CN102343450A - 一种自动钻床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动钻床，包括床身、主轴和主轴传动装置，所述主轴为至少一个并且其轴线为水平放置，还包括与所述主轴相对应的工件夹持装置和进刀装置，所述进刀装置与所述主轴传动装置或所述工件夹持装置固定连接，采用本技术方案的有益效果是：自动钻床的主轴水平放置，工件放入工件夹具和取出都非常方便，操作简单，并且制造成本低、加工孔数和大小可灵活调节、加工过程不依赖专业编程人员。

Description

一种自动钻床

技术领域

本发明涉及一种金属加工设备，特别涉及自动钻床。 

背景技术

钻床是主要用钻头在工件上加工孔(如钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、锪孔等)的机床。根据用途和结构划分，现在的钻床主要有立式、台式、摇臂式及大型数控钻床等种类。其中立式、台式和摇臂式钻床都是将钻头向下垂直安装，工作面水平放置，在孔加工过程中，需要操作人员移动工作面水平位置，以定位钻孔位置，并由操作人员掌握钻孔速度和深度，这些种类的钻床的优势是制造成本较低，但存在对工人要求较高、加工轴单一、且加工效率较低的缺点。大型数控钻床一般和铣床是一体的，主要用三坐标两轴联动的方式来加工零件，工作台可进行两坐标移动，根据用途不同，如电路板加工、模具钻孔等场合，其制造结构和数控方式不尽相同，其加工速度快、质量稳定度高，但这种钻床成本很高，体积很大，每次加工之前都需要人工装夹，当改变孔数和位置时，需要专业编程人员进行程序修订和输入，依赖大量的人力和财力资源；特别不足的一点是，所要求加工零件的表面为平面，而对曲面零件不适用，这就大大限制了加工流程的灵活性。 

因此，现在的钻床设备要么自动化程度低，操作费力且效率不高，要么成本很高，依赖专业人员且资源配置非常不灵活，并且主轴为竖直设置，装卸工件都不是很方便。 

而中小型零件的加工，往往表面带有不各种弧度，加工孔数不止一个，且大规模数量的生产往往不会一直持续而是随市场需求而灵活变化。这种零件往往是中小型机械加工企业的主要业务，这些企业对制造成本、操作技能等要求更高，且随着机电、模具等产品种类的日益丰富，这类加工零件有着非常大的市场需求。 

由此可见，市场需要一种具备制造成本低、操作简单、加工孔数 和大小可灵活调节、加工过程不依赖专业编程人员的中小型自动钻床。 

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种制造成本低、操作简单、加工孔数和大小可灵活调节、加工过程不依赖专业编程人员的中小型自动钻床。 

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种自动钻床，包括床身、主轴和主轴传动装置，所述主轴为至少一个并且其轴线为水平放置，还包括与所述主轴相对应的工件夹持装置和进刀装置，所述进刀装置与所述主轴传动装置或所述工件夹持装置固定连接。 

优选的，所述工件夹持装置包括工作面和可拆卸的安装于所述工作面上的工件夹具。 

优选的，所述工件夹具包括夹具底座和压紧装置，所述夹具底座加工有与待加工工件外形尺寸相匹配的凹槽，并可拆卸的安装于所述工作面上，所述压紧装置安装于所述凹槽的上方并与所述工作面固定连接。 

优选的，还包括一主轴箱，所述主轴箱设有一个动力输入轴，所述动力输入轴与所述主轴传动装置传动连接，所述主轴为至少两个，所述主轴均设于主轴箱中并与所述动力输入轴传动连接。 

优选的，还包括左右移动装置，所述左右移动装置与所述主轴传动装置或所述工件夹持装置固定连接。 

优选的，还包括垂直升降装置，所述垂直升降装置与所述主轴传动装置或所述工件夹持装置固定连接。 

优选的，还包括左右移动装置和垂直升降装置，所述左右移动装置与所述主轴传动装置或所述工件夹持装置固定连接，所述垂直升降装置与所述主轴传动装置或所述工件夹持装置固定连接，还设有控制左右移动位置并可调整的左右限位装置，控制前后移动位置并可调整的前后限位装置，控制垂直升降位置并可调整的垂直限位装置。 

优选的，还设有微电脑控制装置，所述微电脑控制装置与所述主轴传动装置、进刀装置、左右移动装置、垂直升降装置、工件夹持装置、左右限位装置、前后限位装置和垂直限位装置电连接并接收其状态信号和控制其运行。 

