CN205733094U - 一种多轴联动的孔加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多轴联动的孔加工装置，包括基座、主轴旋转装置和进料装置，所述基座包括Y轴方向的进料导轨、Z轴方向的进给导轨和定位手柄，所述进料装置可滑动的设置在进料导轨上并通过定位手柄定位，所述主轴旋转装置可滑动的设置在进给导轨上，主轴旋转装置包括可与钻床主轴外筒连接的支架、可与钻床主轴连接的钻杆和由钻杆驱动的若干个钻夹头，若干个所述钻夹头与零件孔位位置要求对应设置。本装置可实现多孔同时加工，保证并提高加工精度的同时，能够大幅度提高生产效率，降低生产成本，减小劳动强度。

Description

一种多轴联动的孔加工装置

技术领域

本实用新型主要涉及机械制造技术领域，特别涉及机械制造中的钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和攻丝等孔加工技术，具体是一种多轴联动的孔加工装置。

背景技术

在实际生产实践中，对于需要近距离等距加工多个孔的零件，传统加工方式是钳工利用钻孔模板，点中心孔后，在台钻上钻孔，攻丝机上攻丝，在实际作业中，一个熟练工人单件作业往往会使用较长时间，其具有工作效率低，劳动强度大的缺点，还可能在工过程中产生位置度误差和垂直度误差，产品质量必须通过反复测量保证，生产效率相对较低。

由于上述零件，如加工数量较大时，其生产周期长，占用人员多，为保证生产进度的要求，急需一种全新的加工方式，保证生产进度和产品质量的要求，提高生产效率，降低生产成本。

实用新型内容

为解决目前技术的不足，本实用新型结合现有技术，从实际应用出发，提供一种多轴联动的孔加工装置，本装置可将传统钻床的单轴旋转拓展到多级多点联动，提供了一种全新的加工方法和思路，实现多孔同时加工，保证并提高加工精度的同时，能够大幅度提高生产效率，降低生产成本，减小劳动强度。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种多轴联动的孔加工装置，包括基座、主轴旋转装置和进料装置，所述基座包括Y轴方向的进料导轨、Z轴方向的进给导轨和定位手柄，所述进料装置可滑动的设置在进料导轨上并通过定位手柄定位，所述主轴旋转装置可滑动的设置在进给导轨上，主轴旋转装置包括可与钻床主轴外筒连接的支架、可与钻床主轴连接的钻杆和由钻杆驱动的若干个钻夹头，若干个所述钻夹头与零件孔位位置要求对应设置。

所述进给导轨顶部设有防止主轴旋转装置脱离基座的限位板。

所述定位手柄包括拉手、固定柱、定位销和弹簧，所述固定柱固定在进给导轨侧面，固定柱上设有限制拉手位置的凹凸面，所述定位销可滑动的设置在固定柱内，定位销一端与拉手固定连接，另一端伸入至进料导轨内，所述弹簧套设在定位销上。

所述主轴旋转装置还包括变向盒，所述变向盒上方与支架固定连接，变向盒两侧与进给导轨滑动配合，变向盒内设有传动机构，所述钻杆固定在变向盒上部，所述钻夹头固定在变向盒下部，钻杆通过传动机构驱动钻夹头转动。

所述传动结构包括与钻杆连接并同轴的主动轴组件，所述主动轴组件两侧对称设有若干个输出轴组件，所述钻夹头设置在对应的输出轴组件上，输出轴组件之间设有用于使各输出轴组件转动方向相同的传动轴组件，所述传动轴组件和输出轴组件之间通过齿轮传动。

所述主动轴组件包括主动主轴，主动主轴端部插入在钻杆内，主动主轴上固定设有主动齿轮，主动主轴上下两端分别设有一个向心轴承，位于下端的向心轴承下方还设有推力轴承，向心轴承和推力轴承之间设有调整垫片。

