CN120985342B - 一种数控镗钻一体机床及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数控镗钻一体机床，涉及机械加工技术领域，其包括承载座、导轨机构、刀具机构和连接机构；承载座设置在机床上且中心与主轴头对应，连接机构连接导轨机构以使得镗刀组件或钻刀组件运动至通孔处以进行换刀。本发明具有的优点为承载座与主轴头为同轴圆心，因此在进行换刀或者取刀时，主轴头只需自转完成换刀，整体无需运动，以确保主轴头的中心轴与工件对应，如此可减少因为换刀而导致二次误差。其次，由于通孔和主轴头为同轴关系，在进行换刀或者取刀时，不会对主轴头或者刀具机构造成磨损。本发明还公开一种数控镗钻一体机床的控制系统。

Description

一种数控镗钻一体机床及其控制系统

技术领域

本发明涉及智能机床技术领域，具体而言，涉及一种数控镗钻一体机床及其控制系统。

背景技术

工件需对其进行加工才能使用，通常的加工器具为钻刀和镗刀等等，越是高要求的机械，对于机械配件的误差要求越小。其中，钻刀先将机械配件开孔，此时误差较大，为了缩小误差会使用镗刀对机械配件进一步加工，从而减少误差。

专利申请号为“CN202311757868.1”的中国发明专利公开了“一种铣钻镗多位一体化加工中心，包括安装调节台、电动液压推杆、转动支撑臂、固定支撑安装架、第一电动机、固定支撑装置和锁死调节装置,锁死调节装置设置在固定支撑装置上，固定支撑安装架对称设置在锁死调节装置的一侧，第一电动机固定连接在固定支撑安装架的底端，转动支撑臂转动连接在固定支撑安装架上，且第一电动机的上端与转动支撑臂固定连接，电动液压推杆固定安装在转动支撑臂上。”

但是在实际使用的情况下更换镗刀或钻刀的步骤仍然繁琐，启动转动支撑臂上安装的安装调节台，使得安装调节台以及安装调节台上固定安装的设备升起，启动第一电动机能够带动转动支撑臂在固定支撑安装架上转动摆动，以调节安装调节台以及其上设备的使用位置，安装调节台在切换钻孔和铣削镗削设备时，还涉及到钻头与器械配件对准的问题，分步作业导致重复定位误差。

专利申请号为“CN201721777940.7”的中国实用新型专利公开了“一种自动钻镗一体机，底座顶端的中央位置设置有支撑座，所述支撑座上表面的后方设置有支柱，支柱的顶端设置有液压装置，所述支撑座的上表面的前端设置有安装座，所述支撑座的顶端设置有两组液压缸，且两组液压缸分别位于安装座的前后两端，两组所述液压缸的输出端顶部对称连接有两组第二夹持器，通过设置第一、第二夹持器对工件进行夹持，通过设置液压装置对工件进行夹紧工作，通过设置镗头，对工件进行镗孔工作，通过设置钻杆对工件进行钻孔工作，本实用新型钻孔、镗孔一次性完成，有效减轻工人的劳动强度，使用简单，有效提高其工作效率。”

在对机械配件加工时，钻头所钻出来的钻孔精密度较低，因此通常是先用钻头开孔再用镗头进行精细操作，而这种情况则需要二次定位工件和主轴头，二次定位会产生较大的误差，从而导致工件不符合规定标准。

综上所述，需要开发或者改进一种更为简便实用的数控镗钻一体机床。

发明内容

基于此，为了解决上述背景中的问题，本发明提供了一种数控镗钻一体机床及其控制系统，其具体技术方案如下:

一种数控镗钻一体机床包括承载座、导轨机构、刀具机构和连接机构；

所述承载座朝向工件夹持器的一侧为上部，承载座上部中心位置开设有贯穿所述承载座的通孔，上部的中心位置还开设有所述避让槽，所述主轴头可依次穿过通孔和避让槽，所述承载座上部还开设有两条呈十字形交叉于避让槽的条形槽，分别为第一条形槽a和第二条形槽b，所述承载座背向工件夹持器的另一侧为下部，承载座下部与所述工件加工器轴向活动连接；

所述导轨机构包括固定安装在第一条形槽内的第一导轨组件和固定安装在第二条形槽的第二导轨组件，所述第一导轨组件于所述避让槽处隔断成两部分，所述第二导轨组件均于所述避让槽处隔断成两部分；

所述刀具机构包括滑动设置在第一导轨组件上的镗刀组件和滑动设置在第二导轨组件上的钻刀组件;

连接机构包括设置在承载座上的第一转动组件和第二转动组件，所述第一转动组件和第二转动组件在避让槽内转动二者沿方向一转动，用以连接隔断的两部分，二者沿方向二转动，用以连接第二导轨组件隔断的两部分。

