CN201108975Y - 一种球面钻孔机床 - Google Patents

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束志康
黄厚勇
刘安胜
童子文
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一种球面钻孔机床，其特征是在机床床身上呈左右对称设置两个液压滑台，并在其上分别装有动力头和钻卡具，工作台设置在两个液压滑台之间，工作台由摆转机构和徊转机构组成；摆转机构是在机床床身上装有导轨座，在导轨座上安装有摆转弧形导轨，摆转步进电机与摆转减速器相连接，摆转减速器输出轴上安装有传动齿轮，传动齿轮与固定在工作台底座上的摆转扇形齿轮相啮合；徊转机构是徊转步进电机和徊转减速器安装在工作台底座上，以通过徊转减速器输出的徊转步进电机作为徊转分度盘的驱动件。本实用新型能有效降低工人劳动强度、提高工件加工精度。

Description

一种球面钻孔机床
技术领域：
本实用新型涉及机械加工机床，特别是一种球面钻孔机床。
背景技术：
钻床一般为单头立式钻床，用一个钻头对工件进行单面钻孔，为了加工工件上的多个孔，需要采用人工把工件从夹具中卸下、翻转一定角度再用夹具夹紧进行加工，例如关节轴承球面上填充固体润滑剂的盲孔的加工，先人工划线，再用专用的工装夹具在普通钻床上完成，这种钻孔方式存在的不足之处是：
1、加工工艺烦琐，操作复杂；
2、精度差，表现为孔间距和孔深尺寸不一；
3、工人劳动强度大，生产效率低。
实用新型内容：
本实用新型所要解决的技术问题是避免上述现有技术所存在的不足，提供一种能有效降低工人劳动强度、提高工件加工精度和生产效率的球面钻孔机床。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：
本实用新型球面钻孔机床的结构特点是在机床床身上呈左右对称设置两个液压滑台，并在其上分别装有动力头和钻卡具，工作台设置在两个液压滑台之间，工作台由摆转机构和徊转机构组成；
摆转机构是在机床床身上装有导轨座，在导轨座上安装有摆转弧形导轨，摆转步进电机与摆转减速器相连接，摆转减速器输出轴上安装有传动齿轮，传动齿轮与固定在工作台底座上的摆转扇形齿轮相啮合；
徊转机构是徊转步进电机和徊转减速器安装在工作台底座上，以通过徊转减速器输出的徊转步进电机作为徊转分度盘的驱动件。
本实用新型球面钻孔机床的结构特点也在于：
摆转弧形导轨采用一边弧形矩形和另一边弧形三角形的结构形式，包括在导轨座的前后两侧分别对应设置弧形矩形下导轨和弧形三角形下导轨，以设置在工作台上的弧形矩形上导轨和弧形三角形上导轨与弧形矩形下导轨和弧形三角形下导轨分别构成滑动配合；摆转弧形导轨的圆弧中心即为加工工件的圆球中心。
在工作台底座上设有徊转制动器和摆转制动器。
徊转制动器和摆转制动器为电磁式制动器。
本实用新型的工作过程为：
1、工件装夹完毕，数控编程后，工件跟随徊转分度盘旋转两孔之间的圆心角，此时徊转制动器和摆转制动器工作，尔后两动力头在液压滑台的推动下，开始钻孔。工件徊转与动力头钻孔交替进行至一排孔加工完毕。
2、一排孔加工完毕后，摆转制动器松开，启动摆转步进电机，工作台沿弧形导轨摆转，工件亦摆转一个所需角度即相邻不同排孔所对应的圆心角，摆转结束后(整个钻孔中)制动器吸合制动，然后重复步骤1。
这一步骤，两动力头钻削的是以最大球截面为对称的上排孔和下排孔。
3、步骤2结束后，摆转机构重新再摆转相邻不同排孔所对应的圆心角，再重复步骤1。
4、摆转次数，依产品、排孔数定。数控系统指挥步进电机→摆转减速器→摆转弧形齿轮，带动工作台在弧形导轨上完成。
与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：
1、机床工作时，两动力头同时钻削，同一排孔加工由徊转机构完成产品的旋转动作，旋转与动力头钻孔交替进行；一排孔加工完毕后，由摆转机构以球心旋转一个角度(即两排孔之间圆心角)后，再由旋转机构与动力头交替工作，完成下一排孔钻削加工。整个过程，工件仅装夹一次。
2、加工件精度高，避免了孔间距和孔深尺寸不一的现象。
3、与先用人工划线，再用专用的工装夹具在普通钻床上钻孔相比，生产效率提高10倍以上，从而明显降低了成本。
附图说明：
图1为本实用新型球面钻孔机床结构示意图。
图2为本实用新型球面钻孔机床俯视图。
图3为本实用新型球面钻孔机床剖视图。
图4为本实用新型球面钻孔机床工作台摆转示意图。
图5为本实用新型球面钻孔机床加工的产品图。
图6为本实用新型球面钻孔机床弧形矩形上导轨结构示意图。
图7为本实用新型球面钻孔机床弧形矩形上导轨剖视图。
图8为本实用新型球面钻孔机床弧形矩形下导轨结构示意图。
图9为本实用新型球面钻孔机床弧形矩形下导轨剖视图。
图10为本实用新型球面钻孔机床弧形三角形上导轨结构示意图。
图11为本实用新型球面钻孔机床弧形三角形上导轨剖视图。
图12为本实用新型球面钻孔机床弧形三角形下导轨结构示意图。
图13为本实用新型球面钻孔机床弧形三角形下导轨剖视图。
图中标号：1机床床身、2摆转弧形导轨、3工件、4工作台、5液压滑台、6动力头、7摆转减速器、8摆转扇形齿轮、9徊转步进电机、10导轨座、11回转分度盘、12回转制动器、13摆转制动器、14摆转步进电机、15钻卡具、16弧形矩形上导轨、17弧形矩形下导轨、18弧形三角形上导轨、19弧形三角形下导轨、20工作台底座、21传动齿轮、22徊转减速器。
以下通过具体实施方式，结合附图对本实用新型作进一步说明：
具体实施方式：
参见图1、图2和图3，在机床床身1上呈左右对称设置两个液压滑台5，并在其上分别装有动力头6和钻卡具15，工作台4设置在两个液压滑台5之间，工作台4由摆转机构和徊转机构组成；
摆转机构是在机床床身1上装有导轨座10，在导轨座10上安装有摆转弧形导轨2，摆转步进电机14与摆转减速器7相连接，摆转减速器7输出轴上安装有传动齿轮21，传动齿轮21与固定在工作台底座20上的摆转扇形齿轮8相啮合；当启动摆转步进电机14时，由传动齿轮21驱动摆转扇形齿轮8，从而带动工作台4沿弧形导轨摆转；
徊转机构是徊转步进电机9和徊转减速器22安装在工作台底座20上，以通过徊转减速器22输出的徊转步进电机9作为徊转分度盘11的驱动件。当启动徊转步进电机9时，由徊转减速器22驱动徊转分度盘11，从而带动工作台上安装的产品3在Z轴圆周徊转。
具体实施中，摆转弧形导轨2采用一边弧形矩形和另一边弧形三角形的结构形式，包括在导轨座10的前后两侧分别对应设置弧形矩形下导轨17(图8、图9所示)和弧形三角形下导轨19(图12、图13所示)，以设置在工作台4上的弧形矩形上导轨16(图6、图7所示)和弧形三角形上导轨18(图10、图11所示)与弧形矩形下导轨17和弧形三角形下导轨19分别构成滑动配合；摆转弧形导轨2的圆弧中心即为加工工件3的圆球中心(图4、图5所示)。
此外，为了防止工件在加工过程中的松动，在工作台底座20上设置徊转制动器12和摆转制动器13，为便于自动控制，徊转制动器12和摆转制动器13可以采用电磁式制动器。
本实施例中，摆转弧形导轨2中的弧形矩形导轨和另一边弧形三角形导轨的圆弧半径R1相同，弧形三角形导轨截面采用对称的三角形，顶角为90°。
本实施例仅是本实用新型的一种应用场合，同样的结构形式还可用于铣床、车床等组合机床中。