所述输出轴组件包括输出主轴，输出主轴上设有第一从动齿轮，输出主轴上下两端分别设有一个向心轴承，位于上端的向心轴承上方还设有推力轴承，向心轴承和推力轴承之间设有调整垫片。

所述传动轴组件包括传动主轴，所述传动主轴上设有第二从动齿轮，传动主轴上下两端分别设有一个向心轴承。

所述进料装置包括外框，所述外框两侧与进料导轨滑动配合，外框上设有若干个依次排列的夹板，所述夹板上设有用于夹紧工件的把手。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型通过设置的多个钻夹头，可在实际作业时实现多孔同时进行钻孔、扩孔、锪孔、铰孔或攻丝等加工，在保证并提高加工精度的同时，能够大幅度提高生产效率，降低生产成本，减小劳动强度，适用于各种大批量、同向多孔零件的加工。

2、本实用新型结构简单，使用过程稳定性高，能够实现待加工零件的快速定位。

3、本实用新型可一次装夹多个零件，能够消除装夹时产生的累积误差，且零件的装拆方便快捷，能够有效的提高生产效率。

附图说明

附图1为本实用新型总体结构示意图；

附图2为本实用新型基座结构示意图；

附图3为本实用新型定位手柄结构示意图；

附图4为本实用新型进料装置结构示意图；

附图5为本实用新型主轴旋转装置结构示意图；

附图6为本实用新型主动轴组件结构示意图；

附图7为本实用新型传动轴组件结构示意图；

附图8为本实用新型输出轴结构示意图。

附图中所示标号：1、基座；11、定位手柄；111、拉手；112、固定柱；113、弹簧；114、定位销；12、进给导轨；13、进料导轨；14、限位板；

2、进料装置；21、外框；22、夹板；23、把手；

3、主轴旋转装置；31、支架；32、钻杆；33、变向盒；34、钻夹头；35、传动轴组件；351、传动主轴；352、第二从动齿轮；36、输出轴组件；361、输出主轴；362、第一从动齿轮；37、主动轴组件；371、主动主轴；372、主动齿轮；373、推力轴承；374、向心轴承；38、钻头。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如附图1～8所示，一种多轴联动的孔加工装置，包括基座1、主轴旋转装置3和进料装置2，所述基座1包括Y轴方向的进料导轨13、Z轴方向的进给导轨12和定位手柄11，所述进料装置2可滑动的设置在进料导轨13上并通过定位手柄11定位，所述主轴旋转装置3可滑动的设置在进给导轨12上，主轴旋转装置3包括可与钻床主轴外筒连接的支架31、可与钻床主轴连接的钻杆32和由钻杆32驱动的若干个钻夹头34，若干个所述钻夹头34与零件孔位位置要求对应设置。

本实用新型的基座1相对固定，主轴旋转装置3可沿Z轴方向上下运动，实现钻削时的进给运动，并实现多轴联动，进料装置2可沿Y轴方向前后运动，实现多个零件的加工需求。

本实用新型的进给导轨12主要用于钻头进给时，保持钻头或丝锥等切削刀具进给时，保持钻头或丝锥等切削刀具与零件的相对位置，同时使主轴旋转装置3在Z轴方向平行移动。进料导轨13主要用于保持进料装置2上夹持的零件沿Y轴方向平行移动，定位手柄11主要用于确定进料装置2上夹持的零件在Y轴方向的相对位置，为了保护主轴旋转装置3升高时不脱离基座1，本实用新型在进给导轨12顶部设有限位板14。

本实用新型定位手柄11包括拉手111、固定柱112、定位销114和弹簧113，固定柱112固定在进给导轨12侧面，固定柱112上设有限制拉手111位置的凹凸面，定位销114可滑动的设置在固定柱112内，定位销112一端与拉手111固定连接，另一端伸入至进料导轨13内，弹簧113套设在定位销114上。当拉出拉手111并旋转90°时，定位销114头部推出进料导轨13，进料装置2可沿Y轴方向移动，此时弹簧113处于受压状态；当把手111与固定柱112凹凸面相互配合时，由于弹簧113的作用力，定位销114头部伸进进料导轨13，与进料装置2侧面孔配合，实现待加工零件的快速定位。

