CN201659414U

CN201659414U - 一种数控钻攻中心

Info

Publication number: CN201659414U
Application number: CN2010200039117U
Authority: CN
Inventors: 杨鑫民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-01-19
Filing date: 2010-01-19
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2020-01-19

Abstract

本实用新型公开了一种数控钻攻中心，包括底座、Y轴滚珠丝杠副、Y轴线性导轨、Y轴滑块、X轴滑台、X轴滚珠丝杠副、X轴滑块、X轴线性导轨、工作台、立柱、Z轴线性导轨、Z轴滚珠丝杠副、Z轴滑块、主轴箱、主轴、换刀机械手、圆盘式刀库、控制系统，所述底座顶部通过Y轴线性导轨滑动连接X轴滑台，X轴滑台通过Y轴滚珠丝杠副带动；所述X轴滑台通过X轴线性导轨滑动连接工作台，工作台通过X轴滚珠丝杠副带动；所述底座上的立柱侧面通过Z轴线性导轨滑动连接主轴箱，主轴箱通过Z轴滚珠丝杠副带动；所述主轴箱上的打刀气缸控制其下侧的主轴松紧，主轴通过换刀机械手与圆盘式刀库配合换刀；所述控制系统对整个设备进行控制。

Description

一种数控钻攻中心

技术领域

本实用新型涉及机械制造、机械加工领域，尤其是一种数控钻攻中心。

背景技术

目前在机加工行业中，钻孔，攻牙工艺很多还是使用手工操作的台式钻，没有数控系统，生产效率低，精度难保证，缺乏信号反馈，全凭工人眼睛来瞄准，定位，不仅浪费人力资源，而且也影响了产品的质量，增加了单个产品的成本；不同工序不能同时在一台机床上面完成，需要更换刀具后再启动钻床，进行加工，其操作复杂、效率低，尤其是对单个产品的加工需分开多个工艺分批加工，进一步影响了产品的加工效率，不利于降低产品的成本，难以得到推广。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种数控钻攻中心，克服了上述产品加工速度慢、效率低、质量差等的缺点。

为了达到上述设计目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种数控钻攻中心，包括底座、Y轴滚珠丝杠副、Y轴线性导轨、Y轴滑块、X轴滑台、X轴滚珠丝杠副、X轴滑块、X轴线性导轨、工作台、立柱、Z轴线性导轨、Z轴滚珠丝杠副、Z轴滑块、主轴箱、主轴、换刀机械手、圆盘式刀库，所述底座顶部并列固定两Y轴线性导轨，两Y轴线性导轨之间设有Y轴滚珠丝杠副，所述Y轴滚珠丝杠副上套接Y轴丝杠螺母座，Y轴丝杠螺母座固定在X轴滑台底侧，X轴滑台底部两侧分别锁接Y轴滑块，Y轴滑块与Y轴线性导轨配合；所述X轴滑台顶部并列固定两X轴线性导轨，X轴线性导轨与Y轴线性导轨垂直，两X轴线性导轨之间设有X轴滚珠丝杠副；所述X轴滚珠丝杠副上套接X轴丝杠螺母座，X轴丝杠螺母座固定在工作台底侧，工作台底部两侧分别通过滑块压块固定X轴滑块，X轴滑块与X轴线性导轨配合；所述底座右端顶部锁接立柱，立柱左侧面并列固定两Z轴线性导轨，Z轴线性导轨与工作台垂直，两Z轴线性导轨之间设有Z轴滚珠丝杠副，所述Z轴滚珠丝杠副上套接Z轴丝杠螺母座，Z轴丝杠螺母座侧面锁接在主轴箱上，Z轴丝杠螺母座两侧设有锁接在主轴箱上的Z轴滑块，Z轴滑块与Z轴线性导轨配合。

所述主轴箱顶端锁接打刀气缸，打刀气缸输出端与打刀气缸调节螺钉配合，打刀气缸调节螺钉设置在主轴箱内，所述主轴箱下侧轴接与打刀气缸相对的主轴；所述主轴箱顶端锁接主轴伺服电机，主轴伺服电机输出轴端连接主轴同步轮，主轴同步轮通过主轴皮带连接主轴。

所述主轴箱一侧设有安装在立柱上的圆盘式刀库，圆盘式刀库与主轴箱之间设有换刀机械手。

所述控制系统分别与X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机、主轴伺服电机、换刀机械手驱动装置、圆盘式刀库驱动装置、水泵、打刀气缸连接。

