CN105665772A

CN105665772A - 一种三维数控钻床及其液压系统

Info

Publication number: CN105665772A
Application number: CN201610118981.9A
Authority: CN
Inventors: 曹华兴; 樊宗保; 吴维祥; 刘海玲; 韩宁
Original assignee: WUHU RISHENG HEAVY DUTY MACHINE TOOLS CO Ltd
Current assignee: WUHU RISHENG HEAVY DUTY MACHINE TOOLS CO Ltd
Priority date: 2016-03-03
Filing date: 2016-03-03
Publication date: 2016-06-15

Abstract

本发明涉及一种三维数控钻床及其液压系统，包括固定龙门式机架、机身、工作台传动辊、固定夹具、操作箱、右动刀头、固定立柱、H钢工件、立置动力头、液压缸、垂直导轨、进给传动机构、移动夹具、移动立柱、横梁、左动刀头和手轮机构，所述机身上方设置有固定龙门式机架和固定立柱，所述机身上方通过工作台传动辊连接设置有工作台，所述机身上方设置有固定夹具和移动夹具。本发明将液压传动与数控系统有机结合起来，充分利用液压系统动力大、控制方便，数控系统点位控制定位准确等优点，使机床结构既简单紧凑，操作方便，又充分满足机床对H钢钻孔的技术要求，具有较好的实用性与经济性。

Description

一种三维数控钻床及其液压系统

技术领域

本发明涉及三维数控钻床及其液压系统技术领域，尤其涉及一种三维数控钻床及其液压系统。

背景技术

三维数控钻床作为钢结构用H型钢、槽钢和箱型结构的专用加工设备因其自动化、柔性化、效率较高的特点，得到越来越多的厂家的认同，被广泛用于建筑、桥梁、塔桅和网架等行业。目前大多数三维数控钻都是每面一个主轴，即三主轴三维钻床。每次只能在一面钻一种孔，当工件上有一面孔的种类超过1种时，需要加工完一种孔后多次进行工件退回、更换此面的钻头、重新启动程序、重新孔定位和钻孔，大大降低了生产效率和加工精度。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种三维数控钻床及其液压系统。

本发明通过以下技术方案实现：一种三维数控钻床及其液压系统，包括固定龙门式机架、机身、工作台传动辊、固定夹具、操作箱、右动刀头、固定立柱、H钢工件、立置动力头、液压缸、垂直导轨、进给传动机构、移动夹具、移动立柱、横梁、左动刀头和手轮机构，所述机身上方设置有固定龙门式机架和固定立柱，所述机身上方通过工作台传动辊连接设置有工作台，所述机身上方设置有固定夹具和移动夹具，所述固定龙门式机架上设置有横梁，所述固定龙门式机架上方一端通过支架连接设置有操作箱，所述固定立柱上设置有右动刀头，所述横梁上设置有移动立柱，所述移动立柱上设置有左动刀头，所述固定夹具和移动夹具上连接设置有H钢工件，所述横梁上设置有液压缸、垂直导轨和进给传动机构，所述垂直导轨上设置有立置动力头，所述机身上设置有手轮机构，所述液压缸上设置有电动机、液压泵和油箱，所述电动机与液压泵相连，液压泵与油箱相连，所述固定夹具和移动夹具上连接设置有固定夹紧缸和移动夹紧缸，所述立置动力头、右动刀头和左动刀头上分别设置有立置动刀头进给缸、左动刀头进给缸和右动刀头进给缸。

作为优选，所述固定夹紧缸、移动夹紧缸、立置动刀头进给缸、左动刀头进给缸和右动刀头进给缸连接设置有二位四通电磁换向阀Ⅰ、二位四通电磁换向阀Ⅱ、二位四通电磁换向阀Ⅲ和二位四通电磁换向阀Ⅳ，所述二位四通电磁换向阀Ⅰ、二位四通电磁换向阀Ⅱ、二位四通电磁换向阀Ⅲ和二位四通电磁换向阀Ⅳ分别连接设置有单向阀Ⅰ、单向阀Ⅱ、单向阀Ⅲ和单向阀Ⅳ，所述立置动刀头进给缸、左动刀头进给缸和右动刀头进给缸的进油路上分别设置了单向调速阀Ⅰ、单向调速阀Ⅱ和单向调速阀Ⅲ，所述立置动刀头进给缸上连接设置有单向顺序阀和二位二通电磁换向阀，所述液压泵的进油路上设置有蓄能器。

作为优选，所述固定夹紧缸和移动夹紧缸上连接设置有压力继电器。

作为优选，所述油箱上设置有过滤器。

作为优选，所述二位四通电磁换向阀Ⅰ、二位四通电磁换向阀Ⅱ、二位四通电磁换向阀Ⅲ和二位四通电磁换向阀Ⅳ的进油路分别通过单向阀Ⅰ、单向阀Ⅱ、单向阀Ⅲ和单向阀Ⅳ与液压泵相连。

