CN112975449A - 一种钻攻数控机床 - Google Patents

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Abstract

本发明属于数控加工技术领域,具体公开了一种钻攻数控机床,包括底座、转接板、呈T型结构的立柱和刀库,其中,底座上设置有X轴导轨和Y轴导轨,立柱上设置有Z轴升降导轨,Z轴升降导轨上设置有机头机构,刀库固定安装于底座上,其设置有X、Y和Z轴导轨,实现了X、Y和Z轴的三轴移动,立柱本体呈T型结构,代替传统的I型结构,此结构可以将机头机构长度减小,质量减小,使其结构简单、质量轻,提高了立柱的稳定性,且有效减小了整个机床的占地面积,同时提高了立柱的刚性强度和固有频率,在同样速度下,由惯性力产生的机头机构上下变形更小,高速运动的抖动更小,实现刀具的高定位精度和重复定位精度。

Description

一种钻攻数控机床
技术领域
本发明属于数控加工技术领域,具体涉及一种钻攻数控机床。
背景技术
随着科技的发展,数控技术得到广泛的应用,技术领域不断的提高,由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床成为目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强,工件一次装夹后能完成较多的加工内容,加工精度较高,就中等加工难度的批量工件,其效率是普通设备的5~10倍,特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工,对形状较复杂,精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上,使其具有多种工艺手段。
现有的钻攻数控机床的立柱采用I型结构,纵向轴(即Z轴)的机头机构太长,存在刚性差,变形大,精度低的问题。另外,钻攻机的纵向轴受到重力作用后下垂严重,高速运动时钻头会产生剧烈抖动,导致零件加工的轮廓质量差。
发明内容
本发明的目的在于:针对现有技术的不足,提供一种钻攻数控机床,其立柱采用T型结构设计,提高了刚性强度,提高了零件加工面的加工精度,克服了现有的钻攻数控机床纵向轴存在变形严重的问题。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种钻攻数控机床,包括底座、转接板、呈T型结构的立柱和刀库,其中,所述底座上设置有Y轴导轨,所述转接板套设于所述Y轴导轨内且所述转接板可沿Y轴方向滑动,所述底座上设置有X轴导轨,所述立柱套设于所述X轴导轨上且所述立柱可沿所述X轴方向滑动,所述立柱上设置有Z轴升降导轨,所述Z轴升降导轨上设置有机头机构,所述机头机构可沿所述Z轴上下运动,所述刀库固定安装于所述底座上,所述刀库与所述立柱同轴设置。
作为本发明所述的一种钻攻数控机床的一种改进,所述立柱一端设置有固定板,所述固定板支撑所述立柱呈V型结构。
作为本发明所述的一种钻攻数控机床的一种改进,所述转接板上端设置有带旋转刻度的转盘,所述转盘可拆卸安装于所述转接板上。
作为本发明所述的一种钻攻数控机床的一种改进,所述机头机构包括机头座和刀头,所述刀头可拆卸安装于所述机头座的正下方,所述刀头用于加工零件。
作为本发明所述的一种钻攻数控机床的一种改进,所述X轴导轨、所述Y轴导轨和所述Z轴升降导轨内均设置有镶条,所述镶条用于调节配合间隙。
作为本发明所述的一种钻攻数控机床的一种改进,所述刀库包括刀具库和换刀机械臂,所述刀具库包括刀盘组和与所述刀盘组相连接的第一旋转电机,所述刀盘组上设置有多种不同规格的刀具,所述第一旋转电机用于驱动所述刀盘组旋转,使所需刀具与换刀机械臂对接,所述换刀机械臂用于完成刀具的切换操作。
作为本发明所述的一种钻攻数控机床的一种改进,所述立柱上设置有自动对刀装置,所述自动对刀装置包括激光扫描仪和探刀,所述激光扫描仪设置于所述立柱上,所述探刀安装于所述刀具库内。