本实用新型主轴旋转装置3还包括变向盒33，变向盒33上方与支架31固定连接，变向盒33两侧与进给导轨12滑动配合，变向盒33内设有传动机构，钻杆32固定在变向盒33上部，钻夹头34固定在变向盒33下部，钻杆32通过传动机构驱动钻夹头34转动；传动结构包括与钻杆32连接并同轴的主动轴组件37，主动轴组件37两侧对称设有若干个输出轴组件36，钻夹头34设置在对应的输出轴组件36上，输出轴组件36之间设有用于使各输出轴组件36转动方向相同的传动轴组件35，传动轴组件35和输出轴组件36之间通过齿轮传动。

支架31通过两孔固定在立式钻床主轴外筒上，立式钻床主轴上的钻夹头夹紧钻杆32，主动轴组件37上端与钻杆32之间留有径向间隙，以消除同心度误差，当立式钻床主轴带动钻杆32反转时，主动轴组件37实现反转，通过齿轮带动输出轴组件36实现正转，由传动轴组件35改变转向后，带动下一个输出轴组件36实现正转，并带动固定在输出轴组件36下端的钻夹头34实现正转，其夹持的钻头38实现切削需要的旋转运动。当下压立钻手柄时，整个主轴旋转装置3实现切削需要的进给运动，实现多轴联动，同时完成钻削、攻丝等孔加工操作，加工深度可根据立钻手柄刻度盘限位装置进行调整。

本实用新型的主动主轴371上下两端分别设置一个向心轴承374，与变向盒33上下板上的孔配合，确定径向位置，下方增设一个推力轴承373，以消除可能存在的轴向串动，主动齿轮372与两侧输出轴组件36上的第一从动齿轮362配合，传递扭矩，调整垫片将两个轴承分隔开；输出主轴361顶端安装推力轴承373，消除钻削或攻丝过程中产生的轴向抗力，上下两端分别设置一个向心轴承374，与变向盒33上下板上的孔配合，确定径向位置，调整垫片将两个轴承分隔开，输出主轴361下端安装普通钻夹头34，夹持钻头或丝锥等切削刀具；传动轴主轴351主要用于传输扭矩，只产生径向力，故不需设置推力轴承，此外，传动轴组件35还要起到变向作用，使每个输出轴组件36保持同向旋转，实现每根钻头或丝锥等切削刀具的切削主运动。

本实用新型的进料装置2包括外框21，所述外框21两侧与进料导轨13滑动配合，外框21上设有若干个依次排列的夹板22，所述夹板22上设有用于夹紧工件的把手23。夹板22把手23柄采用圆柱销连接，可实现相对圆周运动，夹板22夹持零件侧安装橡胶垫，实现压力缓冲，并保护零件表面。外框21两侧，预作定位孔，与基座1侧面定位销配合，实现一次装夹加工多个零件，可根据实际情况增删数量，多层设计主要考虑到零件的加工误差，消除装夹时产生的累积误差，当一面加工完成后，翻转进料装置2，推入基座1，实现对零件另一侧的加工，可避免二次装夹产生的装夹误差，并有效提高生产效率。当零件加工过程中，压下把手23时，外框21与夹板22之间产生夹紧力，以夹紧零件，进行钻孔或攻丝操作，当零件两侧加工完成后，松开把手23时，外框21与夹板22之间释放夹紧力，以松开零件，进行更换零件操作。

本装置不仅可对条形零件进行加工，当改变主轴旋转装置和进料装置的输出轴数量或外形后，也适用于其它大批量、同向多孔零件的加工，能够有效提高加工精度和生产效率。

Claims (9)

