CN114472978B - 钻孔机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种钻孔机，其具有：主轴；主轴电机；框架，其具有：具有基准面的直动引导支撑板、电机支撑部和具有第一冲头引导孔，配置于直动引导支撑板的前端，且具有比电机支撑部(11c)低的高度的冲头支撑板；配置在基准面上的直动引导件；具有螺母安装孔，能够沿着直动引导件往复，且具有与电机支撑部大致相同的高度的滑块；贯通第一冲头引导孔的冲头；进给丝杠，其具有：具有支撑于电机支撑部的后端和作为自由端的前端的丝杠轴、和紧固于螺母安装孔的螺母；以及与丝杠轴连接的进给电机。

Description

钻孔机
技术领域
本发明涉及一种钻孔机。
背景技术
已知有通过由电动机旋转而进退的工具对被加工物进行加工的电动加工装置(日本专利第3792451号公报)。以往的电动加工装置具有：中空的框架、冲头(压头、拉姆)、滚珠丝杠(滚珠螺杆)、直线轴承和螺杆支撑件(螺杆支撑体)。冲头可进退地保持在形成于框架的孔中，在前端部具有安装有工具并旋转的主轴。滚珠丝杠与冲头平行而可旋转地支撑于框架内。直线轴承具有导轨和滑块。导轨与冲头平行地固定于框架内。滑块可移动地支撑在导轨上。螺杆支撑件具有：固定部、卡止部和螺母部。固定部可进退地配置于框架内，且固定于滑块。卡止部卡止冲头的基端部。螺母部与滚珠丝杠螺合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制作简便，进给精度高的钻孔机。
本发明的第一侧面是一种钻孔机，具有：
主轴，上述主轴在水平方向上延伸；
主轴电机，上述主轴电机驱动上述主轴；
框架，上述框架为上部开放的箱状，具有：
直动引导支撑板，上述直动引导支撑板具有通过切削而制作成的基准面；
电机支撑部，上述电机支撑部配置于上述直动引导支撑板的后端；和
冲头支撑板，上述冲头支撑板具有第一冲头引导孔，配置在上述直动引导支撑板的前端，且具有比上述电机支撑部低的高度；
直动引导件，上述直动引导件配置在上述基准面上；
能够沿着上述直动引导件往复的滑块，上述滑块在上部具有螺母安装孔，下端部与上述直动引导件连接，且具有与上述电机支撑部大致相同的高度；
冲头，上述冲头贯通上述第一冲头引导孔，紧固于上述滑块的前表面；
进给丝杠，上述进给丝杠具有：
丝杠轴，上述丝杠轴具有支撑于上述电机支撑部的后端和作为自由端的前端，并且配置于上述冲头的上方；和
螺母，上述螺母紧固于上述螺母安装孔；以及
进给电机，上述进给电机固定于上述电机支撑部，与上述丝杠轴连接。
第一嵌合部以及第二嵌合部例如是圆筒面。第一嵌合部例如突出地配置于冲头支撑板的一个端部。第二嵌合部例如是配置于冲头引导件(滑枕导轨、桩锤导柱、外筒)的有底孔。
冲头连接于滑块的中央部。冲头支撑于第二冲头引导孔。
丝杠轴贯通电机支撑部。丝杠轴和进给电机的输出轴可以经由联轴器同轴地连接。
主轴也可以是中空结构。
花键轴以及花键孔与主轴同轴地配置。花键轴在主轴的内部延伸。花键轴贯通电机支撑部。花键轴和主轴电机的输出轴也可以经由联轴器同轴地连接。
滑块可以具有螺母安装孔。螺母安装孔可以相对于螺母具有足够的间隙地配置。
调整治具在将螺母紧固于滑块时安装于框架。调整治具以使丝杠轴与直动引导件变得平行的方式进行调整。
根据本发明，能够提供一种制作简便，进给精度高的钻孔机。
附图说明
图1是实施方式的钻孔机的立体图。
图2是实施方式的钻孔机的纵截面图。
图3是表示实施方式的钻孔机的调整方法的立体图。
图4是表示实施方式的钻孔机的调整方法的纵截面图。
符号说明
11 框架
15 直动引导件
17 滑块
19 进给丝杠
25 进给电机
27 冲头
31 主轴
33a 花键孔
33b 花键轴
41 主轴
具体实施方式
如图1以及图2所示，钻孔机10具有：框架11、直动引导件15、滑块17、进给丝杠19、轴承21、联轴器23、进给电机25、冲头27、主轴承29、主轴31和主轴电机41。
优选地，钻孔机10具有：花键33、轴承37、冲头引导件35、联轴器39、进给电机安装基座24、主轴电机安装基座40和调整治具45。
图2是由通过主轴31和进给丝杠19的中心轴的平面切断了的截面图。
