CN107322306A - 转盘式分度滑台多工位钻攻机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转盘式分度滑台多工位钻攻机，属于机械设备技术领域，转动盘上设置有与数控钻攻切削单元及启停工位一一对应的装夹体，每个装夹体上设置有转动分度用的第一伺服电机和若干个水平排列的工件定位装置，第一伺服电机通过中间传动机构带动各个工件定位装置同步转动实现工件转动分度，装夹体通过各自对应的伺服滑台安装在转动盘上，第二伺服电机驱动伺服滑台沿转动盘径向移动从而实现工件的轴向位移。工件一次装夹，就可以实现多个工件圆周不同位置孔的同步钻孔和攻丝，既保证了零件的加工精度，又大幅提高了生产效率，很好地解决了工件圆周不同位置孔的同步钻孔和攻丝的技术难题。
Description
技术领域
本发明属于机械加工设备技术领域，工件一次装夹，就可以实现多个工件圆周不同位置孔的同步钻孔和攻丝，工件在设备上既能实现转动分度以完成圆周上不同孔位的加工，又能实现轴向位移以完成轴向不同孔位的加工，还能通过变换不同工位实现不同孔径的钻孔或攻丝。
背景技术
现有的转盘式钻攻机，由于受空间及结构的限制，一般分割器上只能布置工件定位用的工装以及夹紧用的夹紧机构，工件自身不能转动或移动。通常，工件的转动在专用的装夹体上进行，工件的移动在专用的伺服滑台上进行，二者很少结合在分割器上使用。而实际生产过程中，很多产品零件的孔分布在零件圆周上，孔的种类、数量多，且轴向尺寸多有变化。
要加工此类零件，只能单件生产，并需要多套加工设备、多次装夹才能加工完成，生产效率很低，孔位精度也不易保证。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种转盘式分度滑台多工位钻攻一体机，工件一次装夹，就可以实现多个工件圆周不同位置孔的同步钻孔和攻丝，工件在设备上既能实现转动分度以完成同一圆周上不同孔位的加工，又能实现轴向位移以完成轴向不同孔位的加工，还能通过变换不同工位实现不同孔径的钻孔和攻丝，这样减少了装夹次数，既保证了工件的加工精度，又大幅提高了生产效率。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种转盘式分度滑台多工位钻攻机，包括机架台面及设置在机架台面上的分割器、启停工位和至少三个带多轴器的数控钻攻切削单元，所述分割器的转体上安装有转动盘，启停工位和所有数控钻攻切削单元呈圆周环绕在转动盘的外围，所述转动盘上设置有与数控钻攻切削单元及启停工位一一对应的装夹体，每个装夹体上设置有转动分度用的第一伺服电机和若干个水平排列的工件定位装置，第一伺服电机通过中间传动机构带动各个工件定位装置同步转动实现工件转动分度，所述装夹体通过各自对应的伺服滑台安装在转动盘上，第二伺服电机驱动伺服滑台沿转动盘径向移动从而实现工件的轴向位移，所述数控钻攻切削单元和与之对应的装夹体、伺服滑台构成一个切削工位。
作为上述方案的优选，所述切削工位分为第一、第二、第三切削工位，所述启停工位设置在第一切削工位与第三切削工位之间，第一切削工位对应的数控钻攻切削单元为数控钻孔切削单元，第二切削工位对应的数控钻攻切削单元为数控攻丝切削单元，第三切削工位对应的数控钻攻切削单元为数控钻孔切削单元。启停工位用于加工前零件的装夹及加工后零件的拆卸，启停工位为人工操作位，其余切削工位通过数控系统控制自动运转，零件一次装夹后利用三个切削工位完成零件八道工序的切削加工，减少了装夹次数，既保证了零件的孔位精度，又提高了生产效率。
进一步，所述分割器的定体上设置有电滑环，并与定体同轴设置。分割器通过精准分度确保装夹体准确进入下一工位，电滑环的转体可随转动盘旋转，其电线避免了缠绕并确保了不间断供电。
更进一步，所述中间传动机构为一带多接力传递的齿轮机构，该齿轮机构分上下两排齿轮，下排居中设置的齿轮为主动齿轮，由第一伺服电机直接驱动，其余齿轮均为从动齿轮，上排齿轮均为工作齿轮，且转动方向一致，每个上排齿轮直接带动对应的工件定位装置转动；下排齿轮除主动齿轮外，其余齿轮均为换向齿轮，转动方向一致并与上排齿轮的转动方向相反，除下排居中的主动齿轮外，其余齿轮通过工件定位装置在两端各设置有一个角接触球轴承；角接触球轴承提高转动精度及转动灵活性，防止轴向窜动。
