CN107443137A - 摇臂钻床进给机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了摇臂钻床进给机构，其位于主轴箱外的空心轴上套设有手柄座I，手柄座I上对称设有手柄I，主轴箱上设有与刻度盘对应的游标，刻度盘通过锁紧螺钉与手柄座I固定连接，刻度盘上通过手柄II固定有碰轮轴，主轴箱上设有与碰轮轴配合的通断电机构，位于手柄座I与主轴套之间的空心轴上套设有安装盘和蜗轮，蜗轮与安装盘之间设有电磁离合器。该进给机构通过通断电机构与电磁离合器的配合自动实现进给的启停，更易于实现主轴箱水平移动、断屑加工、定程切削、手动进给或快速移动主轴等功能，安全性更高，且结构简单，零部件少，操作轻便，维修方便，制造成本较低，既简化了生产管理实事务，又能有效提高生产效率。

Description

摇臂钻床进给机构

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种摇臂钻床进给机构。

背景技术

进给机构通常安装在摇臂钻床主轴箱正面及箱内右侧，是该机床中结构最复杂、功能最多、异形零件最多、设计制造都相当困难的部分。我国摇钻行业在上世纪七十年代末八十年代初完成的摇钻系列联合设计（时称“三化联合设计”），是综合研究当时各国摇钻结构后消化吸收创新设计的结构，这套结构在当时是处于国内先进水平而持续生产了几十年都没有大的变化。而其中的进给机构更是鲜见发展改进。时至今日，从生产厂家及用户两个角度正视，用现代机床设计理念来分析，我国摇钻的进给机构并不是完美的，它结构很复杂、异性零件多、工艺复杂、制造要求高、定程切削时有较重的冲击（尤其在大切削力时）、有时还会出现定程切削碰停后主轴移动手柄“顶死”推不动或蜗杆轴上钢球离合器几次都脱不开的现象，操作工必须手动反转蜗杆或很技巧的反转点动才能解脱困境，这种现象给操作使用造成困难也容易损坏零件，提高零件制造精度能略有改善，但解决不了结构设计的先天不足。

此外，这种进给机构中很多零件都需要高合金材料（如40Cr、GCr15）经热处理调质、渗碳、淬火、回火后精细磨削，而且加工工艺还涉及到车、铣、钻、拉、滚、插齿、内磨、外磨、电镀等多种工艺及工装，制造过程相当繁琐。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，零部件少，维修方便，制造成本较低的摇臂钻床进给机构。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

摇臂钻床进给机构，包括主轴箱和刻度盘，主轴箱上安装有中心轴，中心轴外套设有空心轴，空心轴的两侧分别设有主轴和蜗杆，主轴通过主轴套与空心轴啮合，中心轴的外端设有手轮，位于主轴箱外的空心轴上套设有手柄座I，手柄座I上对称设有手柄I，主轴箱上设有与刻度盘对应的游标，刻度盘通过锁紧螺钉与手柄座I固定连接，刻度盘上通过手柄II固定有碰轮轴，主轴箱上设有与碰轮轴配合的通断电机构，位于手柄座I与主轴套之间的空心轴上套设有安装盘和蜗轮，蜗轮与蜗杆啮合，蜗轮与安装盘之间设有电磁离合器，电磁离合器通过电刷与电源连接，电刷通过支架固定在主轴箱上。

所述电磁离合器为牙嵌式电磁离合器，该牙嵌式电磁离合器包括半离合器I和半离合器II，半离合器I与蜗轮固定连接，半离合器II与安装盘固定连接。

所述通断电机构包括手柄轴和杠杆，手柄轴的一端通过支承座固定在主轴箱上，手柄轴的另一端通过定位螺钉固定有手柄座II，手柄座II上设有手柄III，位于手柄座II与支撑座之间的手柄轴上依次套设有标牌、挡板和定位板，杠杆固定在定位板上，且其顶部设有外缘呈弧形的凸块、底部设有与碰轮轴配合的滚轮，支承座上设有与凸块配合的微动开关，定位板通过限位销和钢球组件进行限位，定位板的外围通过固定销设有拉簧。