本实用新型所述的数控钻攻中心的有益效果是：结构设计合理，使用方便，提高精度及生产效率，定位快速、精确，加工速度快。

本数控钻攻中心结合CNC数控系统，对加工孔位进行快速、精确定位，高速加工；使用光电传感器，接收反馈信号，进行超程，过载保护，避免刀具与工件，机床零部件之间撞击；使用自动换刀装置，包括圆盘式刀库、换刀机械手，以及打刀气缸。刀库容量为16把，配合机械手，换刀更加快速；以及直压式打刀气缸，进行快速松刀及抓刀，时间只需0.5秒，由于可以快速换刀进行钻孔，攻牙，大大缩短了加工时间。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的数控钻攻中心的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述的数控钻攻中心的横向剖视图；

图3是本实用新型实施例所述的数控钻攻中心的局部剖视图；

图4是本实用新型实施例所述的数控钻攻中心的内部示意图；

图5是本实用新型实施例所述的数控钻攻中心的分散示意图；

图6是本实用新型实施例所述的数控钻攻中心的原理图。

图中：

1、底座；2、垫铁；3、地脚螺钉；4、Y轴伺服电机；5、Y轴联轴器；6、Y轴轴承压盖；7、Y轴轴承；8、Y轴电机座；9、Y轴滚珠丝杠副；10、Y轴轴承座；11、Y轴防护钣金；12、Y轴防护支撑架；13、Y轴线性导轨；14、Y轴丝杠螺母座；15、Y轴滑块；16、X轴滑台；17、X轴防护支撑架；18、X轴轴承座；19、X轴轴承；20、X轴滚珠丝杠副；21、X轴电机座；22、X轴轴承压盖；23、X轴联轴器；24、X轴伺服电机；25、X轴丝杠螺母座；26、X轴滑块；27、X轴线性导轨；28、X轴防护钣金；29、工作台；30、立柱；31、Z轴线性导轨；32、Z轴防护钣金；33、Z轴伺服电机；34、Z轴联轴器；35、Z轴轴承压盖；36、Z轴轴承；37、Z轴电机座；38、Z轴滚珠丝杠副；39、Z轴轴承座；40、Z轴滑块；41、Z轴丝杠螺母座；42、主轴箱；43、主轴同步轮；44、主轴；45、主轴皮带；46、换刀机械手；47、打刀气缸调节螺钉；48、主轴电机安装板；49、打刀气缸安装板；50、圆盘式刀库；51、打刀气缸；52、主轴伺服电机；53、钣金主体；54、水槽；55、电箱；56、工作灯；57、控制系统。

具体实施方式

如图1-6所示，本实用新型实施例所述的数控钻攻中心，包括底座1、Y轴滚珠丝杠副9、Y轴线性导轨13、Y轴滑块15、X轴滑台16、X轴滚珠丝杠副20、X轴滑块26、X轴线性导轨27、工作台29、立柱30、Z轴线性导轨31、Z轴滚珠丝杠副38、Z轴滑块40、主轴箱42、主轴44、换刀机械手45、圆盘式刀库50，所述底座1通过螺丝套置在钣金主体53内，通过钣金主体53可防止加工时水雾的扩散，及确保操作人员的安全，钣金主体53正侧设有控制系统57，通过控制系统57可方便操作人员进行程序修改和输入，钣金主体53上侧设有工作灯56，钣金主体53上部后侧设有电箱55，电箱55下方设有固定在底座1上的水槽54，通过水槽54可方便收集铁屑，在冷却液的冲洗下，铁屑汇集到水槽54的收集框，汇集的冷却液流到水槽54中，通过水泵，循环再用。

所述底座1底部均匀地通过地脚螺钉3锁接多个垫铁2，垫铁2通过地脚螺钉3支撑底座1，底座1通过垫铁2放在地面上，通过地脚螺钉3调节水平，底座1的两侧有水槽，用来收集加工时落下的铁屑，方便集中清理；所述底座3顶部通过导轨压块并列固定两Y轴线性导轨13，两Y轴线性导轨13之间设有Y轴滚珠丝杠副9，Y轴滚珠丝杠副9左端通过Y轴轴承7轴接在Y轴轴承座10上，Y轴滚珠丝杠副9靠近左端处通过Y轴轴承7轴接在Y轴电机座8上，Y轴电机座8外侧设有Y轴轴承压盖6，所述Y轴轴承座10和Y轴电机座8分别通过螺丝固定在底座1顶部；所述Y轴滚珠丝杠副9右端通过Y轴联轴器5连接Y轴伺服电机4输出轴，Y轴伺服电机4通过螺丝锁接在Y轴电机座8上，使用时Y轴伺服电机4的旋转运动，通过Y轴联轴器5带动Y轴滚珠丝杠旋转，而Y轴滚珠丝杠副9将旋转运动转化为丝杠螺母的直线运动；所述Y轴滚珠丝杠副9上套接Y轴丝杠螺母座14，Y轴丝杠螺母座14固定在X轴滑台16底侧中部，X轴滑台16底部两侧分别锁接Y轴滑块15，Y轴滑块15与Y轴线性导轨13配合，通过Y轴滑块15使得X轴滑台16能够在Y轴线性导轨13上左右自由移动，通过Y轴丝杠螺母座14左右移动带动X轴滑台16同步移动。

