实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是:提供一种加工效率高的集箱管数控钻床。
为了解决上述技术问题,本实用新型包括数控系统和工作台,所述的工作台上设置有工件装夹装置和至少一套钻孔装置,钻孔装置包括沿X轴移动设置在工作台上的立柱、沿Y轴移动设置在立柱上的动力头、驱动立柱在工作台上移动的驱动机构I和驱动动力头在立柱上移动的驱动机构II。
为了满足在钻孔过程中立柱不发生偏移,所述的立柱和工作台之间设置有锁紧装置。
为了满足在钻孔过程中工件的稳定性,所述的立柱上位于动力头的左右两侧各设有一个工件压紧机构,工件压紧机构包括压料油缸和V型压料板,压料油缸固定在立柱上,V型压料板固定在压料油缸的活塞杆上,V型压料板的V形口朝下。
为了锁紧操作方便,所述的锁紧装置包括锁紧油缸、卡槽锁头和支撑板条,锁紧油缸固定在立柱上,卡槽锁头固定在锁紧油缸的活塞杆上,支撑板条固定在工作台上,卡槽锁头的卡槽与支撑板条正对,立柱上设置有液压站,锁紧油缸和压料油缸与液压站连接。
为了实现锁紧、压料、动力头在X轴和Y轴位移的自动化,所述的液压站、驱动机构I和驱动机构II与数控系统连接。
为了满足较长工件的两端同时卡紧的功能,并且能适应不同尺寸的工件,所述的工件装夹装置包括固定分度卡盘、移动分度卡盘和多个工件支撑,固定分度卡盘固定在工作台上,移动分度卡盘沿X轴移动的设置在工作台上,所有工件支撑在固定分度卡盘和移动分度卡盘之间沿X轴间隔排列,至少一个邻近移动分度卡盘的工件支撑与工作台可拆卸连接。
为了可以同时加工两个较短的工件,所述的钻孔装置有两套。
为了实现不同直径工件的支撑,所述的工件支撑包括支撑架、丝杠、两个丝母、手轮和两个排列成V形的支撑块,两个支撑块上各固定有一个丝母,丝杠两端的上的螺纹旋向相反,两个丝母分别与丝杠的两端螺纹连接,手轮固定在丝杠上,丝杠转动设置在支撑架上,两个支撑块滑动设置在支撑架上,支撑架设置在工作台上。
为了减小工件的旋转阻力,所述的两个支撑块形成的V形面上设置多个支撑滚轮。
为了便于排屑,在工作台的一侧设置一套排屑系统,工作台上设置有低端位于排屑系统上方的斜板。
本实用新型的有益效果是:本实用新型使用机械动作代替手工劳动,上、下料速度快,工件加工效率高。本实用新型很容易实现自动化:操作很方便,可以省去大量人力、节省大量的时间,从而达到提高生产效率和降低劳动强度的目的。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示的一种具体实施例,它包括工作台15、设置在工作台15上的工件装夹装置和两套钻孔装置,钻孔装置包括沿X轴移动设置在工作台15上的立柱7、沿Y轴移动设置在立柱7上的动力头14、驱动立柱7在工作台15上移动的驱动机构I和驱动动力头14在立柱7上移动的驱动机构II。立柱7和工作台15之间设置有液压锁紧装置4。
驱动机构I包括X轴减速电机5 、X轴直线导轨副23、齿条22和齿轮,X轴直线导轨副23和齿条22固定在工作台15上,立柱7移动设置在X轴直线导轨副23上,X轴减速电机5固定在立柱7上,齿轮设置在X轴减速电机5的输出轮上并与齿条22相啮合。从而使得立柱7可以在工作台15上沿X轴移动。
驱动机构II包括Y轴直线导轨副21、Y轴升降电机8、主动带轮9、同步带10、从动带轮11和丝杠副12,Y轴直线导轨副21和 Y轴升降电机8固定在立柱7上,动力头14设置在滑板13上,滑板13滑动设置在Y轴直线导轨副21上,丝杠副12的丝母固定在滑板13上,主动带轮9和从动带轮11分别设置在Y轴升降电机8的输出轴和丝杠副12的丝杠上,同步带10套在主动带轮9和从动带轮11上,从而使Y轴升降电机驱动动力头14沿Y轴移动。
立柱7上位于动力头14的左右两侧各设有一个工件压紧机构,工件压紧机构包括压料油缸3和V型压料板2,压料油缸3固定在立柱7上,V型压料板2固定在压料油缸3的活塞杆上,V型压料板2的V形口朝下。每次钻孔前动力头两侧的工件压紧机构先动作,通过压料油缸3带动V型压料板3动作压住工件,保证在钻孔过程中工件不发生偏移。
