CN105058061B

CN105058061B - 一种钻攻中心

Info

Publication number: CN105058061B
Application number: CN201510579193.5A
Authority: CN
Inventors: 胡胜来; 尹建贺
Original assignee: Xuancheng Jianlin Machinery Co Ltd
Current assignee: Xuancheng Jianlin Machinery Co Ltd
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2019-02-15
Anticipated expiration: 2035-09-11
Also published as: CN105058061A

Abstract

本发明属于数控机床设计制造领域，具体涉及一种钻攻中心，包括底座上设置的十字滑台，以及十字滑台上方沿竖直方向往复运动的机头，所述机头包括机箱以及转动设置在机箱上的刀盘，所述刀盘圆周方向上间隔设置有多个用于装夹刀具的切削主轴，各切削主轴沿刀盘径向转动设置且各切削主轴内端均设有齿轮；所述刀盘沿自身轴线方向伸缩设置；所述机箱上还设有过渡齿轮，第一驱动单元、第二驱动单元驱动刀盘旋转、伸缩的过程中，能够使各切削主轴内端的齿轮与所述过渡齿轮交替啮合。本发明的刀盘上可安装多种不同类型的刀具，加工过程中，切换不同地切削主轴与过渡齿轮啮合，就能实施不同种类的加工工序，本发明换刀节奏平稳，且传动结构简单，使用成本较低，适合推广应用。

Description

一种钻攻中心

技术领域

本发明属于数控机床设计制造领域，具体涉及一种钻攻中心。

背景技术

随着科技水平的发展，制造业对机加工的精度的要求也越来越高，传统的机加工设备早已无法胜任日益苛刻的工艺需求，因此诞生了数控机床这种自动化程度极高的机加工设备，数控机床采用数控系统自动控制机床的切削、进给等动作，能够实现切削量的精准控制，同时能够大大提高生产效率。加工中心是一种自动化程度更高的数控机床，能够将铣削、钻孔等对种工序相结合，多工序一次性切削成型，自动化程度极高，然而这种突出的优越性也注定其具有不菲的制造和使用成本，一台加工中心的售价往往高达上百万，一般的中小企业无法承担如此高昂的成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种小型化、多用途的钻攻中心，该钻攻中心在保证功能需求的前提下，大大降低了制造及使用成本。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种钻攻中心，包括底座上设置的十字滑台，以及十字滑台上方沿竖直方向往复运动的机头，所述机头包括机箱以及转动设置在机箱上的刀盘，机箱上还设有用于驱动刀盘转动的第一驱动单元，所述刀盘的周面上间隔设置有多个用于装夹刀具的切削主轴，各切削主轴沿刀盘径向转动设置且各切削主轴内端均设有齿轮；所述刀盘沿自身轴线方向伸缩设置，且机箱上设有用于驱动刀盘伸缩的第二驱动单元；所述机箱上还设有过渡齿轮，所述过渡齿轮与机箱上设置的第三驱动单元构成传动配合，所述第一驱动单元、第二驱动单元驱动刀盘旋转、伸缩的过程中，能够使各切削主轴内端的齿轮与所述过渡齿轮交替啮合。

本发明的技术效果在于：刀盘上可安装多种不同类型的刀具，加工过程中，切换不同地切削主轴与过渡齿轮啮合，就能实施不同种类的加工工序，本发明换刀节奏平稳，且传动结构简单，使用成本较低，适合推广应用。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的十字滑台及机头安装结构示意图；

图3、图4是机头的立体结构示意图；

图5是机头的立体剖切结构示意图；

图6是机头的剖视图；

图7是图6的I局部放大视图；

图8是刀盘及转轴装配结构示意图。

具体实施方式

如图2、5、6、8所示，一种钻攻中心，包括底座50上设置的十字滑台53，以及十字滑台53上方沿竖直方向往复运动的机头，如图3、4所示，所述机头包括机箱10以及转动设置在机箱10上的刀盘20，机箱上还设有用于驱动刀盘20转动的第一驱动单元30，所述刀盘20的周面上间隔设置有多个用于装夹刀具的切削主轴23，各切削主轴23沿刀盘20径向转动设置且各切削主轴23内端均设有齿轮24；所述刀盘20沿自身轴线方向伸缩设置，且机箱10上设有用于驱动刀盘20伸缩的第二驱动单元；所述机箱10上还设有过渡齿轮41，所述过渡齿轮41与机箱上设置的第三驱动单元40构成传动配合，所述第一驱动单元30、第二驱动单元驱动刀盘20旋转、伸缩的过程中，能够使各切削主轴23内端的齿轮24与所述过渡齿轮41交替啮合。

进一步的，如图5、6所示，所述刀盘20与一转轴11同轴固定，所述转轴11周向转动、轴向滑动设置在机箱10上，所述第一驱动单元30驱动转轴11周向转动，第二驱动单元驱动转轴11轴向滑动，所述机箱10上固定设置有与转轴11同轴的定齿盘17，所述转轴11或刀盘20上设置有动齿盘27，所述动齿盘27与转轴11和刀盘20相对固定，当转轴11沿轴向滑动时，能够使动齿盘27和定齿盘17啮合或分离。动齿盘27和定齿盘17相互啮合能够确保各切削主轴23精准定位，在加工过程中刀盘20不会产生任何转动，加工精度得到保证。

