CN117359028A - 一种数控冲床的四轴自动攻丝机构 - Google Patents

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樊明伟
胡连翠
黄俊琦
李春生
王金杰
王玲
朱瑞华
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Abstract

本申请涉及一种数控冲床的四轴自动攻丝机构，属于钢板加工的领域，其包括设置于机架上的步进电机，步进电机的输出轴上设置有螺杆，螺杆上连接有连接板，连接板上固定连接有套管，套管与螺杆螺纹连接，连接板的底部连接有定位板，连接板和定位板之间设置有多个驱动气缸，驱动气缸的活塞杆端部连接有电机座，电机座上连接有驱动电机，驱动电机上连接有攻丝刀头，所述驱动气缸和定位板之间设置有减振组件一，驱动气缸和连接板之间设置有减振组件二，减震组件一和减震组件二用于减少攻丝过程中产生的震动向机架传输。本申请具有减小攻丝机构产生的震动向机架传输，延长冲床上的零部件的使用寿命的效果。

Description

一种数控冲床的四轴自动攻丝机构
技术领域
本申请涉及钢板加工的领域，尤其是涉及一种数控冲床的四轴自动攻丝机构。
背景技术
数控冲床是数字控制冲床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使冲床动作并加工零件。
攻丝，指的是用一定的扭矩将丝锥旋入要钻的底孔中加工出内螺纹。“刚性攻丝”又称“同步进给攻丝”。在攻丝中选择适合的润滑剂很重要。
通常，会根据需要加工的产品，在数控冲床上安装不同数目的攻丝机构，攻丝机构安装于数控冲床后，由于攻丝的刀头在攻丝的工程中，当遇到加工的产品不均匀或者攻丝速度不稳定时，容易导致攻丝机构震动，如果震动无法进行消化缓解，仍由数控冲床来承受，不仅会对机床的零件造成损坏，还会损坏攻丝机构和数控冲床的连接处造成损坏。因此，在攻丝机构上设置减震结构是一个亟待解决的问题。
发明内容
为了减小攻丝机构产生的震动向机架传输，延长冲床上的零部件的使用寿命，本申请提供一种数控冲床的四轴自动攻丝机构。
本申请提供的数控冲床的四轴自动攻丝机构采用如下的技术方案：
一种数控冲床的四轴自动攻丝机构，包括设置于机架上的步进电机，步进电机的输出轴上设置有螺杆，螺杆上连接有连接板，连接板上固定连接有套管，套管与螺杆螺纹连接，连接板的底部连接有定位板，连接板和定位板之间设置有多个驱动气缸，驱动气缸的活塞杆端部连接有电机座，电机座上连接有驱动电机，驱动电机上连接有攻丝刀头，所述驱动气缸和定位板之间设置有减振组件一，驱动气缸和连接板之间设置有减振组件二，减震组件一和减震组件二用于减少攻丝过程中产生的震动向机架传输。
通过采用上述技术方案，攻丝刀头攻丝的工程中会产生震动，震动随着电机座传输至驱动气缸上，导致驱动气缸竖向震动，减震组件一和减震组件二能够消耗驱动气缸竖向方向的震动能量，进而减小震波沿驱动气缸向上传输，从而能够起到减小震波向机架传输，对攻丝机构起到减震的作用，减少攻丝机构对比机床的震动，进而减小震动对机床上的零件产生损坏。
可选的，所述减震组件一包括减震柱，每块连接块上开设有两个贯穿孔，减震柱的一端固定连接于定位板上，另一端延伸出贯穿孔并螺纹连接有螺母，减震柱上套设有减震弹簧，减震弹簧的两端分别抵接于定位板和连接块上。
通过采用上述技术方案，当攻丝刀头9工作过程中产生震动后，电机座带动连接块竖向震动，连接块压缩减震弹簧，减震弹簧发生形变能够消耗震波，进而减小震动沿驱动气缸向步进电机传递，减小震波对步进电机和机架之间的震动。
