CN105436544A - 一种立式数控三坐标带df系统的钻床 - Google Patents

一种立式数控三坐标带df系统的钻床 Download PDF

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Abstract

一种立式数控三坐标带DF系统的钻床，包括机床夹持平台，机床立柱，主轴支撑支架，Y驱动伺服电机、Z轴驱动伺服电机、主轴驱动伺服电机分别带动平台轴滚珠丝杆、Z轴滚珠丝杆、主轴X轴滚珠丝杆以及主轴驱动电机带动钻杆，从X、Y、Z三轴联动作业，达到钻头与工件的精度对位并进行匀速钻削加工；本发明实现加工范围从回转体扩展到非回转体的深孔加工，并且将传统的深孔加工精度依靠操作人员的工作经验转化成由数控驱动系统和伺服电机组合而成的数控三坐标加工系统来完成，提高了深孔加工的精确度和深孔加工精度，同时也能满足不同工件的深孔加工工艺的需要的特点。

Description

一种立式数控三坐标带DF系统的钻床
技术领域
本发明属于成型数控系统深孔钻加工设备技术领域，特别涉及一种立式数控三坐标带DF系统的钻床。
背景技术
传统的深孔钻床是由一个三相异步电动机驱动主轴，靠机械四爪夹紧可回转工件进行运转。由于加工刀具固定在机床的尾端的支撑支架上，依靠机床进给丝杆带动尾端支撑支架及加工刀具进行钻削作业，因此它是一类单一的仅能加工可回转体的深孔加工设备,加工范围比较小，而且在加工过程中刀具与工件的对心主要依靠设备本身的精度和设备操作人员的技术经验来完成。加工精度受影响的因素不能有效的进行量化控制，进而导致设备加工精度不稳定。加上结构上靠单一的电机带动主轴夹持工件的回转动作，导致加工范围仅限于可回转的工件，对非回转工件无法进行深孔加工。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供了一种立式数控三坐标带DF系统的钻床，使得对深孔加工的加工范围从回转体扩展到非回转体的深孔加工；将传统的深孔加工精度的确保，由不可量化控制的设备本身精度和设备操作人员工作经验转化成由数控驱动系统配合伺服电机组合而成的数控三坐标加工系统来完成，大大扩宽了深孔加工的技术领域，同时也提高了深孔加工精度的稳定性；能满足不同工件的深孔加工工艺的需要，具有设备成本低、操作简单、加工范围广、加工精度更高的特点。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种立式数控三坐标带DF系统的钻床，包括机床底板平台19,机床底板平台19一端固定平台支撑支架3，平台支撑支架3设置Y轴滚珠丝杆支撑块17，Y轴滚珠丝杆2一端连接Y轴滚珠丝杆支撑块17，Y轴滚珠丝杆2另一端连接Y驱动伺服电机13，并且平台Y轴滚珠丝杆2穿过Y轴滚珠丝杆螺母18，Y轴滚珠丝杆螺母18连接机床夹持平台1；机床底板平台19另一端安装机床立柱8，机床立柱8通过两个Z滚珠丝杆支撑块15连接有Z轴滚珠丝杆16，Z轴滚珠丝杆16一端连接立柱Z轴驱动伺服电机6，Z轴滚珠丝杆16另一端连接Z滚珠丝杆支撑块15，Z轴滚珠丝杆16穿过Z轴滚珠丝杆螺母连接主轴支撑支架12后面；Z轴驱动伺服电机6两边分别对称设置配重装置7，配重装置7一端连接主轴支撑支架12后面，另一端连接配重块20；主轴X轴滚珠丝杆5穿过主轴支撑支架12，并且通过X轴滚珠丝支撑块9固定在主轴支撑支架12上，主轴X轴滚珠丝杆5的一端连接主轴驱动伺服电机10，主轴X轴滚珠丝杆5的另一端连接X轴滚珠丝支撑块9。
所述的主轴支撑支架12设置有机床授油器4，深孔钻头26穿过机床授油器4，使得深孔钻头26的一端留在机床授油器4的外部，深孔钻头26另一端连接深孔钻接头22的一端，深孔钻接头22的另一端连接深孔钻导向头23的一端，深孔钻导向头23的另一端连接钻杆24的一端，钻杆24通过钻杆支撑架25连接在主轴支撑支架12上，钻杆24另一端连接枪钻旋转接头11的一端，枪钻旋转接头11的另一端通过同步皮带28与主轴驱动电机27连接；枪钻旋转接头11通过旋转接头支撑架31固定在主轴箱移动部分14上；支撑架31通过旋转接头连接螺母30与DF喷吸头29固定。
所述的深孔钻头26可以替换成枪钻钻头35，枪钻钻头35穿过机床授油器4，使得枪钻钻头35的一端留在机床授油器4的外部，枪钻钻头35另一端连接枪钻接头33的一端，枪钻接头33的另一端连接枪钻排屑导管34。
