CN203592168U - 一种四柱式多轴钻床 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种四柱式多轴钻床，涉及钻床机械技术领域，用以解决现有多轴钻床误差大导致工件加工质量差的问题；该四柱式多轴钻床包括底座、导柱和连接体板，底座和连接体板之间竖直设有四根导柱，连接体板上设有钻孔装置；导柱上设有由驱动装置驱动其上下滑动的滑动板，滑动板包括第一滑动板和第二滑动板，第一滑动板为工作台，用于工件的固定和定位，第二滑动板为夹具板，用于工件的固定；本实用新型采用四柱式导向滑动装置，第一滑动板的动力作用油缸位于四根导柱的中心位置，第二滑动板的动力作用油缸对称设置，受力均衡，导柱硬度高摩擦系数小，两块滑动板共用一套导柱，没有额外的误差叠加，精度明显提高，寿命延长。

Description

一种四柱式多轴钻床

技术领域

本实用新型涉及钻床机械技术领域，特别是指一种四柱式多轴钻床。

背景技术

钻床是具有广泛用途的通用性机床，可对零件进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面和攻螺纹等加工，一台普通的多轴钻床一次能把几个乃至十几二十个孔或螺纹加工出来，多轴钻床能显著提高工作效率；现有的多轴钻床主要有两种模式，一种是传统组合机床模式，滑台负责快进、工进、快退工作循环，而滑台上装有多轴动力头单元或者工件夹具单元，工件夹具单元通常都是有独立的导向单元；另一种是滑台直接组合在床身机体上，有工件进给和动力头进给两种状态，但是，通常工件夹具还是单独的导向单位。这两种形式的多轴钻床的工件加工精度都是包括滑台导向精度、夹具导向精度和主轴精度的积累误差合成的，其中一个环节出现磨损时，都会放大到工件精度上；另一方面，当遇到较大钻头加工时，此时，钻削加工的轴向抗力很大，往往会出现钻头磨损不锋利或者钻头刃磨工技术水平能力不足，因轴向抗力太大而导致的机床“掰火烧”现象——即工件与主轴钻头之间因轴向抗力过大而引起的角度不垂直或者主轴因轴向抗力过大而偏转一个小角度；当机床整体刚性储备余量不足时和滑台间隙磨损时，这个角度会被放大，严重影响工件钻孔质量，甚至导致工件加工报废——这个问题是两种传统结构样式的多轴钻床一直存在的问题，而且无法避免的问题，严重影响这种类型的多轴钻床的使用寿命和工件加工精度。

实用新型内容

本实用新型提出一种四柱式多轴钻床，解决了现有技术中多轴钻床误差大导致工件加工质量差的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：包括底座、导柱和连接体板，所述底座和所述连接体板之间竖直设有四根所述导柱，所述连接体板上设有钻孔装置；四根所述导柱上设有由驱动装置驱动其上下滑动的滑动板，所述滑动板包括第一滑动板和第二滑动板，所述第一滑动板位于所述第二滑动板的下方，所述第一滑动板为工作台，用于工件的固定和定位，所述第二滑动板为夹具板，用于工件的固定。

本实用新型采用设置在四根导柱上并沿其上下滑动的两块滑动板组成的四柱式导向滑动装置，并采用两块滑动板对工件进行固定、定位和精确定位，第一滑动板的工作台和第二滑动板的夹具板共用一套导柱，没有额外的误差叠加，工件夹持精度和滑动板的运行精度稳定性明显提高，因而，可以明显提高工件的加工质量；这种四柱式多轴钻床还可以根据工件大小高矮来调整滑动板大小和导柱长短，适用于不同规格工件的加工，滑动板用材更节省，钻床成本降低；用户可以在花费更少资金的情况下获得更高可靠性的多轴钻床和各种专用机床，从而降低相关制造业的加工成本。

作为一种优选的实施方案，四根所述导柱为圆钢导柱。四根导柱采用的是45#或40Cr圆钢，先经过调质再加工后进行表面高频淬火，精磨后再经过镀硬铬处理，最后在进行表面抛光工艺处理，从而得到一种表面硬度高，粗糙度高达Ra0.4以上，精度优良，摩擦系数低的导柱；这种导柱具有光滑和高耐磨的优良性能，使用方便，可以明显提高加工精度。

作为一种优选的实施方案，所述第一滑动板和所述第二滑动板均通过自润滑导向套与所述导柱滑动连接。这种自润滑导向套使用寿命长，在使用过程中性能稳定，负荷能力高，这种滑动连接几乎不磨损，使用寿命高达30年以上，不会出现在设备运行两三年之后导柱和滑动板间隙过大的现象，因而，该四柱式多轴钻床精度保持能力明显提高。

作为一种优选的实施方案，所述驱动装置由主油缸和夹具油缸组成，所述主油缸的活塞杆竖直顶靠于所述第一滑动板的下表面上；所述夹具油缸安装在所述第一滑动板上，所述夹具油缸的活塞杆竖直顶靠于所述第二滑动板的下表面上。主油缸的活塞杆带动第一滑动板上下滑动，从而完成安装在第一滑动板上的工件的快进、工进和快退等工作；夹具油缸带动第二滑动板上下滑动，从而完成对第一滑动板上工件的夹紧和松开操作。