所述Y轴滚珠丝杠副9两端分别设有通过Y轴防护支撑架12固定在底座1上的Y轴防护钣金11。

所述X轴滑台16顶部通过导轨压块并列固定两X轴线性导轨27，X轴线性导轨27与Y轴线性导轨13为垂直结构，两X轴线性导轨27之间设有X轴滚珠丝杠副20，X轴滚珠丝杠副20后端通过X轴轴承19轴接在X轴轴承座18上，X轴滚珠丝杠副20靠近前端处通过X轴轴承19轴接在X轴电机座21上，X轴电机座21外侧设有X轴轴承压盖22；所述X轴滚珠丝杠副20前端通过X轴联轴器23连接X轴伺服电机24输出轴，X轴伺服电机24通过螺丝锁接在X轴电机座21上，使用时X轴伺服电机24的旋转运动，通过X轴联轴器23带动X轴滚珠丝杠旋转，而X轴滚珠丝杠副20将旋转运动转化为丝杠螺母的直线运动；所述X轴滚珠丝杠副20上套接X轴丝杠螺母座25，X轴丝杠螺母座25固定在工作台29底侧中部，工作台29底部两侧分别通过滑块压块固定X轴滑块26，X轴滑块26与X轴线性导轨27配合，通过X轴滑块26使得工作台29能够在X轴线性导轨27上左右自由移动，通过X轴丝杠螺母座25左右移动带动工作台29同步移动。

所述X轴滚珠丝杠副20两端分别设有通过X轴防护支撑架17固定在X轴滑台16上的X轴防护钣金28。

所述底座1右端顶部通过螺丝锁接立柱30，立柱30左侧面通过导轨压块并列固定两Z轴线性导轨31，Z轴线性导轨31与工作台29垂直，两Z轴线性导轨31之间设有Z轴滚珠丝杠副38，Z轴滚珠丝杠副38下端通过Z轴轴承36轴接在Z轴轴承座39上，Z轴电机座39外侧设有Z轴轴承压盖35；所述Z轴滚珠丝杠副38上端通过Z轴联轴器34连接Z轴伺服电机33输出轴，Z轴伺服电机33通过螺丝锁接在Z轴电机座37上，使用时Z轴伺服电机33旋转运动，通过Z轴联轴器34带动Z轴滚珠丝杠旋转，而Z轴滚珠丝杠副38将旋转运动转化为丝杠螺母的直线运动；所述Z轴滚珠丝杠副38上套接Z轴丝杠螺母座41，Z轴丝杠螺母41座侧面通过螺丝锁接在主轴箱42上，Z轴丝杠螺母座41两侧设有锁接在主轴箱42上的Z轴滑块40，Z轴滑块40与Z轴线性导轨31配合，通过Z轴滑块40使得主轴箱42能够在Z轴线性导轨31上左右自由移动，通过Z轴丝杠螺母座41左右移动带动主轴箱42同步移动。

所述Z轴滚珠丝杠副38两端分别设有固定在立柱30上的Z轴防护钣金32。

所述主轴箱42顶端通过打刀气缸安装板49锁接打刀气缸51，打刀气缸51输出端与打刀气缸调节螺钉47配合，打刀气缸调节螺钉47设置在主轴箱42内，所述主轴箱42下侧轴接与打刀气缸51相对的主轴44，使用时，通过打刀气缸51使得主轴44松开或夹紧刀柄，从而实现刀具的更换；所述主轴箱42顶端通过主轴电机安装板48锁接主轴伺服电机52，主轴伺服电机52输出轴端连接主轴同步轮43，主轴同步轮43通过主轴皮带连接主轴44，在加工时，主轴44高速旋转，数控系统控制X轴、Y轴、Z轴伺服电机4(24、33)联动，带动工作台29在水平面X、Y方向、主轴箱42在竖直方向上快速移动，精确定位，高速加工；使用的伺服电机自带有速度检测模块及刹车模块，可以实时反馈转速的大小，进行判断；并且在加工完毕后快速停止。

