CN107486569B - 一种电磁座多头钻床/攻牙机 - Google Patents

Abstract

电磁座多头钻床/攻牙机是利用吸盘的电磁铁吸引磁性材料的特性，从而获得多角度或数根钻头或丝锥同时钻孔/攻牙的一种机器，这种机器提高了钻孔或攻牙的效率，是一种对于精度要求不高，又是批量生产，特别是产品型号经常更换的多孔加工的机床，这种机床更换型号比较方便，但是由于是人工调整，需要有预钻孔的靠模模具辅助定位。

Description

一种电磁座多头钻床/攻牙机

技术领域

本发明属于机床，特别是涉及一种钻床和攻牙机。

背景技术

多头钻床又名多轴钻床，是指一台钻床可以同时安装两根或以上钻头，能同时加工两个或以上孔的钻削工具，多头钻床分为普通多头钻床，PLC控制的多头钻床和数控多头钻床，无论是哪种类型的多头钻床，都可以利用机械原理实现不同角度的多头钻削，相对而言，数控控制的多头钻床操作比较灵活，能够钻削复杂的多孔，但是，数控机床价格昂贵，而且数控机床的寿命也是有限的，一些精度要求不高，需要大批量生产的机械零件数控机床并不是首选，不过，普通多头钻床互换性差，对于加工量不大，而又需要经常更换产品型号的厂家而言，普通多头钻床同样适配性差，用的不多，多头攻牙机与多头钻床原理类似，只是攻牙机具备正反转。

发明内容

技术特征：电磁座多头钻床/攻牙机主要由底座、床身、悬梁、吸盘主轴、吸盘、钻孔/攻牙电动机、调速器、工作台、定位器、靠模模具组成，工作原理是，将进给吸盘和/或定位吸盘调整到定位档，吸盘吸引吸铁，利用定位器定位靠模模具，移动钻头/丝锥到靠模模具上的孔位完成定位，调整完成后，将吸盘调整到工作档，利用吸盘主轴移动钻孔/攻牙电动机，完成钻孔/攻牙，

所述的吸盘主轴是用来使进给吸盘前进或后退，从而使钻孔/攻牙电动机前进或后退，完成钻头/丝锥进给和后退的主轴部件；

所述的吸盘是利用电磁铁的原理吸引磁性物质的部件，吸盘具备定位档和工作档，定位档和工作档是以吸盘的吸力大小进行区分的，吸盘有两种，一种是进给吸盘，进给吸盘通过吸盘主轴移动，带动钻孔/攻牙电动机完成钻孔/攻牙的进给/后退，一种是定位吸盘，定位吸盘不具备进给/后退功能，一个定位吸盘支持数个进给吸盘工作，通过调整各个进给吸盘进给/后退的角度，从而使电磁座多头钻床/攻牙机具备多角度钻孔/攻牙功能，进给吸盘既可以单独工作，也可以和定位吸盘一起工作；

所述的钻孔/攻牙电动机主要由吸铁、定子、转子和钻孔/攻牙轴组成，转子的中心轴同时具备钻孔/攻牙轴功能，钻孔电动机是在电动机上加上吸铁，吸铁和吸盘配合，将钻孔电动机吸合/松开在进给吸盘上；

所述的调速器是用来调整钻孔/攻牙电动机的转速，调速器是变频器或电磁调速器或或其他能够调整电动机转速的产品；

所述的工作台是固定定位器的部件，将定位器拆除后，工作台能够做普通的钻床/攻牙机的工作台使用；

所述的定位器是固定靠模模具和工件的部件；

所述的靠模模具是指模具上有预设的工件孔位的模具，通过预设的工件孔位调整钻头，靠模模具同时辅助校正钻孔的位置，防止偏摆现象。

具体实施方式：

为了方便理解，说明书以说明书附图为依据介绍电磁座多头钻床/攻牙机的原理，为了说明需要，说明书是以钻床说明的，攻牙机仅仅多了能够改变攻牙轴的正反转的装置，其他都是相同的。

总体结构图：电磁座多头钻床主要由以下部分组成：底座、床身、悬梁、吸盘主轴、吸盘、钻孔/攻牙电动机、定位器、工作台组成，此外，调速器、油路、电路和油压用的电动机等其他组件由于不是说明书重点讨论的范围，未能显示，但这些组件同样是机床不可缺少的。

