CN103722213B

CN103722213B - 一种台钻的可变速自动进刀装置

Info

Publication number: CN103722213B
Application number: CN201310734819.6A
Authority: CN
Inventors: 李呈峰
Original assignee: TAIZHOU FEIDA MACHINE TOOL CO Ltd
Current assignee: TAIZHOU FEIDA MACHINE TOOL CO Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-12-16
Anticipated expiration: 2033-12-27
Also published as: CN103722213A

Abstract

本发明提供了一种台钻的可变速自动进刀装置，属于机械技术领域。它解决了现有台钻进给量调节不便等问题。本台钻的可变速自动进刀装置包括轴承座上承载有齿轮固定轴，齿轮固定轴上固定有进给固定齿轮，主轴上固定有与进给固定齿轮啮合的固定齿轮，主轴箱上固连有齿轮架，齿轮架上安装有进给固定轴，进给固定轴上固定有进给齿轮和固定三连齿齿轮，进给齿轮通过一个离合结构带动齿轮固定轴转动，齿轮架上安装有蜗杆和与蜗杆平行设置的花键轴，蜗杆上固连有与固定三连齿齿轮相啮合的滑移三连齿齿轮，花键轴上安装有与滑移三连齿齿轮联接的变速拨叉，齿轮架上固定有与变速拨叉啮合的齿轮轴。本发明具有调节方便、加工精度高等优点。

Description

一种台钻的可变速自动进刀装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种台钻，特别涉及一种台钻的可变速自动进刀装置。

背景技术

现有的台式钻床进刀机构大致分为手动进刀、自动进刀和单轴数控进刀，其中手动进刀机构的缺点明显：1、钻孔精度低；2、劳动强度大，这对于现如今日益增长的劳动力成本，企业推行自动化生产设备是必然的趋势。单轴数控进刀机构，一般采用独立的电机驱动、配有运动控制器，可实现全自动加工，但相应的，操作和维修人员的素质要求以及相关配置的成本都比较高，企业投入成本大。自动进刀机构，现有的进刀机构设计并不合理，使用皮带塔轮传动结构，既减少了主轴变速的数量，在使用过程中进给量调节也不便捷。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种结构设计合理、便于加工且能降低生产成本的台钻的可变速自动进刀装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种台钻的可变速自动进刀装置，包括主轴箱、套筒和主轴，所述的套筒安装在主轴箱内且主轴穿设于套筒中，其特征在于，所述的主轴箱内固定有轴承座，所述的轴承座上承载有齿轮固定轴，所述的齿轮固定轴上固定有进给固定齿轮，所述的主轴上固定有与进给固定齿轮相啮合的固定齿轮，所述的主轴箱上固连有齿轮架，所述的齿轮架上安装有进给固定轴，所述的进给固定轴上固定有进给齿轮和固定三连齿齿轮，所述的进给齿轮通过一个离合结构带动齿轮固定轴转动，所述的齿轮架上安装有蜗杆和与蜗杆平行设置的花键轴，所述的蜗杆上固连有与固定三连齿齿轮相啮合的滑移三连齿齿轮，所述的花键轴上安装有与滑移三连齿齿轮联接的变速拨叉，所述的齿轮架上通过转盘和卡簧固定有与变速拨叉啮合的齿轮轴，所述的套筒侧部开设有一列竖直设置的齿牙，主轴箱内安装有一水平设置的水平轴，一回位弹簧一端固定在水平轴上，回位弹簧的另一端固定在主轴箱上，所述的水平轴周面具有与齿牙相啮合的啮合齿，所述的水平轴上套设有与蜗杆相啮合的蜗轮，所述的水平轴上安装有刀柄座，一进刀手柄的内端穿过刀柄座并插入水平轴具有的环槽中，进刀手柄的外端伸出刀柄座，所述的进刀手柄和蜗轮之间还设有当推动进刀手柄时使蜗轮带动水平轴转动的传动结构。

本台钻的可变速自动进刀装置工作时，通过变速拨叉对蜗杆上的滑移三连齿齿轮进行拨档，来调节滑移三连齿齿轮与固定三连齿齿轮联动传动时所传递过来的转速，以达到调节自动进刀进刀量的目的，调节方便快捷，便于加工；另外蜗杆带动蜗轮转动时，水平轴转动，经水平轴的啮合齿传动带动套筒升降，实现主轴进给，这样传动过程流畅，加工精度高。

