CN110270703A - 一种双侧深孔钻加工机床及深孔加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双侧深孔钻加工机床及深孔加工方法，所述机床包括机座，设置在机座上的夹装工作台及主轴组件，所述主轴组件包括分设在夹装工作台两相对侧的第一主轴组件及第二主轴组件，第一主轴组件用于夹持并驱动第一钻咀，第二主轴组件用于夹持并驱动第二钻咀，第一钻咀、第二钻咀分别从夹装工作台上待钻孔工件的两相对端面进行钻孔加工。本发明使得机床能同时在工件的两端进行深钻孔加工，待加工的工件无需进行二次装夹及校正，提高加工效率，节省人力成本。

Description

一种双侧深孔钻加工机床及深孔加工方法

技术领域

本发明涉及深孔钻加工技术领域，尤其涉及一种双侧深孔钻加工机床及深孔加工方法。

背景技术

针对两米或以上工件在机床进行深孔钻加工时,会受到机床的行程或深孔钻钻咀长度的限制,因为钻咀直径与钻咀长度是有关联,不能超出特定的比例上限,而且钻咀长度越长,钻咀的杆刚性减弱了,加工孔中心出现偏差的机会越大,所以一般都不会一次性进行钻孔加工,需要进行二次加工,由于是二次加工,工件需要重新装夹及校正,生产效率因而降低,人力成本也会增加。另外加工精度方面也会因工件重新装夹及校正变差。

因此，现有技术还有待发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种双侧深孔钻加工机床及深孔加工方法，旨在使得机床能同时在工件的两端进行深钻孔加工，待加工的工件无需进行二次装夹及校正，提高加工效率，节省人力成本。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种双侧深孔钻加工机床，包括机座，设置在机座上的夹装工作台及主轴组件，其中，

所述主轴组件包括分设在夹装工作台两相对侧的第一主轴组件及第二主轴组件，第一主轴组件用于夹持并驱动第一钻咀，第二主轴组件用于夹持并驱动第二钻咀，第一钻咀、第二钻咀分别从夹装工作台上待钻孔工件的两相对端面进行钻孔加工。

其中，还包括同轴定位装置将第一钻咀、第二钻咀加工的初始位置进行同轴定位。

其中，所述机床还包括第一立柱及第二立柱，第一立柱安装所述第一主轴组件，第二立柱安装所述第二主轴组件；

所述机座包括工作台底座及于水平方向分别设置在工作台底座两侧的第一立柱底座及第二立柱底座，工作台底座上设置所述夹装工作台，第一立柱底座安装所述第一立柱，第二立柱底座安装所述第二立柱。

其中，所述第一立柱底座与第一立柱之间、所述第二立柱底座与第二立柱之间均设置有立柱水平位移装置；

所述立柱水平位移装置包括安装于该侧立柱底座的立柱水平位移电机及立柱水平螺杆组件，立柱水平位移电机与立柱水平螺杆组件传动连接，立柱水平螺杆组件连接一侧的立柱底座与该侧的立柱并使两者相对水平移动。

其中，所述第一立柱与第一主轴组件之间、第二立柱与第二主轴组件之间还设置有主轴垂直位移装置；

所述主轴垂直位移装置包括安装于该侧立柱的主轴垂直位移电机及垂直螺杆组件，主轴垂直位移电机与垂直螺杆组件传动连接，垂直螺杆组件连接一侧的立柱与该侧的主轴组件并使两者相对垂直移动。

其中，所述工作台底座与夹装工作台之间还设置有工作台水平位移装置；

所述工作台水平位移装置包括安装于工作台底座的工作台水平位移电机及工作台水平螺杆组件，工作台水平位移电机与工作台水平螺杆组件传动连接，工作台水平螺杆组件连接工作台底座与夹装工作台并使两者相对水平移动，且夹装工作台的水平移动方向与第一立柱、第二立柱的水平移动方向垂直。

