CN108856786A - 一种圆筒件钻孔多轴机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆筒件钻孔多轴机床，包括工作台总成和钻孔机总成，所述工作台总成包括分度工作台，所述分度工作台的底部安装有工作台底盘，所述工作台底盘通过其轴心处的锁紧螺栓固定安装有一个中心座，所述中心座的轴心处活动安装有丝杆轴。钻孔机总成的升降电机通过升降丝杠将横向底座、钻头组向上移动一定的距离，进行下一次钻孔；将圆筒件上的一列孔钻削完毕之后，工作台总成中的分度电机驱动分度蜗杆及分度蜗轮，使分度工作台带动圆筒件转过一个孔距，可以进行下一列钻孔，驱使钻头组进行升降和横向移动，从而使钻头组可以具有不同的高度和水平位置，解决了现有圆筒件钻头装置钻孔慢且自动化程度低的问题。

Description

一种圆筒件钻孔多轴机床

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种圆筒件钻孔多轴机床。

背景技术

机械加工中，经常需要在圆筒件的圆周面上钻很多孔，例如消声器里的内胆圆筒、离心机里的脱水桶等。这些孔的加工，目前主要制造方法有两种：第一种是在平的板材上钻孔，钻完全部孔后卷板；第二种是直接在圆筒件上逐一钻孔，每个孔钻完，人工移动圆筒件，钻下一个孔。第一种方法最后得到的孔是变形的，本发明不涉及该类型加工方法。第二种钻孔方法，在管壁钻孔前一般要先划线，再用钻床钻孔。其缺点是两道工序分别在划线平台和钻床上完成，在加工过程中，圆筒件需要从划线平台搬运到钻床上，且钻孔过程中，圆筒件不能自动分度，圆筒件在加工过程中多次滚动，各个孔的位置精度低，且效率低下。

目前有少量专门设计的装置，用于改进孔距精度和钻孔效率。

例如：中国专利申请号201610623284.9，公开(公告)号:CN 106425552 A，公开了一种多排孔圆筒件钻孔加工工装，包括底座、圆筒件径向定位装置和圆筒件轴向定位装置；圆筒件径向定位装置固定安装在底座上，包括圆筒件支撑面和圆筒件压紧机构；圆筒件轴向定位装置包括端面定位机构和圆心角度定位机构；端面定位机构设置在圆筒件支撑面的一端；圆心角度定位机构设置在圆筒件支撑面的另一端，包括分度盘、前后伸缩部件和定位锁紧部件；前后伸缩部件设置在圆筒件径向定位装置和底座之间，前后伸缩部件与底座滑动连接；分度盘固定安装在前后伸缩部件的一端；定位锁紧机构对应前后伸缩部件设置在底座或圆筒件径向定位装置上。

该装置虽然比手工移动圆筒件提高了精度和效率，但是操作繁琐，且无法实现自动化加工。

例如：中国专利申请号201610467675.6，公开(公告)号:CN 105965058 A，公开了一种圆筒件钻孔机床，包括：床体；分度主轴箱，设置于床体的前端，用于夹持圆筒件；纵向传动系统；拖板，设置于所述床体的上方，可沿拖板移动导轨纵向滑动；拖板的上部设置横向移动导轨；溜板架，设置于拖板的下方，与拖板固定连接；纵向丝母，与纵向丝杠相旋合，两者共同构成纵向丝杠副；滑板，设置于拖板的上方，可沿所横向移动导轨滑动；横向丝杠，固设于拖板上；横向丝母，固设于滑板上，与横向丝杠相旋合，两者共同构成横向丝杠副；横向伺服电机，固设于拖板上，其输出轴与横向丝杠固定连接；钻杆箱，固设于滑板上，用于圆筒件钻孔；尾座总成，设置于床体的后端，用于顶紧圆筒件；圆筒件夹紧装置，设置于拖板上方，用于钻孔时夹紧圆筒件。

