CN106141768A - 一种能实现多功能的钻铣床 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种能实现多功能的钻铣床，包括底座和置于其上的工作台、床身、Y向导板、Z向导板和主轴箱，Y向导板和Z向导板与工作台的台面相互垂直，主轴箱的轴线与所述工作台的轴线平行，工作台与所述底座转动连接，且两者之间设有Z轴回转机构，床身与底座滑动连接，且两者之间设有X向运动机构，床身位于所述工作台上方的部分其侧面转动连接Y向导板，且两者之间设有X轴回转机构，所述Y向导板上滑动连接Z向导板，且两者之间设有Y向运动机构，所述Z向导板上滑动连接主轴箱，且两者间设有Z向运动机构，主轴箱上设有驱动电机。本发明所述的钻铣床能在一台设备上加工完成钻铣等多种加工，且精度较高，实现自动化加工，降低了生产成本。

Description

一种能实现多功能的钻铣床
技术领域
本发明属于机床领域，尤其是涉及一种能实现多功能的钻铣床。
背景技术
在机械加工中，钻铣床广泛用于单件或成批的机械制造，是一种中小型通用切削机床，通过安装不同的刀具既能完成钻床所具备的工件钻孔、扩孔操作，又能完成各种工件的平面、斜面的加工，钻铣床分为立式钻铣床和卧式钻铣床，虽然在立式钻铣床上能实现卧式钻铣床的功能，但加工精度较低，随着社会的发展，技术的日渐成熟，对加工设备的要求变得更高，传统的钻铣床大部分采用手动，定位精度较差，已不能满足需求，现急需将钻铣床的结构进行调整来适应加工需求，为了进一步提高加工精度，降低生产成本，满足加工需求，本发明提供了一种能实现多功能的钻铣床，在一台设备上完成所需加工，且加工精度较高，构造简单便于操作，无需将工件区分在立式钻铣床上加工还是在卧式钻铣床上加工，降低了企业生产加工的成本。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种能实现多功能的钻铣床，结构简单，便于操作，能够一床多用，在提高了加工精度的同时降低了生产成本。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种能实现多功能的钻铣床，包括底座和置于其上的工作台、床身、Y向导板、Z向导板和主轴箱，所述Y向导板和Z向导板与所述工作台的台面相互垂直，所述主轴箱的轴线与所述工作台的轴线平行；
所述工作台与所述底座转动连接，且两者之间设有Z轴回转机构，所述工作台由所述Z轴回转机构驱动在所述底座上绕Z轴做回转运动，所述床身与所述底座滑动连接，且两者之间设有X向运动机构，所述床身由所述X向运动机构驱动在所述底座上做X向运动；
所述床身位于所述工作台上方的部分其侧面转动连接Y向导板，且两者之间设有X轴回转机构，所述Y向导板由所述X轴回转机构驱动在所述床身侧面绕X轴做回转运动，所述Y向导板上滑动连接Z向导板，且两者之间设有Y向运动机构，所述Z向导板由所述Y向运动机构驱动在所述床身上做Z向运动，所述Z向导板上滑动连接主轴箱，且两者之间设有Z向运动机构，所述主轴箱由所述Z向运动机构驱动在所述Z向导板上做Z向运动，所述主轴箱上设有驱动电机。
进一步的，所述Z轴回转机构包括第一电机、第一减速器和第一蜗轮蜗杆副，所述第一蜗轮蜗杆副的蜗轮的轴心与所述工作台的轴心重合，驱动所述第一电机将力矩通过所述第一减速器传到所述蜗轮蜗杆副，进而驱动所述工作台绕Z轴旋转，所述第一蜗轮蜗杆副通过第一固定座固定在所述底座上。
进一步的，所述X向运动机构包括第二电机、第二减速器和第一丝杠螺母副，所述第一丝杠螺母副的轴心线平行于X向，驱动所述第二电机将力矩通过所述第二减速器传到所述第一丝杠螺母副，进而驱动所述床身沿X向运动，所述第一丝杠螺母副通过第二固定座固定在所述底座上。
进一步的，所述X轴回转机构包括第三电机、第三减速器和第二蜗轮蜗杆副，所述第二蜗轮蜗杆副的蜗轮的水平中心面与所述Y向导板的水平中心面重合，驱动所述第三电机将力矩通过所述第三减速器传到所述第二蜗轮蜗杆副，进而驱动所述Y向导板绕X轴旋转，所述第二蜗轮蜗杆副通过第三固定座固定在所述底座上。