其中，所述第一主轴组件、第二主轴组件均包括主轴底座、主轴线性移动装置、主轴箱、主轴旋转电机、主轴、钻咀支架、导套座；

主轴底座安装于每一侧的立柱，主轴线性移动装置连接主轴箱及主轴底座，主轴线性移动装置驱动主轴箱在主轴底座上沿主轴轴向线性移动；

主轴箱安装有主轴旋转电机及主轴，主轴旋转电机驱动主轴旋转；

主轴底座沿主轴的轴向依次设置所述钻咀支架、导套座，且钻咀支架、导套座在主轴底座上可沿主轴轴向移动。

其中，所述主轴底座上沿主轴轴向设置有多个滑轨，所述钻咀支架、导套座均设置有滑槽与所述滑轨滑动连接。

其中，所述主轴底座上滑动连接有多个所述钻咀支架。

本发明还提出一种深孔加工方法，应用于上述的机床，其中，包括如下步骤：

将待钻孔工件装夹于所述夹装工作台；

将第一主轴组件上的第一钻咀、第二主轴组件上的第二钻咀分别与待钻孔工件的两端面进行待加工孔的同轴定位；

同时驱动第一钻咀、第二钻咀在待钻孔工件的两端面对该待加工孔进行钻孔；

其中之一钻咀将要到达该待钻孔工件中心时，该钻咀停止钻孔加工，并回退出该待加工孔；

另一钻咀继续沿原钻孔前进方向钻孔，并使得两钻咀加工的该待加工孔导通为一通孔，后回退出该通孔。

本发明的双侧深孔钻加工机床，通过在机床的夹装工作台的两相对侧设置第一主轴组件及第二主轴组件，两主轴组件分别夹持第一钻咀、第二钻咀并分别从夹装工作台上待钻孔工件的两相对端面进行钻孔加工。这样在对工件进行深孔钻加工时，能同时从工件的两相对端面进行钻孔而将该孔导通，整个深孔的加工过程无需对工件进行二次装夹及校正，提高加工效率，节省人力成本，同时保证了加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明双侧深孔钻加工机床第一实施例的结构示意图；

图2为图1结构的正面视角示意图；

图3为图1结构的安装有工件的示意图；

图4为图1中B部分的结构示意图；

图5为图1中夹装工作台部分的结构示意图；

图6为图1中第一主轴组件的结构示意图；

图7为本发明深孔加工方法的流程示意图。

附图标记说明：

100-机床，1-机座，2-夹装工作台，4-第一主轴组件，5-第二主轴组件，6-第一钻咀，7-第二钻咀，8-第一立柱，9-第二立柱，10-工作台底座，11-第一立柱底座，12-第二立柱底座，13-立柱水平位移装置，14-立柱水平位移电机，15-水平螺杆组件，16-主轴垂直位移装置，17-主轴垂直位移电机，18-垂直螺杆组件，19-工作台水平位移装置，20-工作台水平位移电机,21-工作台水平螺杆，22-主轴底座，23-主轴线性移动装置，24-主轴箱，25-主轴旋转电机，26-主轴，27-钻咀支架，28-导套座，29-滑轨，200-工件。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”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。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

实施例一，请参考图1至图3，本发明提出一种双侧深孔钻加工机床100，包括机座1，设置在机座1上的夹装工作台2及主轴组件。

所述主轴组件包括分设在夹装工作台2两相对侧的第一主轴组件4及第二主轴组件5，第一主轴组件4用于夹持并驱动第一钻咀6，第二主轴组件5用于夹持并驱动第二钻咀7，第一钻咀6、第二钻咀7分别从夹装工作台上待钻孔工件200的两相对端面进行钻孔加工。

这样在对工件200进行深孔加工时，如大于等于两米以上的深孔加工时，本发明的深孔钻加工机床100能同时从工件200的两相对端面进行钻孔而将该孔导通，在整个深孔的加工过程中，避免了现有技术中需要对工件200进行二次装夹及校正的缺陷，提高了深孔钻的加工效率，节省了人力成本。同时由于没有二次校正的误差，提高了深孔钻特别是两米以上深孔加工的精度。