该装置仿制车床的架构，在加工较大的圆筒件时，两端用于装夹圆筒件的分度主轴箱和尾座尺寸庞大；夹紧圆筒件的结构复杂。

这些装置共同存在的缺点是，钻完一排孔后，必须松开圆筒件的夹紧机构，才能转动圆筒件寻找下一排钻孔位置，无法对钻孔全程实现自动化运行。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种圆筒件钻孔多轴机床，解决了现有圆筒件钻头装置钻孔慢且自动化程度低的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种圆筒件钻孔多轴机床，包括工作台总成和钻孔机总成，所述工作台总成包括分度工作台，所述分度工作台的底部安装有工作台底盘，所述工作台底盘通过其轴心处的锁紧螺栓固定安装有一个中心座，所述中心座的轴心处活动安装有丝杆轴，所述丝杆轴分别通过其顶部和底部的第一轴承和第二轴承连接在工作台底盘以及分度工作台的内腔中，所述丝杆轴的下部键连接有锁紧蜗轮，所述锁紧蜗轮的右侧啮合有锁紧蜗杆，所述丝杆轴的上部螺纹连接有升降螺母，所述升降螺母的中部活动连接有连杆，所述连杆远离升降螺母一侧的底部连接有滑块，所述滑块的底部滑动连接在位于分度工作台上端面的直槽上，所述连杆的左侧固定安装有锁紧块，所述锁紧块的内侧卡接有圆筒件，所述中心座的外侧分别套接有第三轴承和第四轴承，所述第三轴承和第四轴承之间连接有分度蜗杆，所述分度蜗杆的上端面通过螺栓连接接分度工作台上，所述分度蜗杆的左侧啮合有分度蜗轮。

所述钻孔机总成包括安装在分度工作台上端面的底座，所述底座顶部的两侧均焊接有立柱，所述立柱上部的横梁处安装有升降电机，所述升降电机的输出端传动连接有升降丝杠，所述升降丝杠的底部延伸至底座内，所述升降丝杠上连接有升降滑板，所述升降滑板的一侧滑动连接在位于立柱上直线导轨的一侧，所述升降滑板的一侧安装有横向底座，所述横向底座的一侧焊接有横向移动直线导轨，所述横向底座的底部安装有横向滑板，所述横向滑板的底部安装有主电机和减速机，所述减速机的输出端通过连接键连接有多轴器，所述多轴器远离连接键的一侧连接有钻头组。

优选的，所述钻头组的最低钻头轴线与分度工作台的上端面等高，所述横向底座与分度工作台右母线之间的距离为15-20毫米。

优选的，所述横向底座上安装有横向进给电机，所述横向进给电机的输出端与位于横向底座内腔的横向丝杠的一侧连接，所述横向丝杠远离横向进给电机的一侧与横向滑板的一侧连接。

优选的，所述钻头组的钻头数量为4-6个。

优选的，所述分度工作台底部的左右两侧均安装有垫铁。

(三)有益效果

本发明提供了一种圆筒件钻孔多轴机床。具备以下有益效果：

(1)、本发明通过设置锁紧蜗杆、锁紧蜗轮、第一轴承、丝杆轴、分度蜗杆、分度蜗轮、螺栓、锁紧块、连杆、升降螺母、圆筒件、滑块和升降电机，安装圆筒件时，将圆筒件吊放在分度工作台上端面，粗略定位后，驱动锁紧蜗杆，通过锁紧蜗轮带动丝杆轴按预定方向回转，丝杆轴上部螺纹驱使升降螺母下降，通过连杆使滑块沿直槽向外移动，锁紧块在滑块的驱动下，最后将圆筒件准确定位夹紧，钻孔过程中，需要对圆筒件进行分度时，驱动分度蜗杆和分度蜗轮，分度蜗轮带动分度工作台，进而带动圆筒件以及丝杆轴，一起在中心座及工作台底盘上转动，工作台总成的作用是安装和夹紧圆筒件，并在需要的时候带动圆筒件转动，实现分度，使钻孔机总成上的钻头组可以钻削下一列孔。