所述的主轴驱动电机27固定在主轴箱移动部分14上，主轴箱移动部分14连接主轴支撑支架12前面。
本发明通过数控系统对伺服电机进行精准控制，从X、Y、Z三轴联动作业，达到钻头与工件的精度对位并进行匀速钻削加工，可以实现的加工范围从回转体扩展到非回转体的深孔加工；将传统的深孔加工精度依靠操作人员的工作经验转化成由数控驱动系统和伺服电机组合而成的数控三坐标加工系统来完成，提高了深孔加工的精确度和深孔加工精度的稳定性，同时也能满足不同工件的深孔加工工艺的需要。
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的左视图。
图3为深孔钻授油器安装部分视图。
图4为枪钻授油器安装部分视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1、图2、所示，一种立式数控三坐标带DF系统的钻床，包括机床底板平台19,机床底板平台19一端固定平台支撑支架3，平台支撑支架3设置Y轴滚珠丝杆支撑块17，Y轴滚珠丝杆2一端连接Y轴滚珠丝杆支撑块17，Y轴滚珠丝杆2另一端连接Y驱动伺服电机13，并且Y轴滚珠丝杆2穿过Y轴滚珠丝杆螺母18，Y轴滚珠丝杆螺母18连接机床夹持平台1；机床底板平台19另一端安装机床立柱8，机床立柱8通过两个Z滚珠丝杆支撑块15连接有Z轴滚珠丝杆16，Z轴滚珠丝杆16一端连接立柱Z轴驱动伺服电机6，Z轴滚珠丝杆16另一端连接Z滚珠丝杆支撑块15，Z轴滚珠丝杆16穿过Z轴滚珠丝杆螺母连接主轴支撑支架12后面；Z轴驱动伺服电机6两边分别对称设置配重装置7，配重装置7一端连接主轴支撑支架12后面，另一端连接配重块20；主轴X轴滚珠丝杆5穿过主轴支撑支架12，并且通过X轴滚珠丝支撑块9固定在主轴支撑支架12上，主轴X轴滚珠丝杆5的一端连接主轴驱动伺服电机10，主轴X轴滚珠丝杆5的另一端连接X轴滚珠丝支撑块9。
如图3所述的主轴支撑支架12设置有机床授油器4，深孔钻头26穿过机床授油器4，使得深孔钻头26的一端留在机床授油器4的外部，深孔钻头26另一端连接深孔钻接头22的一端，深孔钻接头22的另一端连接深孔钻导向头23的一端，深孔钻导向头23的另一端连接钻杆24的一端，钻杆24通过钻杆支撑架25连接在主轴支撑支架12上，钻杆24另一端连接枪钻旋转接头11的一端，枪钻旋转接头11的另一端通过同步皮带28与主轴驱动电机27连接；，枪钻旋转接头11通过旋转接头支撑架31固定在主轴箱移动部分14上；支撑架31通过旋转接头连接螺母30与DF喷吸头29固定。
如图4所述的深孔钻头26可以替换成枪钻钻头35，枪钻钻头35穿过机床授油器4，使得枪钻钻头35的一端留在机床授油器4的外部，枪钻钻头35另一端连接枪钻接头33的一端，枪钻接头33的另一端连接枪钻排屑导管34。
所述的主轴驱动电机27固定在主轴箱移动部分14上，主轴箱移动部分14连接主轴支撑支架12前面。
本发明的工作原理：
首先介绍三坐标数控深孔钻的加工过程。将待加工工件夹装在机床夹持平台1，平台1上安装有自动对心夹持装置，该夹持装置初始位置和XYZ轴的零点重合，当在数控系统中设置好相关参数之后，X轴在主轴驱动伺服电机10的驱动下通过主轴X轴滚珠丝杆5带动待加工工件运动到指定的位置，到达设定位置后通过传感器反馈到数控系统中，紧接着Y轴在立柱Y轴驱动伺服电机13的驱动下通过Y轴滚珠丝杆2带动加工主轴部分运动到设定位置，到达设定位置后通过传感器反馈到数控系统中。加工主轴支撑部分12上面的伺服电机27通过同步皮带28的传动带动DF系统的枪钻旋转接头11，该旋转接头11带动钻杆进行圆周运动，主轴驱动伺服电机10转动带动钻杆5依据设定的速度进行匀速进给运动，此刻开始内排销的深孔加工作业。加工过程中润滑油及铁削通过钻杆的中空部分在DF系统的作用下通过DF喷吸头29排出，并通过排销管道排到油箱收集器里面。当待加工工件完成深孔钻加工时，加工主轴驱动电机27停止运动，Z轴驱动伺服电机6运动将钻杆从加工工件中慢慢匀速退出，待钻杆完全退出后，授油器4与工件断面分离，该加工工件完成了深孔加工作业。
其次介绍三坐标数控枪钻的加工过程。在进行深孔钻加工完成之后如果要切换到枪钻加工模式，将旋转授油器部分的深孔钻钻头拆除更换上枪钻钻头的安装头即可。