可选的，所述减震组件二包括固定连接于驱动气缸的缸体端部的定位柱，定位柱远离驱动气缸的一端固定连接有缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端与缸体固定，另一端固定连接于连接板上。
通过采用上述技术方案，当驱动气缸竖向运动的工程中，缓冲弹簧被压缩或拉伸，缓冲弹簧的形变能够消耗震动能量，进而减小震动向连接板和步进电机传输。
可选的，所述减震组件二还包括对称缓冲弹簧两侧的两个缓冲盒体，缓冲盒体固定连接于连接板上，缓冲盒体内转动连接有一根固定柱，固定柱上套设有扭簧，缓冲盒体上连接有当驱动气缸振动时，推动定位柱转动而带动扭簧舒张以消耗震动能量的推力组件。
通过采用上述技术方案，驱动组件竖向震动，能够带动推力组件推动固定柱转动，使扭簧舒张，扭簧舒张的阻力能够消耗振动能量，进一步实现减小震动。
可选的，所述推力组件包括滑移连接于缓冲盒体内的推板，推板延伸出缓冲盒体相对的一端固定连接有推杆，推板的中部开设有让位槽，固定柱经推板的让位槽内延伸至推板内，固定柱的顶部固定连接有圆盘，扭簧的一端固定连接于缓冲盒体上，另一端固定连接于圆盘上，圆盘的底部固定连接有推力柱，推板上开设有导向槽，导向槽垂直于让位槽设置，推力柱延伸至导向槽内且能在导向槽内滑动，推杆和定位柱之间设置有推动推杆沿缓冲盒体滑动的连接组件。
通过采用上述技术方案，当驱动气缸竖向振动的过程中，连接组件推动推杆滑动，进而带动推板向前滑动，推板滑动即能带动推力柱向前滑动，推力柱带动圆盘转动，圆盘带动固定柱转动进而带动扭簧舒张，扭簧的舒张能够消耗震动能量，进一步减小震波向上传输。
可选的，所述连接组件包括设置于定位柱外侧的推块，推块上开设有斜面一，斜面一由缓冲弹簧一侧向驱动气缸一侧向下倾斜；所述推块上抵接有顶杆，顶杆靠近推块的一端开设有斜面二，斜面二用于与斜面一抵接配合，顶杆远离斜面二的一端开设有两个斜面三 推杆靠近缓冲盒体的一侧开设有斜面四，斜面四用于与斜面三抵接配合。
通过采用上述技术方案，当驱动气缸因震动向连接板一侧滑动后，驱动气缸带动推块向上滑动，推块的斜面一推动顶杆向远离定位柱的方向滑动，顶杆的斜面三能够推动推杆向缓冲盒体内滑动，进而能够带动推动推板滑动以带动扭簧舒张，实现消耗震动能量。
可选的，所述缓冲盒体上开设有两个滑移槽，滑移槽沿顶杆的长度方向设置，顶杆对称的两侧固定连接有支撑杆，支撑杆滑移连接于滑移槽内。
通过采用上述技术方案，驱动气缸带动推块向上滑动，推块的斜面一推动顶杆向远离定位柱的方向滑动，支撑杆在滑移槽内滑动，对顶杆起到导向和支撑的作用，确保顶杆两端与推块和推杆抵接更紧密。
可选的，所述电机座和连接块之间可拆卸连接。
通过采用上述技术方案，便于将驱动电机和攻丝刀头取下，便于对驱动电机和攻丝刀头进行拆卸和安装。
可选的，所述连接块对称的两侧开设有凹槽，电机座上螺栓固定有安装板，安装板上固定连接有凸块，凸块用于插接于凹槽内，安装板延伸至连接块的位置螺纹连接有螺栓。
通过采用上述技术方案，安装板延伸至连接块的位置也螺纹连接有螺栓，从而将电机座和连接块固定，螺栓固定能够便于拆卸和安装。
附图说明
图1是自动攻丝机构安装于数控冲床上的整体结构示意图。
图2是自动攻丝机构安装于数控冲床上的剖视图。
图3是本申请实施例的整体结构示意图。
图4是为凸显减振组件二而作的结构示意图。
图5是为凸显减振组件二而作的爆炸图。
图6是图5的A部放大图。
图7是图5的B部放大图。