作为一种优选的实施方案，所述主油缸位于所述底座的中心位置，所述主油缸的活塞杆顶靠于所述第一滑动板下表面的中心位置；所述夹具油缸为两台，并对称地安装在所述第一滑动板的左右两侧，两台所述夹具油缸的活塞杆分别顶靠于所述第二滑动板下表面的左侧和右侧。为第一滑动板提供动力的主油缸的作用力中心位于四根导柱中央的位置，使第一滑动板受力均衡，不会出现传统多轴钻床结构中因作用力中心偏离导向机构而产生的翻转力矩，也避免了这个翻转力矩导致的一系列不良结果。夹具油缸从第二滑动板的左右两个位置平稳地控制第二滑动板的上下移动。

作为一种优选的实施方案，所述钻孔装置为能够安装多个钻头的多轴固定机构，所述钻孔装置处还设有进水管。钻孔装置能够安装有多个钻头，钻孔装置通过电机带着多个钻头进行工作；钻孔装置处还设有进水管用于工件加工时降温和清除碎屑，以方便工件的加工，有效保护钻孔装置。

作为一种优选的实施方案，所述第一滑动板上设有托盘和支撑台，所述托盘连接有出水管，所述支撑台可沿托盘前后滑动，所述支撑台上设置有工件夹具。托盘用于盛装工件加工后形成的碎屑，并将清洗工件和钻头的水引入出水管排走，便于保持环境卫生；支撑台前后滑动可以方便加工工件的放取和位置调整，使操作方便。

作为一种优选的实施方案，所述连接体板上还设有控制器，所述四柱式多轴钻床与所述控制器连接。通过控制器控制该四柱式多轴钻床的运行情况，使控制简单，操作方便，控制器设置在连接体板上，便于节约空间，使布局合理。

工作原理：将待加工的工件固定在第一滑动板上，通过控制器控制第二滑动板向下滑动，使其对第一滑动板上的工件进行加紧和定位，这样第二滑动板即与第一滑动板刚性相连；控制第一滑动板向上滑动，则第一滑动板与第二滑动板一起运动，从而完成快进和工进操作；控制钻孔装置对工件进行钻孔加工，钻孔完毕后，控制第一滑动板和第二滑动板向下滑动后，将第二滑动板向上滑动，使第一滑动板上的工件松开，取出加工工件，从而完成对工件的钻孔加工。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置在四根导柱上并沿其上下滑动的两块滑动板组成的四柱式导向滑动装置，对加工工件进行固定、定位和精确定位，没有额外的误差叠加，工件夹持精度和滑动板的运行精度稳定性明显提高，可以明显提高工件的加工质量；四根导柱为高硬度低摩擦系数的圆钢导柱，两块滑动板通过自润滑导向套与导柱进行连接，导柱基本不磨损，也不会出现间隙过大的现象，钻床精度保持能力明显提高；滑动板受力均衡，不会产生翻转力矩，配件和导向套可以批量化生产，更容易保证精度；滑动板大小和导柱长短可调，适用范围广，不受工件规格的限制；节约原料，降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例的主视结构示意图；

图2为图1中四柱式多轴钻床的右视结构示意图；

图中：1-底座；2-导柱；3-第二滑动板；4-连接体板；5-钻孔装置；6-工件；7-导向套；8-第一滑动板；9-主油缸；10-夹具油缸。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型包括底座1、导柱2和连接体板4，所述底座1和所述连接体板4之间竖直设有四根所述导柱2，四根所述导柱2的下端与所述底座1固定连接，所述底座1由上面板、下面板和支撑杆组成，下面板通过地栓固定在地面上，导柱2的下端固定在底座1的上面板上，导柱2的上端与所述连接体板4固定连接，所述连接体板4上设有钻孔装置5；四根所述导柱2上设有由驱动装置驱动其上下滑动的滑动板，所述滑动板包括第一滑动板8和第二滑动板3，所述第一滑动板8位于所述第二滑动板3的下方，所述第一滑动板8为工作台，用于工件6的固定和定位，所述第二滑动板3为夹具板，用于工件6的固定。

四根所述导柱2为圆钢导柱2，该导柱2是45#或40Cr圆钢先经过调质再加工后进行表面高频淬火，精磨后再经过镀硬铬处理，最后在进行表面抛光工艺处理而得到的，这种导柱2具有光滑和高耐磨的优良性能，使用方便，可以明显提高加工精度。

所述第一滑动板8和所述第二滑动板3均通过自润滑导向套7与所述导柱2滑动连接；所述第一滑动板8上设有托盘和支撑台，所述托盘连接有出水管，所述支撑台可沿托盘前后滑动，所述支撑台上设置有工件夹具，工件6通过工件夹具固定在第一滑动板8上，第一滑动板8上还安装有定位装置，用于对工件6进行定位处理。第二滑动板3上安装有精确定位机构和多轴钻床的钻模板，第二滑动板3对工件6的固定进行进一步加固和准确定位。

