CN110814757A - 多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床 - Google Patents
多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110814757A CN110814757A CN201911085318.3A CN201911085318A CN110814757A CN 110814757 A CN110814757 A CN 110814757A CN 201911085318 A CN201911085318 A CN 201911085318A CN 110814757 A CN110814757 A CN 110814757A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- main shaft
- milling
- electromagnet
- fixedly connected
- mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003801 milling Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 238000003754 machining Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 16
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 3
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 claims 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 29
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 206010035148 Plague Diseases 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P23/00—Machines or arrangements of machines for performing specified combinations of different metal-working operations not covered by a single other subclass
- B23P23/02—Machine tools for performing different machining operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
- B23Q5/32—Feeding working-spindles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Abstract
本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床。其技术方案是：控制驱动系统21通过数据驱动线22并根据输入指令控制和驱动主电机1、升降电机31、调距电机10、电主轴14的运动，电磁制动器7的开合，电磁铁上11、电磁铁下19的通断，横向进给工作台27、纵向进给工作台、机床升降台25的移动，不但能对工件进行高效铣削而且能对多个孔形成的孔组进行同时钻削，而且能实现回转半径的自动化调整，并可实现多种铣削和钻削模式，而且能实现各模式的全自动智能化转换。有效解决了切削过程中扭矩的增大、切削力的增大、切削热的增加、刀具耐用度的降低、颤振和冲击。
Description
技术领域：
本发明涉及一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床，属于机械加工技术领域。
背景技术：
制造业是国民经济的重要支柱，是实现发展升级的国之重器，其发展水平是衡量一个国家和地区科技进步和综合竞争力的重要标志，制造业的兴衰印证的是大国的兴衰，没有强大的制造业就不可能成为经济强国。制造业中产品高效、低成本、智能、高性能制造是目标。超、精、特(大/重)装备的创新是关键。在高效加工工件和自动化程度提高的同时，扭矩的增大、切削力的增大、切削热的增加、刀具耐用度的降低、颤振、冲击问题严重影响了高效加工的发展。本发明不但实现了多主轴铣削和多主轴钻削的全自动智能化高效加工，而且有效解决了扭矩的增大、切削力的增大、切削热的增加、刀具耐用度的降低、颤振和冲击问题。
发明内容：
本发明的目的是为解决现有技术中铣削和钻削加工效率、自动化程度低等问题，提供一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床，不但能对工件进行高效铣削而且能对多个孔形成的孔组进行同时钻削，而且能实现回转半径的自动化调整，并可实现多种铣削和钻削模式，而且能实现各模式的全自动智能化转换。
