CN102962499A - 一种变距式多轴钻孔装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变距式多轴钻孔装置，包括动力轴、导向盘、至少一组中间轴和工作轴，每根轴上都安装有齿轮，由一个装在动力上的齿轮通过中间齿轮将动力传到装有钻头的工作轴上去，实现动力的传递，通过安装多个中间齿轮，就可以把动力传递到多个带有钻头的工作轴上去；将装有钻头的工作轴和中间轴分别用导向槽进行导向，通过在导向槽上的移动实现距离的可调性。本发明可以同时对工件钻取多个孔，并且可以实现每个孔到主轴的水平距离在一定范围内的连续（或离散）调距，可以应对多种不同工件对加工孔的要求；钻孔的定位精度比较高，能够实现高效率、高精度的加工，提高工作效率的同时减轻工人的劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种变距式多轴钻孔装置。
背景技术
随着科学技术的发展和社会节奏的加快，高效的工作已成为人们所追求的重要目标。然而在对工件进行孔加工时，常常是利用一个钻头，通过改变工件与钻头的相对位置一个一个钻，这样费时费力，而且孔与孔之间相对位置的精度也很难保证。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种变距式多轴钻孔装置，可以实现在不用移动工件的情况下，只需定位一次工件就能完成多孔的钻削，通过在一定范围内的连续（或离散）调距，可以满足不同工件对加工孔的要求。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种变距式多轴钻孔装置，包括动力轴、导向盘、至少一组中间轴和工作轴，所述中间轴上安装有第一齿轮，所述动力轴安装有与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述工作轴安装有与第一齿轮啮合的第三齿轮，工作轴的一端安装有钻头；所述导向盘包括上导向盘和下导向盘，上导向盘和下导向盘上均设有至少一组中间轴导向槽和工作轴导向槽，中间轴的两端位于中间轴导向槽内，工作轴的两端位于工作轴导向槽内；所述中间轴导向槽和工作轴导向槽均为圆弧状槽型结构，圆弧状槽型结构包括导向圆弧和位于导向圆弧两端的端部圆弧，中间轴导向槽的导向圆弧的圆心与动力轴的中心重合，工作轴导向槽的导向圆弧的圆心同中间轴导向槽的端部圆弧的圆心重合。
所述中间轴和工作轴的组数为2～8组，有几组中间轴和工作轴，就可以同时对工件进行几个孔的加工。
所述中间轴导向槽的导向圆弧的弧度为35°～80°。
所述中间轴两端铣出有两个相互平行的平面，带有两个平面的端部位于中间轴导向槽内，从而避免中间轴在中间轴导向槽内发生转动。
所述导向盘位于导向架上；所述上导向盘的上表面安装有与工作轴导向槽形状相同的第一轴承端盖。
本发明的变距原理：中间轴所在的中间轴导向槽的导向弧的圆心与动力轴中心重合，则中间轴无论处于什么位置，它与动力轴的距离是一定的，这样第二齿轮和第一齿轮就会一直处于啮合的状态；工作轴所在的工作轴导向槽的导向弧的圆心同中间轴导向槽的端部圆弧的圆心重合，工作轴导向槽的导向弧的圆心与中间轴导向槽的导向弧的圆心的距离处处相同（两导向槽的导向弧的弧度相等），因而无论工作轴移动到工作轴导向槽的什么位置，中间轴上的第一齿轮与工作轴上的第三齿轮及动力轴上的第二齿轮都能够同时啮合。由于工作轴导向槽的导向弧的圆心轨迹不是以动力轴的中心为中心，因而工作轴在工作轴导向槽内移动时与动力轴之间的水平距离是变化的。