框架11具有驱动室13。框架11是上部开放的箱状。框架11具有：直动引导支撑板11a、冲头支撑板11b、电机支撑部11c和侧板11d。为了方便，将驱动室13的开口称为上方，将冲头27的进给方向称为前方。
直动引导支撑板11a在上表面具有基准面11g。
冲头支撑板11b竖立配置在直动引导支撑板11a的一端(前端)。冲头支撑板11b具有第一嵌合部11e和第一冲头引导孔11f。第一嵌合部11e和第一冲头引导孔11f同轴。第一冲头引导孔11f例如是圆筒孔，且贯通冲头支撑板11b。第一嵌合部11e为圆筒，且设置于框架11的外表面。
电机支撑部11c为板状，竖立配置在直动引导支撑板11a的另一端(后端)。电机支撑部11c比冲头支撑板11b、侧板11d更靠上方突出。
侧板11d将直动引导支撑板11a、冲头支撑板11b以及电机支撑部11c连接。
框架11可以通过直动引导支撑板11a、冲头支撑板11b、电机支撑部11c和侧板11d一体地构成。
直动引导件15是所谓的直线引导件。直动引导件15具有导轨15a和引导块15b。导轨15a在驱动室13的内部固定在基准面11g上。导轨15a在前后延伸。引导块15b在导轨15a上往复。
滑块17为矩形状，具有花键通过孔17a和螺母安装孔17b。滑块17在下端部(第一端部)与引导块15b连接。滑块17具有与电机支撑部11c相同程度的高度。
花键通过孔17a配置在滑块17的下部，且前后地贯通滑块17。螺母安装孔17b配置在滑块17的上部(第二端部侧)，且前后地贯通滑块17。滑块17与引导块15b一体地移动。
冲头27插入于第一冲头引导孔11f，且紧固于滑块17的中央部。冲头27是中空的，例如为圆筒状。冲头27与导轨15a平行地配置。优选地，冲头27在第一冲头引导孔11f中滑动。
主轴31经由主轴承29支撑于冲头27。旋转工具(未图示)配置在主轴31的前端。旋转工具例如是钻头、丝锥。主轴31是中空结构。
花键33具有花键孔33a和花键轴33b。花键孔33a在主轴31的后端部与主轴31同轴地配置。花键轴33b经由轴承37支撑于电机支撑部11c。花键轴33b插入于花键孔33a。花键轴33b在主轴31的内部延伸。花键轴33b贯通电机支撑部11c，向电机支撑部11c的后方突出。
主轴电机安装基座40例如是中空棱柱状，可拆卸地配置于电机支撑部11c。主轴电机安装基座40的长度、与主轴电机41的嵌合、安装丝杠等的安装形状能够根据主轴电机41的安装形状而设计。
主轴电机41经由主轴电机安装基座40固定于电机支撑部11c。主轴电机41优选为伺服电机，是PM同步电机。主轴电机41的输出轴通过联轴器39与花键轴33b紧固。优选地，主轴电机41被数值控制。
另外，也可以省略花键33、花键通过孔17a、轴承37、联轴器39以及主轴电机安装基座40，将主轴电机41配置在冲头27的内部。在这种情况下，主轴电机41的输出轴可以与主轴31直接连接或者经由联轴器连接。主轴电机41的输出轴也可以与主轴31一体。
进给丝杠19具有丝杠轴19a和螺母19b。进给丝杠19优选为滚珠丝杠。进给丝杠19优选具有圆筒部19c。螺母19b紧固于螺母安装孔17b。丝杠轴19a与导轨15a平行地配置在冲头27的上方。丝杠轴19a的一端(后方端)经由轴承21支撑于电机支撑部11c。丝杠轴19a的另一端(前方端)为自由端。丝杠轴19a被悬臂支撑。丝杠轴19a的后端贯通电机支撑部11c，向电机支撑部11c的后方突出。螺母19b比螺母安装孔17b小。螺母19b和螺母安装孔17b之间也可以设置足够的间隙。圆筒部19c与丝杠轴19a同轴，配置在丝杠轴19a的前端。
进给电机安装基座24例如是中空棱柱状，可拆卸地配置于电机支撑部11c。进给电机安装基座24的长度、与进给电机25的嵌合、安装丝杠等的安装形状能够根据进给电机25的安装形状而设计。
进给电机25经由进给电机安装基座24固定于电机支撑部11c。进给电机25优选为伺服电机，是PM同步电机。进给电机25的输出轴通过联轴器23与丝杠轴19a紧固。优选地，进给电机25被数值控制。
冲头引导件35具有第二嵌合部35a和第二冲头引导孔35b。冲头引导件35配置在冲头支撑板11b的前方外侧。第二嵌合部35a为圆筒孔，优选地，与第一嵌合部11e间隙嵌合。第二冲头引导孔35b贯通冲头引导件35。优选地，第二冲头引导孔与冲头27滑动。