多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床包括：主电机1、定环架2、主轴上轴承3，主轴齿轮4、主轴箱5、主轴6、电磁制动器7、主轴下轴承8、刀盘上壳9、调距电机10、电磁铁上11、花键螺纹轴12、刀盘下壳13、电主轴14、刀具15、螺母16、弹簧17、调距锥块18、电磁铁下19、动环架20、控制驱动系统21、数据驱动线22、底座23、床身24、机床升降台25、纵向进给工作台26、横向进给工作台27、丝杠轴承28、丝杠螺母29、丝杠30、升降电机31、电机轴齿轮32、定环架螺钉33、主轴螺钉34、动环架螺钉35、螺栓螺母副36、定环37、动环38；
主电机1固定安装于主轴箱5，其输出轴固定连接电机轴齿轮32，电机轴齿轮32与主轴齿轮4啮合，主轴齿轮4与主轴6固定连接，主轴6通过主轴上轴承3和主轴下轴承8安装于主轴箱5，电磁制动器7与主轴6固定连接，主轴6为套筒状中空的轴；
定环架2上端为盘状，下部为中空的杆，杆的下部侧面有小孔；定环架2上端通过定环架螺钉33与主轴箱5固定连接，下部中空的杆穿过主轴6和刀盘上壳9；定环37为截面为长方形的环，多个定环37的内圈均与定环架2下端固定连接，多根数据驱动线22穿过定环架2的中空的杆、杆的下部的小孔分别与多个定环37连接；
主轴箱5与床身24连接并可沿其上下移动，丝杠螺母29一方面与主轴箱5固定连接，另一方面与丝杠30连接并可随丝杠的转动而上下移动；丝杠30上端与升降电机31固定连接，下端通过丝杠轴承28与床身24连接；升降电机31与床身24固定连接，床身24与底座23固定连接；
机床升降台25与床身24连接并可沿其上下移动；纵向进给工作台26位于机床升降台25上，并可沿其左右移动；横向进给工作台27位于纵向进给工作台26上，并可沿其里外移动；
刀盘上壳9通过多个主轴螺钉34与主轴6固定连接，刀盘下壳13通过多个螺栓螺母副36与刀盘上壳9固定连接；
动环架20通过多个动环架螺钉35与刀盘上壳9固定连接，动环架20为盆状且其侧壁有小孔，动环38为截面为长方形的环，多个动环38外圈与动环架20的内侧壁固定连接，多根数据驱动线22的一端分别与多个动环38固定连接，多根数据驱动线22的另一端穿过动环架20侧壁的小孔分别与调距电机10、电磁铁上11、电磁铁下19、电主轴14固定连接；动环38和定环37均为截面为长方形的环，动环38的内圈与定环37的外圈接触且可相对滑动；
调距电机10与刀盘上壳9固定连接，电磁铁上11与刀盘下壳13固定连接，电磁铁下19与调距锥块18固定连接；电磁铁上11和电磁铁下19上下相对，电磁铁上11和电磁铁下19的中部均有孔，且孔径大于花键螺纹轴12的最大轴径；
花键螺纹轴12穿过调距锥块18、电磁铁下19和电磁铁上11，花键螺纹轴12的上端与调距电机10的输出轴固定连接，调距锥块18通过外侧圆锥面与刀盘下壳13的圆锥孔配合并由通过套在花键螺纹轴12下端的弹簧17、螺母16压紧在刀盘下壳13上，调距锥块18与花键螺纹轴12为花键联结，花键螺纹轴12为花键轴且下端有与螺母16配合的螺纹，电主轴14与调距锥块18固定连接，刀具15与电主轴14固定连接；
由调距电机10、电磁铁上11、花键螺纹轴12、电主轴14、刀具15、螺母16、弹簧17、调距锥块18、电磁铁下19组成的组件多组且这多组组件等间距排列于以主轴6的轴线为回转中心的水平圆周上；
控制驱动系统21通过数据驱动线22与主电机1、升降电机31、电磁制动器7、调距电机10、电磁铁上11、电磁铁下19、电主轴14、机床升降台25、纵向进给工作台26、横向进给工作台27相连，根据输入指令控制和驱动主电机1、升降电机31、调距电机10、电主轴14的启动、停止、变向和变速，电磁制动器7的开合，电磁铁上11、电磁铁下19的通断，横向进给工作台27的里外移动，纵向进给工作台26的左右移动，机床升降台25的上下移动。
本发明的优点和有益效果是：(1)本发明通过控制驱动系统的调节能够实现工件的高效铣削和多个孔形成的孔组的全自动智能化同时钻削，极大的提高了铣削、钻削的效率。
(2)本发明通过全自动智能化调节调距锥块能够改变铣削时的回转半径的大小，并能实现“等回转半径等齿间角铣削”、“等回转半径不等齿间角铣削”、“不等回转半径不等齿间角铣削”等多种铣削模式，且每种模式又包括同“同转向”和“变转向”方式。
(3)本发明通过全自动智能化调节调距锥块能够实现“圆形阵列孔组钻削”模式和“矩形阵列孔组钻削”模式，且每种模式又包括同“同转向”和“变转向”方式，极大的提高了钻孔效率。
附图说明：
图1是本发明一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床的传动系统图。
图2是本发明一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床主轴、定环架、定环、动环架、动环、刀盘上壳、刀盘下壳的组件全剖视图。
图3是本发明一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床的A向刀具同转向视图。
图4是本发明一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床的A向刀具变转向视图。