本发明的机床100还包括同轴定位装置(未示出)将第一钻咀6、第二钻咀7加工的初始位置进行同轴定位。同轴定位装置在加工初始时能保证第一钻咀6、第二钻咀7在工件200的两相对端面处于同一加工深孔的轴线上，以保证加工过程中两钻咀相向加工时形成的两个钻孔为同一轴线深孔的两部分，从而能保证该深孔能正常导通，而不会发生位置偏移。同轴定位装置可以安装于机座1上或机床100的其他部分。

如图1和图2所示，本发明的机床100还包括第一立柱8及第二立柱9，第一立柱8安装所述第一主轴组件4，第二立柱9安装所述第二主轴组件5。

所述机座1包括工作台底座10及于水平方向分别设置在工作台底座10两侧的第一立柱底座11及第二立柱底座12，工作台底座10上设置所述夹装工作台2，第一立柱底座11安装所述第一立柱8，第二立柱底座12安装所述第二立柱9。这样，本实施例的机床100为卧式机床，两主轴组件分别通过第一立柱8和第二立柱9分别安装在夹装工作台2的左右两侧。卧式深孔钻机床100便于工件200的装夹，同时便于两主轴组件分别从水平方向对工件200的左右两端同时进行钻孔加工。

优选地，本实施例的第一立柱底座11与第一立柱8之间、所述第二立柱底座12与第二立柱9之间均设置有立柱水平位移装置13。

所述立柱水平位移装置13包括安装于该侧立柱底座的立柱水平位移电机14及立柱水平螺杆组件15，立柱水平位移电机14与立柱水平螺杆组件15传动连接，立柱水平螺杆组件15连接一侧的立柱底座与该侧的立柱并使两者相对水平移动。水平螺杆组件15包括螺杆及螺母座，螺杆连接立柱水平位移电机14，螺母座连接立柱，螺母座在螺杆上移动而使得立柱相对立柱底座水平移动。

立柱水平位移装置13使得第一立柱11、第二立柱12能相对夹装工作台2上的工件200在水平方向上左右移动，从而调整第一主轴组件4、第二主轴组件5与工件200的水平距离。

优选地，结合图4，所述第一立柱8与第一主轴组件4之间、第二立柱9与第二主轴组件5之间还设置有主轴垂直位移装置16。

所述主轴垂直位移装置16包括安装于该侧立柱的主轴垂直位移电机17及垂直螺杆组件18，主轴垂直位移电机17与垂直螺杆组件18传动连接，垂直螺杆组件18连接一侧的立柱与该侧的主轴组件并使两者相对垂直移动。垂直螺杆组件18包括螺杆及螺母座，螺杆连接主轴垂直位移电机17，螺母座连接主轴组件，螺母座在螺杆上移动而使得主轴组件相对立柱垂直移动。

主轴垂直位移装置16使得第一主轴组件4、第二主轴组件5能分别相对第一立柱8、第二立柱9在垂直方向上下移动，从而调整第一主轴组件4、第二主轴组件5与工件200的垂直距离。

优选地，如图5所示，所述工作台底座10与夹装工作台2之间还设置有工作台水平位移装置19。所述工作台水平位移装置19包括安装于工作台底座10的工作台水平位移电机20及工作台水平螺杆组件21，工作台水平位移电机20与工作台水平螺杆组件21传动连接，工作台水平螺杆组件21连接工作台底座10与夹装工作台2并使两者相对水平移动，且夹装工作台2的水平移动方向与第一立,8、第二立柱9的水平移动方向垂直。

工作台水平位移装置19使得夹装工作台2上的工件200也能在水平方向上移动，且其与第一立,8、第二立柱9的水平移动方向垂直。

这样结合上述的立柱水平位移装置13、主轴垂直位移装置16，本发明的机床100可以在X、Y、Z方向进行移动为调整加工位置。

具体地，如图6所示，本发明机床100的第一主轴组件4、第二主轴组件5均包括主轴底座22、主轴线性移动装置23、主轴箱24、主轴旋转电机25、主轴26、钻咀支架27、导套座28。