在一些实施例中，所述避让槽的直径大于所述条形槽宽度。

在一些实施例中，所述第一导轨组件包括第一轨道和第二轨道，所述第一轨道安装在第一条形槽a的一侧壁上，第二轨道安装在第一条形槽a的另一相对侧壁上；

所述第二导轨组件包括第三轨道和第四轨道，所述第三轨道安装在第二条形槽b的一侧壁上，所述第四轨道安装在第二条形槽b的另一相对侧壁上；

所述第一轨道和第二轨道于高度方向上错位设置，所述第三轨道和第四轨道于高度方向上错位设置；

所述第一轨道和第三轨道位于同一水平面上，所述第二轨道和第四轨道位于同一水平面上。

在一些实施例中，所述避让槽的侧壁上开设有第一安置槽和第二安置槽；

所述第一转动组件包括第一齿条导向件、第一驱动电机和第一共轨件，所述第一齿条导向件安置于所述第一安置槽内，所述第一驱动电机的第一驱动端与第一齿条导向件啮合，所述第一驱动电机的第二驱动端与所述第一共轨件一端的底部活动连接，所述第一驱动电机驱动所述第一共轨件沿方向一转动，用以连接所述第一轨道；所述第一驱动电机驱动所述第一共轨件沿方向二转动，用以连接所述第三轨道；

所述第二转动组件包括第二齿条导向件、第二驱动电机和第二共轨件，所述第二齿条导向件安置于所述第二安置槽内，所述第二驱动电机的第三驱动端与所述第二齿条导向件啮合，所述第二驱动电机的第四驱动端与所述第二共轨件一端的底部活动连接，所述第二驱动电机驱动所述第二共轨件沿方向一转动，用以连接所述第二轨道；所述第二驱动电机（422）驱动所述第二共轨件（423）沿方向二转动，用以连接所述第四轨道。

在一些实施例中，所述第一齿条导向件内凹形成第一导向槽，齿条设置在所述第一导向槽的一侧壁，第一导向槽沿所述第一齿条导向件长度方向上开设，所述第一驱动电机沿着所述第一导向槽运动；

所述第二齿条导向件内凹形成第二导向槽，齿条设置在所述第二齿条导向件的一侧壁，所述第二导向槽沿所述第二齿条导向件长度方向上开设，所述第二驱动电机沿着所述第二导向槽运动。

在一些实施例中，所述第一齿条导向件朝所述通孔方向延伸至所述通孔边缘，所述第二齿条导向件朝所述通孔方向延伸至所述通孔边缘；

在一些实施例中，所述镗刀组件包括第一夹持器和镗刀件；

所述第一夹持器呈L形折板状，且两个端部分别设有与所述第一导轨组件适配的第一导轮，顶部开设有呈筒状的第一卡件，所述第一卡件贯穿第一夹持器的板体，所述镗刀件的中部可拆卸套设在所述第一卡件上，两端分别从所述第一卡件伸出，所述镗刀件的一端为插入端，正对所述主轴头的安装部，二者插接配合;

所述钻刀组件包括第二夹持器和钻刀件，所述第二夹持器呈L形折板状，且两个端部分别设有与所述第二导轨组件适配的第二导轮，顶部开设有呈筒状的第二卡件，所述第二卡件贯穿所述第二夹持器的板体，所述钻刀件的中部可拆卸套设在所述第二卡件内，两端分别从所述第二卡件伸出，所述钻刀件的一端为插入端，正对所述主轴头的安装部，二者插接配合。

在一些实施例中，还包括两个夹持杆，分别伸缩设置在所述避让槽的相对侧壁内，所述夹持杆能朝向所述通孔方向伸缩运动，所述第一夹持器顶部还开设有与所述夹持杆适配的第一定位孔，所述夹持杆能够从所述避让槽的相对侧壁上伸出并插入所述第一定位孔。

在一些实施例中，还包括伸缩机构，所述伸缩机构具有多个，多个所述伸缩机构的工作端与所述承载座固定连接，多个所述伸缩机构的侧面与所述工件加工器固定连接，以驱动所述承载座朝向或背向相对所述主轴头运动。

一种数控镗钻一体机床的控制系统，包括所述的一种数控镗钻一体机床所有技术特征和中控组件，所述中控组件与承载座电连接，其控制流程包括如下步骤：

S1主轴头取钻刀，控制所述连接机构转动以连接所述第二导轨组件，控制所述钻刀组件运动至所述通孔处，控制所述承载座朝向所述主轴头运动，所述钻刀件插入所述主轴头安装部，以完成取刀；

S2钻刀加工，控制所述承载座远离所述工件加工器，第二夹持器运动至所述第二导轨组件的一侧，控制所述连接机构复位，所述承载座朝向所述工件加工器运动，直至钻刀件从通孔处穿过对工件加工；