图5是本发明一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床的“同转向等回转半径等齿间角铣削”模式。
图6是本发明一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床的“变转向等回转半径等齿间角铣削”模式。
图7是本发明一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床的“等回转半径不等齿间角铣削”模式。
图8是本发明一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床的“不等回转半径不等齿间角铣削”模式。
图9是本发明一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床的“矩形阵列孔组钻削”模式。
标号说明：1-主电机、2-定环架、3-主轴上轴承，4-主轴齿轮、5-主轴箱、6-主轴、7-电磁制动器、8-主轴下轴承、9-刀盘上壳、10-调距电机、11-电磁铁上、12-花键螺纹轴、13-刀盘下壳、14-电主轴、15-刀具、16-螺母、17-弹簧、18-调距锥块、19-电磁铁下、20-动环架、21-控制驱动系统、22-数据驱动线、23-底座、24-床身、25-机床升降台、26-纵向进给工作台、27-横向进给工作台、28-丝杠轴承、29-丝杠螺母、30-丝杠、31-升降电机、32-电机轴齿轮、33-定环架螺钉、34-主轴螺钉、35-动环架螺钉、36-螺栓螺母副、37-定环、38-动环；
具体实施方式：
以下所述仅为本发明较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床见图1、图2、图3，包括：主电机1、定环架2、主轴上轴承3，主轴齿轮4、主轴箱5、主轴6、电磁制动器7、主轴下轴承8、刀盘上壳9、调距电机10、电磁铁上11、花键螺纹轴12、刀盘下壳13、电主轴14、刀具15、螺母16、弹簧17、调距锥块18、电磁铁下19、动环架20、控制驱动系统21、数据驱动线22、底座23、床身24、机床升降台25、纵向进给工作台26、横向进给工作台27、丝杠轴承28、丝杠螺母29、丝杠30、升降电机31、电机轴齿轮32、定环架螺钉33、主轴螺钉34、动环架螺钉35、螺栓螺母副36、定环37、动环38；
主电机1固定安装于主轴箱5，其输出轴固定连接电机轴齿轮32，电机轴齿轮32与主轴齿轮4啮合，主轴齿轮4与主轴6固定连接，主轴6通过主轴上轴承3和主轴下轴承8安装于主轴箱5，电磁制动器7与主轴6固定连接，主轴6为套筒状中空的轴；
定环架2上端为盘状，下部为中空的杆，杆的下部侧面有小孔；定环架2上端通过定环架螺钉33与主轴箱5固定连接，下部中空的杆穿过主轴6和刀盘上壳9；定环37为截面为长方形的环，多个定环37的内圈均与定环架2下端固定连接，多根数据驱动线22穿过定环架2的中空的杆、杆的下部的小孔分别与多个定环37连接；
主轴箱5与床身24连接并可沿其上下移动，丝杠螺母29一方面与主轴箱5固定连接，另一方面与丝杠30连接并可随丝杠的转动而上下移动；丝杠30上端与升降电机31固定连接，下端通过丝杠轴承28与床身24连接；升降电机31与床身24固定连接，床身24与底座23固定连接；
机床升降台25与床身24连接并可沿其上下移动；纵向进给工作台26位于机床升降台25上，并可沿其左右移动；横向进给工作台27位于纵向进给工作台26上，并可沿其里外移动；
刀盘上壳9通过多个主轴螺钉34与主轴6固定连接，刀盘下壳13通过多个螺栓螺母副36与刀盘上壳9固定连接；
动环架20通过多个动环架螺钉35与刀盘上壳9固定连接，动环架20为盆状且其侧壁有小孔，动环38为截面为长方形的环，多个动环38外圈与动环架20的内侧壁固定连接，多根数据驱动线22的一端分别与多个动环38固定连接，多根数据驱动线22的另一端穿过动环架20侧壁的小孔分别与调距电机10、电磁铁上11、电磁铁下19、电主轴14固定连接；动环38和定环37均为截面为长方形的环，动环38的内圈与定环37的外圈接触且可相对滑动；
调距电机10与刀盘上壳9固定连接，电磁铁上11与刀盘下壳13固定连接，电磁铁下19与调距锥块18固定连接；电磁铁上11和电磁铁下19上下相对，电磁铁上11和电磁铁下19的中部均有孔，且孔径大于花键螺纹轴12的最大轴径；
花键螺纹轴12穿过调距锥块18、电磁铁下19和电磁铁上11，花键螺纹轴12的上端与调距电机10的输出轴固定连接，调距锥块18通过外侧圆锥面与刀盘下壳13的圆锥孔配合并由通过套在花键螺纹轴12下端的弹簧17、螺母16压紧在刀盘下壳13上，调距锥块18与花键螺纹轴12为花键联结，花键螺纹轴12为花键轴且下端有与螺母16配合的螺纹，电主轴14与调距锥块18固定连接，刀具15与电主轴14固定连接；
由调距电机10、电磁铁上11、花键螺纹轴12、电主轴14、刀具15、螺母16、弹簧17、调距锥块18、电磁铁下19组成的组件六组且这六组组件等间距排列于以主轴6的轴线为回转中心的水平圆周上；
