CN109249256A - 一种高速数控钻床的主轴系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速数控钻床的主轴系统，包括机台，所述机台的顶部固接有平移组件，所述平移组件的正面可移动连接有主轴箱，所述主轴箱的内部通过轴承转动连接有内筒，所述内筒的底部插接有钻头，所述钻头的内部开设有空心腔。该高速数控钻床的主轴系统，通过冷介质输送管和抽气管道的设计，在抽吸固定钻头后可将冷却介质输送进钻头内，使冷介质物直接对钻头和所加工零件处进行降温，进而可达到最理想的冷却效果，并且冷却介质可选择冷气和冷却液两种，使用方式多样。

Description

一种高速数控钻床的主轴系统
技术领域
本发明涉及数控机械设备技术领域，具体为一种高速数控钻床的主轴系统。
背景技术
随着科技的进步，机床的种类也相应的增加，主轴系统作为机床中的主要部件显得尤为重要，主轴系统的优劣直接影响到机床质量的优劣，数控钻床主要用于钻孔、扩孔、铰孔、攻丝等加工，在汽车、机车、造船、航空航天、工程机械行业，尤其对于超长型叠板，纵梁、结构钢、管型件等多孔系富源成海的各类大型零件的钻孔加工当为首选，现有的钻床在加工时为了提高工作效率，大多采用自动换刀系统，为了提高对钻头的保护效果，大多使用外置冷却，在钻孔时钻头插入工件内工作，冷却介质无法直接传输至钻头与工件处，进而无法达到最理想的冷却效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速数控钻床的主轴系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高速数控钻床的主轴系统，包括机台，所述机台的顶部固接有平移组件，所述平移组件的正面可移动连接有主轴箱，所述主轴箱的内部通过轴承转动连接有内筒，所述内筒的底部插接有钻头，所述钻头的内部开设有空心腔，所述内筒的外侧壁顶部固接有从动齿轮，所述主轴箱的顶部一侧固接有伺服电机，所述伺服电机的输出端贯穿主轴箱的外侧壁固接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合连接，所述主轴箱的顶部一侧固接有扣帽，所述内筒与扣帽转动连接，所述扣帽的顶部中心处连通固接有冷介质输送管道，所述扣帽与冷介质输送管道相连通的内侧端部连通固接有直管，所述直管密封插接于钻头内，且钻头可转动连接于直管内，所述扣帽的顶部四周均连通有抽气管道。
优选的，所述机台的内部右侧设起点区，所述起点区处贴合机台内侧壁设有刀架组件，所述刀架组件包括与机台相固接的基台，所述基台的前侧一体成型有基夹板，所述基夹板的两侧开设有开槽，所述开槽的内侧活动连接有动夹板，所述动夹板的外侧壁前侧通过压缩弹簧与基夹板相连。
优选的，所述刀架组件的底部设有刀具保养组件，所述刀具保养组件包括与机台相固接的液压杆，所述液压杆的伸出端固接有台板，所述台板的前侧贯穿固接有管筒，所述管筒的内侧壁固接有清洁组件，所述管筒的外侧壁贯穿固接有喷气组件。
优选的，所述机台的顶面固接有工作台，所述工作台的顶部固接有夹紧组件，所述夹紧组件包括与工作台相固接的基块，所述基块上部固接有液压组件，所述液压组件的伸出端固接有压板，所述压板的压合面设有可拆卸连接的异形压块，所述异形压块与工件相适配。
优选的，所述清洁组件为PBT丝、尼龙刷丝、聚丙烯(PP)刷丝、动物毛发、金属丝、磨料尼龙丝或剑麻刷丝。
优选的，所述管筒的尾部连通有导出管道。
优选的，所述内筒的内侧壁底部与钻头的贴合处卡接有硬质密封橡胶圈。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高速数控钻床的主轴系统，通过冷介质输送管和抽气管道的设计，在抽吸固定钻头后可将冷却介质输送进钻头内，使冷介质物直接对钻头和所加工零件处进行降温，进而可达到最理想的冷却效果，并且冷却介质可选择冷气和冷却液两种，使用方式多样。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明的主轴箱结构示意图；
图3为本发明的刀具保养组件结构示意图；
图4为本发明的刀架组件结构示意图。