进一步的，所述Y向运动机构包括第四电机、第四减速器和第二丝杠螺母副，所述第二丝杠螺母副的轴心线平行于Y向，驱动所述第四电机将力矩通过所述第四减速器传到所述第二丝杠螺母副，所述第二丝杠螺母副的螺母驱动所述Z向导板沿Y向运动，所述第二丝杠螺母副通过第四固定座固定在所述底座上。
进一步的，所述Z向运动机构包括第五电机、第五减速器和第三丝杠螺母副，所述第三丝杠螺母副的轴心线平行于Z向，驱动所述第五电机将力矩通过所述第五减速器传到所述第三丝杠螺母副，所述第三丝杠螺母副的螺母驱动所述主轴箱沿Z向运动，所述第三丝杠螺母副通过第五固定座固定在所述底座上。
进一步的，所述床身设有控制箱，所述控制箱包括控制单元，所述Z轴回转机构、所述X向运动机构、所述X轴回转机构、所述Y向运动机构、所述Z向运动机构和所述驱动电机均与所述控制单元电连接。
进一步的，所述控制箱还包括过载保护器，所述过载保护器同样与所述控制单元电连接。
进一步的，所述底座侧面向外延伸设有支架，所述支架上固设有数控系统，所述数控系统也与所述控制单元电连接。
相对于现有技术，本发明所述的一种能实现多功能的钻铣床具有以下优势：
(1)本发明所述的一种能实现多功能的钻铣床，实现五个自由度的移动，结构简单，易于操作，较传统钻机床加工精度更高且降低了生产成本。
(2)本发明所述的所述X轴回转机构包括第三电机、第三减速器和第二蜗轮蜗杆副，所述第二蜗轮蜗杆副的蜗轮的水平中心面与所述Y向导板的水平中心面重合，通过所述控制单元驱动所述第三电机将力矩通过所述第三减速器传到所述第二蜗轮蜗杆副，进而驱动所述Y向导板绕X轴旋转，所述第二蜗轮蜗杆副通过第三固定座固定在所述底座上。通过X轴回转机构使机床从立式变为卧式，解决了立式钻铣床加工侧面精度不高的问题。
(3)本发明所述的控制箱还包括过载保护器，所述过载保护器同样与所述控制单元电连接。过载保护器的设置避免发生过载时对刀具或工件的损坏，完成自动退刀。
(4)本发明所述的底座侧面向外延伸设有支架，所述支架上固设有数控系统，所述数控系统也与所述控制单元电连接。实现加工的自动化，操作简单。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种能实现多功能的钻铣床整体结构示意图；
图2为本发明实施例所述的一种能实现多功能的钻铣床底座部分结构示意图；
图3为本发明实施例所述的一种能实现多功能的钻铣床X轴回转机构结构示意图；
图4为本发明实施例所述的一种能实现多功能的钻铣床Y轴运动机构和Z轴运动机构结构示意图；
附图标记说明：
1-底座；2-工作台；3-X向运动机构；4-支架；5-数控系统；6-床身；7-Y向运动机构；8-X轴回转机构；9-驱动电机；10-主轴箱；11-Z向导板；12-Z向运动机构；13-Y向导板；14-Z轴回转运动机构；301-第二电机；302-第二减速器；303-第一丝杠螺母副；304-第二固定座；701-第四电机；702-第四减速器；703-第二丝杠螺母副；704-第四固定座；801-第三电机；802-第三减速器；803-第三固定座；804-第二蜗轮蜗杆副；1201-第五电机；1202-第五减速器；1203-第三丝杠螺母副；1204-第五固定座；1401-第一电机；1402-第一减速器；1403-第一固定座；1404-第一蜗轮蜗杆副。