作为优选，所述单向阀Ⅰ与液压泵之间的油路上连接设置有减压阀。

本发明技术特点①该H钢三维数控钻床将液压传动与数控系统有机结合起来，充分利用液压系统动力大、控制方便，数控系统点位控制定位准确等优点，使机床结构既简单紧凑，操作方便，又充分满足机床对H钢钻孔的技术要求，具有较好的实用性与经济性。②液压系统的特点为：a．采用容积节流调速，系统的回路效率较高；b．通过减压阀与单向阀的串联，以保证夹紧缸的可靠性；c．采用内控式单向顺序阀对立置动力头的自重进行平衡；d．利用单向阀隔离各回路因负载不同带来的干扰，可靠性好。③该数控钻床的液压系统可推广至其他钢结构型材的切削设备中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为本发明数控钻床的结构示意图；

图2为本发明的液压系统工作原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明；下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1-2所示，本发明涉及一种三维数控钻床及其液压系统，包括固定龙门式机架16、机身1、工作台传动辊2、固定夹具3、操作箱4、右动刀头5、固定立柱6、H钢工件7、立置动力头8、液压缸9、垂直导轨10、进给传动机构11、移动夹具12、移动立柱13、横梁14、左动刀头15和手轮机构17，所述机身1上方设置有固定龙门式机架16和固定立柱6，所述机身1上方通过工作台传动辊2连接设置有工作台，所述机身1上方设置有固定夹具3和移动夹具12，所述固定龙门式机架16上设置有横梁14，所述固定龙门式机架16上方一端通过支架连接设置有操作箱4，所述固定立柱6上设置有右动刀头5，所述横梁14上设置有移动立柱13，所述移动立柱13上设置有左动刀头15，所述固定夹具3和移动夹具12上连接设置有H钢工件7，所述横梁14上设置有液压缸9、垂直导轨10和进给传动机构11，所述垂直导轨10上设置有立置动力头8，所述机身1上设置有手轮机构17，所述液压缸9上设置有电动机31、液压泵32和油箱34，所述电动机31与液压泵32相连，液压泵32与油箱34相连，所述固定夹具3和移动夹具12上连接设置有固定夹紧缸21和移动夹紧缸22，所述立置动力头8、右动刀头5和左动刀头15上分别设置有立置动刀头进给缸23、左动刀头进给缸24和右动刀头进给缸25。

所述固定夹紧缸21、移动夹紧缸22、立置动刀头进给缸23、左动刀头进给缸24和右动刀头进给缸25连接设置有二位四通电磁换向阀Ⅰ41、二位四通电磁换向阀Ⅱ42、二位四通电磁换向阀Ⅲ43和二位四通电磁换向阀Ⅳ44，所述二位四通电磁换向阀Ⅰ41、二位四通电磁换向阀Ⅱ42、二位四通电磁换向阀Ⅲ43和二位四通电磁换向阀Ⅳ44分别连接设置有单向阀Ⅰ38、单向阀Ⅱ35、单向阀Ⅲ36和单向阀Ⅳ37，所述立置动刀头进给缸23、左动刀头进给缸24和右动刀头进给缸25的进油路上分别设置了单向调速阀Ⅰ47、单向调速阀Ⅱ46和单向调速阀Ⅲ45，所述立置动刀头进给缸23上连接设置有单向顺序阀18和二位二通电磁换向阀19，所述液压泵32的进油路上设置有蓄能器30。

所述固定夹紧缸21和移动夹紧缸22上连接设置有压力继电器20。

所述油箱34上设置有过滤器33。

所述二位四通电磁换向阀Ⅰ41、二位四通电磁换向阀Ⅱ42、二位四通电磁换向阀Ⅲ43和二位四通电磁换向阀Ⅳ44的进油路分别通过单向阀Ⅰ38、单向阀Ⅱ35、单向阀Ⅲ36和单向阀Ⅳ37与液压泵42相连。

所述单向阀Ⅰ38与液压泵42之间的油路上连接设置有减压阀39。

本发明机架部件主要用来支撑各部件以及承受切削力。进给工作台辊、左右立柱、横梁导轨部件主要用来控制孔组和孔间位置，分别由4只步进电机通过滚珠丝杠螺母机构带动动力头位移，点位控制数控系统来保证定位的准确。动力头由三相异步电机直接驱动主轴，并通过变频调速来获得所需要的转速，其中左、右动力头的切削进给通过内置液压缸直接推动主轴实现工进与快退；立式动力头是利用外置液压缸推动实现切削进给快进、工进和快退等。夹紧装置由固定夹具、移动夹具和夹紧液压缸等组成，主要用于工件的定位与夹紧。手轮机构由丝杠螺母和齿轮减速装置等组成，主要用来推动移动立柱调节夹具和左动力头与工件的位置。在加工过程中，将H钢构件通过吊装并正确定位后，转动手轮机构推动移动夹具将工件初步夹紧；启动运行开关，夹紧液压缸驱动夹紧块将工件夹紧，并开始按预先设置的程序进行。