在上述的一种台钻的可变速自动进刀装置中，所述的离合结构包括固连在齿轮固定轴上并与进给齿轮相啮合的离合齿轮，所述的离合齿轮端部沿齿轮固定轴轴向卡入进给固定齿轮中，所述的齿轮固定轴的末端固连有锁紧螺母，所述的齿轮固定轴上套设有位于离合齿轮和锁紧螺母之间的弹簧，弹簧一端作用于锁紧螺母，弹簧另一端作用于离合齿轮。当离合齿轮在超负荷过载时，离合齿轮克服弹簧的弹力进行空转卸荷，避免机件或工件的损坏。

在上述的一种台钻的可变速自动进刀装置中，所述的传动结构包括蜗轮朝向刀柄座一侧嵌接有的端齿套一，所述的水平轴上周向固定有端齿套二，所述的端齿套二能沿水平轴轴向移动并与端齿套一相啮合，所述的水平轴上套设有钢球箍，所述的端齿套二和钢球箍之间设有钢球，所述的水平轴上固定有抵触于钢球箍对钢球箍进行定位的定位块，所述的刀柄座上固连有推套，所述的推套用于接触钢球的内壁具有凹陷处，凹陷处至推套内壁这段为倾斜面。推动进刀手柄，水平轴上的手柄座滑动，手柄座内的推套随之滑动，钢球从凹陷处顺着倾斜面滑至推套内壁处，这样钢球作用于端齿套二使端齿套二向端齿套一移动，当端齿套二与端齿套一相啮合时，动力从蜗杆传递至蜗轮，蜗轮带动端齿套一和端齿套二旋转，从而时水平轴转动，实现自动进刀，上述过程流畅，操作性好。

在上述的一种台钻的可变速自动进刀装置中，所述的端齿套一开设有一平行于其轴线的开孔，所述的开孔中放置有复位弹簧，所述的复位弹簧的内端作用于端齿套一，复位弹簧的外端抵触于端齿套二的端部，所述的齿轮架上固连有固定盘，所述的固定盘中固定有斜面销，所述的手柄座上固定有位于推套外部的刻度盘，所述的刻度盘固连有用于接触斜面销的圆头销。加工至设定位置时，刻度盘上的圆头销与固定盘上的斜面销相互挤压，使得手柄座向外滑移，手柄座内的推套随之滑移，钢球重新落入推套的凹陷处，复位弹簧提供弹力使得端齿套二与端齿套一分离，主轴和套筒在回位弹簧作用下自动回位，这样起到自动脱刀作用。

在上述的一种台钻的可变速自动进刀装置中，所述的水平轴末端套设有滚珠导套，所述的滚珠导套固定在手柄座上。滚珠导套保护水平轴末端，使得手柄座滑移顺畅。

与现有技术相比，本台钻的可变速自动进刀装置具有以下优点：1、本装置整体简洁紧凑，自动进刀和自动脱刀使用操作方便，提高劳动生产效益；2、自动进给时进刀平稳，手动和自动进给之间的切换操作简便、灵活、可靠；3、拨档调节功能，能快速地进行不同进给量的调节，方便多种材料自动进刀加工。

附图说明

图1是本台钻的可变速自动进刀装置的剖视结构示意图。

图2是图1中A-A截面的剖视结构示意图。

图中，1、主轴箱；2、套筒；2a、齿牙；3、主轴；4、轴承座；5、齿轮固定轴；6、进给固定齿轮；7、固定齿轮；8、齿轮架；9、进给固定轴；10、进给齿轮；11、固定三连齿齿轮；12、蜗杆；13、花键轴；14、滑移三连齿齿轮；15、变速拨叉；16、转盘；17、卡簧；18、齿轮轴；19、水平轴；19a、啮合齿；20、回位弹簧；21、蜗轮；22、刀柄座；23、进刀手柄；24、离合齿轮；25、锁紧螺母；26、弹簧；27、端齿套一；28、端齿套二；29、钢球箍；30、钢球；31、定位块；32、推套；32a、凹陷处；33、开孔；34、复位弹簧；35、固定盘；36、斜面销；37、刻度盘；38、圆头销；39、滚珠导套。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2所示，本台钻的可变速自动进刀装置包括主轴箱1、套筒2和主轴3，套筒2安装在主轴箱1内且主轴3穿设于套筒2中，主轴箱1内固定有轴承座4，轴承座4上承载有齿轮固定轴5，齿轮固定轴5上固定有进给固定齿轮6，主轴3上固定有与进给固定齿轮6相啮合的固定齿轮7，主轴箱1上固连有齿轮架8，齿轮架8上安装有进给固定轴9，进给固定轴9上固定有进给齿轮10和固定三连齿齿轮11，进给齿轮10通过一个离合结构带动齿轮固定轴5转动，齿轮架8上安装有蜗杆12和与蜗杆12平行设置的花键轴13，蜗杆12上固连有与固定三连齿齿轮11相啮合的滑移三连齿齿轮14，花键轴13上安装有与滑移三连齿齿轮14联接的变速拨叉15，齿轮架8上通过转盘16和卡簧17固定有与变速拨叉15啮合的齿轮轴18，套筒2侧部开设有一列竖直设置的齿牙2a，主轴箱1内安装有一水平设置的水平轴19，一回位弹簧20一端固定在水平轴19上，回位弹簧20的另一端固定在主轴箱1上，水平轴19末端套设有滚珠导套39，所述的滚珠导套39固定在手柄座上，水平轴19周面具有与齿牙2a相啮合的啮合齿19a，水平轴19上套设有与蜗杆12相啮合的蜗轮21，水平轴19上安装有刀柄座22，一进刀手柄23的内端穿过刀柄座22并插入水平轴19具有的环槽中，进刀手柄23的外端伸出刀柄座22，进刀手柄23和蜗轮21之间还设有当推动进刀手柄23时使蜗轮21带动水平轴19转动的传动结构。

