CN110181086B - 一种卧式多轴钻床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种卧式多轴钻床，包括自动上料机构、夹紧机构、多轴钻孔机构和钻孔间距调整机构；自动上料机构的可调上料挡板、工件托板可以分别相对于固定上料挡板沿纵向、横向平移位置，以适应不同尺寸的待加工工件；夹紧气缸通过活塞杆拉动可动V型块实现工件的夹紧，定位杆前端制有阶梯轴段，以对圆管工件进行轴向定位；第一钻头、第二钻头、第三钻头的进给动作，均由进给电机通过丝杆螺母驱动来实现；调整丝杠通过与第一主轴组件、第二主轴组件分别构成的左旋、右旋螺旋副，实现钻孔间距调整。本发明的优点在于：可以实现自动上料、夹紧，可以对不同尺寸的圆管工件进行多个径向孔的同步加工，提高效率，节约成本，操作安全方便。

Description

一种卧式多轴钻床
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，尤其涉及一种卧式多轴钻床。
背景技术
钻孔是用钻头在实体材料上加工孔的操作，由于圆管类工件外部轮廓为圆柱形且表面光滑，在外圆柱面上进行径向钻孔，是钻削加工中相对较难的一种加工工艺，特别是需要进行多个径向孔的加工时，要保证被加工孔的形位公差更为困难。
目前，常用的多径向孔的加工方法主要有两种：一种是采用普通单轴钻床，各孔按顺序依次加工，这种加工方法的缺点是：加工完一个孔后需要工人重新对工件分度、定位夹紧，以加工下一个孔，加工精度不易保证、生产效率低，工人劳动强度大。另一种是采用数控加工中心，可以自动进行换刀，依次加工各径向孔，降低了工人的劳动强度，但生产效率仍然较低，同时加工中心需要订制刀库，价格昂贵。因此，设计一种成本低、加工精度高、生产效率高的多轴钻床就显得尤为必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种加工精度高、安全可靠，成本低、效率高，用于对圆管类工件进行多个径向孔同步加工的卧式多轴钻床。
本发明提供的一种卧式多轴钻床，包括由自动上料机构、夹紧机构、多轴钻孔机构和钻孔间距调整机构组成。所述自动上料机构是由可调上料挡板、固定上料挡板、送料气缸、工件托板、固定底座组成的，其特征为固定上料挡板、送料气缸均固定在固定底座上，可调上料挡板、工件托板均用可调位置螺钉与固定上料挡板相连，可将多个待加工圆管工件依次放入固定上料挡板和可调上料挡板中间的料槽中；固定上料挡板上有纵向、横向螺钉槽，可调上料挡板、工件托板可以分别相对于固定上料挡板沿纵向、横向螺钉槽平移位置，以适应不同长度、不同直径的待加工圆管工件；送料气缸的活塞杆前端较细的一段顶入圆管工件的圆柱孔内，活塞杆直动即可将圆管工件沿工件托板推送进入钻孔工位。
所述夹紧机构包括：固定V型块用紧定螺钉固定在固定底座上，模板固定板将两块钻套模板紧固在固定V型块两侧，为防止钻头折断或钻偏，钻套模板上用螺钉固定有不同间距的钻套，钻套间距与不同规格的工件被加工孔间距相适应；夹紧气缸用螺钉紧固在固定V型块侧面上，通过活塞杆拉动可动V型块实现工件的夹紧，可动V型块通过四根固定在固定V型块上的导向杆导向，可动V型块的导向孔内装有直线轴承以减小摩擦磨损；对圆管工件进行轴向定位的定位杆前端制有不同直径的阶梯轴段，以顶入不同尺寸的圆管工件的管孔中进行轴向定位，定位杆与定位挡块通过螺纹副连接，T型槽螺栓把定位挡块紧固在固定底座上。