作为本发明所述的一种钻攻数控机床的一种改进,所述X轴导轨设置有用于驱动所述立柱沿X轴方向移动的第一驱动电机,所述Y轴导轨设置有用于驱动所述转接板沿Y轴方向移动的第二驱动电机,所述Z轴升降导轨设置有用于驱动所述机头机构沿Z轴方向运动的第三驱动电机。
作为本发明所述的一种钻攻数控机床的一种改进,所述底座下端设置有多个支撑脚,所述所述支撑脚用于支撑所述底座。
本发明的有益效果在于:一种钻攻数控机床,包括底座以及设置于底座上的转接板、呈T型结构的立柱和刀库,其中,底座上设置有Y轴导轨,转接板套设于Y轴导轨内且转接板可沿Y轴方向滑动,底座上设置有X轴导轨,立柱套设于X轴导轨上且立柱可沿X轴方向滑动,立柱上设置有Z轴升降导轨,Z轴升降导轨上设置有机头机构,机头机构可沿Z轴上下运动,刀库固定安装于底座上。本发明一种钻攻数控机床,其在底座上设置有转接板、立柱和刀具库,并设置有X、Y和Z轴导轨,实现了X、Y和Z轴的三轴移动,使其在小行程的范围内刚性强,对硬质材质的工件的加工有更好的加工效果,立柱本体呈T型结构,代替传统的I型结构,此结构可以将机头机构长度减小,质量减小,使其结构简单、质量轻,提高了立柱的稳定性,且有效减小了整个机床的占地面积,同时提高了立柱的刚性强度和固有频率,在同样速度下,由惯性力产生的机头机构上下变形更小,高速运动的抖动更小,实现刀具的高定位精度和重复定位精度。而且本发明的刀具库可安装各种不同规格的刀具以满足各种加工要求,用于对多种材料的表面加工处理,比如玻璃、陶瓷等,同时,本发明提供的一种钻攻数控机床对硬质材料的加工也具有更好的优异性能,其刀具装夹稳定性和精度得到了大大地提高,使得工件的加工精度也得到了相应的提升,有效降低了生产成本,提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明一种钻攻数控机床的正视图;
图2为图1的A局部放大图;
图3为本发明一种钻攻数控机床的侧视图。
其中:
1-底座;11-X轴导轨;12-Y轴导轨;13-第一驱动电机;
14-第二驱动电机;
2-转接板;
3-立柱;31-Z轴升降导轨;32-第三驱动电机;
4-刀库;41-刀具库;42-换刀机械臂;
5-机头机构;51-机头座;52-刀头;
6-固定板;7-转盘;8-支撑脚。
具体实施方式
在本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”是指两个或两个以上;除非另有规定或说明,术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接;“连接”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。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申请中的具体含义。
在申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”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。
在申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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,或一体地连接;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。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。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明,但不作为对本发明的限定。