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，坐标中的“X”、“Y”、“Z”指的是其在空间内的相互位置或方位关系，仅为了便于对本发明的运动或位置关系的描述，而不能理解为是对其作出的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示一种能实现多功能的钻铣床，包括底座1和置于其上的工作台2、床身6、Y向导板13、Z向导板11、主轴箱10，Y向导板13和Z向导板11与工作台2的台面相互垂直，主轴箱10的轴线与工作台2的轴线平行，工作台2与底座1转动连接，且两者之间设有Z轴回转机构14，工作台2由Z轴回转机构14驱动在底座1上绕Z轴做回转运动，床身6与底座1滑动连接，且两者之间设有X向运动机构3，床身6由X向运动机构3驱动在底座1上做X向运动，床身6位于工作台2上方的部分其侧面转动连接Y向导板13，且两者之间设有X轴回转机构8，Y向导板13由X轴回转机构8驱动在床身6侧面绕X轴做回转运动，Y向导板13上滑动连接Z向导板11，且两者之间设有Y向运动机构7，Z向导板11由Y向运动机构7驱动在床身6上做Z向运动，Z向导板11上滑动连接主轴箱10，且两者之间设有Z向运动机构12，主轴箱10由Z向运动机构12驱动在Z向导板11上做Z向运动，主轴箱10上设有驱动电机9。
作为优选，所述床身6设有控制箱，所述控制箱包括控制单元，所述Z轴回转机构14、所述X向运动机构3、所述X轴回转机构8、所述Y向运动机构7、所述Z向运动机构12和所述驱动电机9均与所述控制单元电连接，所述控制箱还包括过载保护器，所述过载保护器同样与所述控制单元电连接。
作为优选，床身6侧面向外延伸处设有支架4，支架上固设有数控系统5，数控系统5也与控制单元电连接。
本发明的调节方式：①Z轴回转运动：利用Z轴回转运动机构，通过控制单元驱动第一电机将力矩通过所述第一减速器传到所述第一蜗轮蜗杆副，进而驱动所述工作台绕Z轴旋转。②X向运动：利用X向运动机构，通过控制单元驱动第二电机将力矩通过第二减速器传到第一丝杠螺母副，进而驱动床身沿X向运动。③X轴回转运动：利用X轴回转机构，通过所述控制单元驱动所述第三电机将力矩通过所述第三减速器传到所述第二蜗轮蜗杆副，进而驱动所述Y向导板绕X轴旋转。④Y向运动：利用Y向运动机构，通过所述控制单元驱动所述第四电机将力矩通过所述第四减速器传到所述第二丝杠螺母副，所述第二丝杠螺母副的螺母驱动所述Z向导板沿Y向运动。⑤Z向运动：利用Z向运动机构，通过所述控制单元驱动所述第五电机将力矩通过所述第五减速器传到所述第三丝杠螺母副，所述第三丝杠螺母副的螺母驱动所述主轴箱沿Z向运动。
本发明的应用说明：如图1所示一种能实现多功能的钻铣床，通过数控系统5输入其加工程序，将命令传输到与其电连接的控制单元，控制单元根据其命令控制相应机构做X向运动、Y向运动、Z向运动、绕X轴转动、绕Z轴转动和刀具的转动，实现了五轴联动操作，使本钻铣床能够加工较复杂零件，而且本发明所做的X向运动、Y向运动、Z向运动均是使主轴箱移动，而不是工作台相对坐标移动，如此降低了工作台移动所带来的加工误差，提高了加工精度，绕X轴的回转运动，将立式钻铣床变为卧式钻铣床，解决了立式钻铣床加工侧面是刀具抖动、加工精度不高的问题，且此钻铣床结构简单，实现自动化加工，安全可靠。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种能实现多功能的钻铣床，其特征在于：包括底座(1)和置于其上的工作台(2)、床身(6)、Y向导板(13)、Z向导板(11)和主轴箱(10)，所述Y向导板(13)和Z向导板(11)与所述工作台(2)的台面相互垂直，所述主轴箱(10)的轴线与所述工作台(2)的轴线平行；
所述工作台(2)与所述底座(1)转动连接，且两者之间设有Z轴回转机构(14)，所述工作台(2)由所述Z轴回转机构(14)驱动在所述底座(1)上绕Z轴做回转运动，所述床身(6)与所述底座(1)滑动连接，且两者之间设有X向运动机构(3)，所述床身(6)由所述X向运动机构(3)驱动在所述底座(1)上做X向运动；