所述钢球组件包括定位钢球和钢球座，定位钢球通过弹簧设于钢球座内，钢球座固定在支承座上，定位板上设有与定位钢球配合的缺口。

所述凸块的弧形外缘的圆心角为25°-30°。

与现有技术相比，本发明的优点是：本发明的进给机构通过通断电机构与电磁离合器的配合自动实现进给的启停，更易于实现主轴箱水平移动、断屑加工、定程切削、手动进给或快速移动主轴等功能，安全性更高，且结构简单，零部件少，操作轻便，维修方便，制造成本较低，既简化了生产管理实事务，又能有效提高生产效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A-A向的结构示意图；

图3是图1中B-B向的结构示意图。

其中，1、主轴箱，2、刻度盘，3、游标，4、中心轴，5、主轴套，6、主轴，7、蜗轮，8、半离合器I，9、半离合器II，10、锁紧螺钉，11、手柄座I，12、手轮，13、手柄I，14、手柄II，15、碰轮轴，16、安装盘，17、蜗杆，18、空心轴，19、手柄III，20、手柄座II，21、手柄轴，22、定位螺钉，23、挡板，24、标牌，25、微动开关，26、拉簧，27、定位板，28、支承座，29、杠杆，30、滚轮，31、电刷，32、支架，33、凸块，34、限位销，35、定位钢球，36、钢球座，37、固定销。

具体实施方式：

如图1至图3所示，摇臂钻床进给机构，包括主轴箱1和刻度盘2，主轴箱1上安装有中心轴4，中心轴4外套设有空心轴18，空心轴18的两侧分别设有主轴6和蜗杆17，主轴6通过主轴套5与空心轴18啮合，中心轴4的外端设有手轮12，位于主轴箱1外的空心轴18上套设有手柄座I11，手柄座I11上对称设有手柄I13，主轴箱1上设有与刻度盘2对应的游标3，刻度盘2通过锁紧螺钉10与手柄座I11固定连接，刻度盘2上通过手柄II14固定有碰轮轴15，主轴箱1上设有与碰轮轴15配合的通断电机构，位于手柄座I11与主轴套5之间的空心轴18上套设有安装盘16和蜗轮7，蜗轮7与蜗杆17啮合，蜗轮7与安装盘16之间设有电磁离合器，电磁离合器通过电刷31与电源连接，电刷31通过支架32固定在主轴箱1上。

在本发明中，电磁离合器采用DLYO-40型牙嵌式电磁离合器，其额定动力距400N·m，额定电压DC24V，允许最高结合转速15r/min，外径Φ140mm，厚度62mm，该牙嵌式电磁离合器包括半离合器I8和半离合器II9，半离合器I8与蜗轮7固定连接，半离合器II9与安装盘16固定连接。

通断电机构包括手柄轴21和杠杆29，手柄轴21的一端通过支承座28固定在主轴箱1上，手柄轴21的另一端通过定位螺钉22固定有手柄座II20，手柄座II20上设有手柄III19，位于手柄座II20与支撑座28之间的手柄轴21上依次套设有标牌24、挡板23和定位板27，杠杆29固定在定位板27上，且其顶部设有外缘呈弧形的凸块33、底部设有与碰轮轴15配合的滚轮30，支承座28上设有与凸块33配合的微动开关25，定位板27通过限位销34和钢球组件进行限位，定位板27的外围通过固定销37设有拉簧26。

钢球组件包括定位钢球35和钢球座36，定位钢球35通过弹簧设于钢球座36内，钢球座36固定在支承座28上，定位板27上设有与定位钢球35配合的缺口，缺口对应钢球座36水平设置，凸块33的弧形外缘的圆心角为25°-30°，限位销34的位置以凸块33逆时针旋转松开微动开关25时刚好与定位板27的凸边相抵为宜。

本发明通过通断电机构与电磁离合器的配合自动实现进给的启停，解决了目前牙嵌式电磁离合器体积过大难以安装还需电刷31送电以及通断电难以简化协调等原因，更易于实现主轴箱水平移动、断屑加工、定程切削、手动进给或快速移动主轴6等功能，具体如下：

（1）主轴箱1在摇臂导轨上的水平移动：转动手轮12，经减速传动至中心轴4末端齿轮（与齿条啮合），因齿条固定于摇臂导轨下，从而带动主轴箱1在摇臂导轨上进行水平移动；