如图3以及图4所示，调整治具45具有：第三嵌合部45a、冲头通过孔45b和第四嵌合部14c。调整治具45可以具有基准面45d。第三嵌合部45a为圆筒孔，与第一嵌合部11e嵌合。冲头27通过冲头通过孔45b。优选地，冲头通过孔45b比冲头27大到冲头27能够以足够的间隙通过的程度。第四嵌合部14c为圆筒孔，与圆筒部19c嵌合。基准面45d与通过第三嵌合部45a和第四嵌合部14c各自的中心轴的平面平行。调整治具45也可以通过销定位于框架11。
调整治具45在将螺母19b紧固于螺母安装孔17b时，将丝杠轴19a保持为与导轨15a平行。在将冲头引导件35卸下的状态下，调整治具45安装于框架11。以基准面45d位于正确的位置的方式，调整调整治具45。在将螺母19b紧固于螺母安装孔17b之后，卸下调整治具45。并且，冲头引导件35安装于框架11。
以下，说明钻孔机10的使用方法。主轴电机41的旋转经由花键33传递至主轴31。当进给电机25旋转时，滑块17和冲头27经由进给丝杠19成为一体而进行进给。安装于主轴31的旋转工具对对象物进行加工。
钻孔机10也能够通过对进给和返回进行反向旋转来实施攻丝。
丝杠轴19a的前端为自由端。因此，冲头支撑板11b的高度能够低至与冲头引导件35的上表面相同程度的高度。基准面11g通过从与基准面11g垂直的方向放入工具(例如立铣刀)并进行切削来制作。冲头支撑板11b的高度较低，因此切削工具不易与冲头支撑板11b干涉，容易切削基准面11g。这是因为，在切削基准面11g时，能够缩短工具的突出量。若工具的突出量变大，则立铣刀等刀具容易通过切削阻力而挠曲，难以完美地精加工基准面11g。与此相对，通过减小工具的突出量，容易快速、高精度地切削基准面11g。
当丝杠轴19a的前端为自由端时，丝杠轴19a容易振动。但是，丝杠轴19a由紧固于滑块17的上端部的螺母19b支撑。另外，滑块17的下端由直动引导件15支撑。因此，即使丝杠轴19a的前端为自由端，附加于主轴31的进给精度的影响也较少。
实施方式的钻孔机10通过上述的结构，制造简便，并且能够较高地维持进给精度。
进给电机25设置在可拆卸的进给电机安装基座24上。因此，能够容易地变更为安装形状不同的进给电机25。
主轴电机41配置在框架11的外部。因此，主轴电机41能够容易地变更。进一步，主轴电机41设置在可拆卸的主轴电机安装基座40上。由此，能够容易地变更为安装形状不同的主轴电机41。
例如，若将主轴31沿水平方向设置，则当冲头27被向前方进给时，通过作用于冲头27的重力，冲头27的前端向下方倾斜。在此，第一嵌合部11e和第二嵌合部35a是间隙配合，因此冲头引导件35能够在上下、左右方向上移动嵌合的间隙量。因此，能够在冲头引导件35的移动限度内，调整冲头27的倾斜度。
滑块17支撑于直动引导件15。并且，冲头27由滑块17、第一冲头引导孔11f和第二冲头引导孔35b这三点支撑。由于冲头27由三点支撑，因此冲头27不易挠曲。
在丝杠轴19a上配置有圆筒部19c。因此，利用调整治具45能够容易地将丝杠轴19a调整为与导轨15a平行。
本发明不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变形，权利要求书所记载的技术思想所包含的技术事项全部成为本发明的对象。上述实施方式表示了适合的例子，但对于本领域技术人员来说，根据本说明书所公开的内容，能够实现各种代替例、修正例、变形例或改良例，这些包含在所附的权利要求书所记载的技术范围内。

Claims (12)

1.一种钻孔机，其特征在于，具备：
主轴(31)，所述主轴(31)在水平方向上延伸；
主轴电机(41)，所述主轴电机(41)驱动所述主轴(31)；
框架(11)，所述框架(11)为上部开放的箱状，具有：
直动引导支撑板(11a)，所述直动引导支撑板(11a)具有通过切削而制作成的基准面(11g)；
电机支撑部(11c)，所述电机支撑部(11c)配置于所述直动引导支撑板(11a)的后端；和
冲头支撑板(11b)，所述冲头支撑板(11b)具有第一冲头引导孔(11f)，配置在所述直动引导支撑板(11a)的前端，且具有比所述电机支撑部(11c)低的高度；