S3主轴头放钻刀，控制所述承载座远离所述工件加工器，所述连接机构连接所述第二导轨组件，所述第二夹持器运动至通孔处，控制承载座朝向工件加工器运动，所述钻刀件插入第二夹持器的第二卡件中卡接固定，然后控制所述承载座远离工件加工器运动，直至所述钻刀件完全从所述主轴头拔出，然后所述钻刀组件运动至第二导轨组件的一侧，连接机构复位；

S4主轴头取镗刀，控制所述承载座远离工件加工器，连接机构连接第一导轨组件，所述镗刀组件运动至通孔处，控制承载座朝向工件加工器运动，所述镗刀件插入主轴头中；

S5镗刀加工，控制所述承载座远离工件加工器运动，第一夹持器运动至第一导轨组件的一侧，控制所述承载座朝向工件加工器运动，连接机构复位，镗刀件穿过通孔对工件加工；

S6主轴头放镗刀，当加工完成后，控制所述承载座远离工件加工器运动，连接机构连接第一导轨组件，第一夹持器运动至通孔处，控制所述承载座朝向所述工件加工器运动，镗刀件插入第一夹持器中，再控制所述承载座远离所述工件加工器运动，所述镗刀组件运动至第一导轨组件的一侧。

本方案的有益效果为：连接机构可连接第一导轨组件或第二导轨组件，使得镗刀组件或钻刀组件运动至通孔处，以供主轴头进行换刀或者取刀，而由于通孔设置在承载座的中心，承载座与工件加工器的主轴头为同轴圆心，因此在进行换刀或者取刀时，主轴头只需自转完成换刀，整体无需运动，以确保主轴头的中心轴与工件对应，如此可减少因换刀而导致出现二次误差。

其次，由于通孔和主轴头为同同轴关系，在进行换刀或者取刀时，不会对工件加工器的主轴头或者刀具机构造成非必要磨损。

最后，由于承载座是直接设置在工件加工器上，因此占用空间小。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明一实施例所述的数控镗钻一体机床的结构示意图；

图2是图1中A处放大图；

图3是本发明一实施例所述的承载座的结构示意图；

图4是本发明一实施例所述的承载座、连接机构、刀具机构和导轨机构的结构示意图；

图5是图4中B处放大图；

图6是本发明一实施例所述承载座、连接机构、刀具机构和导轨机构另一视角的结构示意图；

图7A是本发明一实施例所述的钻刀组件与主轴头的结构示意图；

图7B是本发明一实施例所述的钻刀组件与主轴头的结构示意图；

图8A是本发明一实施例所述的镗刀组件的结构示意图；

图8B是本发明一实施例所述的钻刀组件的结构示意图；

图9A是本发明一实施例所述的第一转动组件的结构示意图；

图9B是本发明一实施例所述的第二转动组件的结构示意图；

图10是本发明一实施例所述的数控镗钻一体机床工作加工的结构示意图；

图11是本发明一实施例所述的数控镗钻一体机床的系统控制流程图。

附图标记说明：

100-横向滑轨；200-工件加工器；300-工件夹持器300；400-主轴头；1-承载座；11-避让槽；111-第一安置槽；112-第二安置槽；113-夹持杆；114-通孔；12-条形槽；2-导轨机构；21-第一导轨组件；211-第一轨道；212-第二轨道；22-第二导轨组件；221-第三轨道；222-第四轨道；3-刀具机构；31-镗刀组件；311-第一夹持器；312-镗刀；313-第一卡件；314-第一导轮；315-第一定位孔；32-钻刀组件；321-第二夹持器；322-钻刀件；323-第二卡件；324-第二导轮；325-第二定位孔；4-连接机构；41-第一转动组件；411-第一齿条导向件；4111-第一导向槽；412-第一驱动电机；413-第一共轨件；42-第二转动组件；421-第二齿条导向件；4211-第二导向槽；422-第二驱动电机；423-第二共轨件；5-伸缩机构。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“ 固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“ 连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“ 垂直的”、“ 水平的”、“左”、“ 右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“ 及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“ 第一”、“ 第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

实施例一

如图1~2所示，本发明一实施例中的一种数控镗钻一体机床包括横向滑轨100、工件加工器200、工件夹持器300和承载座1，工件加工器200和工件夹持器300滑动设置在横向滑轨100的两端；工件加工器200面向工件夹持器300的一面上设有主轴头400，两侧面设有伸缩机构5；伸缩机构5的工作端朝向工件夹持器300，承载座1与伸缩机构5的工作端固定连接。

其中，承载座1上还装配有导轨机构2、刀具机构3和连接机构4。

如图1~图3所示，承载座1呈圆盘形，承载座1朝向工件夹持器300的一侧为上部，承载座1的上部中心位置开设有贯穿承载座1的通孔114，且上部的中心位置开设有圆形的避让槽11，主轴头400可依次穿过通孔114和避让槽11。即承载座1正对主轴头400，主轴头400与通孔114保持正对，因此在主轴头400换刀时无需重新进行定位，可减少因为换刀而导致二次误差。且由于换刀过程均为轴向换刀，因此不会出现偏斜的力以刮擦磨损主轴头400和刀具。