本发明一次对工件进行多孔的钻削，且所钻孔的位置是可以在一定范围里面任意调节的；不同批量工件孔中心距变化较大时可将该距离分组后分别进行设计；本发明中，动力轴与中间轴、动力轴与工作轴不是同心圆而是两个不同圆心原理构成；两个不同圆心依据所取半径的变化，实现不同批量工件孔中心距变化较大时将该距离分组后分别设计；中间轴导向槽和主轴孔的圆心是相重合的，工作轴导向槽的导向圆弧的圆心和中间轴导向槽的端部圆弧的圆心重合，导向圆弧的半径和弧度是与中间轴导向槽的导向圆弧一样而进行设计的。
此外，上导向盘和下导向盘是可以进行分组替换的，以便满足不同中心距组孔的加工需求。即当不同批量被加工工件的孔中心距变化较大，实施该距离分组后分别设计本发明的结构时，仅需设计不同的上导向盘和下导向盘，其余构件可重复利用。工作轴与中间轴分别安放在工作轴导向槽和中间轴导向槽内，中间轴通过轴两端铣出两个平面来固定不转动；中间轴的滚动轴承一半在槽内一半在槽外，由压紧块压紧实施径向定位。工作轴导向槽和中间轴导向槽是可以对轴分别进行连续移动和有级变动的。
有益效果：本发明的变距式多轴钻孔装置，由一个装在动力上的齿轮通过中间齿轮将动力传到装有钻头的工作轴上去，实现动力的传递，通过安装多个中间齿轮，就可以把动力传递到多个带有钻头的工作轴上去；将装有钻头的工作轴和中间轴分别用导向槽进行导向，通过在导向槽上的移动实现距离的可调性。本发明可以同时对工件钻取多个孔，并且可以实现每个孔到主轴的水平距离在一定范围内的连续（或离散）调距，可以应对多种不同工件对加工孔的要求；钻孔的定位精度比较高，能够实现高效率、高精度的加工，提高工作效率的同时减轻工人的劳动强度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为图2的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1至图3所示，本发明一种变距式多轴钻孔装置，包括动力轴4、导向盘、至少一组中间轴6和工作轴8，中间轴6上安装有第一齿轮25，动力轴4安装有与第一齿轮25啮合的第二齿轮28，工作轴8安装有与第一齿轮25啮合的第三齿轮12，工作轴8的一端安装有钻头；导向盘包括上导向盘11和下导向盘16，上导向盘11和下导向盘16上均设有至少一组中间轴导向槽5和工作轴导向槽9，中间轴6的两端位于中间轴导向槽5内，工作轴8的两端位于工作轴导向槽9内；中间轴导向槽5和工作轴导向槽9均为圆弧状槽型结构，圆弧状槽型结构包括导向圆弧和位于导向圆弧两端的端部圆弧，中间轴导向槽5的导向圆弧的圆心与动力轴4的中心重合，工作轴导向槽9的导向圆弧的圆心同中间轴导向槽5的端部圆弧的圆心重合。
通常，中间轴6和工作轴8的组数为2～8组，例如可以为3组、4组或5组；中间轴导向槽5的导向圆弧的弧度为35°～80°，例如可以为40°，45°或60°等弧度；中间轴6两端铣出有两个相互平行的平面，带有两个平面的端部位于中间轴导向槽5内；导向盘位于导向架31上；上导向盘11的上表面安装有与工作轴导向槽9形状相同的第一轴承端盖10。
以下，结合图1至图3对本发明进行详细说明：
本实施例中，动力轴4、中间轴6和工作轴8均为平行的轴，且每根轴上都安装齿轮，在工作轴8上安装钻孔用的钻头。每根轴上都安装滚动轴承，其中中间轴6上的第二滚动轴承24是为了安放第一齿轮25用的，动力轴4和工作轴8都是转动轴，中间轴6不转动。工作轴8通过上下轴承端盖以及第一螺母19进行轴向的定位，在径向依靠压紧块34和锁紧螺母35的组合装置进行定位。中间轴6在中间轴导向槽5的接触面铣出一个平面，使得在工作的时候中间轴6不会发生转动；中间轴6受到第二齿轮28和第三齿轮12的力的方向是相反的，转矩可以近似的相互抵消，所以依靠第二螺母23进行预紧后就可以实现径向的定位。动力轴4上第二齿轮28通过中间轴6上第一齿轮25把动力和运动传递给工作轴8上第三齿轮12，第三齿轮12带动工作轴8运动，工作轴8上安装的钻头完成对工件的钻孔。