优选的，如图5、6所示，所述第二驱动单元包括机箱10上设置的与机箱10壳体一体式加工成型的液压缸缸体12，所述转轴11上设有活塞13，所述活塞13在缸体12内与缸体12构成滑动配合，如图4所示，所述机箱10壳体内部设有用于连通缸体12内腔与液压源的液压管路14。本发明的液压缸与机箱10一体式铸造成型，结构紧凑，避免产生装配误差，运动精度得以保证。

优选的，所述第一驱动单元30为伺服电机，所述伺服电机的主轴通过第一减速齿轮组31与转轴11上设置的从动齿轮32构成传动配合；所述转轴11上还设有信号轮15，所述机箱10上设有传感器16，所述信号轮15与转轴11相对固定设置，所述信号轮15的外环面呈阶梯状，且信号轮15其中一个端面的边缘处设有一轴向延伸的凸块151，所述传感器16包括与信号轮15端面相对的第一传感器161，与信号轮15外环面相对的第二传感器162，以及与所述凸块151相对的第三传感器163，所述传感器16的信号输出端以及伺服电机的驱动信号输入端均与数控系统相连。伺服电机配合数控系统能够精准控制旋转角度，省去了传统刀盘的分度结构，提高了设备的稳定性。所述第一传感器161通过检测信号轮15端面的位移来检测刀盘20的锁紧动作(即动齿盘与定齿盘的啮合动作)；第二传感器162通过检测信号轮15台阶面的位移来检测刀盘20的脱开动作(即动齿盘与定齿盘的分离动作)，第三传感器163通过检测凸块151的位置来检测刀盘20的零点位置，用于刀盘20复位。

优选的，所述转轴11贯穿机箱10内腔且转轴11两端分别从机箱10前后两端悬伸而出，所述刀盘20安装在机箱10前端悬伸的转轴11上，所述液压缸缸体12位于机箱10后端，信号轮15及活塞13安装在机箱10后端悬伸的转轴11上，从动齿轮32及第一减速齿轮组31均位于机箱10内部。

优选的，所述刀盘20包括与转轴11端部固接的端板21，以及安装在该端板21上的环状壳体22，所述环状壳体22向机箱10所在一侧悬伸设置，所述各切削主轴20均安装在该环状壳体22上，所述动齿盘27安装在该环状壳体22内端，所述定齿盘17固定在机箱10前端的壳壁上。

进一步的，如图6、7所示，所述环状壳体22与机箱10前端壳壁之间设有动密封装置，所述动密封装置包括定齿盘17外围的机箱10壳壁上设置的密封环18，所述密封环18外端设有环形凸部，所述环状壳体22内端设有环形卡槽，所述环形凸部插接在环形卡槽内且二者构成间隙配合，所述环形凸部的侧壁上设有环形槽，该环形槽内设有密封圈181。加工中心所处环境中往往存在铁削等杂物，这些杂物进入机箱10内部会导致传动机构加速磨损，设置动密封装置能够避免铁削从刀盘20与机箱10之间的缝隙中进入机箱10内部。

优选的，所述机箱10前端的壳壁上还设有过渡齿轮座19，所述过渡齿轮座19包括机箱10壳壁上凸伸设置的套管，所述套管的下方外壁上设有向下凸伸的短轴191，所述过渡齿轮41安装在该短轴191上，所述机箱10前端壳壁上还设有与过渡齿轮41位置相对应的条形孔，所述过渡齿轮41通过该条形孔与机箱10内设置的第二减速齿轮组42的末端齿轮43啮合，该第二减速齿轮组42的输入端与一主轴电机相连，该主轴电机即为第三驱动单元40。

如图2所示，所述底座50上设有立式支架51，所述立式支架51上设有两条相互平行且竖直设置的滑轨52，所述机头的背侧设有与滑轨52配合的滑槽，所述机头与立式支架51之间设有用于驱动机头上下滑动的丝杆螺母机构55。

如图1所示，所述十字滑台53四周设有围板56，其中前侧的围板56上设有移门57，所述围板56的上边缘位于立式支架51的中段，略高于切削主轴23工作状态时刀具的位置。

Claims

1.一种钻攻中心，其特征在于：包括底座（50）上设置的十字滑台（53），以及十字滑台（53）上方沿竖直方向上下运动的机头，所述机头包括机箱（10）以及转动设置在机箱（10）上的刀盘（20），机箱上还设有用于驱动刀盘（20）转动的第一驱动单元（30），所述刀盘（20）的周面上间隔设置有多个用于装夹刀具的切削主轴（23），各切削主轴（23）沿刀盘（20）径向转动设置且各切削主轴（23）内端均设有齿轮（24）；所述刀盘（20）沿自身位于水平方向的轴线伸缩设置，且机箱（10）上设有用于驱动刀盘（20）伸缩的第二驱动单元；所述机箱（10）上还设有过渡齿轮（41），所述过渡齿轮（41）与机箱上设置的第三驱动单元（40）构成传动配合，所述第一驱动单元（30）、第二驱动单元驱动刀盘（20）旋转、伸缩的过程中，能够使各切削主轴（23）内端的齿轮（24）与所述过渡齿轮（41）交替啮合；