附图标记说明：1、机架；2、步进电机；20、螺杆；21、连接板；211、套管；22、通孔；23、导向柱；24、定位板；25、驱动气缸；26、连接块；261、凹槽；262、贯穿孔；27、电机座；271、安装板；272、凸块；28、驱动电机；29、减速机；291、攻丝刀头；3、减震组件一；31、减震柱；32、减震弹簧；4、减震组件二；41、定位柱；42、缓冲弹簧；43、推块；431、斜面一；44、顶杆；441、斜面二；442、斜面三；443、支撑杆；45、缓冲盒体；451、滑移槽；46、推板；461、推杆；462、斜面四；463、让位槽；464、导向槽；47、固定柱；471、圆盘；472、扭簧；473、推力柱。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种数控冲床的四轴自动攻丝机构。参照图1、图2和图3，一种数控冲床的四轴自动攻丝机构包括设置于机架1上的步进电机2，步进电机2的本体固定连接于机架1上，步进电机2的输出轴上固定连接有螺杆20，螺杆20的轴向竖直向下设置，螺杆20上连接有一块连接板21，连接板21垂直于螺杆20设置，连接板21的中部开设有通孔22，连接板21位于通孔22的位置固定连接有套管211，套管211套设与螺杆20上且与螺杆20螺纹连接，螺杆20穿过套筒211和连接板21的通过，即能将连接板21连接于螺杆20上，连接板21靠近两端的位置固定连接有导向柱23，连接板21设置于导向柱23的中间的位置处，导向柱23的轴向平行于螺杆20的轴向，导向柱23滑移连接于机架1上，导向柱23远离步进电机2的一端固定连接有定位板24，定位板24平行于连接板21设置，从而将连接板21和定位板24与螺杆20连接，步进电机2的正转或反转，能够推动连接板21竖向运动并带动定位板24竖向运动，导向柱23在机架1上滑动，使连接板21和定位板24滑动的过程中更稳定。
参照图3和图4，定位板24和连接板21之间设置有四个驱动气缸25，驱动气缸25的缸体连接于连接板21靠近定位板24一侧，驱动气缸25的活塞杆竖直向下设置且活塞杆的端部设置有连接块26，连接块26固定连接于驱动气缸25的活塞杆端部；连接块26上连接有电机座27，连接块26对称的两侧开设有凹槽261，电机座27上螺栓固定有安装板271，安装板271上固定连接有凸块272，凸块272用于插接于凹槽261内，安装板271延伸至连接块26的位置也螺纹连接有螺栓，从而将电机座27和连接块26固定；电机座27上固定连接有驱动电机28，驱动电机28的输出轴上连接有减速机29，减速机29的输出轴上连接有攻丝刀头291。
连接块26和定位板24之间设置有减震组件一3，驱动气缸25的缸体和连接板21的连接处设置有减震组件二4，减震组件一3和减震组件二4能够消耗攻丝刀头291工作产生的震动，进而减小攻丝机构和机架1之间的震动。减震组件一3包括减震柱31，每块连接块26上开设有两个贯穿孔262，减震柱31的一端固定连接于定位板24上，另一端延伸出贯穿孔262并套设有垫片，减震柱31延伸出连接块26的一端螺纹连接有螺母，减震柱31上套设有减震弹簧32，减震弹簧32的两端分别抵接于定位板24和连接块26上；当攻丝刀头291工作过程中产生震动后，电机座27带动连接块26竖向震动，连接块26压缩减震弹簧32，减震弹簧32发生形变能够消耗震波，进而减小震动沿驱动气缸25向步进电机2传递，减小震波对步进电机2和机架1之间的震动。
参展图5、图6和图7，减震组件二4包括固定连接于驱动气缸25的缸体端部的定位柱41，定位柱41远离驱动气缸25的一端固定连接有缓冲弹簧42，缓冲弹簧42的一端与缸体固定，另一端固定连接于连接板21上，当驱动气缸25竖向运动的工程中，缓冲弹簧42被压缩或拉伸，缓冲弹簧42的形变能够消耗震动能量，进而减小震动向连接板21和步进电机2传输。