底座：底座是机床的基础部件和支撑部件，底座主要由底座固定孔、床身固定孔、限位孔和限位组成，底座固定孔是将机床固定在地面上或其他工作台的预留孔，床身固定孔是将床身固定在底座上的供连接螺杆使用的螺纹孔或者直孔，限位孔是固定床身和底座位置的供限位插销使用的直孔，底座上的限位孔和床身上的限位孔是对应的，并且限位孔孔径和限位插销的外径是相同的，限位的作用与限位孔的作用相同，是为了防止安装时位置发生移动，附图绘制的限位是凹进的，床身上有对应的凸位，或者反之底座限位是凸位，床身限位是凹位亦可。

床身：床身结构是比较复杂的，包括电气、油路都是布置在床身上的，由于床身与现有的铣床或钻床床身结构基本类似，床身结构不是说明书详细介绍的重点，说明书附图做了简化，仅仅绘出了滑轨、底座固定孔、床身固定孔和齿条位。

悬梁：悬梁的作用类似立式铣床的上部的悬梁，只是采用的吸盘吸力有限，工作时悬梁不允许前后移动，也就是悬梁是固定的或者仅仅通过调整前后移动后，利用螺杆或其他固定方式固定，工作时不能前后移动，与铣床的悬梁有区别。

吸盘主轴：多头钻床的吸盘主轴与普通台钻的主轴原理是有区别，普通台钻主轴是中心旋转，而多头钻床有几个钻孔轴同时旋转钻孔，并且是通过手工调整的，钻孔/攻牙电动机的位置其同心度有限，吸盘主轴是不允许转动的，只允许前后移动，吸盘主轴上附带有普通钻床的主轴部件，可以同时做普通台钻使用。

吸盘：吸盘是一个电磁铁，利用电磁铁的吸引力吸引吸铁完成钻孔/攻牙工作，吸盘的吸力有两个档位，定位档和工作档，定位档的吸引力大于钻孔电动机的重力，以防定位时钻孔/攻牙电动机落下摔坏，但是操作人员用力可以移动钻孔/攻牙电动机，以方便定位，定位完成后，调整到工作档，工作档的吸力大，要保证正常工作时钻孔电动机不能移位。

定位器，定位器是固定工件和靠模模具的工具。

定位杆：是固定工件和松开工件的工具，定位杆由滑动杆、固定杆和伸缩杆组成，固定杆和伸缩杆之间有弹簧，这样保证工件利用毛坯面定位时，利用弹簧的压缩力能够抵紧各个定位面，即使是固定杆，也是采用螺纹固定的，对一些定位面厚度不等的工件，可以通过调整固定杆的长度保证抵紧各个定位面，附图仅仅绘出了定位杆，定位杆还需要油压装置或其他使定位杆的滑动杆部分前后移动的装置来工作。

靠模模具：在批量钻孔工艺中，模具上预留有待加工孔的孔位，钻孔时，钻头对准加工孔的孔位，就能获得标准孔，但是，不是所有的工件孔位是对称分布的，这样靠模时，必须是工件和模具的孔位一致才能做出合格产品，如果是人工靠模，由于一般的靠模只采用一个定位点，工人操作失误或者长时间操作，责任心不强等原因导致定位点错误或定位点未能准确定位，都可能导致出现废品或次品、钻头折断等操作异常情况，高速钻孔时，孔径比较大，钻头折断还是小事，工件有可能飞出来伤人或砸坏机器，本说明书采用了弹簧辅助定位、多定位点定位，举例说明，现在要加工一种端盖，8-1、8-2、8-3、8-4就是需要加工的孔位，见附图8，靠模模具上8-5是固定孔，定位器上有对应的定位孔，用来将靠模模具固定在定位器上，其中的8-1、8-2、8-3、8-4就是需要加工的孔位，可以看出，8-1、8-2、8-3孔的孔径是相同的，而8-4的孔径明显小于8-1、8-2、8-3的孔径，采用普通台钻靠模法加工这个产品，需要两次定位，即先加工8-1、8-2、8-3孔，后加工8-4孔，而8-1、8-2、8-3孔也不是对称分布的，为了达到质量标准，需要采用插销定位，即先钻好一个孔后，利用和孔径接近的插销插在第一个孔内，然后加工其他的孔，加工孔8-4时，也需要进行定位，采用说明书提供的方法加工，这里是以A所在的边为定位点，固定杆8-7的外面套上弹簧，伸缩杆8-8在弹簧的作用下前后移动，毛坯件尺寸不是很规则，因此利用弹簧进行微调，伸缩杆8-8在弹簧的作用下前后移动，使工件的定位点始终靠近A点，伸缩杆8-8具有坡面，可以防止卡住工件，这样一次性完成4个孔的加工，而且靠错定位点，工件卡不进去，无法加工，这里所述的多定位点就是指不规则工件的孔加工时，采用两个或两个以上的定位点进行定位，靠模模具和工件定位点不符时，无法加工，图中的靠模模具孔8-1、8-2、8-3、8-4都有定位点。