本实施例中，外壳2是通过第一螺栓1和第三螺栓32进行封闭的，并且在竖直方向上，依靠下导向盘16平衡重力，两个第一滚动轴承3安装在动力轴4两端上，第二套筒29和第一套筒27安放在动力轴4上；中间轴6的上下两端分别安装在中间轴导向槽5里面，中间轴6上有第二滚动轴承24，第二滚动轴承24外表面安装了第一齿轮25，中间轴6上还有第三套筒13；工作轴8两端安装第三滚动轴承，在上导向盘11的上表面安装有一个与工作轴导向槽9形状相同的第一轴承端盖10（这样可以做到无论工作轴8移动到什么位置，第一轴承端盖10都能对轴承进行压紧），第一轴承端盖10靠第二螺栓7固定在上导向盘11上，第三齿轮12和第四套筒14安装在工作轴8上；第四轴承端盖用于顶住工作轴8下端的第三滚动轴承，工作轴8在轴向靠第一螺母19预紧，使其在轴向上被固定，第二螺母23和垫片22对中间轴6起到相同的作用，并且可以加大轴向的力，从而起到一定径向固定的作用；第三轴承端盖用于压住动力轴4下端的第一滚动轴承3，通过第二螺栓7固定在下导向盘16上；支撑架30通过销33与导向架31连接，使得导向架31在水平方向得以定位，两个导向盘安放在两个导向架31上，通过动力轴4的竖直定位，这样整个装置在空间得以定位；压紧块34与螺杆36相连，并且通过锁紧螺母35完成对第一滚动轴承3的压紧（压紧块34与第一滚动轴承3的接触处，具有相同的曲率），在螺杆36与第一轴承端盖10连接处用紧固螺母37进行预紧，这样就保证了螺钉20的两端不因受力过大而发生回程的现象。
工作时，首先松开第一轴承端盖10上的第二螺栓7、第一螺母19，移动工作轴8，使得工作轴8移动到所需要的工作位置，然后再将第一轴承端盖10进行固定，拧紧第一螺母19；接着，松开中间轴6上的第二螺母23，移动中间轴6，使第一齿轮25同时啮合第二齿轮28和第三齿轮12，再拧紧第二螺母23；这样就完成了变距的调整，在工作轴8的钻头夹具体21上安装工作需要的钻头，然后将工件用夹具进行定位，就可以进行多孔的同时钻削。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种变距式多轴钻孔装置，其特征在于：包括动力轴（4）、导向盘、至少一组中间轴（6）和工作轴（8），所述中间轴（6）上安装有第一齿轮（25），所述动力轴（4）安装有与第一齿轮（25）啮合的第二齿轮（28），所述工作轴（8）安装有与第一齿轮（25）啮合的第三齿轮（12），工作轴（8）的一端安装有钻头；所述导向盘包括上导向盘（11）和下导向盘（16），上导向盘（11）和下导向盘（16）上均设有至少一组中间轴导向槽（5）和工作轴导向槽（9），中间轴（6）的两端位于中间轴导向槽（5）内，工作轴（8）的两端位于工作轴导向槽（9）内；所述中间轴导向槽（5）和工作轴导向槽（9）均为圆弧状槽型结构，圆弧状槽型结构包括导向圆弧和位于导向圆弧两端的端部圆弧，中间轴导向槽（5）的导向圆弧的圆心与动力轴（4）的中心重合，工作轴导向槽（9）的导向圆弧的圆心同中间轴导向槽（5）的端部圆弧的圆心重合。
2.根据权利要求1所述的变距式多轴钻孔装置，其特征在于：所述中间轴（6）和工作轴（8）的组数为2～8组。
3.根据权利要求1所述的变距式多轴钻孔装置，其特征在于：所述中间轴导向槽（5）的导向圆弧的弧度为35°～80°。
4.根据权利要求1所述的变距式多轴钻孔装置，其特征在于：所述中间轴（6）两端铣出有两个相互平行的平面，带有两个平面的端部位于中间轴导向槽（5）内。
5.根据权利要求1所述的变距式多轴钻孔装置，其特征在于：所述导向盘位于导向架（31）上。
6.根据权利要求1所述的变距式多轴钻孔装置，其特征在于：所述上导向盘（11）的上表面安装有与工作轴导向槽（9）形状相同的第一轴承端盖（10）。
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