所述床身(6)位于所述工作台(2)上方的部分其侧面转动连接Y向导板(13)，且两者之间设有X轴回转机构(8)，所述Y向导板(13)由所述X轴回转机构(8)驱动在所述床身(6)侧面绕X轴做回转运动，所述Y向导板(13)上滑动连接Z向导板(11)，且两者之间设有Y向运动机构(7)，所述Z向导板(11)由所述Y向运动机构(7)驱动在所述床身(6)上做Z向运动，所述Z向导板(11)上滑动连接主轴箱(10)，且两者之间设有Z向运动机构(12)，所述主轴箱(10)由所述Z向运动机构(12)驱动在所述Z向导板(11)上做Z向运动，所述主轴箱(10)上设有驱动电机(9)。
2.根据权利要求1所述的一种能实现多功能的钻铣床，其特征在于：所述Z轴回转机构(14)包括第一电机(1401)、第一减速器(1402)和第一蜗轮蜗杆副(1404)，所述第一蜗轮蜗杆副(1404)的蜗轮的轴心与所述工作台(2)的轴心重合，驱动所述第一电机(1401)将力矩通过所述第一减速器(1402)传到所述蜗轮蜗杆副(1404)，进而驱动所述工作台(2)绕Z轴旋转，所述第一蜗轮蜗杆副(1404)通过第一固定座(1403)固定在所述底座(1)上。
3.根据权利要求1所述的一种能实现多功能的钻铣床，其特征在于：所述X向运动机构(3)包括第二电机(301)、第二减速器(302)和第一丝杠螺母副(303)，所述第一丝杠螺母副(303)的轴心线平行于X向，驱动所述第二电机(301)将力矩通过所述第二减速器(302)传到所述第一丝杠螺母副(303)，进而驱动所述床身(6)沿X向运动，所述第一丝杠螺母副(303)通过第二固定座(304)固定在所述底座(1)上。
4.根据权利要求1所述的一种能实现多功能的钻铣床，其特征在于：所述X轴回转机构(8)包括第三电机(801)、第三减速器(802)和第二蜗轮蜗杆副(804)，所述第二蜗轮蜗杆副(804)的蜗轮的水平中心面与所述Y向导板(13)的水平中心面重合，驱动所述第三电机(801)将力矩通过所述第三减速器(802)传到所述第二蜗轮蜗杆副(804)，进而驱动所述Y向导板(13)绕X轴旋转，所述第二蜗轮蜗杆副(804)通过第三固定座(803)固定在所述底座(1)上。
5.根据权利要求1所述的一种能实现多功能的钻铣床，其特征在于：所述Y向运动机构(7)包括第四电机(701)、第四减速器(702)和第二丝杠螺母副(703)，所述第二丝杠螺母副(703)的轴心线平行于Y向，驱动所述第四电机(701)将力矩通过所述第四减速器(702)传到所述第二丝杠螺母副(703)，所述第二丝杠螺母副(703)的螺母驱动所述Z向导板(11)沿Y向运动，所述第二丝杠螺母副(703)通过第四固定座(704)固定在所述底座(1)上。
6.根据权利要求1所述的一种能实现多功能的钻铣床，其特征在于：所述Z向运动机构(12)包括第五电机(1201)、第五减速器(1202)和第三丝杠螺母副(1203)，所述第三丝杠螺母副(1203)的轴心线平行于Z向，驱动所述第五电机(1201)将力矩通过所述第五减速器(1202)传到所述第三丝杠螺母副(1203)，所述第三丝杠螺母副(1203)的螺母驱动所述主轴箱(10)沿Z向运动，所述第三丝杠螺母副(1203)通过第五固定座(1204)固定在所述底座(1)上。
7.根据权利要求1所述的一种能实现多功能的钻铣床，其特征在于：所述床身(6)设有控制箱，所述控制箱包括控制单元，所述Z轴回转机构(14)、所述X向运动机构(3)、所述X轴回转机构(8)、所述Y向运动机构(7)、所述Z向运动机构(12)和所述驱动电机(9)均与所述控制单元电连接。
8.根据权利要求7所述的一种能实现多功能的钻铣床，其特征在于：所述控制箱还包括过载保护器，所述过载保护器同样与所述控制单元电连接。
9.根据权利要求7所述的一种能实现多功能的钻铣床，其特征在于：所述底座(1)侧面向外延伸设有支架(4)，所述支架(4)上固设有数控系统(5)，所述数控系统(5)也与所述控制单元电连接。
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