可以迅速夹持各种外形样品工件，并且实现工件在钻、铣工位快速切换，从而能够满足实验室样品加工的特殊需求。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2为图1的侧视图。
图3为图1的A-A剖面结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的实验室用组合钻削铣样机如图1所示，机架163主要由下立板125、固定在下立板上的中横板124、固定在中横板上的上立板120、固定在上立板上的上横板67构成。上横板67两侧分别安装由电机带动的钻削从动轮--大同步带轮138和铣削从动轮--锯齿形带轮74，中间安装伺服电机116带动的升降驱动丝杆副--单螺母滚珠丝杆副101。大同步带轮138和锯齿形带轮74分别通过其中心的花键孔与钻削动力头的主钻杆139以及铣削动力头的主刀杆65上端的花键轴衔接，因此主钻杆139以及主刀杆65周向约束，可以分别被各自的驱动电机带动旋转，轴向可以上下运动。主钻杆139以及主刀杆65的轴套145和65均固定在中联板167上，该中联板中部通过丝杆座板96固定有与升降驱动丝杆旋合的螺母。中联板167的背面与固定在上立板上的导轨121构成垂直移动副。当伺服电机116带动升降驱动丝杆转动时，可以通过单螺母滚珠丝杆副带动中联板167沿导轨121上下运动，进而带动钻削和铣削动力头上下运动。
机架下部支撑有水平的工台移动驱动丝杆19，该丝杆与固定在蜗轮箱45上的螺母构成单螺母滚珠丝杆副。蜗轮箱45的后侧与固定在下立板125上的两条滚动导轨34构成导轨副。当电机带动丝杆19转动时，可以带动蜗轮箱45左右移动，从而带动工台在钻削与铣削工位切换。
蜗轮箱45内装有蜗杆14驱动的水平蜗轮43(参见图3)，该蜗轮与内齿轮41同轴固连，该内齿轮分别与三只均布的小齿轮40啮合。小齿轮40的上方分别与位于上面板32上的三个曲线块38固连，形成围绕蜗轮轴心的三爪夹紧结构，曲线块40的侧面制有极径渐增的曲线轮廓。当蜗杆在电机带动下转动时，可以通过蜗轮以及内齿轮，带动三只小齿轮同步转动，进而带动曲线块快速夹紧或松开各种形状的样品工件。
此外，本实施例的实验室用组合钻削铣样机还具有如下结构特点：
中联板167中下部装有上气缸99，蜗轮中心装有下气缸52，因此可以借助分别固定在上气缸99下端和下气缸52上端的压头53以及顶块51将炽热的样品捏持住，以便三爪夹紧机构将其夹紧。并且上气缸缸径大于下气缸缸径。未夹持工件时，顶块51上端面与曲线块38上端面平齐，气缸加压时，上气缸将下气缸下压，从而使工件边缘正好位于可被曲线块夹持位置。
顶块51从通压缩空气源的气箱37中穿出，周边与气箱形成出气间隙。工作时，来自气管36的压缩空气将从出气间隙由下自上吹出，即可起冷却作用，又可以避免切屑落入蜗轮箱，一举两得。
为了便于积聚钻屑，钻削动力头轴套145的下端固定有罩在钻头夹151外的护套147，该护套内装有弹簧149，下端插装有透明有机玻璃罩150。钻削时，有机玻璃罩在弹簧作用下，下端始终贴在工件表面上，从而将钻屑积聚在罩内，便于取样化验。
本实施例的实验室用组合钻削铣样机设计巧妙、完善，结构紧凑，可以迅速夹持各种外形样品工件，实现工件在钻、铣工位快速切换，能够很好地满足实验室样品加工的特殊需求。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种实验室用组合钻削铣样机，机架中部安装可移动工台，上部安装钻削和铣削动力头，所述工台上装有夹具，其特征在于：所述机架的上横板两侧分别安装由电机带动的钻削和铣削从动轮，中间安装电机带动的升降驱动丝杆，所述钻削和铣削从动轮分别通过其中心的花键机构与钻削和铣削动力头的刀杆轴衔接，所述钻削和铣削动力头的刀杆轴套固定在中联板上，所述中联板与固定在上横板下的上立板构成垂直移动副，并固定有与升降驱动丝杆旋合的螺母。
2.根据权利要求1所述实验室用组合钻削铣样机，其特征在于：所述机架下部支撑有工台移动驱动丝杆，与所述移动驱动丝杆旋合的螺母固定在蜗轮箱上，所述蜗轮箱上装有工台上面板，内装有蜗杆驱动的水平蜗轮，所述蜗轮与内齿轮同轴固连，所述内齿轮分别与三只均布的小齿轮啮合，所述小齿轮的上方分别与位于上面板上的三个曲线块固连，形成围绕蜗轮轴心的三爪夹紧结构，所述曲线块的侧面制有极径渐增的曲线轮廓。
3.根据权利要求1或2所述实验室用组合钻削铣样机，其特征在于：所述机架主要由下立板、固定在下立板上的中横板、固定在中横板上的上立板、固定在上立板上的上横板构成。
4.根据权利要求2所述实验室用组合钻削铣样机，其特征在于：所述蜗轮箱的后侧与固定在下立板上的两条滚动导轨构成导轨副。
5.根据权利要求4所述实验室用组合钻削铣样机，其特征在于：所述中联板中下部装有上气缸，所述蜗轮中心装有下气缸，所述上气缸下端固定压头，所述下气缸上端固定顶块。
6.根据权利要求5所述实验室用组合钻削铣样机，其特征在于：所述上气缸缸径大于下气缸缸径。
7.根据权利要求6所述实验室用组合钻削铣样机，其特征在于：所述顶块从通压缩空气源的气箱中穿出，周边与气箱形成出气间隙。
8.根据权利要求7所述实验室用组合钻削铣样机，其特征在于：所述钻削动力头的轴套下端固定有罩在钻头夹外的护套，所述护套内装有弹簧，下端插装有透明有机玻璃罩。
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