主轴底座22安装于每一侧的立柱，主轴线性移动装置23连接主轴箱24及主轴底座22，主轴线性移动装置23驱动主轴箱24在主轴底座上22沿主轴轴向线性移动。主轴箱24安装有主轴旋转电机25及主轴26，主轴旋转电机驱动主轴旋转。主轴底座22沿主轴的轴向依次设置所述钻咀支架27、导套座28，且钻咀支架、导套座在主轴底座上可沿主轴轴向移动。

主轴线性移动装置23用于驱动主轴26向前推进，即推动钻咀向钻孔的前行方向进行移动而使得钻孔变深，以完成钻孔。主轴线性移动装置23可以采用伺服电机及螺杆组件结构。主轴26的前方依次设置钻咀支架27、导套座28，钻咀支架27用于支撑钻咀的钻杆部分，防止过长的钻咀其中部位置变形而影响加工，导套座28用于安装导套，对钻咀进行导向及定位作用。

优选地，所述主轴底座22上沿主轴26轴向设置有多个滑轨29，所述钻咀支架27、导套座28均设置有滑槽与所述滑轨29滑动连接。这样钻咀支架27、导套座28在主轴底座22上位置可根据钻咀长度进行适应性的调整，以适应不同长度的钻咀。

进一步地，所述主轴底座22上滑动连接有多个所述钻咀支架27。多个钻咀支架27的设置使得钻咀的钻杆可以有多个承托支点，能有效地防止钻杆的变形。

如图7所示，本发明还提出一种深孔加工方法，应用于上述的机床100，包括如下步骤：

S110，将待钻孔工件200装夹于所述夹装工作台2。

S120，将第一主轴组件4上的第一钻咀6、第二主轴组件5上的第二钻咀7分别与待钻孔工件200的两端面进行待加工孔的同轴定位。

同轴定位可以采用控制系统驱动伺服电机进行自动定位。

S130，同时驱动第一钻咀6、第二钻咀7在待钻孔工件200的两端面对该待加工孔进行钻孔。

第一钻咀6、第二钻咀7在待钻孔工件200的两端面相向而行，即两钻咀从该待加工孔的两端向该待加工孔的中心方向进行钻加工。

S140，其中之一钻咀将要到达该待钻孔工件中心时，该钻咀停止钻孔加工，并回退出该待加工孔。

S150，另一钻咀继续沿原钻孔前进方向钻孔，并使得两钻咀加工的该待加工孔导通为一通孔，后回退出该通孔。

使用上述方法对工件200进行深孔加工时，如进行大于等于两米以上的深孔加工时，可以同时从工件200的两端进行相向钻孔加工，无需二次装夹及校正，提高了深孔加工的效率。

本发明实施例提出的双侧深孔钻加工机床100及深孔钻加工方法，通过在机床100的夹装工作台2的两相对侧设置第一主轴组件4及第二主轴组件5，两主轴组件分别夹持第一钻咀6、第二钻咀7并分别从夹装工作台2上待钻孔工件200的两相对端面进行钻孔加工。这样在对工件200进行深孔钻加工时，能同时从工件200的两相对端面进行钻孔而将该孔导通，整个深孔的加工过程无需对工件200进行二次装夹及校正，提高加工效率，节省人力成本，同时保证了加工精度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种双侧深孔钻加工机床，包括机座，设置在机座上的夹装工作台及主轴组件，其特征在于，

所述主轴组件包括分设在夹装工作台两相对侧的第一主轴组件及第二主轴组件，第一主轴组件用于夹持并驱动第一钻咀，第二主轴组件用于夹持并驱动第二钻咀，第一钻咀、第二钻咀分别从夹装工作台上待钻孔工件的两相对端面进行钻孔加工。