承载座1上部还开设有两条呈十字形交叉于避让槽11的条形槽12，分别为第一条形槽12a和第二条形槽12b。第一条形槽12a、第二条形槽12b和避让槽11相互连通。承载座1背向工件夹持器300的另一侧为下部，承载座1的下部与设置在工件加工器200上的伸缩机构5的工作端固定连接，伸缩机构5驱动承载座1朝向或背向工件加工器200运动。

如图3~6所示，导轨机构2包括固定安装在第一条形槽12a内的第一导轨组件21和固定安装在第二条形槽12b的第二导轨组件22，第一导轨组件21和第二导轨组件22均分别于避让槽11处隔断，构成位于避让槽11两侧的部分。

第一导轨组件21包括第一轨道211和第二轨道212，第一轨道211安装在第一条形槽12a的一侧壁上，第二轨道212安装在第一条形槽12a的另一相对侧壁上；第二导轨组件22包括第三轨道221和第四轨道222，第三轨道221和第二条形槽12b的一侧壁上，第四轨道222安装在第二条形槽12b的另一相对侧壁上；

第一轨道211和第二轨道212于高度方向上错位设置，第三轨道221和第四轨道222于高度方向上错位设置。其中，第一轨道211和第三轨道221位于同一水平面上，第二轨道212和第四轨道222位于同一水平面上。进一步的，第二轨道212和第四轨道222于竖直方向上高于第一轨道211和第三轨道221。由于第一轨道211和第二轨道212于避让槽11位置隔断，第三轨道221和第四轨道222于避让槽11位置隔断，因此在通过连接机构4连接被隔断的第一轨道211、第二轨道212、第三轨道221和第四轨道222时，需错位设置第一轨道211、第二轨道212、第三轨道221和第四轨道222之间的竖直方向高度，以避免连接机构4发生碰撞。

避让槽11的直径大于第一条形槽12a和第二条形槽12b的宽度。第一轨道211、第二轨道212、第三轨道221和第四轨道222四者的中心轴线延长交汇处位于避让槽11上，连接机构4于第一轨道211、第二轨道212、第三轨道221和第四轨道222四者的中心轴线延长交汇处转动以连接第一轨道211、第二轨道212、第三轨道221和第四轨道222。

如图3所示，进一步的，第一条形槽12a两对侧壁内凹设置，第一条形槽12a两对侧壁内凹大小与第一轨道211和第二轨道212适配，第一轨道211和第二轨道212均设置在第一条形槽12a的两对侧壁内凹槽内；第二条形槽12b两对侧壁内凹设置，第三轨道221和第四轨道222设置在第二条形槽12b的两对侧壁内凹槽内，第二条形槽12b两对侧壁内凹大小与第三轨道221和第四轨道222适配。可使得第一轨道211、第二轨道212、第三轨道221和第四轨道222四者的中心轴线延长交汇处位置远离通孔114，以避免连接机构4与主轴头400伸入通孔114时发生碰撞。

如图4、图7和图8所示，刀具机构3包括镗刀组件31和钻刀组件32，镗刀组件31包括第一夹持器311和镗刀件312；

第一夹持器311呈L形折板状，且端部的两侧设有与第一导轨组件21适配的第一导轮314，顶部开设有呈筒状的第一卡件313，该第一卡件313贯穿第一夹持器311的板体，镗刀件312的中部可拆卸套设在第一卡件313上，两端从第一卡件313伸出，镗刀件312的插入端正对主轴头400的安装部。承载座1朝向主轴头400运动，当伸缩机构5驱动承载座1朝向主轴头400运动时，主轴头400依次通过通孔114、避让槽11，直至主轴头400的安装部凹口卡接镗刀件312，通过主轴头400自身旋转以及配合伸缩机构5驱动承载座1背向主轴头400移动，将镗刀件312从第一卡件313上取下。

钻刀组件32包括第二夹持器321和钻刀件322，第二夹持器321呈L形折板状，且端部的两侧设有与第二导轨组件22适配的第二导轮324，顶部开设有呈筒状的第二卡件323，该第二卡件323贯穿第二夹持器321的板体，钻刀件322的中部可拆卸套设在第二卡件323上，两端从第二卡件323伸出，钻刀件322的插入端正对主轴头400的安装部。承载座1朝向主轴头400运动，当伸缩机构5驱动承载座1朝向主轴头400运动时，主轴头400依次通过通孔114、避让槽11，直至主轴头400的安装部凹口卡接钻刀件322，通过主轴头400自身旋转以及配合伸缩机构5驱动承载座1背向主轴头400移动，将钻刀件322从第二卡件323上取下。