定位柱41的外侧壁对称设置推块43，推块43上开设有斜面一431，斜面一431由缓冲弹簧42一侧向驱动气缸25一侧向下倾斜；推块43上抵接有顶杆44，顶杆44靠近推块43的一端开设有斜面二441，斜面二441用于与斜面一431抵接配合，连接板21位于缓冲弹簧42的两侧分别设置有两个缓冲盒体45，缓冲盒体45相对的一侧敞口设置，缓冲盒体45上开设有两个滑移槽451，滑移槽451沿顶杆44的长度方向设置，顶杆44对称的两侧固定连接有支撑杆443，支撑杆443滑移连接于滑移槽451内，顶杆44远离斜面二441的一端开设有两个斜面三442；缓冲盒体45内滑移连接有推板46，推板46呈U型设置，推板46延伸出缓冲盒体45相对的一端固定连接有推杆461，推杆461靠近缓冲盒体45的一侧开设有斜面四462，斜面四462用于与斜面三442抵接配合；推板46的中部开设有让位槽463，缓冲盒体45内转动连接有一根固定柱47，固定柱47经推板46的让位槽463内延伸至推板46内，固定柱47的顶部固定连接有圆盘471，固定柱47上套设有扭簧472，扭簧472的一端固定连接于缓冲盒体45上，另一端固定连接于圆盘471上，圆盘471的底部固定连接有推力柱473，推板46上开设有导向槽464，导向槽464垂直于让位槽463设置，推力柱473延伸至导向槽464内且能在导向槽464内滑动。
当攻丝刀头291攻丝产生的震动经连接块26向上传输的过程中，震动推动连接块26竖向震动，连接块26竖向震动的过程中推动驱动气缸25挤压缓冲弹簧42，当驱动气缸25向上运动的过程中，驱动气缸25带动推块43向上运动，推块43上的斜面一431能够推动顶杆44向推杆461的方向滑动，顶杆44上的斜面三442能够推动推杆461向缓冲盒体45内滑动，进而带动推板46向前滑动，推板46滑动即能带动推力柱473向前滑动，推力柱473带动圆盘471转动，圆盘471带动固定柱47转动进而带动扭簧472舒张，扭簧472的舒张能够消耗震动能量，进一步减小震波向上传输。
本申请实施例一种数控冲床的四轴自动攻丝机构的实施原理为：需要对工件攻丝时，螺杆20伸长，使连接板21、定位板24、驱动气缸25以及驱动电机28向下运动至适当的位置，攻丝时，控制对应的驱动气缸25的活塞杆伸长，推动驱动电机28向下运动，攻丝刀头291对板材攻丝。
攻丝过程产生的震动经连接块26传递给驱动气缸25，驱动气缸25竖向震动，能够压缩减震弹簧32和缓冲弹簧42，减震弹簧32的压缩和舒张能够消耗震动能量，进而减小震动经驱动气缸25向上传输；同时，驱动气缸25竖向震动的过程中，驱动气缸25带动推块43向上运动，推块43上的斜面一431能够推动顶杆44向推杆461的方向滑动，顶杆44上的斜面三442能够推动推杆461向缓冲盒体45内滑动，进而带动推板46向前滑动，推板46滑动即能带动推力柱473向前滑动，推力柱473带动圆盘471转动，圆盘471带动固定柱47转动进而带动扭簧472舒张，扭簧472的舒张能够消耗震动能量，进一步减小震波向上传输。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种数控冲床的四轴自动攻丝机构，包括设置于机架(1)上的步进电机(2)，步进电机(2)的输出轴上设置有螺杆(20)，螺杆(20)上连接有连接板(21)，连接板(21)上固定连接有套管(211)，套管(211)与螺杆(20)螺纹连接，连接板(21)的底部连接有定位板(24)，连接板(21)和定位板(24)之间设置有多个驱动气缸(25)，驱动气缸(25)的活塞杆端部连接有电机座(27)，电机座(27)上连接有驱动电机(28)，驱动电机(28)上连接有攻丝刀头(291)，其特征在于：
所述驱动气缸(25)和定位板(24)之间设置有减振组件一，驱动气缸(25)和连接板(21)之间设置有减振组件二，减震组件一(3)和减震组件二(4)用于减少攻丝过程中产生的震动向机架(1)传输。