如图1~3所示,一种钻攻数控机床,包括底座1以及设置于底座1上的转接板2、呈T型结构的立柱3和刀库4,其中,底座1上设置有Y轴导轨12,转接板2套设于Y轴导轨12内且转接板2可沿Y轴方向滑动,底座1上设置有X轴导轨11,立柱3套设于X轴导轨11上且立柱3可沿X轴方向滑动,立柱3上设置有Z轴升降导轨31,Z轴升降导轨31上设置有机头机构5,机头机构5可沿Z轴上下运动,刀库4固定安装于底座1上,其中,刀库4与立柱3同轴设置。本发明一种钻攻数控机床,其在底座1上设置有转接板2、立柱3和刀具库41,并设置有X、Y和Z轴导轨,实现了X、Y和Z轴的三轴移动,使其在小行程的范围内刚性强,对硬质材质的工件的加工有更好的加工效果,刀库4和立柱3均设置于底座1的X轴导轨11方向上,提高了刀具的安装精度,能够实现快速换刀和对刀操作。立柱3本体呈T型结构,代替传统的I型结构,此结构可以将机头机构5长度减小,质量减小,使其结构简单、质量轻,提高了立柱3的稳定性,且有效减小了整个机床的占地面积,同时提高了立柱3的刚性强度和固有频率,在同样速度下,由惯性力产生的机头机构5上下变形更小,高速运动的抖动更小,实现刀具的高定位精度和重复定位精度。而且本发明的刀具库41可安装各种不同规格的刀具以满足各种加工要求,用于对多种材料的表面加工处理,比如玻璃、陶瓷等,同时,本发明提供的一种钻攻数控机床对硬质材料的加工也具有更好的优异性能,其刀具装夹稳定性和精度得到了大大地提高,使得工件的加工精度也得到了相应的提升,有效降低了生产成本,提高了生产效率。
优选地,立柱3一端设置有固定板6,固定板6支撑立柱3呈V型结构。这种结构设计,通过在立柱3的一侧设置固定板6,加强了立柱3的稳定性,大幅度降低了刀具的抖动,提高了工件的表面加工精度。
优选地,立柱3呈T型结构,立柱3滑动连接于底座1上。这种结构设计,提高了立柱3的刚性强度,代替传统的I型结构,此结构可以将机头机构5长度减小,质量减小,使其结构简单、质量轻,提高了立柱3的稳定性,且有效减小了整个机床的占地面积,同时提高了立柱3的刚性强度和固有频率,在同样速度下,由惯性力产生的机头机构5上下变形更小,高速运动的抖动更小,实现刀具的高定位精度和重复定位精度。
优选地,转接板2上端设置有带旋转刻度的转盘7,转盘7可拆卸安装于转接板2上。这种结构设计,便于操作人员调节转盘7旋转角度,提高了转盘7的旋转精度,从而提高了工件的表面加工精度,同时,将转盘7设计成可拆卸安装于转接板2上,能够快速组装和拆卸,便于转盘7的维修和替换。
优选地,机头机构5包括机头座51和刀头52,刀头52可拆卸安装于机头座51的正下方,刀头52用于加工零件。这种结构设计,便于拆卸安装刀头52,可根据不同的加工需求,更换不同规格的刀头52,用于加工不同的产品,增加了机床对工件的加工种类。
优选地,X轴导轨11、Y轴导轨12和Z轴升降导轨31内均设置有镶条,镶条用于调节配合间隙。镶条用于保证X轴导轨11、Y轴导轨12和Z轴升降导轨31的导轨面与嵌套设置于导轨内的机构能够正常接触,镶条放在X轴导轨11、Y轴导轨12和Z轴升降导轨31中受力较小的一侧。其靠调整螺钉移动镶条的位置从而起到改变配合间隙的作用。在配合间隙调整好后,再用螺钉将镶条紧固在导轨上。
优选地,刀库4包括刀具库41和换刀机械臂42,刀具库41包括刀盘组和与刀盘组相连接的第一旋转电机,刀盘组上设置有多种不同规格的刀具,第一旋转电机用于驱动刀盘组旋转,使所需刀具与换刀机械臂42对接,换刀机械臂42用于完成刀具的切换操作。立柱3上设置有自动对刀装置,自动对刀装置包括激光扫描仪和探刀,激光扫描仪设置于立柱3上,探刀安装于刀具库41内。
这种结构设计,能够实现钻攻数控机床的自动换刀和对刀操作,减少了工人的劳动强度,采用自动对刀有效避免了因人为操作失误造成的刀具损坏或工件损坏的现象的出现。
优选地,X轴导轨11设置有用于驱动立柱3沿X轴方向移动的第一驱动电机13,Y轴导轨12设置有用于驱动转接板2沿Y轴方向移动的第二驱动电机14,Z轴升降导轨31设置有用于驱动机头机构5沿Z轴方向运动的第三驱动电机32。这种结构设计,通过第一驱动电机13、第二驱动电机14和第三驱动电机32实现单独控制和驱动,使钻攻数控机床于X轴、Y轴和Z轴上的灵活调节,提高了工件与刀具位置匹配的精确性,使刀具和工件之间不容易出现撞刀的现象。