图中：1、主轴箱，2、平移组件，3、机台，4、刀架组件，5、刀具保养组件，6、工作台，7、起点区，8、伺服电机，9、扣帽，10、冷介质输送管，11、抽气管道，12、驱动齿轮，13、内筒，14、从动齿轮，15、轴承，16、直管，17、钻头，18、空心腔，19、硬质密封橡胶圈，20、清洁组件，21、管筒，22、台架，23、液压杆，24、喷气组件，25、基台，26、基夹板，27、开槽，28、动夹板，29、压缩弹簧。
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。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种高速数控钻床的主轴系统，包括机台3，机台3的顶部固接有平移组件2，平移组件2为带动主轴箱1进行X轴和Y轴移动的移动组件，平移组件2的正面可移动连接有主轴箱1，主轴箱1的内部通过轴承15转动连接有内筒13，内筒13的底部插接有钻头17，内筒13的内侧壁底部与钻头17的贴合处卡接有硬质密封橡胶圈19，通过设计硬质密封橡胶圈19使钻头17在插接到内筒13内后形成密封，便于使内筒13内形成真空使钻头17卡接在内筒13内，钻头17的内部开设有空心腔18，内筒13的外侧壁顶部固接有从动齿轮14，主轴箱1的顶部一侧固接有伺服电机8，伺服电机8的型号为MR-J2S-10A，且连接有外接电源，外接电源为380V交流电，伺服电机8的输出端贯穿主轴箱1的外侧壁固接有驱动齿轮12，驱动齿轮12与从动齿轮14啮合连接，接通伺服电机8的外接电源带动驱动齿轮12转动，通过与从动齿轮14的啮合带动内筒13转动，主轴箱1的顶部一侧固接有扣帽9，内筒13与扣帽9转动连接，扣帽9的顶部中心处连通固接有冷介质输送管道10，冷介质输送管道10内输送的介质为冷气或冷水，在输送冷气时，冷气直接吹入钻头17内，在钻头17加工时对发热的钻头17进行冷却，使钻头17保持正常温度，在介质为冷却液时，在直管16内安装电磁阀和流量控制阀，电磁阀和流量控制阀与数控系统电性连接，打开电磁阀和流量控制阀后，冷却液输送到钻头17内的空心腔18内，在钻头17作业时冷气液直接流至钻头17与工件的加工处，对其进行直接的降温和减少钻头17的磨损，扣帽9与冷介质输送管道10相连通的内侧端部连通固接有直管16，直管16密封插接于钻头17内，且钻头17可转动连接于直管16内，扣帽9的顶部四周均连通有抽气管道11，抽气管道11的出气端连接至抽吸气泵上，使钻头17插接到内筒13内后形成真空腔，将钻头17密封固定在内筒13底部；
机台3的内部右侧设起点区7，起点区7处贴合机台3内侧壁设有刀架组件4，刀架组件4包括与机台3相固接的基台25，基台25的前侧一体成型有基夹板26，基夹板26的两侧开设有开槽27，开槽27的内侧活动连接有动夹板28，动夹板28的外侧壁前侧通过压缩弹簧29与基夹板26相连，压缩弹簧29的弹性系数为K2.4N/MM，主轴箱1经数控系统控制移动至起点区7处后移动至刀架组件4的上方，在吸入钻头17向外拿取时，钻头17接触到动夹板28上推压动夹板28向外压缩后侧的压缩弹簧29，在刀具取拿出后通过压缩弹簧29的弹性推动力使动夹板28复位，在放回钻头17时，钻头17贴合在动夹板28的开口处，由于钻头17根部为圆形截面设计，动夹板28延圆形面向外开张使钻头17进入至基夹板26内，进入后通过压缩弹簧29的弹性推动力将动夹板28复位，通过动夹板28和基夹板26配合将钻头17夹合固定；
刀架组件4的底部设有刀具保养组件5，刀具保养组件5包括与机台3相固接的液压杆23，液压杆23包括带动机台3平移和上移的两组液压杆组，平移液压杆带动上移液压杆和机台3一同移动，上移液压杆将机台3推送至钻头17处，液压杆23的伸出端固接有台板22，台板22的前侧贯穿固接有管筒21，管筒21的内侧壁固接有清洁组件20，清洁组件20为磨料尼龙丝，管筒21的外侧壁贯穿固接有喷气组件24，喷气组件24为喷气头，喷气组件24的进气端连接气泵，管筒21的尾部连通有导出管道，刀具在放置过程中，液压杆23平移上升后将管筒21套接在钻头17的底部，进入时通过管筒21的顶部进入，此时钻头17接触到清洁组件20上对钻头17表面的铁削进行清洁，并且气体经过喷气组件24的作用下吹落，增强去削效果，由于铁削重量比较大，下落后通过导出管道进行排出；