控制驱动系统21通过数据驱动线22与主电机1、升降电机31、电磁制动器7、调距电机10、电磁铁上11、电磁铁下19、电主轴14、机床升降台25、纵向进给工作台26、横向进给工作台27相连，根据输入指令控制和驱动主电机1、升降电机31、调距电机10、电主轴14的启动、停止、变向和变速，电磁制动器7的开合，电磁铁上11、电磁铁下19的通断，横向进给工作台27的里外移动，纵向进给工作台26的左右移动，机床升降台25的上下移动。
控制驱动系统21发出控制驱动指令并通过数据驱动线22经定环37、动环38到达电主轴14，由于动环38的内圈与定环37的外圈接触且可相对滑动，所以控制驱动指令能够在刀盘(由刀盘上壳9和刀盘下壳13通过螺栓螺母副36连接而成)绕主轴6的轴线旋转时也能到达电主轴14，电主轴14按控制驱动系统21发出控制驱动指令旋转，当控制驱动系统21发出控制驱动指令为电机正转指令时，电主轴14正向旋转，当控制驱动系统21发出控制驱动指令为电机反转指令时，电主轴14反向旋转，电主轴14的转动带动与其固连的刀具15绕自身的轴线旋转，由于电主轴14在控制驱动系统21的控制下既能正转又能反转，所以刀具15绕自身的轴线的转动既能正向转动又能反向转动；
控制驱动系统21通过数据驱动线22控制电磁制动器7处在非制动的状态下时，主电机1的转动通过电机轴齿轮32和主轴齿轮4的齿轮啮合关系传递到主轴6，主轴6的转动带动与其固连的刀盘(由刀盘上壳9和刀盘下壳13通过螺栓螺母副36连接而成)绕主轴6的轴线旋转，刀盘(由刀盘上壳9和刀盘下壳13通过螺栓螺母副36连接而成)的旋转带动其上的刀具15绕主轴6的轴线旋转，因此刀具15除绕主轴6的轴线旋转外还绕自身轴线旋转；
刀具15即可以选择螺旋刃立铣刀也可选择钻头，当刀具15选择螺旋刃立铣刀时，由刀盘(由刀盘上壳9和刀盘下壳13通过螺栓螺母副36连接而成)的旋转运动和刀具15旋转运动组成的合成运动，配合机床工作台的进给运动共同完成平面复合铣削。这种平面复合铣削六根刀具15同时加工工件，加工效率高，同时由于切削是由刀具15下部的螺旋切削刃完成的且边旋转边切入工件，所以较直刃直接切入工件有效地降低了切削力、减小了切削热，同时六根刀具15间断切削工件即每根刀具在加工过程都有切削工件时间和不切削工件时间，这有利于散热，并将总磨损量平均到了六根刀具15的多个切削刃上，从而提高了整个刀具的寿命，解决了难加工材料加工中刀具寿命短的难题。实际切削速度是刀具15的速度与刀盘(由刀盘上壳9和刀盘下壳13通过螺栓螺母副36连接而成)的速度的合成，因此当刀具15的速度取一较大值时，刀盘(由刀盘上壳9和刀盘下壳13通过螺栓螺母副36连接而成)的速度取一较小值就能实现高速切削，有效解决了一直困扰高速切削领域大型刀盘的动平衡和可靠性难题，可采用大直径刀盘(由刀盘上壳9和刀盘下壳13通过螺栓螺母副36连接而成)完成大型和超大型平面加工。这样这种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床加工平面时即降低了切削力又减小了切削热同时又有良好的散热效果，而且提高了整个刀具的寿命，由于切削力小、切削热低、刀具寿命长，所以可通过加大切削用量来实现高效率加工。
可通过改变主电机1的转速使刀盘(由刀盘上壳9和刀盘下壳13通过螺栓螺母副36连接而成)得到不同的转速，也可以在刀盘(由刀盘上壳9和刀盘下壳13通过螺栓螺母副36连接而成)转速一定时通过电主轴14提速或降速来提高或降低刀具15的转速，从而可实现切削参数的灵活配置。
控制驱动系统21通过数据驱动线22控制电磁制动器7处在制动的状态下时，电主轴14、刀刀盘(由刀盘上壳9和刀盘下壳13通过螺栓螺母副36连接而成)都不能相对主轴箱5转动，而此时电主轴14的转动直接带动刀具15绕自身的轴线旋转，升降电机31的转动带动与其固连的丝杠30转动，丝杠30的转动带动丝杠螺母29沿丝杠30上下移动，丝杠螺母29的上下移动带动主轴箱5和六个旋转的刀具15上下移动，刀具15即可以选择螺旋刃立铣刀也可以选择为钻头，当刀具15选择钻头时，旋转的刀具15的上下移动配合机床工作台的进给运动完成对工件六个孔形成的孔组的同时钻削，极大的提高了钻孔效率。
如图1、2，当需要调整六个刀具15的相互位置时，控制驱动系统21通过数据驱动线22控制电磁铁上11、电磁铁下19产生相互的推斥力，使调距锥块18沿花键螺纹轴12向下移动，调距锥块18的外侧圆锥面与刀盘下壳13的圆锥孔脱离；控制驱动系统21通过数据驱动线22控制调距电机10转动，由于调距锥块18与花键螺纹轴12为花键联结，所以调距电机10的转动通过花键螺纹轴12带动调距锥块18转动，此时，刀具15随调距锥块18一起绕花键螺纹轴12的轴线转动，当调距锥块18根据需要转过一定角度，刀具15达到所需位置时，控制驱动系统21通过数据驱动线22控制电磁铁上11、电磁铁下19产生相互的吸引力，调距锥块18在电磁铁的向上吸引力、弹簧17的向上推力作用下，调距锥块18沿花键螺纹轴12向上移动，使调距锥块18的外侧圆锥面与刀盘下壳13的圆锥孔接触并固连，如图3，刀具15的回转轴线在水平面(即A向的垂直面)的投影点到主轴6回转轴线在水平面的投影点的距离为回转半径R，相邻的两个刀具15的铣削回转半径R的夹角(即相邻的两个刀具15的回转轴线在水平面的投影点与主轴6回转轴线在水平面的投影点的夹角)为齿间角θ；