所述工件定位装置包括用于套装工件的定位芯轴和用于压紧工件的弹性定位夹，所述弹性定位夹采用淬火的弹簧钢制成，由左右对称布置的两弹性定位丫构成，所述弹性定位丫的根部固定在定位芯轴的外圈上，两弹性定位丫外端开口逐渐放大形成导向弧面，两弹性定位丫的相对侧设置有与工件有过盈量的卡紧缺口，用于将圆筒类工件的凸起部夹紧。
本发明的有益效果：工件一次装夹，就可以实现多个工件圆周不同位置孔的同步钻孔和攻丝，工件在设备上既能实现转动分度以完成同一圆周上不同孔位的加工，又能实现轴向位移以完成轴向不同孔位的加工，还能通过变换不同工位实现不同孔径的钻孔和攻丝，这样减少了装夹次数，既保证了零件的加工精度，又大幅提高了生产效率，很好地解决了工件圆周不同位置孔的同步钻孔和攻丝的技术难题。
附图说明
图1是本发明的俯视图。
图2是本发明的主视图。
图3是本发明的立体图一。
图4是本发明的立体图二。
图5是装夹体与相关零部件的装配俯视图。
图6是图5的左视图。
图7是图5的立体图。
图8是图5去掉装夹体后的俯视图。
图9是一带多接力传递的齿轮机构的示意图。
图10是弹性定位夹的结构示意图。
图11是工件与弹性定位夹的配合示意图。
图12是工件圆周多孔加工后的零件图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
结合图1—图7示，一种转盘式分度滑台多工位钻攻机，主要由机架台面1、数控钻攻切削单元2、转动盘3、装夹体4、伺服滑台5、电滑环6、分割器7、第一伺服电机8、第二伺服电机9、显示屏10、中间传动机构11、启动按钮13、工件定位装置14等组成。
分割器7、启停工位O和三个数控钻攻切削单元2设置在机架台面1上，每个数控钻攻切削单元2均带有多轴器，以实现同步加工多个工件的目的，多轴器在钻攻机上普遍应用，用于提高加工效率。
转动盘3安装在分割器7的转体上，最好是，分割器7的定体上设置有电滑环6，并与分割器7的定体同轴设置。分割器7通过精准分度确保装夹体准确进入下一工位，电滑环的转体可随转动盘旋转，其电线避免了缠绕并确保了不间断供电。
启停工位O和所有数控钻攻切削单元2呈圆周环绕在转动盘3的外围，转动盘3上设置有与数控钻攻切削单元2及启停工位O一一对应的装夹体4，即共四个装夹体4。
最好是，启停工位O和三个数控钻攻切削单元2在转动盘3的外围呈圆周均布；相应地，四个装夹体4在转动盘3上呈圆周均布。
数控钻攻切削单元2和与之对应的装夹体4、伺服滑台5构成一个切削工位，切削工位分为第一切削工位Ⅰ、第二切削工位Ⅱ、第三切削工位Ⅲ，启停工位O设置在第一切削工位Ⅰ与第三切削工位Ⅲ之间，第一切削工位Ⅰ对应的数控钻攻切削单元2为数控钻孔切削单元，第二切削工位Ⅱ对应的数控钻攻切削单元2为数控攻丝切削单元，第三切削工位Ⅲ对应的数控钻攻切削单元2为数控钻孔切削单元。
每个装夹体4上设置有转动分度用的第一伺服电机8和若干个水平排列的工件定位装置14。结合图8、图10—图12所示，工件定位装置14包括用于套装工件的定位芯轴14a和用于压紧工件的弹性定位夹14b。工件12套装在定位芯轴14a上，再通过弹性定位夹14b进行固定。工位定位装置14的数量与数控钻攻切削单元2上加工刀具的数量匹配并一一对应，以实现一次加工多个工件。
最好是，弹性定位夹14b采用淬火的弹簧钢制成，由左右对称布置的两弹性定位丫构成，弹性定位丫的根部固定在定位芯轴14a的外圈上，两弹性定位丫外端开口逐渐放大形成导向弧面14c，方便工件的顺利滑入。两弹性定位丫的相对侧设置有与工件有过盈量的卡紧缺口14d，用于将圆筒类工件的凸起部夹紧。装入工件时，首先将工件套入定位芯轴14a上，在导向弧面14c的导向作用下滑入两弹性定位丫之间，由于弹性定位夹14b采用淬火的弹簧钢制成，具有弹性，工件便顺利滑入卡紧缺口14d内夹紧固定，从而使工件既不能转动，也不能轴向和径向移动。
第一伺服电机8通过中间传动机构11带动各个工件定位装置14同步转动实现工件转动分度。中间传动机构11最好采用一带多接力传递的齿轮机构，如图8、图9所示，分上下两排齿轮，下排居中设置的齿轮为主动齿轮，由第一伺服电机8直接驱动，其余齿轮均为从动齿轮，上排齿轮均为工作齿轮，且转动方向一致，每个上排齿轮直接带动对应的定位芯轴14a转动；下排齿轮除主动齿轮外，其余齿轮均为换向齿轮，转动方向一致并与上排齿轮的转动方向相反，设置下排齿轮目的是确保上排齿轮的转动方向一致。除下排居中的主动齿轮外，其余齿轮通过工件定位装置14在两端各设置有一个角接触球轴承15。一带多接力传递的齿轮机构的具体结构形式不限于此，也可以将主动齿轮设置在上排或将下排齿轮设置为工作齿轮等。中间传动机构11也可以采用皮带传动的方式实现，在此不再穷举。