机台3的顶面固接有工作台6，工作台6的顶部固接有夹紧组件，夹紧组件包括与工作台6相固接的基块，基块上部固接有液压组件，液压组件的伸出端固接有压板，压板的压合面设有可拆卸连接的异形压块，异形压块与工件相适配，采用这种设计可根据工件形状进行调换异形压块，使用便利；
在更换的钻头17安装主轴箱1内时，平移组件2带动主轴箱1进行X轴和Y轴移动至刀架上的钻头17上，平移组件2带动主轴箱1下降使钻头17插接到主轴箱1内的内筒13内，同时内筒13内的直管16插接进空心腔18内，抽气管道11的出气端连接至抽吸气泵上，抽吸气泵工作将内筒13内的气体抽出使钻头17插接到内筒13内后形成真空腔，将钻头17密封固定在内筒13底部，平移组件2带动主轴箱1移动至工作台6上对工件进行加工时，冷却介质通过冷介质输送管道10和直管16输送进钻头17内的空心腔18内，使冷介质物直接对钻头17和所加工零件处进行降温。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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 (7)

1.一种高速数控钻床的主轴系统，包括机台(3)，所述机台(3)的顶部固接有平移组件(2)，所述平移组件(2)的正面可移动连接有主轴箱(1)，其特征在于：所述主轴箱(1)的内部通过轴承(15)转动连接有内筒(13)，所述内筒(13)的底部插接有钻头(17)，所述钻头(17)的内部开设有空心腔(18)，所述内筒(13)的外侧壁顶部固接有从动齿轮(14)，所述主轴箱(1)的顶部一侧固接有伺服电机(8)，所述伺服电机(8)的输出端贯穿主轴箱(1)的外侧壁固接有驱动齿轮(12)，所述驱动齿轮(12)与从动齿轮(14)啮合连接，所述主轴箱(1)的顶部一侧固接有扣帽(9)，所述内筒(13)与扣帽(9)转动连接，所述扣帽(9)的顶部中心处连通固接有冷介质输送管道(10)，所述扣帽(9)与冷介质输送管道(10)相连通的内侧端部连通固接有直管(16)，所述直管(16)密封插接于钻头(17)内，且钻头(17)可转动连接于直管(16)内，所述扣帽(9)的顶部四周均连通有抽气管道(11)。
2.根据权利要求1所述的一种高速数控钻床的主轴系统，其特征在于：所述机台(3)的内部右侧设起点区(7)，所述起点区(7)处贴合机台(3)内侧壁设有刀架组件(4)，所述刀架组件(4)包括与机台(3)相固接的基台(25)，所述基台(25)的前侧一体成型有基夹板(26)，所述基夹板(26)的两侧开设有开槽(27)，所述开槽(27)的内侧活动连接有动夹板(28)，所述动夹板(28)的外侧壁前侧通过压缩弹簧(29)与基夹板(26)相连。
3.根据权利要求1所述的一种高速数控钻床的主轴系统，其特征在于：所述刀架组件(4)的底部设有刀具保养组件(5)，所述刀具保养组件(5)包括与机台(3)相固接的液压杆(23)，所述液压杆(23)的伸出端固接有台板(22)，所述台板(22)的前侧贯穿固接有管筒(21)，所述管筒(21)的内侧壁固接有清洁组件(20)，所述管筒(21)的外侧壁贯穿固接有喷气组件(24)。
4.根据权利要求1所述的一种高速数控钻床的主轴系统，其特征在于：所述机台(3)的顶面固接有工作台(6)，所述工作台(6)的顶部固接有夹紧组件，所述夹紧组件包括与工作台(6)相固接的基块，所述基块上部固接有液压组件，所述液压组件的伸出端固接有压板，所述压板的压合面设有可拆卸连接的异形压块，所述异形压块与工件相适配。
5.根据权利要求3所述的一种高速数控钻床的主轴系统，其特征在于：所述清洁组件(20)为PBT丝、尼龙刷丝、聚丙烯(PP)刷丝、动物毛发、金属丝、磨料尼龙丝或剑麻刷丝。
6.根据权利要求3所述的一种高速数控钻床的主轴系统，其特征在于：所述管筒(21)的尾部连通有导出管道。
7.根据权利要求1所述的一种高速数控钻床的主轴系统，其特征在于：所述内筒(13)的内侧壁底部与钻头(17)的贴合处卡接有硬质密封橡胶圈(19)。
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