Claims (4)

1.一种立式数控三坐标带DF系统的钻床，包括机床底板平台(19),其特征在于，机床底板平台(19)一端固定平台支撑支架(3)，平台支撑支架(3)设置Y轴滚珠丝杆支撑块(17)，Y轴滚珠丝杆(2)一端连接Y轴滚珠丝杆支撑块(17)，Y轴滚珠丝杆(2)另一端连接Y驱动伺服电机(13)，平台Y轴滚珠丝杆(2)穿过Y轴滚珠丝杆螺母(18)，Y轴滚珠丝杆螺母(18)连接机床夹持平台(1)；机床底板平台(19)另一端安装机床立柱(8)，机床立柱(8)通过两个Z滚珠丝杆支撑块(15)连接有Z轴滚珠丝杆(16)，Z轴滚珠丝杆(16)一端连接立柱Z轴驱动伺服电机(6)，Z轴滚珠丝杆(16)另一端连接Z滚珠丝杆支撑块(15)，Z轴滚珠丝杆(16)穿过Z轴滚珠丝杆螺母连接主轴支撑支架(12)后面；Z轴驱动伺服电机(6)两边分别对称设置配重装置(7)，配重装置(7)一端连接主轴支撑支架(12)后面，另一端连接配重块(20)；主轴X轴滚珠丝杆(5)穿过主轴支撑支架(12)，并且通过X轴滚珠丝支撑块(9)固定在主轴支撑支架(12)上，主轴X轴滚珠丝杆(5)的一端连接主轴驱动伺服电机(10)，主轴X轴滚珠丝杆(5)的另一端连接X轴滚珠丝支撑块(9)。
2.根据权利要求1所述的一种立式数控三坐标带DF系统的钻床，其特征在于，所述的主轴支撑支架(12)设置有机床授油器(4)，深孔钻头(26)穿过机床授油器(4)，使得深孔钻头(26)的一端保留在机床授油器(4)的外部，深孔钻头(26)另一端连接深孔钻接头(22)的一端，深孔钻接头(22)的另一端连接深孔钻导向头(23)的一端，深孔钻导向头(23)的另一端连接钻杆(24)的一端，钻杆(24)通过钻杆支撑架(25)连接在主轴支撑支架(12)上，钻杆(24)另一端连接枪钻旋转接头(11)的一端，枪钻旋转接头(11)的另一端通过同步皮带(28)与主轴驱动电机(27)连接；枪钻旋转接头(11)通过旋转接头支撑架(31)固定在主轴箱移动部分(14)上；支撑架(31)通过旋转接头连接螺母(30)与DF喷吸头(29)固定。
3.根据权利要求1所述的一种立式数控三坐标带DF系统的钻床，其特征在于，所述的深孔钻头(26)可以替换成枪钻钻头(35)，枪钻钻头(35)穿过机床授油器(4)，使得枪钻钻头(35)的一端留在机床授油器4的外部，枪钻钻头(35)另一端连接枪钻接头(33)的一端，枪钻接头(33)的另一端连接枪钻排屑导管(34)。
4.根据权利要求2所述的一种立式数控三坐标带DF系统的钻床，其特征在于，所述的主轴驱动电机(27)固定在主轴箱移动部分(14)上，主轴箱移动部分(14)连接主轴支撑支架(12)前面。
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