所述多轴钻孔机构包括：第一主轴电机通过联轴器连接第一主轴组件，第一主轴组件的主轴连接第一钻头，对圆管工件钻削第一孔；第二主轴电机通过联轴器连接第二主轴组件，第二主轴组件的主轴连接第二钻头，对圆管工件钻削第二孔；第一主轴组件、第二主轴组件通过孔距调整机构连接在滑枕上，第一钻头、第二钻头的进给动作，均由第一进给电机通过丝杆螺母驱动滑枕来实现；滑枕底面安装有滑块，第一底座上面安装有直线导轨，二者组成移动副以实现第一钻头、第二钻头的平稳快速同步进给动作，第一底座固定在床身上。第三主轴电机通过联轴器连接第三主轴组件，第三主轴组件的主轴连接第三钻头，对圆管工件钻削第三孔；第三钻头的进给动作，是由第二进给电机通过丝杆螺母驱动第三主轴组件来实现；第三主轴组件底面安装有滑块，第二底座上面安装有直线导轨，二者组成移动副以实现第三钻头的平稳快速进给动作，第二底座固定在床身上。
当被加工工件的孔间距不同时，需要钻孔间距调整机构实现第一钻头、第二钻头的间距调整，第一主轴组件、第二主轴组件均通过丝杠螺母与调整丝杠用螺旋副相连，为了位置调整和安装的便捷，丝杠螺母内安装有丝杠螺母套；第一主轴组件、第二主轴组件底面还安装有滑块，滑枕上面安装有直线导轨，二者组成移动副以实现平稳快速的调整孔间距；调整丝杠的近端轴承座固定在滑枕侧面上，近端轴承座孔内安装有一对角接触球轴承，角接触球轴承的内圈轴向固定采用隔套、锁紧螺母，角接触球轴承的外圈轴向固定采用轴承压盖，此端为调整丝杠的双向固定端；调整丝杠的远端轴承座亦固定在滑枕侧面上，远端轴承座孔内安装有深沟球轴承，此端为调整丝杠的游动端；调整丝杠的双向固定端外伸端部安装有手轮，手轮与调整丝杠采用键连接，转动手轮即可带动调整丝杠旋转，实现第一钻头、第二钻头的间距调整。
采用本发明的卧式多轴钻床，可以实现自动上料、夹紧，用一台设备对不同规格、不同尺寸的圆管工件进行多个径向孔的同步加工，提高加工效率，节约成本，结构简单，操作安全方便。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明的一种卧式多轴钻床的结构示意图。
图2为图1中钻孔间距调整机构的放大示意图。
图3为图2的A-A剖面结构示意图。
图4为图1中工件夹紧机构的放大示意图。
图5为图1中自动上料夹紧机构的剖面结构示意图。
图中：可调上料挡板1、固定上料挡板2、送料气缸3、固定底座4、第一钻头5、第一主轴组件6、第一主轴电机7、第一进给电机8、第二主轴电机9、第二主轴组件10、第二钻头11、滑枕12、第一底座13、床身14、直线导轨15、滑块16、第二底座17、第二进给电机18、第三主轴电机19、第三主轴组件20、第三钻头21、手轮22、近端轴承座23、远端轴承座24、调整丝杠25、直线导轨26、锁紧螺母27、隔套28、角接触球轴承29、轴承压盖30、滑块31、直线导轨32、滚珠丝杆33、丝杆螺母34、深沟球轴承35、丝杠螺母套36、丝杠螺母37、可动V型块38、固定V型块39、固定螺钉40、模板固定板41、钻套模板42、钻套43、螺钉44、夹紧气缸45、紧定螺钉46、T型槽螺栓47、定位挡块48、定位杆49、导向杆50、直线轴承51、圆管工件52、工件托板53。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。一种卧式多轴钻床，包括由自动上料机构、夹紧机构、多轴钻孔机构和钻孔间距调整机构组成。所述自动上料机构是由可调上料挡板1、固定上料挡板2、送料气缸3、工件托板53、固定底座4组成的，其特征为固定上料挡板2、送料气缸3均固定在固定底座4上，可调上料挡板1、工件托板53均用可调位置螺钉与固定上料挡板2相连，可将多个待加工圆管工件52依次放入固定上料挡板2和可调上料挡板1中间的料槽中；固定上料挡板2上有纵向、横向螺钉槽，可调上料挡板1、工件托板53可以分别相对于固定上料挡板2沿纵向、横向螺钉槽平移位置，以适应不同长度、不同直径的待加工圆管工件52；送料气缸3的活塞杆前端较细的一段顶入圆管工件52的圆柱孔内，活塞杆直动即可将圆管工件52沿工件托板53推送进入钻孔工位。