如图8所示，第一卡件313和第二卡件323向主轴头400安装刀具的工作原理相同，以第一卡件313为例，承载座1将向主轴头400靠近，直至镗刀件312的插入端插入主轴头400卡接后，主轴头400正转以将镗刀件312从第一夹持器311拆卸，然后承载座1将远离机床运动，直至镗刀件312完全脱离第一夹持器311。然后第一夹持器311沿第一导轨组件21复位至第一条形槽12a的一端处。

其中，第一导轮314设有螺纹（图中螺纹未画出），其两端的内直径大于中部的内直径。第一导轮314的两端与第一轨道211螺纹连接，中部与设置在第一夹持器311上的驱动电机的驱动端蜗轮蜗杆连接（图未示出），第一夹持器311另一端的第一导轮314同样设置，两驱动电机分别设置在L形设置的第一夹持器311的两外侧壁。当两驱动电机分别驱动两第一导轮314转动时，第一夹持器311沿着第一轨道211和第二轨道212移动。

如图3所示，避让槽11的相对侧壁开设有第一安置槽111和第二安置槽112。

如图5、图9所示，连接机构4包括第一转动组件41和第二转动组件42，第一转动组件41包括第一齿条导向件411、第一驱动电机412和第一共轨件413，第一齿条导向件411安置于第一安置槽111内，第一齿条导向件411内凹设置，齿条设置在第一齿条导向件411内凹的一侧，第一齿条导向件411内凹底部沿第一齿条导向件411长度方向上开设有第一导向槽4111。第一驱动电机412的第一驱动端与第一齿条导向件411的齿条啮合，并驱动第一驱动电机412沿着第一导向槽4111运动，第一驱动电机412的第二驱动端与第一共轨件413一端底部活动连接，以驱动第一共轨件413转动。第一共轨件413与第一轨道211和第三轨道221位于同一水平面上，第一齿条导向件411朝通孔114方向延伸至通孔114边缘，以供第一共轨件413连接第一轨道211或第三轨道221。第一驱动电机412驱动第一共轨件413沿方向一转动，用以连接第一轨道211；第一驱动电机412驱动第一共轨件413沿方向二转动，用以连接第三轨道221。

具体的，方向一指的是第一驱动电机412顺时针驱动第一共轨件413转动，以连接第一轨道211，即方向一为顺时针转动方向。反向二是指第一驱动电机412逆时针驱动第一共轨件413转动，以连接第三轨道221，即反向二为逆时针转动方向。

第一共轨件413的两端呈正反倾斜设置，第一轨道211和第三轨道221的隔断两端部分别呈正反倾斜设置，且与第一共轨件413的两端适配。第一共轨件413的长度与第一轨道211或第三轨道221隔断开的长度一致。进一步的，当第一驱动电机412运动至第一轨道211和第三轨道221中心轴线延长对接处时，第一共轨件413与第一驱动电机412的连接处与之重合。

第二转动组件42包括第二齿条导向件421、第二驱动电机422和第二共轨件423，第二齿条导向件421安置于第一安置槽111内，第二齿条导向件421内凹设置，齿条设置在第二齿条导向件421内凹的一侧，第二齿条导向件421内凹底部沿第二齿条导向件421长度方向上开设有第二导向槽4211。第二驱动电机422的第三驱动端与第二齿条导向件421的齿条啮合并驱动第二驱动电机422沿着第二导向槽4211运动，第二驱动电机422的第四驱动端与第二共轨件423一端底部活动连接，以驱动第二共轨件423转动。第二共轨件423与第二轨道212和第四轨道222位于同一水平面上，第二齿条导向件421朝通孔114方向延伸至通孔114边缘，以供第二共轨件423连接第一轨道211或第三轨道221。第二驱动电机422驱动所述第二共轨件423沿方向一转动，用以连接所述第二轨道212；所述第二驱动电机422驱动所述第二共轨件423沿方向二转动，用以连接所述第四轨道222。

第二共轨件423的两端呈正反倾斜设置，第二轨道212和第四轨道222的隔断两端部分别呈正反倾斜设置，且与第二共轨件423的两端适配。第二共轨件423的长度与第二轨道212或第四轨道222隔断开的长度一致。进一步的，当第一驱动电机412运动至第一轨道211和第三轨道221中心轴线延长对接处时，第一共轨件413与第一驱动电机412的连接处与之重合。

第一转动组件41和第二转动组件42相同设置，具体操作以连接第一轨道211为例，第一驱动电机412带着第一共轨件413于第一安置槽中沿着第一齿条导向件411运动至第一齿条导向件411的端部，然后第一驱动电机412驱动第一共轨件413转动至与第一轨道211平行，第一驱动电机412带着第一共轨件413沿着第一齿条导向件411运动至第一轨道211和第三轨道221中心轴线延长对接处，以连接第一轨道211。