所述驱动装置由主油缸9和夹具油缸10组成，所述主油缸9的活塞杆竖直顶靠于所述第一滑动板8的下表面上，主油缸9带着第一滑动板8上下滑动实现快进、工进和快退等操作；所述夹具油缸10安装在所述第一滑动板8上，所述夹具油缸10的活塞杆竖直顶靠于所述第二滑动板3的下表面上，第二滑动板3在夹具油缸10的带动作用下沿四根导柱2上下滑动，来实现对工件6的夹紧和松开操作；工件6被第二滑动板3夹紧后，第二滑动板3和第一滑动板8实现了刚性连接，第二滑动板3可以随着第一滑动板8一起进行快进、工进、快退等运动。所述主油缸9位于所述底座1的中心位置，所述主油缸9的活塞杆顶靠于所述第一滑动板8下表面的中心位置；这使得第一滑动板8的受力均衡，不会出现翻转力矩，从而避免翻转力矩带来的不良后果。所述夹具油缸10为两台，并对称地安装在所述第一滑动板8的左右两侧，两台所述夹具油缸10的活塞杆分别顶靠于所述第二滑动板3下表面的左侧和右侧；通过两台夹具油缸10共同推动第二滑动板3上下运动，从而完成第二滑动板3的滑动操作。

所述钻孔装置5为能够安装多个钻头的多轴固定机构，所述钻孔装置5处还设有进水管。通过多轴固定机构安装多个钻头，从而同时实现多个钻孔的需要；钻孔装置5有电机带动其运转，钻孔装置5连接有进水管，可以在钻孔的同时补充自来水，以对钻头和工件6进行有效降温和及时清除工件6钻孔内形成的碎屑，提高钻孔速度和有效保护钻孔装置5；当然，也可以选择与气源连接的气管来实现对钻头和工件6的降温和清除工件6钻孔内的碎屑。

所述连接体板4上还设有控制器，所述四柱式多轴钻床与所述控制器连接。控制器可以选择自动控制，使控制简单，操作方便，控制器设置在连接体板4上，便于节约空间，使布局合理。

工作原理：将待加工的工件6固定在第一滑动板8上，通过控制器控制第二滑动板3向下滑动，使其对第一滑动板8上的工件6进行加紧和定位，这样第二滑动板3即与第一滑动板8刚性相连；控制第一滑动板8向上滑动，则第一滑动板8与第二滑动板3一起运动，从而完成快进和工进操作；控制钻孔装置5对工件6进行钻孔加工，钻孔完毕后，控制第一滑动板8和第二滑动板3向下滑动后，将第二滑动板3向上滑动，使第一滑动板8上的工件6松开，取出加工工件6，从而完成对工件6的钻孔加工。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置在四根导柱2上并沿其上下滑动的两块滑动板组成的四柱式导向滑动装置，对加工工件6进行固定、定位和精确定位，没有额外的误差叠加，工件6夹持精度和滑动板的运行精度稳定性明显提高，可以明显提高工件6的加工质量；四根导柱2为高硬度低摩擦系数材质的导柱2，两块滑动板通过自润滑导向套7与导柱2进行连接，导柱2基本不磨损，也不会出现间隙过大的现象，钻床精度保持能力明显提高；滑动板受力均衡，不会产生翻转力矩，配件和导向套7可以进行批量化生产，更容易保证精度；滑动板大小和导柱2长短可调，适用范围广，不受工件6规格的限制；节约原料，降低了成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种四柱式多轴钻床，包括底座、导柱和连接体板，所述底座和所述连接体板之间竖直设有四根所述导柱，所述连接体板上设有钻孔装置；其特征在于：四根所述导柱上设有由驱动装置驱动其上下滑动的滑动板，所述滑动板包括第一滑动板和第二滑动板，所述第一滑动板位于所述第二滑动板的下方，所述第一滑动板为工作台，用于工件的固定和定位，所述第二滑动板为夹具板，用于工件的固定。

2.根据权利要求1所述的四柱式多轴钻床，其特征在于：四根所述导柱为圆钢导柱。

3.根据权利要求2所述的四柱式多轴钻床，其特征在于：所述第一滑动板和所述第二滑动板均通过自润滑导向套与所述导柱滑动连接。

4.根据权利要求3所述的四柱式多轴钻床，其特征在于：所述驱动装置由主油缸和夹具油缸组成，所述主油缸的活塞杆竖直顶靠于所述第一滑动板的下表面上；所述夹具油缸安装在所述第一滑动板上，所述夹具油缸的活塞杆竖直顶靠于所述第二滑动板的下表面上。

5.根据权利要求4所述的四柱式多轴钻床，其特征在于：所述主油缸位于所述底座的中心位置，所述主油缸的活塞杆顶靠于所述第一滑动板下表面的中心位置；所述夹具油缸为两台，并对称地安装在所述第一滑动板的左右两侧，两台所述夹具油缸的活塞杆分别顶靠在所述第二滑动板下表面的左侧和右侧。

6.根据权利要求1所述的四柱式多轴钻床，其特征在于：所述钻孔装置为能够安装多个钻头的多轴固定机构，所述钻孔装置处还设有进水管。

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