钻孔电动机：钻孔电动机与普通电动机原理是没有区别的，不过，普通电动机包含了定子和马达壳等部件，以近圆形的电动机为例说明，两个孔的间距小于两个马达壳的半径时，就没有办法加工，以1.5KW的两个马达示例说明，其马达壳直径大约是150mm，转子轴采用6204轴承，两个孔的间距低于150mm这个数据时，就无法加工了，而机械零件两个孔的间距低于上述标准的很常见，这会使本发明的应用受限，为此，进行了改进，见附图7，附图7是按照马达壳外径150mm，转子的中心轴和钻孔轴使用6204轴承的等比例图纸，7-1是马达壳外径，7-2是转子的中心轴轴承内径20mm，7-3是钻孔轴轴承外径也就是6204轴承的外径为47mm，7-4是轴承座外径为57mm，7-5是钻孔轴轴承内径20mm，采用转子的中心轴兼做钻孔轴时，则两个孔的距离需要大于150mm，采用钻孔轴，在轴的外径参数不变的情况下，只需要调整两个电动机的位置，两个孔的距离需要大于57mm就可以加工了，这种设计也可以采用更换齿轮的方法调整转速，也就是虽然电动机的转速无法改变，但可以通过齿轮变速，当然，为了更加适应各种间距，通过调整电动机的参数也能有一定的效果，此外，由于这种电动机采用机械变速变速范围有限，更广泛的应用需要使用变频器。

多角度钻床/攻牙机的工作原理，以附图13这样一个工件，需要完成钻孔为例，采用靠模法加工时，需要辅助工具，还需要装配好辅助工具才可以加工，并且需要多次加工，在普通的电磁座多头钻床的基础上，设计多角度钻孔功能，多角度钻孔功能有两种吸盘，进给吸盘吸引钻孔/攻牙电动机，定位吸盘同时支持几套进给吸盘工作，这里需要注意一点，从吸盘主轴到进给吸盘到钻孔轴，需要注意钻孔轴的同心度，防止钻头偏摆，钻头同心度是不能调整的，需要用机床加工保证这个角度的精确性，钻床能调整的有两个参数，即钻孔电动机的吸铁与进给吸盘和定位吸盘的调整，增强了调整的灵活性，需要注意的是，本发明通过手工调整参数，适合于批量加工，而且需要靠模模具定位加工孔位，否则是没有优势的，附图12仅仅是说明多角度钻床/攻牙机的工作原理，例如在加工附图13这样的一个零件时，附图12的原理只能加工13-4、13-5、13-6和另外两个耳子13-7和13-8的孔，孔13-1、13-2、13-3是加工不了的，如果需要一次性加工孔13-1、13-2、13-3，则需要在附图1的基础上在工作台上面，将附图12所在的部件安装好才可以，由于这类安装千变万化，就不再详细说明了。

附图说明：

附图1和附图2是电磁座多头钻床/攻牙机总体结构图，其中附图2没有显示定位吸盘及依附于定位吸盘工作的零部件，附图1和附图2标记相同的是相同的零部件，1是底座，2是床身，3是悬梁，4是吸盘主轴，5是进给吸盘，6是钻孔/攻牙电动机，7是定位器上座，8是工作台，9是定位器下座，10是定位杆，11是定位吸盘，12是吸铁，13是主轴座。