1.一种多轴联动的孔加工装置，包括基座(1)、主轴旋转装置(3)和进料装置(2)，其特征在于：所述基座(1)包括Y轴方向的进料导轨(13)、Z轴方向的进给导轨(12)和定位手柄(11)，所述进料装置(2)可滑动的设置在进料导轨(13)上并通过定位手柄(11)定位，所述主轴旋转装置(3)可滑动的设置在进给导轨(12)上，主轴旋转装置(3)包括可与钻床主轴外筒连接的支架(31)、可与钻床主轴连接的钻杆(32)和由钻杆(32)驱动的若干个钻夹头(34)，若干个所述钻夹头(34)与零件孔位位置要求对应设置。

2.如权利要求1所述的一种多轴联动的孔加工装置，其特征在于：所述进给导轨(12)顶部设有防止主轴旋转装置(3)脱离基座(1)的限位板(14)。

3.如权利要求1所述的一种多轴联动的孔加工装置，其特征在于：所述定位手柄(11)包括拉手(111)、固定柱(112)、定位销(114)和弹簧(113)，所述固定柱(112)固定在进给导轨(12)侧面，固定柱(112)上设有限制拉手(111)位置的凹凸面，所述定位销(114)可滑动的设置在固定柱(112)内，定位销(114)一端与拉手(111)固定连接，另一端伸入至进料导轨(13)内，所述弹簧(113)套设在定位销(114)上。

4.如权利要求1所述的一种多轴联动的孔加工装置，其特征在于：所述主轴旋转装置(3)还包括变向盒(33)，所述变向盒(33)上方与支架(31)固定连接，变向盒(33)两侧与进给导轨(12)滑动配合，变向盒(33)内设有传动机构，所述钻杆(32)固定在变向盒(33)上部，所述钻夹头(34)固定在变向盒(33)下部，钻杆(32)通过传动机构驱动钻夹头(34)转动。

5.如权利要求4所述的一种多轴联动的孔加工装置，其特征在于：所述传动结构包括与钻杆(32)连接并同轴的主动轴组件(37)，所述主动轴组件(37)两侧对称设有若干个输出轴组件(36)，所述钻夹头(34)设置在对应的输出轴 组件(36)上，输出轴组件(36)之间设有用于使各输出轴组件(36)转动方向相同的传动轴组件(35)，所述传动轴组件(35)和输出轴组件(36)之间通过齿轮传动。

6.如权利要求5所述的一种多轴联动的孔加工装置，其特征在于：所述主动轴组件(37)包括主动主轴(371)，主动主轴(371)端部插入在钻杆(32)内，主动主轴(371)上固定设有主动齿轮(372)，主动主轴(371)上下两端分别设有一个向心轴承(374)，位于下端的向心轴承(374)下方还设有推力轴承(373)，向心轴承(374)和推力轴承(373)之间设有调整垫片。

7.如权利要求6所述的一种多轴联动的孔加工装置，其特征在于：所述输出轴组件(36)包括输出主轴(361)，输出主轴(361)上设有第一从动齿轮(362)，输出主轴(361)上下两端分别设有一个向心轴承(374)，位于上端的向心轴承(374)上方还设有推力轴承(373)，向心轴承(374)和推力轴承(373)之间设有调整垫片。

8.如权利要求7所述的一种多轴联动的孔加工装置，其特征在于：所述传动轴组件(35)包括传动主轴(351)，所述传动主轴(351)上设有第二从动齿轮(352)，传动主轴(351)上下两端分别设有一个向心轴承(374)。

9.如权利要求1所述的一种多轴联动的孔加工装置，其特征在于：所述进料装置(2)包括外框(21)，所述外框(21)两侧与进料导轨(13)滑动配合，外框(21)上设有若干个依次排列的夹板(22)，所述夹板(22)上设有用于夹紧工件的把手(23)。