所述夹紧机构包括：固定V型块39用紧定螺钉46固定在固定底座4上，模板固定板41将两块钻套模板42紧固在固定V型块39两侧，为防止钻头折断或钻偏，钻套模板42上的不同间距的钻头导向孔中用螺钉44固定有钻套43，钻套间距与不同规格的工件被加工孔间距相适应；夹紧气缸45用螺钉紧固在固定V型块39的侧面上，通过活塞杆拉动可动V型块38实现工件的夹紧，可动V型块38通过四根固定在固定V型块39上的导向杆50导向，可动V型块38的导向孔内装有直线轴承51以减小摩擦磨损；对圆管工件52进行轴向定位的定位杆49前端制有不同直径的阶梯轴段，以顶入不同尺寸的圆管工件52的管孔中进行轴向定位，定位杆49与定位挡块48通过螺纹副连接，T型槽螺栓47把定位挡块48紧固在固定底座4上。
所述多轴钻孔机构包括：第一主轴电机7通过联轴器连接第一主轴组件6，第一主轴组件6的主轴连接第一钻头5，对圆管工件52钻削第一孔；第二主轴电机9通过联轴器连接第二主轴组件10，第二主轴组件10的主轴连接第二钻头11，对圆管工件52钻削第二孔；第一主轴组件6、第二主轴组件10通过孔距调整机构连接在滑枕12上，第一钻头5、第二钻头11的进给动作，均由第一进给电机8通过滚珠丝杆33、丝杆螺母34驱动滑枕12来实现；滑枕12底面安装有滑块31，第一底座13上面安装有直线导轨32，二者组成移动副以实现第一钻头5、第二钻头11的平稳快速同步进给动作，第一底座13固定在床身14上。第三主轴电机19通过联轴器连接第三主轴组件20，第三主轴组件20的主轴连接第三钻头21，对圆管工件52钻削第三孔；第三钻头21的进给动作，是由第二进给电机18通过丝杆螺母驱动第三主轴组件20来实现；第三主轴组件20底面安装有滑块16，第二底座17上面安装有直线导轨15，二者组成移动副以实现第三钻头21的平稳快速进给动作，第二底座17固定在床身14上。
当被加工工件的孔间距不同时，需要钻孔间距调整机构实现第一钻头5、第二钻头11的间距调整，第一主轴组件6、第二主轴组件10均通过丝杠螺母37与调整丝杠25用螺旋副相连，为了位置调整和安装的便捷，丝杠螺母37内安装有丝杠螺母套36；第一主轴组件6、第二主轴组件10底面还安装有滑块，滑枕上面安装有直线导轨26，二者组成移动副以实现平稳快速的调整孔间距；调整丝杠25的近端轴承座23固定在滑枕12的侧面上，近端轴承座23孔内安装有一对角接触球轴承29，角接触球轴承29的内圈轴向固定采用隔套28、锁紧螺母27，角接触球轴承29的外圈轴向固定采用轴承压盖30，此端为调整丝杠25的双向固定端；调整丝杠25的远端轴承座24亦固定在滑枕12的侧面上，远端轴承座24孔内安装有深沟球轴承35，此端为调整丝杠25的游动端；调整丝杠25的双向固定端外伸端部安装有手轮22，手轮22与调整丝杠25采用键连接，转动手轮22即可带动调整丝杠25旋转，调整丝杠25通过与第一主轴组件6、第二主轴组件10固连的丝杠螺母37分别构成的左旋、右旋螺旋副，实现同步驱动调整第一钻头5、第二钻头11的间距，从而可以加工不同孔间距的圆管工件。

Claims (3)

1.一种卧式多轴钻床，包括由自动上料机构、夹紧机构、多轴钻孔机构和钻孔间距调整机构组成；所述自动上料机构是由可调上料挡板(1)、固定上料挡板(2)、送料气缸(3)、工件托板(53)、固定底座(4)组成的，其特征为：固定上料挡板(2)、送料气缸(3)均固定在固定底座(4)上，可调上料挡板(1)、工件托板(53)均用可调位置螺钉与固定上料挡板(2)相连，可将多个待加工圆管工件(52)依次放入固定上料挡板(2)和可调上料挡板(1)中间的料槽中；固定上料挡板(2)上有纵向、横向螺钉槽，可调上料挡板(1)、工件托板(53)可以分别相对于固定上料挡板(2)沿纵向、横向螺钉槽平移位置，以适应不同长度、不同直径的待加工圆管工件(52)；送料气缸(3)的活塞杆前端较细的一段顶入圆管工件(52)的圆柱孔内，活塞杆直动即可将圆管工件(52)沿工件托板(53)推送进入钻孔工位； 