直动引导件(15)，所述直动引导件(15)配置在所述基准面(11g)上；
能够沿着所述直动引导件(15)往复的滑块(17)，所述滑块(17)在上部具有螺母安装孔(17b)，下端部与所述直动引导件(15)连接，且具有与所述电机支撑部(11c)大致相同的高度；
冲头(27)，所述冲头(27)贯通所述第一冲头引导孔(11f)，紧固于所述滑块(17)的前表面；
进给丝杠(19)，所述进给丝杠(19)具有：
丝杠轴(19a)，所述丝杠轴(19a)具有支撑于所述电机支撑部(11c)的后端和作为自由端的前端，并且配置于所述冲头(27)的上方；和
螺母(19b)，所述螺母(19b)紧固于所述螺母安装孔(17b)；以及
进给电机(25)，所述进给电机(25)固定于所述电机支撑部(11c)，与所述丝杠轴(19a)连接。
2.根据权利要求1所述的钻孔机，其特征在于，进一步具有：
第一嵌合部(11e)，所述第一嵌合部(11e)与所述第一冲头引导孔(11f)同轴地配置于所述冲头支撑板(11b)；和
冲头引导件(35)，所述冲头引导件(35)具有与所述第一嵌合部(11e)嵌合的第二嵌合部(35a)和与所述冲头(27)滑动的第二冲头引导孔(35b)，并且可拆卸地设置于所述冲头支撑板(11b)的前方外侧。
3.根据权利要求2所述的钻孔机，其特征在于，
所述第二嵌合部(35a)与所述第一嵌合部(11e)通过间隙配合而嵌合，
通过所述第一嵌合部(11e)和所述第二嵌合部(35a)的间隙调整所述冲头(27)的倾斜度。
4.根据权利要求2或3所述的钻孔机，其特征在于，
所述冲头支撑板(11b)具有与所述冲头引导件(35)大致相同的高度。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的钻孔机，其特征在于，
所述冲头(27)在所述第一冲头引导孔(11f)中滑动。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的钻孔机，其特征在于，
进一步具有可拆卸地配置于所述电机支撑部(11c)，固定有所述进给电机(25)的进给电机安装基座(24)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的钻孔机，其特征在于，
进一步具有轴支撑于所述电机支撑部(11c)的花键轴(33b)，
所述主轴(31)具有配置于所述主轴(31)的内部，与所述花键轴(33b)啮合的花键孔(33a)，
所述主轴电机(41)配置于所述电机支撑部(11c)，与所述花键轴(33b)连接，
所述滑块(17)具有所述花键轴(33b)贯通的花键通过孔(17a)。
8.根据权利要求7所述的钻孔机，其特征在于，
进一步具有可拆卸地配置于所述电机支撑部(11c)，固定有所述主轴电机(41)的主轴电机安装基座(40)。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的钻孔机，其特征在于，
所述进给丝杠(19)在所述丝杠轴(19a)的前端具有与所述丝杠轴(19a)同轴地配置，能够调整所述直动引导件(15)与所述丝杠轴(19a)的平行度的圆筒部(19c)。
10.根据权利要求1所述的钻孔机，其特征在于，
所述进给丝杠(19)在所述丝杠轴(19a)的前端具有与所述丝杠轴(19a)同轴地配置，能够调整所述直动引导件(15)与所述丝杠轴(19a)的平行度的圆筒部(19c)，
进一步具有：
第一嵌合部(11e)，所述第一嵌合部(11e)与所述第一冲头引导孔(11f)同轴地配置于所述冲头支撑板(11b)；和
调整治具(45)，所述调整治具(45)具有与所述第一嵌合部(11e)嵌合的第三嵌合部(45a)和与所述圆筒部(19c)嵌合的第四嵌合部(45c)。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的钻孔机，其特征在于，
所述冲头(27)在所述第一冲头引导孔(11f)中滑动。
12.根据权利要求2或3所述的钻孔机，其特征在于，
所述冲头(27)支撑于所述第二冲头引导孔(35b)。
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