如图1和图10所示，伸缩机构5为气压式伸缩机，其工作端与承载座1的下部连接，以驱动承载座朝向或背向工件加工器200做轴向运动，即伸缩机构5可以是多种设置方式，无论是哪种设置方式均可使得工件加工器200朝向或背向工件加工器200轴向运动。

实施例二

如图3~5所示，与实施例一的区别在于，还包括至少两个夹持杆113，分别伸缩设置在避让槽11的相对侧壁内，夹持杆113朝向通孔114伸缩。第一夹持器311顶部还开设有与夹持杆113适配的第一定位孔315，同时夹持杆113从避让槽11的相对侧壁上伸出并插入第一定位孔315，提高主轴头400卡接镗刀件312的稳定性，避免晃动，当主轴头400安装镗刀件312完毕后，夹持杆113复位，然后伸缩机构5抬高承载座1，使得镗刀件312脱离第一夹持器311。

第二夹持器321顶部还开设有与夹持杆113适配的第二定位孔325，第二夹持器321与第一夹持器311工作原理相同，即在钻刀组件32的换刀工序中，第二定位孔325的与夹持杆113抵接，便于主轴头400稳定换刀。

其中夹持杆113的伸缩方式可以是多种，例如齿条齿轮、伸缩机和绳轮等结构，只需确保夹持杆113伸缩以抵接第一定位孔315或第二定位孔325即可。

实施例三

与实施例一的区别在于，第一共轨件413的长度少于第一轨道211或第三轨道221隔断开的长度，第一共轨件413在连接第一轨道211或第三轨道221时，第一共轨件413的两端与第一轨道211或第三轨道221之间具有间隙。第一共轨件413的长度少于第一轨道211或第三轨道221隔断开的长度，第一共轨件413转动连接第一轨道211或第三轨道221，以避免第一共轨件413转动时与第一轨道211或第三轨道221发生碰撞。由于第一夹持器311的第一导轮314设有螺纹为外螺纹，第一共轨件413内设有与第一轨道211适配的内螺纹，且第一轨道211与第一共轨件413连接时，二者内设有的内螺纹同样连接，以便于第一导轮314从第一轨道211运动至第一共轨件413上，使得第一夹持器311需运动至通孔114处，以配合主轴头400进行换刀或取刀。具体的，第一夹持器311在经过第一轨道211和第一共轨件413的连接处时，第一导轮314的一端先运动至第一共轨件413上，第一导轮314的另一端位于第一轨道211中，随着第一导轮314的另一端也运动至第一共轨件413时，第一夹持器311位于第一共轨件413上。

第二共轨件423与第一共轨件413为相同设置，第二轨道212和第四轨道222与第一轨道211和第三轨道221为相同设置，因此不再阐述第二共轨件423和第二导轮324之间的运动方式。

实施例四

与实施例一的区别在于，承载座1呈板状设置，承载座1的形状不影响主轴头400从承载座1上取刀。

实施例五

如图10~11所示，数控镗钻一体机床的控制系统的加工流程为：

S1主轴头400取钻刀，控制连接机构4转动以连接第二导轨组件22，控制钻刀组件32运动至通孔114处，控制承载座1朝向主轴头400的工作端，钻刀件322插入主轴头400安装部，以完成取刀。

S2钻刀加工，控制承载座1远离工件加工器200，第二夹持器321运动至第二导轨组件22的一侧，控制连接机构4复位，承载座1朝向工件加工器200运动，直至钻刀件322从通孔114处穿过，完成加工过程。

S3主轴头400放钻刀，控制承载座1远离工件加工器200，连接机构4连接第二导轨组件22，第二夹持器运动至通孔114处，控制承载座1朝向工件加工器200运动，钻刀件322插入第二夹持器321的第二卡件323中卡接固定，控制承载座1远离工件加工器200运动，直至钻刀件322完全从主轴头400拔出，然后钻刀组件32运动至第二导轨组件22的一侧，连接机构4复位。

S4主轴头400取镗刀，控制承载座1远离工件加工器200，连接机构4连接第一导轨组件21，镗刀组件31运动至通孔114处，控制承载座1朝向工件加工器200运动，镗刀件312插入主轴头400中。

S5镗刀加工，控制承载座1远离工件加工器200运动，第一夹持器311运动至第一导轨组件21的一侧，控制承载座1朝向工件加工器200运动，连接机构4复位，镗刀件312穿过通孔114对工件加工。