所述主轴箱42后侧设有安装在立柱30上的圆盘式刀库50，圆盘式刀库50容量为16把刀具，圆盘式刀库50与主轴箱42之间设有换刀机械手46，通过换刀机械手46完成圆盘式刀库50内刀具的装卸和在主轴44与圆盘式刀库50之间的传递。

其具体换刀过程为：

1)机床执行换刀指令后，主轴箱升至换刀位置，同时刀库将待换刀具送到换刀位置，刀套连同刀具向下翻转90°，使刀具轴线与主轴轴线平行。

2)换刀机械手顺时针转75°，两手爪分别抓住刀库上和主轴上的刀柄。

3)主轴上方打刀气缸的自动夹紧机构松开刀具后，机械手下降，同时拔出主轴上和刀库上的刀具。

4)换刀机械手顺时针转180°，使主轴刀具与刀库刀具交换位置。

5)机械手上升，分别将刀具插入主轴锥孔和刀库刀套中。

6)主轴上方打刀气缸的自动夹紧机构夹紧刀具后，机械手逆时针转75°，回到原始位置。同时，刀库中的刀套带着换回的旧刀具向上翻转90°，准备下一次选刀。

所述控制系统57分别与X轴伺服电机4、Y轴伺服电机24、Z轴伺服电机33、主轴伺服电机52、换刀机械手46驱动装置、圆盘式刀库50驱动装置、水泵、打刀气缸51等连接，通过控制系统57实时控制X轴伺服电机4、Y轴伺服电机24、Z轴伺服电机33、主轴伺服电机52、换刀机械手46驱动装置、圆盘式刀库50驱动装置、水泵、打刀气缸51，从而实现整个过程的运行。

本具体实施方式只是本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，具体各项权利由权利要求书限定。

Claims

1.一种数控钻攻中心，包括底座、Y轴滚珠丝杠副、Y轴线性导轨、Y轴滑块、X轴滑台、X轴滚珠丝杠副、X轴滑块、X轴线性导轨、工作台、立柱、Z轴线性导轨、Z轴滚珠丝杠副、Z轴滑块、主轴箱、主轴、换刀机械手、圆盘式刀库，其特征在于：所述底座顶部并列固定两Y轴线性导轨，两Y轴线性导轨之间设有Y轴滚珠丝杠副，所述Y轴滚珠丝杠副上套接Y轴丝杠螺母座，Y轴丝杠螺母座固定在X轴滑台底侧，X轴滑台底部两侧分别锁接Y轴滑块，Y轴滑块与Y轴线性导轨配合；所述X轴滑台顶部并列固定两X轴线性导轨，X轴线性导轨与Y轴线性导轨垂直，两X轴线性导轨之间设有X轴滚珠丝杠副；所述X轴滚珠丝杠副上套接X轴丝杠螺母座，X轴丝杠螺母座固定在工作台底侧，工作台底部两侧分别通过滑块压块固定X轴滑块，X轴滑块与X轴线性导轨配合；所述底座右端顶部锁接立柱，立柱左侧面并列固定两Z轴线性导轨，Z轴线性导轨与工作台垂直，两Z轴线性导轨之间设有Z轴滚珠丝杠副，所述Z轴滚珠丝杠副上套接Z轴丝杠螺母座，Z轴丝杠螺母座侧面锁接在主轴箱上，Z轴丝杠螺母座两侧设有锁接在主轴箱上的Z轴滑块，Z轴滑块与Z轴线性导轨配合。

2.根据权利要求1所述的数控钻攻中心，其特征在于：所述主轴箱顶端锁接打刀气缸，打刀气缸输出端与打刀气缸调节螺钉配合，打刀气缸调节螺钉设置在主轴箱内，所述主轴箱下侧轴接与打刀气缸相对的主轴；所述主轴箱顶端锁接主轴伺服电机，主轴伺服电机输出轴端连接主轴同步轮，主轴同步轮通过主轴皮带连接主轴。

3.根据权利要求1所述的数控钻攻中心，其特征在于：所述主轴箱一侧设有安装在立柱上的圆盘式刀库，圆盘式刀库与主轴箱之间设有换刀机械手。

4.根据权利要求1所述的数控钻攻中心，其特征在于：还包括控制系统，控制系统分别与X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机、主轴伺服电机、换刀机械手驱动装置、圆盘式刀库驱动装置、水泵、打刀气缸连接。