液压锁紧装置4包括锁紧油缸、卡槽锁头和支撑板条,锁紧油缸固定在立柱7上,卡槽锁头固定在锁紧油缸的活塞杆上,支撑板条固定在工作台15上,卡槽锁头的卡槽与支撑板条正对,当立柱7移动至设定的位置后,锁紧油缸动作,使卡槽锁头压紧支撑板条。立柱7上设置有液压站6,液压站6用于给各油缸供油。
工件装夹装置包括固定分度卡盘1、移动分度卡盘24和多个工件支撑25,固定分度卡盘1固定在工作台15上,移动分度卡盘24沿X轴移动的设置在工作台15上,固定分度卡盘1固定在工作台15的一端,移动分度卡盘24设置在工作台15的另外一端,工作台上设置有移动分度卡盘伺服电机,移动分度卡盘伺服电机和移动分度卡盘24通过移动分度卡盘传动机构20连接,从而使得移动分度卡盘伺服电机可以驱动移动分度卡盘24在工作台上沿X轴移动。移动分度卡盘传动机构主要有主、从动带轮、同步带、丝杠副等组成,该驱动方式为常规的驱动方式:电机通过皮带传动驱动丝杠转动,丝杠的转动通过丝母转化成移动分度卡盘的直线移动。
所有工件支撑在固定分度卡盘1和移动分度卡盘24之间沿X轴间隔排列,与移动分度卡盘24相邻的三个工件支撑(也可以是其它数量,与设计的待加工产品尺寸范围有关)与工作台15可拆卸连接。
如图3所示,工件支撑包括支撑架、丝杠17、两个丝母、手轮18和两个排列成V形的支撑块16,两个支撑块16上各固定有一个丝母,丝杠17为正反丝杠,丝杠两端的上的螺纹旋向相反,两个丝母分别与丝杠的两端螺纹连接,手轮18固定在丝杠17上。丝杠17转动设置在支撑架上,两个支撑块16滑动设置在支撑架上,支撑架设置在工作台15上。通过转动手轮18,控制两支撑块16同时向远离工件中心位置或同时向工件中心位置移动,在工件中心不变的情况下,实现对不同直径规格的工件的支撑。
两个支撑块16形成的V形面上设置若干支撑滚轮,在支撑工件的同时工件自身可以沿着支撑轮旋转,实现分度卡盘带着工件旋转分度的功能。
在工作台15的一侧设置一套排屑系统19,工作台15上设置有低端位于排屑系统19上方的斜板。钻孔过程产生的铁屑通过斜板滑落至排屑系统19中,通过排屑系统19把钻孔过程产生的铁屑收集起来,实现文明生产。
本数控钻床还包括有数控系统,液压站6和各个电机由数控系统控制。
本专利中涉及的X轴是指横向,Y轴是指竖向。
工作过程:
1、 把立柱7通过数控系统控制回零点,即立柱7移动至不影响上料的位置;
2、 根据要加工的工件的规格调整手轮18,保证工件中心位置不变的情况下工件支撑能够支撑住工件,以满足工件的支撑;
3、 通过行车把要加工的工件吊装至工作台15上,固定分度卡盘1撑紧工件;(说明:对于较短工件,一次装夹可以完成两个工件的上料,即固定分度卡盘和移动分度卡盘分别装夹工件,可以同时对两个工件进行钻孔加工;对于较长工件一次装夹只能完成一个工件的上料,且根据工件的具体长度拆掉邻近移动分度卡盘24的工件支撑,把工件吊装至工作台上,移动分度卡盘24卡紧工件。)
4、 在数控系统的控制下立柱7移动至第一个要钻的孔的位置;
5、 液压锁紧装置4动作,将立柱7锁紧在工作台15上;
6、 动力头14两侧的压料油缸3动作,带动V型压料板2向下动作,压住工件;
7、 Y轴升降电机8动作,带动动力头14向下动作,开始对第一个设定的工件上的孔进行钻孔;
8、 钻完第一个孔后Y轴升降电机8动作,动力头退回;
9、 动力头两侧的压料油缸3动作,带动V型压料板2向上动作;
10、 液压锁紧装置4动作,锁紧缸松开锁紧支撑条;
11、 在程序的控制下X轴减速电机5动作,通过齿轮齿条传递动力带动立柱7移动至第二个要加工的孔的位置;
12、 液压锁紧装置4动作,移动立柱7锁紧在工作台15上;
13、 动力头两侧的压料油缸3动作,带动V型压料板2向下动作,压住工件;
14、 开始对第二个孔进行加工,重复以上动作直至钻完该母线上的孔;
15、 固定工件的分度卡盘动作,工件旋转一个角度,加工工件另一母线上的孔;
16、 循环以上步骤,直至工件上的所有孔钻出。
17、 把第一个或第一组加工完的工件吊装下料,对第二个或第二组要加工的工件上料。重复以上动作对工件进行加工。