(2)、本发明通过设置横向丝杠、立柱、升降丝杠、升降滑板、横向底座、横向移动直线导轨、横向进给电机、横向滑板和主电机，钻孔机总成的作用是驱动钻头组上的一组钻头转动，并且能够按照需要，通过一系列的传动，钻孔时，圆筒件固定在分度工作台上不动，钻头组的钻头旋转并作向左的进给运动进行钻孔，一次钻削完毕，钻孔机总成的升降电机通过升降丝杠将横向底座、钻头组向上移动一定的距离，进行下一次钻孔；将圆筒件上的一列孔钻削完毕之后，工作台总成中的分度电机驱动分度蜗杆及分度蜗轮，使分度工作台带动圆筒件转过一个孔距，可以进行下一列钻孔，驱使钻头组进行升降和横向移动，从而使钻头组可以具有不同的高度和水平位置，解决了现有圆筒件钻头装置钻孔慢且自动化程度低的问题。

附图说明

图1为本发明的工作台总成结构示意图；

图2为本发明图1的俯视图；

图3为本发明钻孔机总成结构示意图；

图4为本发明图3的俯视图；

图5为本发明图4的A-A结构示意图。

图中：1分度工作台、101直槽、2工作台底盘、3垫铁、4第三轴承、5中心座、6锁紧蜗杆、7锁紧蜗轮、8第一轴承、9丝杆轴、10第二轴承、11第四轴承、12分度蜗杆、13分度蜗轮、14螺栓、15锁紧块、16连杆、17升降螺母、18圆筒件、19滑块、20升降电机、21底座、210减速机、211连接键、212多轴器、213钻头组、214横向丝杠、22立柱、221直线导轨、23升降丝杠、24升降滑板、25横向底座、251横向移动直线导轨、26横向进给电机、27横向滑板、28主电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本发明提供一种技术方案：一种圆筒件钻孔多轴机床，包括工作台总成和钻孔机总成，工作台总成包括分度工作台1，分度工作台1底部的左右两侧均安装有垫铁3，分度工作台1的底部安装有工作台底盘2，工作台底盘2通过其轴心处的锁紧螺栓固定安装有一个中心座5，中心座5的轴心处活动安装有丝杆轴9，丝杆轴9分别通过其顶部和底部的第一轴承8和第二轴承10连接在工作台底盘2以及分度工作台1的内腔中，丝杆轴9的下部键连接有锁紧蜗轮7，锁紧蜗轮7的右侧啮合有锁紧蜗杆6，丝杆轴9的上部螺纹连接有升降螺母17，升降螺母17的中部活动连接有连杆16，连杆16远离升降螺母17一侧的底部连接有滑块19，滑块19的底部滑动连接在位于分度工作台1上端面的直槽101上，安装圆筒件18时，将圆筒件18吊放在分度工作台1上端面，粗略定位后，驱动锁紧蜗杆6的动力，可以在该蜗杆外连接电机，也可在蜗杆头部装手轮类构件，由人工完成，本结构图中简化略去，驱动锁紧蜗杆6，通过锁紧蜗轮7带动丝杆轴9按预定方向回转，丝杆轴9上部螺纹驱使升降螺母17下降，通过连杆16使滑块19沿直槽101向外移动，锁紧块15在滑块19的驱动下，最后将圆筒件18准确定位夹紧，钻孔过程中，连杆16的左侧固定安装有锁紧块15，锁紧块15的内侧卡接有圆筒件18，中心座5的外侧分别套接有第三轴承4和第四轴承11，第三轴承4和第四轴承11之间连接有分度蜗杆12，分度蜗杆12的上端面通过螺栓14连接接分度工作台1上，分度蜗杆12的左侧啮合有分度蜗轮13，驱动分度蜗杆12的动力，可以在该蜗杆外连接电机，也可在蜗杆头部装手轮类构件，由人工完成，本结构图中亦简化略去，需要对圆筒件18进行分度时，驱动分度蜗杆12和分度蜗轮13，分度蜗轮13带动分度工作台1，进而带动圆筒件18以及丝杆轴9，一起在中心座5及工作台底盘2上转动，工作台总成的作用是安装和夹紧圆筒件18，并在需要的时候带动圆筒件18转动，实现分度，使钻孔机总成上的钻头组213可以钻削下一列孔。