S6主轴头400放镗刀，当加工完成后，控制承载座1远离工件加工器200运动，连接机构4连接第一导轨组件21，第一夹持器311运动至通孔114处，控制承载座1朝向工件加工器200运动，镗刀件312插入第一夹持器311中，再控制承载座1远离工件加工器200运动，镗刀组件31运动至第一导轨组件21的一侧。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种数控镗钻一体机床，包括横向滑轨（100）、工件加工器（200）和工件夹持器（300），所述工件加工器（200）和所述工件夹持器（300）滑动设置在所述横向滑轨（100）的两端；所述工件加工器（200）面向所述工件夹持器（300）的一面上设有主轴头（400），其特征在于，还包括承载座（1）、导轨机构（2）、刀具机构（3）和连接机构（4）；

所述承载座（1）朝向工件夹持器（300）的一侧为上部，承载座（1）上部中心位置开设有贯穿所述承载座（1）的通孔（114），上部的中心位置还开设有避让槽（11），所述主轴头（400）可依次穿过通孔（114）和避让槽（11），所述承载座（1）上部还开设有两条呈十字形交叉于避让槽（11）的条形槽（12），分别为第一条形槽（12a）和第二条形槽（12b）；所述承载座（1）背向工件夹持器（300）的另一侧为下部，承载座（1）下部与所述工件加工器（200）轴向活动连接；

所述导轨机构（2）包括固定安装在第一条形槽（12a）内的第一导轨组件（21）和固定安装在第二条形槽（12b）的第二导轨组件（22），所述第一导轨组件（21）于所述避让槽（11）处隔断成两部分，所述第二导轨组件（22）均于所述避让槽（11）处隔断成两部分；

所述刀具机构（3）包括滑动设置在第一导轨组件（21）上的镗刀组件（31）和滑动设置在第二导轨组件（22）上的钻刀组件（32）;

连接机构（4）包括设置在承载座（1）上的第一转动组件（41）和第二转动组件（42），所述第一转动组件（41）和第二转动组件（42）在避让槽（11）内转动，二者沿方向一转动，用以连接第一导轨组件（21）隔断的两部分；二者沿方向二转动，用以连接第二导轨组件（22）隔断的两部分；

所述避让槽（11）的直径大于所述条形槽（12）宽度；

所述第一导轨组件（21）包括第一轨道（211）和第二轨道（212），所述第一轨道（211）安装在第一条形槽（12a）的一侧壁上，所述第二轨道（212）安装在第一条形槽（12a）的另一相对侧壁上；

所述第二导轨组件（22）包括第三轨道（221）和第四轨道（222），所述第三轨道（221）安装在第二条形槽（12b）的一侧壁上，所述第四轨道（222）安装在第二条形槽（12b）的另一相对侧壁上；

所述第一轨道（211）和第二轨道（212）于高度方向上错位设置，所述第三轨道（221）和第四轨道（222）于高度方向上错位设置；

所述第一轨道（211）和第三轨道（221）位于同一水平面上，所述第二轨道（212）和第四轨道（222）位于同一水平面上；

所述镗刀组件（31）包括第一夹持器（311）和镗刀件（312）；

所述钻刀组件（32）包括第二夹持器（321）和钻刀件（322）。

2.根据权利要求1所述的数控镗钻一体机床，其特征在于，所述避让槽（11）的侧壁上开设有第一安置槽（111）和第二安置槽（112）；

所述第一转动组件（41）包括第一齿条导向件（411）、第一驱动电机（412）和第一共轨件（413），所述第一齿条导向件（411）安置于所述第一安置槽（111）内，所述第一驱动电机（412）的第一驱动端与第一齿条导向件（411）啮合，所述第一驱动电机（412）的第二驱动端与第一共轨件（413）一端的底部活动连接，所述第一驱动电机（412）驱动所述第一共轨件（413）沿方向一转动，用以连接所述第一轨道（211）；所述第一驱动电机（412）驱动所述第一共轨件（413）沿方向二转动，用以连接所述第三轨道（221）；

所述第二转动组件（42）包括第二齿条导向件（421）、第二驱动电机（422）和第二共轨件（423），所述第二齿条导向件（421）安置于所述第二安置槽（112）内，所述第二驱动电机（422）的第三驱动端与所述第二齿条导向件（421）啮合，所述第二驱动电机（422）的第四驱动端与所述第二共轨件（423）一端的底部活动连接，所述第二驱动电机（422）驱动所述第二共轨件（423）沿方向一转动，用以连接所述第二轨道（212）；所述第二驱动电机（422）驱动所述第二共轨件（423）沿方向二转动，用以连接所述第四轨道（222）。

3.根据权利要求2所述的数控镗钻一体机床，其特征在于，所述第一齿条导向件（411）内凹形成第一导向槽（4111），齿条设置在所述第一导向槽（4111）的一侧壁，第一导向槽（4111）沿所述第一齿条导向件（411）长度方向上开设，所述第一驱动电机（412）沿着所述第一导向槽（4111）运动；