2.根据权利要求1所述的双侧深孔钻加工机床，其特征在于，还包括同轴定位装置将第一钻咀、第二钻咀加工的初始位置进行同轴定位。

3.根据权利要求1所述的双侧深孔钻加工机床，其特征在于，所述机床还包括第一立柱及第二立柱，第一立柱安装所述第一主轴组件，第二立柱安装所述第二主轴组件；

所述机座包括工作台底座及于水平方向分别设置在工作台底座两侧的第一立柱底座及第二立柱底座，工作台底座上设置所述夹装工作台，第一立柱底座安装所述第一立柱，第二立柱底座安装所述第二立柱。

4.根据权利要求3所述的双侧深孔钻加工机床，其特征在于，所述第一立柱底座与第一立柱之间、所述第二立柱底座与第二立柱之间均设置有立柱水平位移装置；

所述立柱水平位移装置包括安装于该侧立柱底座的立柱水平位移电机及立柱水平螺杆组件，立柱水平位移电机与立柱水平螺杆组件传动连接，立柱水平螺杆组件连接一侧的立柱底座与该侧的立柱并使两者相对水平移动。

5.根据权利要求3所述的双侧深孔钻加工机床，其特征在于，所述第一立柱与第一主轴组件之间、第二立柱与第二主轴组件之间还设置有主轴垂直位移装置；

所述主轴垂直位移装置包括安装于该侧立柱的主轴垂直位移电机及垂直螺杆组件，主轴垂直位移电机与垂直螺杆组件传动连接，垂直螺杆组件连接一侧的立柱与该侧的主轴组件并使两者相对垂直移动。

6.根据权利要求4所述的双侧深孔钻加工机床，其特征在于，所述工作台底座与夹装工作台之间还设置有工作台水平位移装置；

所述工作台水平位移装置包括安装于工作台底座的工作台水平位移电机及工作台水平螺杆组件，工作台水平位移电机与工作台水平螺杆组件传动连接，工作台水平螺杆组件连接工作台底座与夹装工作台并使两者相对水平移动，且夹装工作台的水平移动方向与第一立柱、第二立柱的水平移动方向垂直。

7.根据权利要求3所述的双侧深孔钻加工机床，其特征在于，所述第一主轴组件、第二主轴组件均包括主轴底座、主轴线性移动装置、主轴箱、主轴旋转电机、主轴、钻咀支架、导套座；

主轴底座安装于每一侧的立柱，主轴线性移动装置连接主轴箱及主轴底座，主轴线性移动装置驱动主轴箱在主轴底座上沿主轴轴向线性移动；

主轴箱安装有主轴旋转电机及主轴，主轴旋转电机驱动主轴旋转；

主轴底座沿主轴的轴向依次设置所述钻咀支架、导套座，且钻咀支架、导套座在主轴底座上可沿主轴轴向移动。

8.根据权利要求7所述的双侧深孔钻加工机床，其特征在于，所述主轴底座上沿主轴轴向设置有多个滑轨，所述钻咀支架、导套座均设置有滑槽与所述滑轨滑动连接。

9.根据权利要求8所述的双侧深孔钻加工机床，其特征在于，所述主轴底座上滑动连接有多个所述钻咀支架。

10.一种深孔加工方法，应用于如权利要求1-9任一项所述的机床，其特征在于，包括如下步骤：

将待钻孔工件装夹于所述夹装工作台；

将第一主轴组件上的第一钻咀、第二主轴组件上的第二钻咀分别与待钻孔工件的两端面进行待加工孔的同轴定位；

同时驱动第一钻咀、第二钻咀在待钻孔工件的两端面对该待加工孔进行钻孔；

其中之一钻咀将要到达该待钻孔工件中心时，该钻咀停止钻孔加工，并回退出该待加工孔；

另一钻咀继续沿原钻孔前进方向钻孔，并使得两钻咀加工的该待加工孔导通为一通孔，后回退出该通孔。