CN106914639A - 数控钻床 - Google Patents

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    • B23B39/00—General-purpose boring or drilling machines or devices; Sets of boring and/or drilling machines
    • B23B39/16—Drilling machines with a plurality of working-spindles; Drilling automatons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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    • B23Q17/09—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
    • B23Q17/0952—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool during machining
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Abstract

数控钻床，本发明属数控机床的一个技术领域。为了工人在使用钻床钻孔时，能更方便更容易地控制主轴的转速、减轻钻头在工件上的游走,使钻头更容易、更准确地开口定位，本发明采取了如下技术措施：在转床上安装应力传感器测量钻头加在工件上的应力，应力传感器连接控制器，控制器连接电机；控制器根据应力传感器传来的数据调整电机、钻床主轴和钻头的转速；本发明能使钻床主轴和钻头等的转速依据钻头加在工件上的应力来决定和调整。这样做的好处是：钻头一开始可以较低的转速和较小的应力转动，这样可以减小钻头在工件上的游走，便于钻头的准确定位开口。同时这样的结构也可实现通过进给手柄来调整主轴的转速。使操作者钻孔时更加得心应手。

Description

数控钻床
技术领域
本发明属数控机床的一个技术领域。
背景技术
麻花钻是应用最广的一种开孔工具。为了能钻较深的孔，麻花钻头一般都做得细又长（长径比大），为了排屑的方便，人们在麻花钻头长长的钻杆上还加工有像麻花一样的螺纹。这样就使本来已刚性不足的麻花钻头雪上加霜,令它在钻孔开始时更容易出现在工件上游走,给它的开口定位带来了更多的困难。麻花钻头定位困难除上述刚性不足的原因外，还有麻花钻头的两个切削刀刃呈现V字形结构,在两个刀刃的相交处有一个较宽的呈1字形的横梁所致。这个呈1字形的横梁与工件接触的不止一个点,使它在钻孔时会使钻头在工件的平面上游走不定，很难在指定的位置上定位开口，令麻花钻在钻孔时产生了准确开口定位的困难。钻头在工件上的游走与钻头的转速和钻头对工件的应力有关（钻头加在工件上的作用力）。钻头的转速越高、作用力越大这种情况越严重，钻头的定位就越困难。实践证明，适当减小转速和应力，对钻头的准确定位开口非常有帮助。但是，现有技术下的钻床主轴变速要要停下来靠变速箱换档或改变传动带的与带轮的搭配，非常麻烦，所以它一开机就以预定的固定的较高的速度工作。这就使钻床的准确定位开口带来了困难；另一方面，虽然现有技术下，控制电机的转速并不困难，但是即使给钻床增加电机调速装置也不能解决上述技术问题。因为工人使用钻床钻孔时，为节提高工作效率约时间，一般都是一手扶持工件，另一手操纵进给手柄，没有办法同时配合操控电机的转速。所以如何让工人在钻孔作业时能方便地、轻松地控制电机及其钻床主轴的转速是未来钻床发展的一个方向。
发明内容
为了工人在使用钻床钻孔时，能更方便更容易地控制主轴的转速、减轻钻头在工件上的游走,使钻头更容易、更准确地开口定位，本发明采取了如下技术措施：在转床上安装应力传感器测量钻头加在工件上的应力，应力传感器连接控制器，控制器连接电机；控制器根据应力传感器传来的数据调整电机、钻床主轴和钻头的转速。
本发明能使钻床主轴和钻头等的转速依据钻头加在工件上的应力来决定和调整。这样做的好处是：钻头一开始可以设定在较低的转速和较小的应力下转动，这样可以减小钻头在工件上的游走，便于钻头的准确定位开口。同时，由于本发明在钻床上安装有应力传感器可测得钻头加在工件上的应力。应力传感器连接了控制器，控制器连接了电机。这样控制器就可以根据钻头加在工件上的应力的大小来调整电机、钻床主轴和钻头的转速。也就是说，这样的结构不但有利于钻头的准确定位开口，同时也可实现通过进给手柄来调整主轴和钻头的转速。使操作者钻孔时更加得心应手。
附图说明
数控钻床的主轴套筒及其内部结构的局部剖视图。
图中：钻夹头1、主轴套筒2、主轴3、应力传感器4、推力轴承5。
具体实施方式
1本申请所述的在钻床上安装应力传感器，这种结构主要是用于直接或间接测量钻头加在工件上的应力（工作压力）。能实现这一功能的结构有多种多样。它可以在钻床的多个不同部位，例如：在工作台上或在摇臂上或在进给机构上或在主轴套筒里等等多个不同的部位上安装应力传感器，都能直接或间接地测得钻头加在工件上的应力。上述结构都能符合本发明的要求，都适合本发明使用并能产生本申请所需的技术效果；本申请所述的控制器是指由计算机或模拟电路构成的，可以根据应力传感器输出的强弱或数据来控制钻床电机转速的电路装置。
本例以应力传感器装在进给机构的主轴套筒上为例，说明本发明的工作原理，如图1所示。应力传感器4装在主轴套筒2与推力轴承5之间。钻床工作时，当进给齿轮驱动主轴套筒2向下进给时，主轴套筒2的进给力通过应力传感器传递给推力轴承5、主轴3和装在钻夹头1上的钻头。由于进给力通过了应力传感器来传递，这样应力传感器就能测得钻头加在工件上的应力。
本发明的钻床的主轴一开始空转（钻头未接触工件）时设置在以较低的转速转动，这样可以在钻头接触工件时减小钻头在工件上的游走。在这一状态下，钻头相对容易地在工件指定的位置上开口钻孔，便于钻头的定位。当钻头在工件上成功定位开口后，操作者可以通过进给手柄加大钻头对工件的应力。这时装在钻床上的应力传感器检测到这一信息并马上送到控制器，控制器收到这一信息后就按既定程序把电机的转速升到相应的转数（每分钟的转数）。这一过程相当于使用者可通过进给手柄，既控制了进给和进给的力度，同时也控制了钻床主轴和钻头的转速。

Claims (1)

1.数控钻床，主要包括应力传感器、控制器，其特征在于：在转床上安装应力传感器测量钻头加在工件上的应力，应力传感器连接控制器，控制器连接电机；控制器根据应力传感器传来的数据调整电机、钻床主轴和钻头的转速。
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