所述第二齿条导向件（421）内凹形成第二导向槽（4211），齿条设置在所述第二齿条导向件（421）的一侧壁，所述第二导向槽（4211）沿所述第二齿条导向件（421）长度方向上开设，所述第二驱动电机（422）沿着所述第二导向槽（4211）运动。

4.根据权利要求2所述的数控镗钻一体机床，其特征在于，所述第一齿条导向件（411）朝所述通孔（114）方向延伸至所述通孔（114）边缘，所述第二齿条导向件（421）朝所述通孔（114）方向延伸至所述通孔（114）边缘。

5.根据权利要求1所述的数控镗钻一体机床，其特征在于，所述第一夹持器（311）呈L形折板状，且两个端部分别设有与所述第一导轨组件（21）适配的第一导轮（314），顶部开设有呈筒状的第一卡件（313），所述第一卡件（313）贯穿第一夹持器（311）的板体，所述镗刀件（312）的中部可拆卸套设在所述第一卡件（313）上，两端分别从所述第一卡件（313）伸出，所述镗刀件（312）的一端为插入端，正对所述主轴头（400）的安装部，二者插接配合;

所述第二夹持器（321）呈L形折板状，且两个端部分别设有与所述第二导轨组件（22）适配的第二导轮（324），顶部开设有呈筒状的第二卡件（323），所述第二卡件（323）贯穿所述第二夹持器（321）的板体，所述钻刀件（322）的中部可拆卸套设在所述第二卡件（323）内，两端分别从所述第二卡件（323）伸出，所述钻刀件（322）的一端为插入端，正对所述主轴头（400）的安装部，二者插接配合。

6.根据权利要求5所述的数控镗钻一体机床，其特征在于，还包括两个夹持杆（113），分别伸缩设置在所述避让槽（11）的相对侧壁内，所述夹持杆（113）能朝向所述通孔（114）方向伸缩运动，所述第一夹持器（311）顶部还开设有与所述夹持杆适配的第一定位孔（315），所述夹持杆（113）能够从所述避让槽（11）的侧壁上伸出并插入所述第一定位孔（315）。

7.根据权利要求1所述的数控镗钻一体机床，其特征在于，还包括伸缩机构（5），所述伸缩机构（5）具有多个，多个所述伸缩机构（5）的工作端与所述承载座（1）固定连接，多个所述伸缩机构（5）的侧面与所述工件加工器（200）固定连接，以驱动所述承载座（1）相对所述主轴头（400）运动。

8.一种数控镗钻一体机床的控制系统，包括权利要求1-7任一项所述的数控镗钻一体机床，其特征在于，还包括中控组件，所述中控组件与承载座电连接，其控制流程包括如下步骤：

S1主轴头取钻刀，控制所述连接机构（4）转动以连接所述第二导轨组件（22），控制所述钻刀组件（32）运动至所述通孔（114）处，控制所述承载座（1）朝向所述主轴头（400）运动，所述钻刀件（322）插入所述主轴头（400）安装部，以完成取刀；

S2钻刀加工，控制所述承载座（1）远离所述工件加工器（200），第二夹持器（321）运动至所述第二导轨组件（22）的一侧，控制所述连接机构（4）复位，所述承载座（1）朝向所述工件加工器（200）运动，直至钻刀件（322）从通孔（114）处穿过对工件加工；

S3主轴头放钻刀，控制所述承载座（1）远离所述工件加工器（200），所述连接机构（4）连接所述第二导轨组件（22），所述第二夹持器（321）运动至通孔（114）处，控制承载座（1）朝向工件加工器（200）运动，所述钻刀件（322）插入第二夹持器（321）的第二卡件（323）中卡接固定，然后控制所述承载座（1）远离工件加工器（200）运动，直至所述钻刀件（322）完全从所述主轴头（400）拔出，然后所述钻刀组件（32）运动至第二导轨组件（22）的一侧，连接机构（4）复位；

S4主轴头取镗刀，控制所述承载座（1）远离工件加工器（200），连接机构（4）连接第一导轨组件（21），所述镗刀组件（31）运动至通孔（114）处，控制承载座（1）朝向工件加工器运动，所述镗刀件（312）插入主轴头（400）中；

S5镗刀加工，控制所述承载座（1）远离工件加工器（200）运动，第一夹持器（311）运动至第一导轨组件（21）的一侧，控制所述承载座（1）朝向工件加工器（200）运动，连接机构（4）复位，镗刀件（312）穿过通孔（114）对工件加工；

S6主轴头放镗刀，当加工完成后，控制所述承载座（1）远离工件加工器（200）运动，连接机构（4）连接第一导轨组件（21），第一夹持器（311）运动至通孔（114）处，控制所述承载座（1）朝向所述工件加工器（200）运动，镗刀件（312）插入第一夹持器（311）中，再控制所述承载座（1）远离所述工件加工器（200）运动，所述镗刀组件（31）运动至第一导轨组件（21）的一侧。