附图3是钻孔电动机示意图，3-1是吸铁，3-2是马达壳，3-3是定子，3-4是转子，3-5是钻孔轴，3-6是转子的中心轴。

附图4是底座示意图，4-1是底座固定孔，4-2是床身固定孔，4-3是限位孔，4-4是限位。

附图5是床身示意图，5-1是底座固定孔，5-2是床身固定孔，5-3是齿条安装位，5-4是滑轨。

附图6是定位杆示意图，6-1是滑动杆，6-2是固定杆，3-3是伸缩杆。

附图7是钻孔电动机缩小钻孔间距原理示意图，7-1是电动机外壳，7-2是转子的中心轴轴承内径，7-3是钻孔轴轴承外径，7-4是轴承座外径，7-5是钻孔轴轴承内径。

附图8是钻孔模具原理示意图，8-1、8-2、8-3、8-4都是工件需要钻孔部分的标准孔位，8-5是锁固孔位，8-6是定位块，8-7是固定杆，8-8是伸缩杆，A是定位点所在的边。

附图9是钻孔电动机外壳示意图。

附图10是定位器上座示意图，10-1是定位器上座固定孔，10-2是靠模模具固定孔，10-3是配合基准面，10-4是定位器上座的中心孔，也是定位杆所在的滑动杆的孔位。

附图11是工作台示意图，11-1是滑轨，11-2是定位器上座固定孔，11-3是定位器下座固定孔。

附图12是电磁座多角度钻床/攻牙机原理图，12-1是定位吸盘，12-2是固定孔，12-3是吸铁，12-4是进给吸盘，12-5是吸盘主轴。

附图13是一种工件的示意图，13-1、13-2、13-3、13-4、13-5、13-6都是孔位，13-7和13-8是耳子。

Claims (1)

1.一种电磁座多头钻床/攻牙机，其特征是：电磁座多头钻床/攻牙机主要由底座、床身、悬梁、吸盘主轴、吸盘、钻孔/攻牙电动机、调速器、工作台、定位器、靠模模具组成，工作原理是，将进给吸盘和/或定位吸盘调整到定位档，吸盘吸引吸铁，利用定位器定位靠模模具，移动钻头/丝锥到靠模模具上的孔位完成定位，调整完成后，将吸盘调整到工作档，利用吸盘主轴移动钻孔/攻牙电动机，完成钻孔/攻牙；

所述底座包括底座固定孔、床身固定孔、限位孔、限位，底座固定孔是将机床固定在地面上或其他工作台的预留孔，床身固定孔是将床身固定在底座上的供连接螺杆使用的螺纹孔，限位孔是固定床身和底座位置的供限位插销使用的直孔，底座上的限位孔和床身上的限位孔是对应的，并且限位孔孔径和限位插销的外径是相同的，限位的作用与限位孔的作用相同，是为了防止安装时位置发生移动；

所述的吸盘主轴是用来使进给吸盘前进或后退，从而使钻孔/攻牙电动机前进或后退，完成钻头/丝锥进给和后退的主轴部件；

所述的吸盘是利用电磁铁的原理吸引磁性物质的部件，吸盘具备定位档和工作档，定位档和工作档是以吸盘的吸力大小进行区分的，吸盘有两种，一种是进给吸盘，进给吸盘通过吸盘主轴移动，带动钻孔/攻牙电动机完成钻孔/攻牙的进给/后退，一种是定位吸盘，定位吸盘不具备进给/后退功能，一个定位吸盘支持数个进给吸盘工作，通过调整各个进给吸盘进给/后退的角度，从而使电磁座多头钻床/攻牙机具备多角度钻孔/攻牙功能，进给吸盘既可以单独工作，也可以和定位吸盘一起工作；

所述的钻孔/攻牙电动机主要由吸铁、定子、转子和钻孔/攻牙轴组成，转子的中心轴同时具备钻孔/攻牙轴功能，钻孔电动机是在电动机上加上吸铁，吸铁和吸盘配合，将钻孔电动机吸合/松开在进给吸盘上；

所述的调速器是用来调整钻孔/攻牙电动机的转速，调速器是变频器或电磁调速器；

所述的工作台是固定定位器的部件，将定位器拆除后，工作台能够做普通的钻床/攻牙机的工作台使用；

所述的定位器是固定靠模模具和工件的部件；

所述的靠模模具是指模具上有预设的工件孔位的模具，通过预设的工件孔位调整钻头，靠模模具同时辅助校正钻孔的位置，防止偏摆现象。