所述刀盘（20）与转轴（11）同轴固定，所述转轴（11）周向转动、轴向滑动设置在机箱（10）上，所述第一驱动单元（30）驱动转轴（11）周向转动，第二驱动单元驱动转轴（11）轴向滑动，所述机箱（10）上固定设置有与转轴（11）同轴的定齿盘（17），所述转轴（11）或刀盘（20）上设置有动齿盘（27），所述动齿盘（27）与转轴（11）和刀盘（20）相对固定，当转轴（11）沿轴向滑动时，能够使动齿盘（27）和定齿盘（17）啮合或分离；

所述刀盘（20）包括与转轴（11）端部固接的端板（21），以及安装在该端板（21）上的环状壳体（22），所述环状壳体（22）向机箱（10）所在一侧悬伸设置，所述各切削主轴（23）均安装在该环状壳体（22）上，所述动齿盘（27）安装在该环状壳体（22）内端，所述定齿盘（17）固定在机箱（10）前端的壳壁上；

所述环状壳体（22）与机箱（10）前端壳壁之间设有动密封装置，所述动密封装置包括定齿盘（17）外围的机箱（10）壳壁上设置的密封环（18），所述密封环（18）外端设有环形凸部，所述环状壳体（22）内端设有环形卡槽，所述环形凸部插接在环形卡槽内且二者构成间隙配合，所述环形凸部的侧壁上设有环形槽，该环形槽内设有密封圈（181）；

所述机箱（10）前端的壳壁上还设有过渡齿轮座（19），所述过渡齿轮座（19）包括机箱（10）壳壁上凸伸设置的套管，所述套管的下方外壁上设有向下凸伸的短轴（191），所述过渡齿轮（41）安装在该短轴（191）上，所述机箱（10）前端壳壁上还设有与过渡齿轮（41）位置相对应的条形孔，所述过渡齿轮（41）通过该条形孔与机箱（10）内设置的第二减速齿轮组（42）的末端齿轮（43）啮合，该第二减速齿轮组（42）的输入端与一主轴电机相连，该主轴电机即为第三驱动单元（40）。

2.根据权利要求1所述的一种钻攻中心，其特征在于：所述第二驱动单元包括机箱（10）上设置的与机箱（10）壳体一体式加工成型的液压缸缸体（12），所述转轴（11）上设有活塞（13），所述活塞（13）在液压缸缸体（12）内与液压缸缸体（12）构成滑动配合，所述机箱（10）壳体内部设有用于连通液压缸缸体（12）内腔与液压源的液压管路（14）。

3.根据权利要求1所述的一种钻攻中心，其特征在于：所述第一驱动单元（30）为伺服电机，所述伺服电机的主轴通过第一减速齿轮组（31）与转轴（11）上设置的从动齿轮（32）构成传动配合；所述转轴（11）上还设有信号轮（15），所述机箱（10）上设有传感器（16），所述信号轮（15）与转轴（11）相对固定设置，所述信号轮（15）的外环面呈阶梯状，且信号轮（15）其中一个端面的边缘处设有一轴向延伸的凸块（151），所述传感器（16）包括与信号轮（15）端面相对的第一传感器（161），与信号轮（15）外环面相对的第二传感器（162），以及与所述凸块（151）相对的第三传感器（163），所述传感器（16）的信号输出端以及伺服电机的驱动信号输入端均与数控系统相连。

4.根据权利要求2所述的一种钻攻中心，其特征在于：所述转轴（11）贯穿机箱（10）内腔且转轴（11）两端分别从机箱（10）前后两端悬伸而出，所述刀盘（20）安装在机箱（10）前端悬伸的转轴（11）上，所述液压缸缸体（12）位于机箱（10）后端，信号轮（15）及活塞（13）安装在机箱（10）后端悬伸的转轴（11）上，从动齿轮（32）及第一减速齿轮组（31）均位于机箱（10）内部。

5.根据权利要求1所述的一种钻攻中心，其特征在于：所述底座（50）上设有立式支架（51），所述立式支架（51）上设有两条相互平行且竖直设置的滑轨（52），所述机头的背侧设有与滑轨（52）配合的滑槽，所述机头与立式支架（51）之间设有用于驱动机头上下滑动的丝杆螺母机构（55）。

6.根据权利要求1或5所述的一种钻攻中心，其特征在于：所述十字滑台（53）四周设有围板（56），其中前侧的围板（56）上设有移门（57），所述围板（56）的上边缘位于立式支架（51）的中段，高于切削主轴（23）工作状态时刀具的位置。