优选地,底座1下端设置有多个支撑脚8,支撑脚8用于支撑底座1。这种结构设计,提高了整个机床的加工平稳性,保证了工件的加工质量。
本发明一种钻攻数控机床的工作原理:通过控制转接板2在Y轴导轨12上移动至指定位置,然后控制立柱3在X轴导轨11上移动至指定位置,使装夹在转盘7上的工件位于机头机构5的正下方,同时,换刀臂配合自动对刀装置,完成刀具的换刀操作,通过第三驱动电机32带动机头机构5下移到指定位置,由高速旋转的刀具实现对工件的表面加工处理,使其在小行程的范围内刚性强,对硬质材质的工件的加工有更好的加工效果,刀具库41可安装各种不同规格的刀具以满足各种加工要求,用于对多种材料的表面加工处理,比如玻璃、陶瓷等。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上述的具体实施方式,凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种钻攻数控机床,其特征在于:包括底座(1)、转接板(2)、呈T型结构的立柱(3)和刀库(4),其中,所述底座(1)上设置有Y轴导轨(12),所述转接板(2)套设于所述Y轴导轨(12)内且所述转接板(2)可沿Y轴方向滑动,所述底座(1)上设置有X轴导轨(11),所述立柱(3)套设于所述X轴导轨(11)上且所述立柱(3)可沿所述X轴方向滑动,所述立柱(3)上设置有Z轴升降导轨(31),所述Z轴升降导轨(31)上设置有机头机构(5),所述机头机构(5)可沿所述Z轴上下运动,所述刀库(4)固定安装于所述底座(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种钻攻数控机床,其特征在于:
所述立柱(3)一端设置有固定板(6),所述固定板(6)支撑所述立柱(3)呈V型结构。
3.根据权利要求1所述的一种钻攻数控机床,其特征在于:
所述转接板(2)上端设置有带旋转刻度的转盘(7),所述转盘(7)可拆卸安装于所述转接板(2)上。
4.根据权利要求1所述的一种钻攻数控机床,其特征在于:
所述机头机构(5)包括机头座(51)和刀头(52),所述刀头(52)可拆卸安装于所述机头座(51)的正下方,所述刀头(52)用于加工零件。
5.根据权利要求1所述的一种钻攻数控机床,其特征在于:
所述X轴导轨(11)、所述Y轴导轨(12)和所述Z轴升降导轨(31)内均设置有镶条,所述镶条用于调节配合间隙。
6.根据权利要求1所述的一种钻攻数控机床,其特征在于:
所述刀库(4)包括刀具库(41)和换刀机械臂(42),所述刀具库(41)包括刀盘组和第一旋转电机,所述刀盘组上设置有多种不同规格的刀具,所述第一旋转电机用于驱动所述刀盘组旋转,使所需刀具与换刀机械臂(42)对接,所述换刀机械臂(42)用于完成刀具的切换操作。
7.根据权利要求6所述的一种钻攻数控机床,其特征在于:
所述立柱(3)上设置有自动对刀装置,所述自动对刀装置包括激光扫描仪和探刀,所述激光扫描仪设置于所述立柱(3)上,所述探刀安装于所述刀具库(41)内。
8.根据权利要求1所述的一种钻攻数控机床,其特征在于:
所述X轴导轨(11)设置有用于驱动所述立柱(3)沿X轴方向移动的第一驱动电机(13),所述Y轴导轨(12)设置于用于驱动所述转接板(2)沿Y轴方向移动的第二驱动电机(14),所述Z轴升降导轨(31)设置有用于驱动所述机头机构(5)沿Z轴方向运动的第三驱动电机(32)。
9.根据权利要求1所述的一种钻攻数控机床,其特征在于:
所述底座(1)下端设置有多个支撑脚(8),所述所述支撑脚(8)用于支撑所述底座(1)。
10.根据权利要求1所述的一种钻攻数控机床,其特征在于:
所述刀库(4)与所述立柱(3)同轴设置。
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