由于电主轴14在控制驱动系统21的控制下既能正转又能反转，所以刀具15绕自身的轴线的转动既能正向转动又能反向转动，当六个刀具15转向均相同时称为“同转向”(如图3所示)，当六个刀具15转向为相邻刀具转向相反而相间隔转向相同时称为“变转向”(如图4所示)；
通过转动调距锥块18调整刀具15的位置改变回转半径R大小，以适用不同尺寸工件的加工，如图5调整后的回转半径R小于未调整前图3的回转半径R，图5调整后的回转半径R虽然小于未调整前图3的回转半径R，但图5中各个刀具15的回转半径R是相等的，而且齿间角θ也相等，称此时的铣削为“同转向等回转半径等齿间角铣削”模式；
通过转动调距锥块18调整刀具15的位置改变回转半径R大小，以适用不同尺寸工件的加工，如图6调整后的回转半径R小于未调整前图4的回转半径R，图6调整后的回转半径R虽然小于未调整前图4的回转半径R，但图6中各个刀具15的回转半径R是相等的，而且齿间角θ也相等，称此时的铣削为“变转向等回转半径等齿间角铣削”模式。
根据以上分析，“等回转半径等齿间角铣削”模式根据刀具15的转向可分为“同转向等回转半径等齿间角铣削”模式“变转向等回转半径等齿间角铣削”模式。
如图7，当调整后的各个刀具15的回转半径R是相等的，而齿间角θ不相等，称此时的铣削为“等回转半径不等齿间角铣削”模式。根据刀具15的转向，“等回转半径不等齿间角铣削”模式又可分为“同转向等回转半径不等齿间角铣削”模式和“变转向等回转半径不等齿间角铣削”模式。
如图8，当调整后的各个刀具15的回转半径R不相等的，而齿间角θ也不相等，称此时的铣削为“不等回转半径不等齿间角铣削”模式。根据刀具15的转向，“不等回转半径不等齿间角铣削”模式“同转向不等回转半径不等齿间角铣削”模式和“变转向不等回转半径不等齿间角铣削”模式。
“等回转半径不等齿间角铣削”模式能有效的避免切削中的颤振，“不等回转半径不等齿间角铣削”模式不但能够有效的避免切削中的颤振而且能够降低冲击、减少切削热降低切削温度、改善切屑结构，“变转向”减小了总的扭矩和总的切削力。
当进行孔组钻削时，即可以通过转动调距锥块18调整刀具15的位置，当调整后的各个刀具15都在圆周上时为“圆形阵列孔组钻削”模式，由于电主轴14在控制驱动系统21的控制下既能正转又能反转，即刀具15绕自身的轴线的转动既能正向转动又能反向转动，所以“圆形阵列孔组钻削”模式根据刀具15的转向可分为“同转向圆形阵列孔组钻削”模式和“变转向圆形阵列孔组钻削”模式，当调整后的各个刀具15都在矩形上时为“矩形阵列孔组钻削”模式(如图9)，“矩形阵列孔组钻削”模式根据刀具15的转向可分为“同转向矩形阵列孔组钻削”模式和“变转向矩形阵列孔组钻削”模式；“变转向圆形阵列孔组钻削”模式和“变转向矩形阵列孔组钻削”模式通过不同方向扭矩的互相抵消能减小总的扭矩。不管是“圆形阵列孔组钻削”模式还是“矩形阵列孔组钻削”模式均能完成对工件六个孔形成的孔组的同时钻削，极大的提高了钻孔效率。
Claims (4)
1.一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床，其特征在于：多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床包括：主电机(1)、定环架(2)、主轴上轴承(3)，主轴齿轮(4)、主轴箱(5)、主轴(6)、电磁制动器(7)、主轴下轴承(8)、刀盘上壳(9)、调距电机(10)、电磁铁上(11)、花键螺纹轴(12)、刀盘下壳(13)、电主轴(14)、刀具(15)、螺母(16)、弹簧(17)、调距锥块(18)、电磁铁下(19)、动环架(20)、控制驱动系统(21)、数据驱动线(22)、底座(23)、床身(24)、机床升降台(25)、纵向进给工作台(26)、横向进给工作台(27)、丝杠轴承(28)、丝杠螺母(29)、丝杠(30)、升降电机(31)、电机轴齿轮(32)、定环架螺钉(33)、主轴螺钉(34)、动环架螺钉(35)、螺栓螺母副(36)、定环(37)、动环(38)；
主电机(1)固定安装于主轴箱(5)，其输出轴固定连接电机轴齿轮(32)，电机轴齿轮(32)与主轴齿轮(4)啮合，主轴齿轮(4)与主轴(6)固定连接，主轴(6)通过主轴上轴承(3)和主轴下轴承(8)安装于主轴箱(5)，电磁制动器(7)与主轴(6)固定连接，主轴(6)为套筒状中空的轴；
定环架(2)上端为盘状，下部为中空的杆，杆的下部侧面有小孔；定环架(2)上端通过定环架螺钉(33)与主轴箱(5)固定连接，下部中空的杆穿过主轴(6)和刀盘上壳(9)；定环(37)为截面为长方形的环，多个定环(37)的内圈均与定环架(2)下端固定连接，多根数据驱动线(22)穿过定环架(2)的中空的杆、杆的下部的小孔分别与多个定环(37)连接；
主轴箱(5)与床身(24)连接并可沿其上下移动，丝杠螺母(29)一方面与主轴箱(5)固定连接，另一方面与丝杠(30)连接并可随丝杠的转动而上下移动；丝杠(30)上端与升降电机(31)固定连接，下端通过丝杠轴承(28)与床身(24)连接；升降电机(31)与床身(24)固定连接，床身(24)与底座(23)固定连接；