所述夹紧机构的特征在于：固定V型块(39)用紧定螺钉(46)固定在固定底座(4)上，模板固定板(41)将两块钻套模板(42)紧固在固定V型块(39)两侧，为防止钻头折断或钻偏，钻套模板(42)上的不同间距的钻头导向孔中用螺钉(44)固定有钻套(43)，钻套间距与不同规格的工件被加工孔间距相适应；夹紧气缸(45)用螺钉紧固在固定V型块(39)的侧面上，通过活塞杆拉动可动V型块(38)实现工件的夹紧，可动V型块(38)通过四根固定在固定V型块(39)上的导向杆(50)导向，可动V型块(38)的导向孔内装有直线轴承(51)以减小摩擦磨损；对圆管工件(52)进行轴向定位的定位杆(49)前端制有不同直径的阶梯轴段，以顶入不同尺寸的圆管工件(52)的管孔中进行轴向定位，定位杆(49)与定位挡块(48)通过螺纹副连接，T型槽螺栓(47)把定位挡块(48)紧固在固定底座(4)上。
2.根据权利要求1所述的一种卧式多轴钻床，其多轴钻孔机构的特征在于：第一主轴电机(7)通过联轴器连接第一主轴组件(6)，第一主轴组件(6)的主轴连接第一钻头(5)，对圆管工件(52)钻削第一孔；第二主轴电机(9)通过联轴器连接第二主轴组件(10)，第二主轴组件(10)的主轴连接第二钻头(11)，对圆管工件(52)钻削第二孔；第一主轴组件(6)、第二主轴组件(10)通过孔距调整机构连接在滑枕(12)上，第一钻头(5)、第二钻头(11)的进给动作，均由第一进给电机(8)通过滚珠丝杆(33)、丝杆螺母(34)驱动滑枕(12)来实现；滑枕(12)底面安装有第一滑块(31)，第一底座(13)上面安装有第一直线导轨(32)，二者组成移动副以实现第一钻头(5)、第二钻头(11)的平稳快速同步进给动作，第一底座(13)固定在床身(14)上； 第三主轴电机(19)通过联轴器连接第三主轴组件(20)，第三主轴组件(20)的主轴连接第三钻头(21)，对圆管工件(52)钻削第三孔；第三钻头(21)的进给动作，是由第二进给电机(18)通过丝杆螺母驱动第三主轴组件(20)来实现；第三主轴组件(20)底面安装有第二滑块(16)，第二底座(17)上面安装有第二直线导轨(15)，二者组成移动副以实现第三钻头(21)的平稳快速进给动作，第二底座(17)固定在床身(14)上。
3.根据权利要求1所述的一种卧式多轴钻床，实现第一钻头(5)、第二钻头(11)的钻孔间距调整机构的特征在于：第一主轴组件(6)、第二主轴组件(10)均通过丝杠螺母(37)与调整丝杠(25)用螺旋副相连，为了位置调整和安装的便捷，丝杠螺母(37)内安装有丝杠螺母套(36)；第一主轴组件(6)、第二主轴组件(10)底面还安装有第三滑块，滑枕上面安装有第三直线导轨(26)，二者组成移动副以实现平稳快速的调整孔间距；调整丝杠(25)的近端轴承座(23)固定在滑枕(12)的侧面上，近端轴承座(23)孔内安装有一对角接触球轴承(29)，角接触球轴承(29)的内圈轴向固定采用隔套(28)、锁紧螺母(27)，角接触球轴承(29)的外圈轴向固定采用轴承压盖(30)，此端为调整丝杠(25)的双向固定端；调整丝杠(25)的远端轴承座(24)亦固定在滑枕(12)的侧面上，远端轴承座(24)孔内安装有深沟球轴承(35)，此端为调整丝杠(25)的游动端；调整丝杠(25)的双向固定端外伸端部安装有手轮(22)，手轮(22)与调整丝杠(25)采用键连接，调整丝杠(25)通过与第一主轴组件(6)、第二主轴组件(10)固连的丝杠螺母(37)分别构成的左旋、右旋螺旋副，实现第一钻头(5)、第二钻头(11)的钻孔间距调整。
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