钻孔机总成包括安装在分度工作台1上端面的底座21，钻孔机总成的作用是驱动钻头组213上的一组钻头转动，并且能够按照需要，通过一系列的传动，底座21顶部的两侧均焊接有立柱22，立柱22上部的横梁处安装有升降电机20，升降电机20的输出端传动连接有升降丝杠23，升降丝杠23的底部延伸至底座21内，对圆筒件18进行钻孔时，升降电机20带动升降丝杠23，升降丝杠23驱使升降滑板24带动横向底座25升降，到达指定高度，横向进给电机26带动横向丝杠214，进而使横向滑板27向圆筒件18快速移动，接近钻孔的水平位置，主电机28经过减速机210驱动多轴器212的多根轴回转，从而带动钻头组213的组头一起转动，横向进给电机26继续使横向滑板27向圆筒件移动，钻头即可以进行钻孔，钻孔时，圆筒件18固定在分度工作台1上不动，钻头组213的钻头旋转并作向左的进给运动进行钻孔，一次钻削完毕，钻孔机总成的升降电机20通过升降丝杠23将横向底座25、钻头组213向上移动一定的距离，进行下一次钻孔；将圆筒件18上的一列孔钻削完毕之后，工作台总成中的分度电机驱动分度蜗杆12及分度蜗轮13，使分度工作台1带动圆筒件18转过一个孔距，可以进行下一列钻孔，驱使钻头组213进行升降和横向移动，从而使钻头组213可以具有不同的高度和水平位置，解决了现有圆筒件钻头装置钻孔慢且自动化程度低的问题，升降丝杠23上连接有升降滑板24，升降滑板24的一侧滑动连接在位于立柱22上直线导轨221的一侧，升降滑板24的一侧安装有横向底座25，横向底座25上安装有横向进给电机26，横向进给电机26的输出端与位于横向底座25内腔的横向丝杠214的一侧连接，横向丝杠214远离横向进给电机26的一侧与横向滑板27的一侧连接，横向底座25的一侧焊接有横向移动直线导轨251，横向底座25的底部安装有横向滑板27，横向滑板27的底部安装有主电机28和减速机210，减速机210的输出端通过连接键211连接有多轴器212，连接键211把多轴器212连接到减速机210上，并且具有较高的刚度，保证钻孔时多轴器212的位置稳定，此处所谓的多轴器212，是一种类似于组合机床多轴箱的构件，但结构更为简化、尺寸较小，现已经有很多专业厂家生产、供应，可以根据需要选择，多轴器212远离连接键211的一侧连接有钻头组213，钻头组213的钻头数量为4-6个，钻头组213的最低钻头轴线与分度工作台1的上端面等高，圆筒件18安装时，在高度上，使钻孔机总成钻头组213的最低钻头轴线与工作台总成的分度工作台1上端面基本等高；在水平的左右方向上，使钻孔机总成的横向底座25与工作台总成的分度工作台1的右母线保持适合距离，在能够方便拆卸钻头的前提下，尽量接近；在水平的前后方向上，使钻孔机总成钻头组213的轴线与工作台总成的分度工作台1的轴线精确对正，横向底座25与分度工作台1右母线之间的距离为15-20毫米。

使用时，安装圆筒件18时，将圆筒件18吊放在分度工作台1上端面，粗略定位后，驱动锁紧蜗杆6，通过锁紧蜗轮7带动丝杆轴9按预定方向回转，丝杆轴9上部螺纹驱使升降螺母17下降，通过连杆16使滑块19沿直槽101向外移动，锁紧块15在滑块19的驱动下，最后将圆筒件18准确定位夹紧，钻孔过程中，需要对圆筒件18进行分度时，驱动分度蜗杆12和分度蜗轮13，分度蜗轮13带动分度工作台1，进而带动圆筒件18以及丝杆轴9，一起在中心座5及工作台底盘2上转动，工作台总成的作用是安装和夹紧圆筒件18，并在需要的时候带动圆筒件18转动，实现分度，使钻孔机总成上的钻头组213可以钻削下一列孔，钻孔机总成的作用是驱动钻头组213上的一组钻头转动，并且能够按照需要，通过一系列的传动，钻孔时，圆筒件18固定在分度工作台1上不动，钻头组213的钻头旋转并作向左的进给运动进行钻孔，一次钻削完毕，钻孔机总成的升降电机20通过升降丝杠23将横向底座25、钻头组213向上移动一定的距离，进行下一次钻孔；将圆筒件18上的一列孔钻削完毕之后，工作台总成中的分度电机驱动分度蜗杆12及分度蜗轮13，使分度工作台1带动圆筒件18转过一个孔距，可以进行下一列钻孔，驱使钻头组213进行升降和横向移动，从而使钻头组213可以具有不同的高度和水平位置，解决了现有圆筒件钻头装置钻孔慢且自动化程度低的问题。