机床升降台(25)与床身(24)连接并可沿其上下移动；纵向进给工作台(26)位于机床升降台(25)上，并可沿其左右移动；横向进给工作台(27)位于纵向进给工作台(26)上，并可沿其里外移动；
刀盘上壳(9)通过多个主轴螺钉(34)与主轴(6)固定连接，刀盘下壳(13)通过多个螺栓螺母副(36)与刀盘上壳(9)固定连接；
动环架(20)通过多个动环架螺钉(35)与刀盘上壳(9)固定连接，动环架(20)为盆状且其侧壁有小孔，动环(38)为截面为长方形的环，多个动环(38)外圈与动环架(20)的内侧壁固定连接，多根数据驱动线(22)的一端分别与多个动环(38)固定连接，多根数据驱动线(22)的另一端穿过动环架(20)侧壁的小孔分别与调距电机(10)、电磁铁上(11)、电磁铁下(19)、电主轴(14)固定连接；动环(38)和定环(37)均为截面为长方形的环，动环(38)的内圈与定环(37)的外圈接触且可相对滑动；
调距电机(10)与刀盘上壳(9)固定连接，电磁铁上(11)与刀盘下壳(13)固定连接，电磁铁下(19)与调距锥块(18)固定连接；电磁铁上(11)和电磁铁下(19)上下相对，电磁铁上(11)和电磁铁下(19)的中部均有孔，且孔径大于花键螺纹轴(12)的最大轴径；
花键螺纹轴(12)穿过调距锥块(18)、电磁铁下(19)和电磁铁上(11)，花键螺纹轴(12)的上端与调距电机(10)的输出轴固定连接，调距锥块(18)通过外侧圆锥面与刀盘下壳(13)的圆锥孔配合并由通过套在花键螺纹轴(12)下端的弹簧(17)、螺母(16)压紧在刀盘下壳(13)上，调距锥块(18)与花键螺纹轴(12)为花键联结，花键螺纹轴(12)为花键轴且下端有与螺母(16)配合的螺纹，电主轴(14)与调距锥块(18)固定连接，刀具(15)与电主轴(14)固定连接；
由调距电机(10)、电磁铁上(11)、花键螺纹轴(12)、电主轴(14)、刀具(15)、螺母(16)、弹簧(17)、调距锥块(18)、电磁铁下(19)组成的组件多组且这多组组件等间距排列于以主轴(6)的轴线为回转中心的水平圆周上；
控制驱动系统(21)通过数据驱动线(22)与主电机(1)、升降电机(31)、电磁制动器(7)、调距电机(10)、电磁铁上(11)、电磁铁下(19)、电主轴(14)、机床升降台(25)、纵向进给工作台(26)、横向进给工作台(27)相连，根据输入指令控制和驱动主电机(1)、升降电机(31)、调距电机(10)、电主轴(14)的启动、停止、变向和变速，电磁制动器(7)的开合，电磁铁上(11)、电磁铁下(19)的通断，横向进给工作台(27)的里外移动，纵向进给工作台(26)的左右移动，机床升降台(25)的上下移动。
2.根据权利要求1所述的一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床，其特征在于：定环架(2)上端为盘状，下部为中空的杆，杆的下部侧面有小孔。
3.根据权利要求1所述的一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床，其特征在于：花键螺纹轴(12)为花键轴且下端有与螺母(16)配合的螺纹。
4.根据权利要求1所述的一种多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床，其特征是：将刀具(15)的回转轴线在水平面的投影点到主轴(6)回转轴线在水平面的投影点的距离记为回转半径R，相邻的两个刀具(15)的铣削回转半径R的夹角记为齿间角θ，当刀具(15)选择螺旋刃立铣刀时，电磁制动器(7)处在非制动的状态下时，控制驱动系统(21)通过数据驱动线(22)控制电磁铁上(11)、电磁铁下(19)产生相互的推斥力，使调距锥块(18)向下移动，调距锥块(18)的外侧圆锥面与刀盘下壳(13)的圆锥孔脱离，调距电机(10)转动，带动调距锥块(18)转动，调整刀具(15)的相互位置；
当调整后的各个刀具刀具(15)的回转半径R是相等的，而且齿间角θ也相等，称此时的铣削为“等回转半径等齿间角铣削”模式；“等回转半径等齿间角铣削”模式根据刀具(15)的转向可分为“同转向等回转半径等齿间角铣削”模式“变转向等回转半径等齿间角铣削”模式；
当调整后的各个刀具(15)的回转半径R是相等的，而齿间角θ不相等，称此时的铣削为“等回转半径不等齿间角铣削”模式；“等回转半径不等齿间角铣削”模式根据刀具(15)的转向可分为“同转向等回转半径不等齿间角铣削”模式“变转向等回转半径不等齿间角铣削”模式；
当调整后的各个刀具(15)的回转半径R不相等的，而齿间角θ也不相等，称此时的铣削为“不等回转半径不等齿间角铣削”模式；“不等回转半径不等齿间角铣削”模式根据刀具(15)的转向可分为“同转向不等回转半径不等齿间角铣削”模式“变转向不等回转半径不等齿间角铣削”模式；
当刀具(15)选择钻头时，电磁制动器(7)处在制动的状态下时，控制驱动系统(21)通过数据驱动线(22)控制电磁铁上(11)、电磁铁下(19)产生相互的推斥力，使调距锥块(18)向下移动，调距锥块(18)的外侧圆锥面与刀盘下壳(13)的圆锥孔脱离，调距电机(10)转动，带动调距锥块(18)转动，调整刀具(15)的相互位置；