加工过程中，将H钢通过吊装并正确定位后，转动手轮机构推动移动夹具将工件初步夹紧。随之，通过运行开关启动泵32，此时，所有液压缸均处于退回状态。当电磁铁lYA通电使换向阀41切换至下位时，泵32的压力油经阀39、38、41进入夹紧缸21和22的无杆腔有杆腔经阀41向油箱排油，推动活塞杆将工件夹紧；工件夹紧后。系统压力升高，压力继电器YJ发信使电磁铁2YA通电，换向阀42切换至下位，泵32的压力油经阀42、19进入立置缸23的无杆腔，带动立置动力头快进，当活动挡块压下行程开关时，使电磁铁3YA，4YA、5YA同时通电，三个动力头同时工进，工进速度由调速阀47、46和45的开度调定。工进结束后，各动力头退回原位。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种三维数控钻床及其液压系统，其特征在于，包括固定龙门式机架（16）、机身（1）、工作台传动辊（2）、固定夹具（3）、操作箱（4）、右动刀头（5）、固定立柱（6）、H钢工件（7）、立置动力头（8）、液压缸（9）、垂直导轨（10）、进给传动机构（11）、移动夹具（12）、移动立柱（13）、横梁（14）、左动刀头（15）和手轮机构（17），所述机身（1）上方设置有固定龙门式机架（16）和固定立柱（6），所述机身（1）上方通过工作台传动辊（2）连接设置有工作台，所述机身（1）上方设置有固定夹具（3）和移动夹具（12），所述固定龙门式机架（16）上设置有横梁（14），所述固定龙门式机架（16）上方一端通过支架连接设置有操作箱（4），所述固定立柱（6）上设置有右动刀头（5），所述横梁（14）上设置有移动立柱（13），所述移动立柱（13）上设置有左动刀头（15），所述固定夹具（3）和移动夹具（12）上连接设置有H钢工件（7），所述横梁（14）上设置有液压缸（9）、垂直导轨（10）和进给传动机构（11），所述垂直导轨（10）上设置有立置动力头（8），所述机身（1）上设置有手轮机构（17），所述液压缸（9）上设置有电动机（31）、液压泵（32）和油箱（34），所述电动机（31）与液压泵（32）相连，液压泵（32）与油箱（34）相连，所述固定夹具（3）和移动夹具（12）上连接设置有固定夹紧缸（21）和移动夹紧缸（22），所述立置动力头（8）、右动刀头（5）和左动刀头（15）上分别设置有立置动刀头进给缸（23）、左动刀头进给缸（24）和右动刀头进给缸（25）。

2.根据权利要求1所述的一种三维数控钻床及其液压系统，其特征在于，所述固定夹紧缸（21）、移动夹紧缸（22）、立置动刀头进给缸（23）、左动刀头进给缸（24）和右动刀头进给缸（25）连接设置有二位四通电磁换向阀Ⅰ（41）、二位四通电磁换向阀Ⅱ（42）、二位四通电磁换向阀Ⅲ（43）和二位四通电磁换向阀Ⅳ（44），所述二位四通电磁换向阀Ⅰ（41）、二位四通电磁换向阀Ⅱ（42）、二位四通电磁换向阀Ⅲ（43）和二位四通电磁换向阀Ⅳ（44）分别连接设置有单向阀Ⅰ（38）、单向阀Ⅱ（35）、单向阀Ⅲ（36）和单向阀Ⅳ（37），所述立置动刀头进给缸（23）、左动刀头进给缸（24）和右动刀头进给缸（25）的进油路上分别设置了单向调速阀Ⅰ（47）、单向调速阀Ⅱ（46）和单向调速阀Ⅲ（45），所述立置动刀头进给缸（23）上连接设置有单向顺序阀（18）和二位二通电磁换向阀（19），所述液压泵（32）的进油路上设置有蓄能器（30）。

3.根据权利要求1所述的一种三维数控钻床及其液压系统，其特征在于，所述固定夹紧缸（21）和移动夹紧缸（22）上连接设置有压力继电器（20）。

4.根据权利要求1所述的一种三维数控钻床及其液压系统，其特征在于，所述油箱（34）上设置有过滤器（33）。

5.根据权利要求1所述的一种三维数控钻床及其液压系统，其特征在于，所述二位四通电磁换向阀Ⅰ（41）、二位四通电磁换向阀Ⅱ（42）、二位四通电磁换向阀Ⅲ（43）和二位四通电磁换向阀Ⅳ（44）的进油路分别通过单向阀Ⅰ（38）、单向阀Ⅱ（35）、单向阀Ⅲ（36）和单向阀Ⅳ（37）与液压泵（42）相连。

6.根据权利要求1所述的一种三维数控钻床及其液压系统，其特征在于，所述单向阀Ⅰ（38）与液压泵（42）之间的油路上连接设置有减压阀（39）。