采用本技术方案的有益效果是：自动钻床的主轴水平放置，工件放入工件夹具和取出都非常方便，操作简单，并且制造成本低、加工孔数和大小可灵活调节、加工过程不依赖专业编程人员。 

附图说明

图1是本发明一种自动钻床左视剖视图； 

图2是本发明一种自动钻床正面剖视图； 

图3是本发明一种自动钻床立体示意图。 

图中数字和字母所表示的相应部件名称： 

1.床身2.主轴21.主轴箱22.钻头23.动力输入轴24.交流电机3.工件夹持装置31.工作面32.夹具底座33.压紧装置34.工件35.压紧气缸41.直流电动机42.前后移动丝杆5.左右移动装置51.左右限位装置52.左右移动滑轴6.垂直升降装置61.垂直限位装置7.微电脑控制装置 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 

实施例1， 

如图1、图2和图3所示，一种自动钻床，包括床身1、主轴2、主轴传动装置、工件夹持装置3、左右移动装置5、垂直升降装置6和进刀装置。 

主轴2为两个并且其轴线为水平放置，两个主轴2均放置于设有的主轴箱21中，主轴箱21一段设有一个动力输入轴23，动力输入轴23延伸出主轴箱21的部分安装有皮带轮，并与主轴传动装置的交流电机24输出轴上的皮带轮通过皮带传动连接，主轴箱21中设有齿轮 系统，该齿轮系统将主轴1与动力输入轴23传动连接起来，主轴2延伸出主轴箱21的一端安装有钻夹头，钻夹头上装配有可换规格的钻头22。 

工件夹持装置3设有工作面31，工作面31下方设有左右移动装置5，左右移动装置5包括与工作面31通过相互匹配的滑槽和凸条前后方向滑动连接的支架、与支架传动连接的气缸，床身1上还横向固定安装有左右移动滑轴52，支架滑动套设于左右移动滑轴52上，从而可在气缸的推动下左右来回移动，即相对于支架，工作面31可以前后滑动而不能左右移动，左右方向的移动必须与支架一起动作。工件夹持装置3还设有工件夹具，包括夹具底座32和压紧装置33，夹具底座32加工有与待加工工件外形尺寸相匹配的凹槽，并可拆卸的安装于工作面31上，压紧装置33安装于所述凹槽的上方并与工作面31固定连接。 

进刀装置固定安装于左右移动装置5的支架上，并设有直流电动机41，直流电动机41通过变速箱传动连接有一前后移动丝杆42，工作面31设有与前后移动丝杆42匹配的螺纹孔，并旋接于前后移动丝杆42上，当直流电机41转动时，前后移动丝杆42转动，利用螺纹推动工作面31前后移动。在支架上还安装有前后限位装置，由传感器或者接近开关或行程开关构成，用以检测并控制工作面31向前和后退的实时位置，到达设定的位置时，前后限位装置向微电脑控制装置7发出信号，微电脑控制装置7发出指令，切断直流电机41的电源，工作面31停止移动。 

垂直升降装置6与主轴传动装置固定连接，采用液压缸推动或者电动机蜗杆推动装置来使主轴箱21及主轴传动装置做垂直方向的上升或下降，由于这是现有传统技术，不再赘述，同时在床身1上设有垂直限位装置61，由传感器或者接近开关或行程开关构成，用以检测并控制主轴箱21及主轴传动装置垂直上升或下降的实时位置，到达设定的位置时，前后限位装置向微电脑控制装置7发出信号，微电脑控制装置7发出指令，切断垂直升降装置6的电源，主轴箱21及主 轴传动装置停止移动。 

微电脑控制装置7与主轴传动装置、进刀装置、左右移动装置5、垂直升降装置6、工件夹持装置3、左右限位装置51、前后限位装置和垂直限位装置61电连接并接收其状态信号和控制其运行。 