当调整后的各个刀具(15)都在圆周上时为“圆形阵列孔组钻削”模式；“圆形阵列孔组钻削”模式根据刀具(15)的转向可分为“同转向圆形阵列孔组钻削”模式和“变转向圆形阵列孔组钻削”模式；
当调整后的各个刀具(15)都在矩形上时为“矩形阵列孔组钻削”模式。“矩形阵列孔组钻削”模式根据刀具(15)的转向可分为“同转向矩形阵列孔组钻削”模式和“变转向矩形阵列孔组钻削”模式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911085318.3A CN110814757B (zh) | 2019-11-08 | 2019-11-08 | 多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911085318.3A CN110814757B (zh) | 2019-11-08 | 2019-11-08 | 多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110814757A true CN110814757A (zh) | 2020-02-21 |
| CN110814757B CN110814757B (zh) | 2021-07-02 |
Family
ID=69553453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911085318.3A Active CN110814757B (zh) | 2019-11-08 | 2019-11-08 | 多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110814757B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114833640A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-08-02 | 重庆城市职业学院 | 一种多主轴机电式轴距铣钻复合加工机 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2203206Y (zh) * | 1995-01-06 | 1995-07-12 | 天津纺织工学院高新技术实业公司 | 行星抛光装置 |
| JP2005205585A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-08-04 | Kashiwara Machine Mfg Co Ltd | 両面研磨方法及び装置 |
| CN103084633A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-05-08 | 北京理工大学 | 一种行星复合铣削系统的设计方法 |
| CN103769677A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-05-07 | 北京理工大学 | 差动无级调速多模式滚切机床 |
| CN105014509A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-11-04 | 曹正辉 | 多类钢管外表面通用打磨方法及其装置 |
| CN105150083A (zh) * | 2015-10-23 | 2015-12-16 | 杨一舟 | 多头光饰机 |
| CN205237670U (zh) * | 2015-10-29 | 2016-05-18 | 新乡日升数控轴承装备股份有限公司 | 一种中心距可调的多轴钻铣动力头装置 |
| CN205309896U (zh) * | 2015-10-31 | 2016-06-15 | 唐山学院 | 多主轴联动龙门铣动力头 |
| CN107855913A (zh) * | 2017-12-02 | 2018-03-30 | 广东轻工机械二厂有限公司 | 一种多磨盘曲面抛光机 |
-
2019
- 2019-11-08 CN CN201911085318.3A patent/CN110814757B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2203206Y (zh) * | 1995-01-06 | 1995-07-12 | 天津纺织工学院高新技术实业公司 | 行星抛光装置 |
| JP2005205585A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-08-04 | Kashiwara Machine Mfg Co Ltd | 両面研磨方法及び装置 |
| CN103084633A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-05-08 | 北京理工大学 | 一种行星复合铣削系统的设计方法 |