（2）机动进给：将手柄III19扳至水平位置，手柄轴21带动杠杆29底部的滚轮30至左侧，同时位其顶部的凸块33触动微动开关25使牙嵌式电磁离合器带电吸合，蜗轮副的动力经安装盘16传动空心轴18而使主轴6进给；当进给至设定深度时，碰轮轴15将滚轮30带同杠杆29向右摆动，这时与杠杆29固定一体的定位板27同时摆动而脱离定位钢球35，在拉簧26作用下，杠杆29、定位板27、手柄III19整体均快速逆时针转动至限位销34，与此同时，凸块33快速转动松开微动开关25使牙嵌式电磁离合器急速断电松开而停止进给；

（3）断屑加工：当钻削韧性好的材料（如高合金钢、不锈钢）时，如切屑难以拆断而缠绕在钻头上，不但影响加工质量和刀具寿命，而且易引发伤人事故，如采用传统的进给机构加工，则必须及时停车清理切屑，而采用本发明时，只需扳动手柄III19断电一下再通电就能断屑，安全性更高；

（4）定程切削：直接转动刻度盘2，对好游标3后用锁紧螺钉10将刻度盘2锁紧在手柄座I11上完成定程设定，再将手柄II14推进，扳动手柄III19即可实现，调整非常方便，没有以前的复杂动作；当碰轮轴15碰触滚轮30后立即断电停车，没有冲击受力、没有响声，只有进给手柄上抬这一动作提示给操作者；

（5）手动进给或快速移动主轴6：上抬手柄III19至虚线位置，使牙嵌式电磁离合器断电，直接扳动手柄I13经手柄座I11就可传动空心轴18实现快移主轴6或手动进给，手柄I13的设置既取消了推拉动作，也不会发生手柄卡死不能动现象，并且由于此时滚轮30已右摆退开，即使手柄II14忘记拉开也不会出现碰停动作。

此外，本发明的零件较传统进给机构减少了三分之一左右，材料只需铸铁和普通钢材，没有任何热处理要求，机械加工也省去了插内齿、内磨和外磨，不仅功能齐全，外型美观，而且操作轻便，零件不受冲击力，装配维修都很方便，也简化了生产管理事务，虽然要外购牙嵌式电磁离合器，但总成本反而下降18%左右。

Claims (5)

1.摇臂钻床进给机构，包括主轴箱和刻度盘，所述主轴箱上安装有中心轴，所述中心轴外套设有空心轴，所述空心轴的两侧分别设有主轴和蜗杆，所述主轴通过主轴套与空心轴啮合，所述中心轴的外端设有手轮，其特征在于：位于所述主轴箱外的空心轴上套设有手柄座I，所述手柄座I上对称设有手柄I，所述主轴箱上设有与刻度盘对应的游标，所述刻度盘通过锁紧螺钉与手柄座I固定连接，所述刻度盘上通过手柄II固定有碰轮轴，所述主轴箱上设有与碰轮轴配合的通断电机构，位于所述手柄座I与主轴套之间的空心轴上套设有安装盘和蜗轮，所述蜗轮与蜗杆啮合，所述蜗轮与安装盘之间设有电磁离合器，所述电磁离合器通过电刷与电源连接，所述电刷通过支架固定在主轴箱上。

2.根据权利要求1所述的摇臂钻床进给机构，其特征在于：所述电磁离合器为牙嵌式电磁离合器，该牙嵌式电磁离合器包括半离合器I和半离合器II，所述半离合器I与蜗轮固定连接，所述半离合器II与安装盘固定连接。

3.根据权利要求1所述的摇臂钻床进给机构，其特征在于：所述通断电机构包括手柄轴和杠杆，所述手柄轴的一端通过支承座固定在主轴箱上，所述手柄轴的另一端通过定位螺钉固定有手柄座II，所述手柄座II上设有手柄III，位于所述手柄座II与支撑座之间的手柄轴上依次套设有标牌、挡板和定位板，所述杠杆固定在定位板上，且其顶部设有外缘呈弧形的凸块、底部设有与碰轮轴配合的滚轮，所述支承座上设有与凸块配合的微动开关，所述定位板通过限位销和钢球组件进行限位，所述定位板的外围通过固定销设有拉簧。

4.根据权利要求3所述的摇臂钻床进给机构，其特征在于：所述钢球组件包括定位钢球和钢球座，所述定位钢球通过弹簧设于钢球座内，所述钢球座固定在支承座上，所述定位板上设有与定位钢球配合的缺口。

5.根据权利要求3所述的摇臂钻床进给机构，其特征在于：所述凸块的弧形外缘的圆心角为25°-30°。