Claims (4)

1、一种球面钻孔机床，其特征是在机床床身(1)上呈左右对称设置两个液压滑台(5)，并在其上分别装有动力头(6)和钻卡具(15)，工作台(4)设置在两个液压滑台(5)之间，所述工作台(4)由摆转机构和徊转机构组成；
所述摆转机构是在机床床身(1)上装有导轨座(10)，在导轨座(10)上安装有摆转弧形导轨(2)，摆转步进电机(14)与摆转减速器(7)相连接，摆转减速器(7)输出轴上安装有传动齿轮(21)，所述传动齿轮(21)与固定在工作台底座(20)上的摆转扇形齿轮(8)相啮合；
所述徊转机构是：徊转步进电机(9)和徊转减速器(22)安装在工作台底座(20)上，以通过徊转减速器(22)输出的徊转步进电机(9)作为徊转分度盘(11)的驱动件。
2、根据权利要求1所述的球面钻孔机床，其特征是所述摆转弧形导轨(2)采用一边弧形矩形和另一边弧形三角形的结构形式，包括在导轨座(10)的前后两侧分别对应设置弧形矩形下导轨(17)和弧形三角形下导轨(19)，以设置在工作台(4)上的弧形矩形上导轨(16)和弧形三角形上导轨(18)与所述弧形矩形下导轨(17)和弧形三角形下导轨(19)分别构成滑动配合；摆转弧形导轨(2)的圆弧中心即为加工工件的圆球中心。
3、根据权利要求1所述的球面钻孔机床，其特征是在所述工作台底座(20)上设有徊转制动器(12)和摆转制动器(13)。
4、根据权利要求3所述的球面钻孔机床，其特征是所述徊转制动器(12)和摆转制动器(13)为电磁式制动器。
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