| CN103769677A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-05-07 | 北京理工大学 | 差动无级调速多模式滚切机床 |
| CN105014509A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-11-04 | 曹正辉 | 多类钢管外表面通用打磨方法及其装置 |
| CN105150083A (zh) * | 2015-10-23 | 2015-12-16 | 杨一舟 | 多头光饰机 |
| CN205237670U (zh) * | 2015-10-29 | 2016-05-18 | 新乡日升数控轴承装备股份有限公司 | 一种中心距可调的多轴钻铣动力头装置 |
| CN205309896U (zh) * | 2015-10-31 | 2016-06-15 | 唐山学院 | 多主轴联动龙门铣动力头 |
| CN107855913A (zh) * | 2017-12-02 | 2018-03-30 | 广东轻工机械二厂有限公司 | 一种多磨盘曲面抛光机 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114833640A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-08-02 | 重庆城市职业学院 | 一种多主轴机电式轴距铣钻复合加工机 |
| CN114833640B (zh) * | 2022-04-11 | 2023-04-25 | 重庆城市职业学院 | 一种多主轴机电式轴距铣钻复合加工机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110814757B (zh) | 2021-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110814756B (zh) | 多主轴可调轴距铣钻复合加工中心 | |
| CN110802485B (zh) | 行星多轴磨床 | |
| CN106312564B (zh) | 车铣钻组合加工装备以及车铣钻组合加工方法 | |
| CN103447823B (zh) | 一种汽车半轴的数控加工方法 | |
| CN201618880U (zh) | 一种铣圆弧槽专用机床 | |
| CN110814757B (zh) | 多主轴机电式全自动可调轴距铣钻复合加工机床 | |
| CN103182655A (zh) | 多刀加工阀门阀体数控双滑块动力头 | |
| CN110814758B (zh) | 变转向多主轴钻铣加工机床 | |
| CN102490017A (zh) | 程控十字轴高速旋风铣削专用设备制造 | |
| CN203125227U (zh) | 多刀加工阀门阀体数控双滑块动力头 | |
| CN205888539U (zh) | 车铣镗攻钻磨机床 | |
| CN103170865A (zh) | 阀门阀体加工数控双轴钻铣动力头 | |
| CN207577511U (zh) | 斜面专用铣床 | |
| CN205520432U (zh) | 多功能车床 | |
| CN112720176B (zh) | 一种主动顺应轮形砂带机构 | |
| CN102179559B (zh) | 一种用于车床的螺旋铣孔装置及其方法 | |
| CN205519663U (zh) | 一种全自动一次车削多边六角装置 | |
| CN208322824U (zh) | 一种双头平旋盘 | |
| CN110814759B (zh) | 钻铣多轴联动动力头 | |
| CN202052975U (zh) | 一种用于车床的螺旋铣孔装置 | |
| CN106493572A (zh) | 圆孔及环状圆周平面加工方法 | |
| CN209407433U (zh) | 一种钻铣床的主轴 | |
| CN203245655U (zh) | 阀门阀体加工数控双轴钻铣动力头 | |
| CN217492698U (zh) | 一种适用于大型回转蒸汽锻烧炉炉体整体加工的机床 | |
| CN213318805U (zh) | 一种用于气动传动件的插槽装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231026 Address after: 066000 Liujiaying South, Lulong County, Qinhuangdao City, Hebei Province Patentee after: Qinhuangdao Guoyang Steel Co.,Ltd. Address before: 063000 Department of mechanical and electrical engineering, Tangshan College South Campus, No. 38, Huayan North Road, Lubei District, Tangshan City, Hebei Province Patentee before: TANGSHAN College |