本实施例中离合结构包括固连在齿轮固定轴5上并与进给齿轮10相啮合的离合齿轮24，离合齿轮24端部沿齿轮固定轴5轴向卡入进给固定齿轮6中，齿轮固定轴5的末端固连有锁紧螺母25，齿轮固定轴5上套设有位于离合齿轮24和锁紧螺母25之间的弹簧26，弹簧26一端作用于锁紧螺母25，弹簧26另一端作用于离合齿轮24。传动结构包括蜗轮21朝向刀柄座22一侧嵌接有的端齿套一27，水平轴19上周向固定有端齿套二28，端齿套二28能沿水平轴19轴向移动并与端齿套一27相啮合，水平轴19上套设有钢球箍29，端齿套二28和钢球箍29之间设有钢球30，水平轴19上固定有抵触于钢球箍29对钢球箍29进行定位的定位块31，刀柄座22上固连有推套32，推套32用于接触钢球30的内壁具有凹陷处32a，凹陷处32a至推套32内壁这段为倾斜面。端齿套一27开设有一平行于其轴线的开孔33，开孔33中放置有复位弹簧34，复位弹簧34的内端作用于端齿套一27，复位弹簧34的外端抵触于端齿套二28的端部，齿轮架8上固连有固定盘35，固定盘35中固定有斜面销36，手柄座上固定有位于推套32外部的刻度盘37，刻度盘37固连有用于接触斜面销36的圆头销38。

本台钻的可变速自动进刀装置变速时，通过变速拨叉15对蜗杆12上的滑移三连齿齿轮14进行拨档，来调节滑移三连齿齿轮14与固定三连齿齿轮11联动传动时所传递过来的转速，以达到调节自动进刀进刀量的目的，调节方便快捷，便于加工；进刀时，推动进刀手柄23，水平轴19上的手柄座滑动，手柄座内的推套32随之滑动，钢球30从凹陷处32a顺着倾斜面滑至推套32内壁处，这样钢球30作用于端齿套二28使端齿套二28向端齿套一27移动，当端齿套二28与端齿套一27相啮合时，动力从蜗杆12传递至蜗轮21，蜗轮21带动端齿套一27和端齿套二28旋转，从而时水平轴19转动，经水平轴19的啮合齿19a传动带动套筒2升降，实现主轴3进给，实现自动进刀，上述过程流畅，操作性好，加工精度高。

当离合齿轮24在超负荷过载时，离合齿轮24克服弹簧26的弹力进行空转卸荷，避免机件或工件的损坏。当加工至设定位置时，刻度盘37上的圆头销38与固定盘35上的斜面销36相互挤压，使得手柄座向外滑移，手柄座内的推套32随之滑移，钢球30重新落入推套32的凹陷处32a，复位弹簧34提供弹力使得端齿套二28与端齿套一27分离，主轴3和套筒2在回位弹簧20作用下自动回位，这样起到自动脱刀作用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了主轴箱1、套筒2、齿牙2a、主轴3、轴承座4、齿轮固定轴5、进给固定齿轮6、固定齿轮7、齿轮架8、进给固定轴9、进给齿轮10、固定三连齿齿轮11、蜗杆12、花键轴13、滑移三连齿齿轮14、变速拨叉15、转盘16、卡簧17、齿轮轴18、水平轴19、啮合齿19a、回位弹簧20、蜗轮21、刀柄座22、进刀手柄23、离合齿轮24、锁紧螺母25、弹簧26、端齿套一27、端齿套二28、钢球箍29、钢球30、定位块31、推套32、凹陷处32a、开孔33、复位弹簧34、固定盘35、斜面销36、刻度盘37、圆头销38、滚珠导套39等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims

1.一种台钻的可变速自动进刀装置，包括主轴箱（1）、套筒（2）和主轴（3），所述的套筒（2）安装在主轴箱（1）内且主轴（3）穿设于套筒（2）中，其特征在于，所述的主轴箱（1）内固定有轴承座（4），所述的轴承座（4）上承载有齿轮固定轴（5），所述的齿轮固定轴（5）上固定有进给固定齿轮（6），所述的主轴（3）上固定有与进给固定齿轮（6）相啮合的固定齿轮（7），所述的主轴箱（1）上固连有齿轮架（8），所述的齿轮架（8）上安装有进给固定轴（9），所述的进给固定轴（9）上固定有进给齿轮（10）和固定三连齿齿轮（11），所述的进给齿轮（10）通过一个离合结构带动齿轮固定轴（5）转动，所述的齿轮架（8）上安装有蜗杆（12）和与蜗杆（12）平行设置的花键轴（13），所述的蜗杆（12）上固连有与固定三连齿齿轮（11）相啮合的滑移三连齿齿轮（14），所述的花键轴（13）上安装有与滑移三连齿齿轮（14）联接的变速拨叉（15），所述的齿轮架（8）上通过转盘（16）和卡簧（17）固定有与变速拨叉（15）啮合的齿轮轴（18），所述的套筒（2）侧部开设有一列竖直设置的齿牙（2a），主轴箱（1）内安装有一水平设置的水平轴（19），一回位弹簧（20）一端固定在水平轴（19）上，回位弹簧（20）的另一端固定在主轴箱（1）上，所述的水平轴（19）周面具有与齿牙（2a）相啮合的啮合齿（19a），所述的水平轴（19）上套设有与蜗杆（12）相啮合的蜗轮（21），所述的水平轴（19）上安装有刀柄座（22），一进刀手柄（23）的内端穿过刀柄座（22）并插入水平轴（19）具有的环槽中，进刀手柄（23）的外端伸出刀柄座（22），所述的进刀手柄（23）和蜗轮（21）之间还设有当推动进刀手柄（23）时使蜗轮（21）带动水平轴（19）转动的传动结构。

2.根据权利要求1所述的一种台钻的可变速自动进刀装置，其特征在于，所述的离合结构包括固连在齿轮固定轴（5）上并与进给齿轮（10）相啮合的离合齿轮（24），所述的离合齿轮（24）端部沿齿轮固定轴（5）轴向卡入进给固定齿轮（6）中，所述的齿轮固定轴（5）的末端固连有锁紧螺母（25），所述的齿轮固定轴（5）上套设有位于离合齿轮（24）和锁紧螺母（25）之间的弹簧（26），弹簧（26）一端作用于锁紧螺母（25），弹簧（26）另一端作用于离合齿轮（24）。

3.根据权利要求1所述的一种台钻的可变速自动进刀装置，其特征在于，所述的传动结构包括蜗轮（21）朝向刀柄座（22）一侧嵌接有的端齿套一（27），所述的水平轴（19）上周向固定有端齿套二（28），所述的端齿套二（28）能沿水平轴（19）轴向移动并与端齿套一（27）相啮合，所述的水平轴（19）上套设有钢球箍（29），所述的端齿套二（28）和钢球箍（29）之间设有钢球（30），所述的水平轴（19）上固定有抵触于钢球箍（29）对钢球箍（29）进行定位的定位块（31），所述的刀柄座（22）上固连有推套（32），所述的推套（32）用于接触钢球（30）的内壁具有凹陷处（32a），凹陷处（32a）至推套（32）内壁这段为倾斜面。

4.根据权利要求3所述的一种台钻的可变速自动进刀装置，其特征在于，所述的端齿套一（27）开设有一平行于其轴线的开孔（33），所述的开孔（33）中放置有复位弹簧（34），所述的复位弹簧（34）的内端作用于端齿套一（27），复位弹簧（34）的外端抵触于端齿套二（28）的端部，所述的齿轮架（8）上固连有固定盘（35），所述的固定盘（35）中固定有斜面销（36），所述的手柄座上固定有位于推套（32）外部的刻度盘（37），所述的刻度盘（37）固连有用于接触斜面销（36）的圆头销（38）。

5.根据权利要求1所述的一种台钻的可变速自动进刀装置，其特征在于，所述的水平轴（19）末端套设有滚珠导套（39），所述的滚珠导套（39）固定在手柄座上。