装夹体4通过各自对应的伺服滑台5安装在转动盘3上，第二伺服电机9通过丝杆螺母机构将转动变为直线运动，使伺服滑台5沿转动盘3径向移动从而实现工件的轴向位移。
由此可见，每个工件定位装置14上的工件既能径向转动，又能轴向位移。当需要加工同一圆周上的多个孔时，只需要工件转动分度即可；当需要加工轴向位置不同的孔时，只需要工件轴向位移即可。数控钻攻切削单元2上的刀具要么钻孔，要么攻丝，且先钻孔后攻丝，当加工不同大小的孔时，需要切换到不同的切削工位。
利用本转盘式分度滑台多工位钻攻机加工图12所示的零件，工作过程如下：工件12在启停工位O耳部朝上装夹定位后，按下启动按钮13，转动盘3顺时针旋转90°，进入第一切削工位Ⅰ：先钻A1(M2底孔)，定位芯轴14a顺时针旋转120°钻A2(M2底孔)，定位芯轴14a再顺时针旋转120°钻A3(M2底孔)；与此同时，在第二切削工位Ⅱ：先攻A3(M2)，定位芯轴14a顺时针旋转120°攻A2(M2)，定位芯轴14a再顺时针旋转120°攻A1(M2)，之后伺服滑台直线平动4.5mm；与此同时，在第三切削工位Ⅲ：先钻B1定位芯轴14a顺时针旋转180°钻B2之后定位芯轴14a再顺时针旋转180°，同时伺服滑台直线退回4.5mm，此时定位芯轴14a及工件12处于初始状态。再次按下启动按钮13，转动盘3顺时针旋转90°，进入启停工位O。
Claims (5)
1.一种转盘式分度滑台多工位钻攻机，包括机架台面(1)及设置在机架台面(1)上的分割器(7)、启停工位(O)和至少三个带多轴器的数控钻攻切削单元(2)，所述分割器(7)的转体上安装有转动盘(3)，启停工位(O)和所有数控钻攻切削单元(2)呈圆周环绕在转动盘(3)的外围，所述转动盘(3)上设置有与数控钻攻切削单元(2)及启停工位(O)一一对应的装夹体(4)，其特征在于：每个装夹体(4)上设置有转动分度用的第一伺服电机(8)和若干个水平排列的工件定位装置(14)，第一伺服电机(8)通过中间传动机构(11)带动各个工件定位装置(14)同步转动实现工件转动分度，所述装夹体(4)通过各自对应的伺服滑台(5)安装在转动盘(3)上，第二伺服电机(9)驱动伺服滑台(5)沿转动盘(3)径向移动从而实现工件的轴向位移，所述数控钻攻切削单元(2)和与之对应的装夹体(4)、伺服滑台(5)构成一个切削工位。
2.按照权利要求1所述的转盘式分度滑台多工位钻攻机，其特征在于：所述切削工位分为第一、第二、第三切削工位(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，所述启停工位(O)设置在第一切削工位(Ⅰ)与第三切削工位(Ⅲ)之间，第一切削工位(Ⅰ)对应的数控钻攻切削单元(2)为数控钻孔切削单元，第二切削工位(Ⅱ)对应的数控钻攻切削单元(2)为数控攻丝切削单元，第三切削工位(Ⅲ)对应的数控钻攻切削单元(2)为数控钻孔切削单元。
3.按照权利要求1或2所述的转盘式分度滑台多工位钻攻机，其特征在于：所述分割器(7)的定体上设置有电滑环(6)，并与定体同轴设置。
4.按照权利要求1所述的转盘式分度滑台多工位钻攻机，其特征在于：所述工件定位装置(14)包括用于套装工件的定位芯轴(14a)和用于压紧工件的弹性定位夹(14b)，所述弹性定位夹(14b)采用淬火的弹簧钢制成，由左右对称布置的两弹性定位丫构成，所述弹性定位丫的根部固定在定位芯轴(14a)的外圈上，两弹性定位丫外端开口逐渐放大形成导向弧面(14c)，两弹性定位丫的相对侧设置有与工件有过盈量的卡紧缺口(14d)，用于将圆筒类工件的凸起部夹紧。
5.按照权利要求1所述的转盘式分度滑台多工位钻攻机，其特征在于：所述中间传动机构(11)为一带多接力传递的齿轮机构，该齿轮机构分上下两排齿轮，下排居中设置的齿轮为主动齿轮，由第一伺服电机(8)直接驱动，其余齿轮均为从动齿轮，上排齿轮均为工作齿轮，且转动方向一致，每个上排齿轮直接带动对应的工件定位装置(14)转动；下排齿轮除主动齿轮外，其余齿轮均为换向齿轮，转动方向一致并与上排齿轮的转动方向相反，除下排居中的主动齿轮外，其余齿轮通过工件定位装置(14)在两端各设置有一个角接触球轴承(15)。
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