工作原理是，将加工有和待加工工件外形匹配的凹槽的夹具底座32用螺栓紧固在工作面31上，将两个工件34放入与之外形匹配的凹槽中，启动压紧气缸35，压紧气缸35推动压紧装置33将工件34压紧，微电脑控制装置7通过垂直限位装置61控制垂直升降装置6将主轴箱21及主轴传动装置垂直移动，直到将钻头22的位置移动到设定的高度，然后微电脑控制装置7通过左右限位装置51控制左右移动装置5的气缸，将工作面31，也就是将工件34移动到要加工的位置，即钻头22对准工件34待钻孔的位置，此时微电脑控制装置7通过前后限位装置控制进刀装置的直流电动机41的运行，直流电动机41正传将工作面31及工件34向钻头22方向推进，同时启动主轴传动装置的交流电机24，带动动力输入轴23转动，动力输入轴23通过主轴箱21带动两个主轴2转动，即两个钻头22开始工作旋转，直流电动机41继续推动工件34向钻头22靠近，直至开始钻孔作业，当前后限位装置检测到已经到达设定位置，即到达设定孔深时，向微电脑控制器发出信号，微电脑控制器向直流电动机41发出停车并反转的指令，将工件34移离钻头22，此时在两个工件34上同时完成一个孔的加工作业，此时微电脑控制装置7根据设定的第二个孔的位置信息，控制系统重复上述过程，直到在设定的位置加工好第二个孔，以此类推，最后完成所有孔的加工作业，所有装置退回初始位置，操作人员取下加工好的工件34，再装上另外的待加工工件34，开始另两个工件34的加工。 

实施例2， 

其余和实施例1相同，不同之处在于主轴2只有一个，因此每次可对一个工件34进行加工。 

实施例3， 

其余和实施例1相同，不同之处在于，主轴2为4个，均通过主轴箱21与动力输入轴23传动连接，夹具底座32上加工有4个与工件34外形尺寸匹配的凹槽，因此可同时对四个工件进行加工。 

实施例4， 

其余与实施例1相同，不同之处在于，没有设置垂直升降装置6，而是通过调整夹具底座32在工作面31上的位置，进而调整工件34的垂直高度位置，从而在设定位置进行加工。 

实施例5， 

其余与实施例1相同，不同之处在于，垂直升降装置6安装于左右移动装置5与床身1之间，并固定安装于床身1上，启动垂直升降装置6可调整左右移动装置5的垂直高度，从而调整工作面31及工件34的垂直高度，以完成在设定位置加工的工作。 

上述实施例中，当工件34较大时，进刀装置可与主轴2及主轴传动装置转动连接，即工作面31不做前后进刀动作，而由主轴2和主轴传动装置来进行前后移动的进刀动作，完成钻孔加工的作业。 

采用本技术方案的有益效果是：自动钻床的主轴水平放置，工件放入工件夹具和取出都非常方便，操作简单，并且制造成本低、加工孔数和大小可灵活调节、加工过程不依赖专业编程人员。 

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。 

Claims (8)

1.一种自动钻床，包括床身、主轴和主轴传动装置，其特征在于，所述主轴为至少一个并且其轴线为水平放置，还包括与所述主轴相对应的工件夹持装置和进刀装置，所述进刀装置与所述主轴传动装置或所述工件夹持装置固定连接。

2.根据权利要求1所述的自动钻床，其特征在于，所述工件夹持装置包括工作面和可拆卸的安装于所述工作面上的工件夹具。

3.根据权利要求2所述的自动钻床，其特征在于，所述工件夹具包括夹具底座和压紧装置，所述夹具底座加工有与待加工工件外形尺寸相匹配的凹槽，并可拆卸的安装于所述工作面上，所述压紧装置安装于所述凹槽的上方所述工作面固定连接。

4.根据权利要求1到3任一所述的自动钻床，其特征在于，还包括一主轴箱，所述主轴箱设有一个动力输入轴，所述动力输入轴与所述主轴传动装置传动连接，所述主轴为至少两个，所述主轴均设于主轴箱中并与所述动力输入轴传动连接。

5.根据权利要求1到3任一所述的自动钻床，其特征在于，还包括左右移动装置，所述左右移动装置与所述主轴传动装置或所述工件夹持装置固定连接。

6.根据权利要求1到3任一所述的自动钻床，其特征在于，还包括垂直升降装置，所述垂直升降装置与所述主轴传动装置或所述工件夹持装置固定连接。

7.根据权利要求1到3任一所述的自动钻床，其特征在于，还包括左右移动装置和垂直升降装置，所述左右移动装置与所述主轴传动装置或所述工件夹持装置固定连接，所述垂直升降装置与所述主轴传动装置或所述工件夹持装置固定连接，还设有控制左右移动位置并可调整的左右限位装置，控制前后移动位置并可调整的前后限位装置，控制垂直升降位置并可调整的垂直限位装置。

8.根据权利要求7所述的自动钻床，其特征在于，还设有微电脑控制装置，所述微电脑控制装置与所述主轴传动装置、进刀装置、左右移动装置、垂直升降装置、工件夹持装置、左右限位装置、前后限位装置和垂直限位装置电连接并接收其状态信号和控制其运行。

Images