2.根据权利要求1所述的数控冲床的四轴自动攻丝机构，其特征在于：所述减震组件一(3)包括减震柱(31)，每块连接块(26)上开设有两个贯穿孔(262)，减震柱(31)的一端固定连接于定位板(24)上，另一端延伸出贯穿孔(262)并螺纹连接有螺母，减震柱(31)上套设有减震弹簧(32)，减震弹簧(32)的两端分别抵接于定位板(24)和连接块(26)上。
3.根据权利要求1所述的数控冲床的四轴自动攻丝机构，其特征在于：所述减震组件二(4)包括固定连接于驱动气缸(25)的缸体端部的定位柱(41)，定位柱(41)远离驱动气缸(25)的一端固定连接有缓冲弹簧(42)，缓冲弹簧(42)的一端与缸体固定，另一端固定连接于连接板(21)上。
4.根据权利要求3所述的数控冲床的四轴自动攻丝机构，其特征在于：所述减震组件二(4)还包括对称缓冲弹簧(42)两侧的两个缓冲盒体(45)，缓冲盒体(45)固定连接于连接板(21)上，缓冲盒体(45)内转动连接有一根固定柱(47)，固定柱(47)上套设有扭簧(472)，缓冲盒体(45)上连接有当驱动气缸(25)振动时，推动定位柱(41)转动而带动扭簧(472)舒张以消耗震动能量的推力组件。
5.根据权利要求4所述的数控冲床的四轴自动攻丝机构，其特征在于：所述推力组件包括滑移连接于缓冲盒体(45)内的推板(46)，推板(46)延伸出缓冲盒体(45)相对的一端固定连接有推杆(461)，推板(46)的中部开设有让位槽(463)，固定柱(47)经推板(46)的让位槽(463)内延伸至推板(46)内，固定柱(47)的顶部固定连接有圆盘(471)，扭簧(472)的一端固定连接于缓冲盒体(45)上，另一端固定连接于圆盘(471)上，圆盘(471)的底部固定连接有推力柱(473)，推板(46)上开设有导向槽(464)，导向槽(464)垂直于让位槽(463)设置，推力柱(473)延伸至导向槽(464)内且能在导向槽(464)内滑动，推杆(461)和定位柱(41)之间设置有推动推杆(461)沿缓冲盒体(45)滑动的连接组件。
6.根据权利要求5所述的数控冲床的四轴自动攻丝机构，其特征在于：所述连接组件包括设置于定位柱(41)外侧的推块(43)，推块(43)上开设有斜面一(431)，斜面一(431)由缓冲弹簧(42)一侧向驱动气缸(25)一侧向下倾斜；所述推块(43)上抵接有顶杆(44)，顶杆(44)靠近推块(43)的一端开设有斜面二(441)，斜面二(441)用于与斜面一(431)抵接配合，顶杆(44)远离斜面二(441)的一端开设有两个斜面三(442) 推杆(461)靠近缓冲盒体(45)的一侧开设有斜面四(462)，斜面四(462)用于与斜面三(442)抵接配合。
7.根据权利要求6所述的数控冲床的四轴自动攻丝机构，其特征在于：所述缓冲盒体(45)上开设有两个滑移槽(451)，滑移槽(451)沿顶杆(44)的长度方向设置，顶杆(44)对称的两侧固定连接有支撑杆(443)，支撑杆(443)滑移连接于滑移槽(451)内。
8.根据权利要求1所述的数控冲床的四轴自动攻丝机构，其特征在于：所述电机座(27)和连接块(26)之间可拆卸连接。
9.根据权利要求8所述的数控冲床的四轴自动攻丝机构，其特征在于：所述连接块(26)对称的两侧开设有凹槽(261)，电机座(27)上螺栓固定有安装板(271)，安装板(271)上固定连接有凸块(272)，凸块(272)用于插接于凹槽(261)内，安装板(271)延伸至连接块(26)的位置螺纹连接有螺栓。
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