需要说明的是，该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种圆筒件钻孔多轴机床，包括工作台总成和钻孔机总成，其特征在于：所述工作台总成包括分度工作台(1)，所述分度工作台(1)的底部安装有工作台底盘(2)，所述工作台底盘(2)通过其轴心处的锁紧螺栓固定安装有一个中心座(5)，所述中心座(5)的轴心处活动安装有丝杆轴(9)，所述丝杆轴(9)分别通过其顶部和底部的第一轴承(8)和第二轴承(10)连接在工作台底盘(2)以及分度工作台(1)的内腔中，所述丝杆轴(9)的下部键连接有锁紧蜗轮(7)，所述锁紧蜗轮(7)的右侧啮合有锁紧蜗杆(6)，所述丝杆轴(9)的上部螺纹连接有升降螺母(17)，所述升降螺母(17)的中部活动连接有连杆(16)，所述连杆(16)远离升降螺母(17)一侧的底部连接有滑块(19)，所述滑块(19)的底部滑动连接在位于分度工作台(1)上端面的直槽(101)上，所述连杆(16)的左侧固定安装有锁紧块(15)，所述锁紧块(15)的内侧卡接有圆筒件(18)，所述中心座(5)的外侧分别套接有第三轴承(4)和第四轴承(11)，所述第三轴承(4)和第四轴承(11)之间连接有分度蜗杆(12)，所述分度蜗杆(12)的上端面通过螺栓(14)连接接分度工作台(1)上，所述分度蜗杆(12)的左侧啮合有分度蜗轮(13)；

所述钻孔机总成包括安装在分度工作台(1)上端面的底座(21)，所述底座(21)顶部的两侧均焊接有立柱(22)，所述立柱(22)上部的横梁处安装有升降电机(20)，所述升降电机(20)的输出端传动连接有升降丝杠(23)，所述升降丝杠(23)的底部延伸至底座(21)内，所述升降丝杠(23)上连接有升降滑板(24)，所述升降滑板(24)的一侧滑动连接在位于立柱(22)上直线导轨(221)的一侧，所述升降滑板(24)的一侧安装有横向底座(25)，所述横向底座(25)的一侧焊接有横向移动直线导轨(251)，所述横向底座(25)的底部安装有横向滑板(27)，所述横向滑板(27)的底部安装有主电机(28)和减速机(210)，所述减速机(210)的输出端通过连接键(211)连接有多轴器(212)，所述多轴器(212)远离连接键(211)的一侧连接有钻头组(213)。

2.根据权利要求1所述的一种圆筒件钻孔多轴机床，其特征在于：所述钻头组(213)的最低钻头轴线与分度工作台(1)的上端面等高，所述横向底座(25)与分度工作台(1)右母线之间的距离为15-20毫米。

3.根据权利要求1所述的一种圆筒件钻孔多轴机床，其特征在于：所述横向底座(25)上安装有横向进给电机(26)，所述横向进给电机(26)的输出端与位于横向底座(25)内腔的横向丝杠(214)的一侧连接，所述横向丝杠(214)远离横向进给电机(26)的一侧与横向滑板(27)的一侧连接。

4.根据权利要求1所述的一种圆筒件钻孔多轴机床，其特征在于：所述钻头组(213)的钻头数量为4-6个。

5.根据权利要求1所述的一种圆筒件钻孔多轴机床，其特征在于：所述分度工作台(1)底部的左右两侧均安装有垫铁(3)。