CN206966692U - 一种三坐标式孔加工机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种孔加工机床，特别是一种三坐标式孔加工机床，属于切削设备技术领域。本实用新型的一种三坐标式孔加工机床，包括底座、机架、滑动块、电控箱，以及与电控箱连接的X向进给机构、Y向进给机构、Z向进给机构和钻孔机构，所述机架通过X向进给机构可X向运动的装配于底座上，所述滑动块通过Y向进给机构可Y向运动的装配于机架上，所述钻孔机构通过Z向进给机构可Z向运动的装配于滑动块上，所述底座顶部设置有工作台。采用本实用新型的一种三坐标式孔加工机床，结构简单，易于制造，经济实用，操作方便，定位准确，工作效率高，能够完成较高精度的钻孔作业。

Description

一种三坐标式孔加工机床

技术领域

本实用新型涉及一种孔加工机床，特别是一种三坐标式孔加工机床，属于切削设备技术领域。

背景技术

孔加工是机械制造技术领域最常见的加工方式，常见的孔加工方式主要有台钻钻孔、车床尾座钻孔、钻床钻孔、专用机床钻孔等。其中台钻与车床尾座仅适合工件较小、对孔加工精度要求不高的情况，工作效率偏低。而普通钻床主要用于中型零件、对零件精度有一定要求的情况，但定位精度低，工作效率不够高。专用机床钻孔主要针对特大、特重且钻孔难度的大型零件，设备昂贵，结构复杂。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种三坐标式孔加工机床，本实用新型结构简单，易于制造，经济实用，操作方便，定位准确，工作效率高，能够完成较高精度的钻孔作业。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种三坐标式孔加工机床，包括底座、机架、滑动块、电控箱，以及与电控箱连接的X向进给机构、Y向进给机构、Z向进给机构和钻孔机构，所述机架通过X向进给机构可X向运动的装配于底座上，所述滑动块通过Y向进给机构可Y向运动的装配于机架上，所述钻孔机构通过Z向进给机构可Z向运动的装配于滑动块上，所述底座顶部设置有工作台。

正对本实用新型的三坐标式孔加工机床时，X向运动即是前后运动、Y向运动即是左右运动、Z向运动即是上下运动。采用上述技术方案时，通过操控电控箱，使机架在底座上X向运动、滑动块在机架上Y向运动、钻孔机构在滑动块Z向运动，即实现钻孔机构X向、Y向和Z向运动，达到钻孔机构在工作台上定位目的，以便钻孔机构加工装夹于工作台上的工件。本实用新型结构简单，易于制造，经济实用，操作方便，定位准确，工作效率高，能够完成对工件的钻孔作业。

本实用新型的一种三坐标式孔加工机床,所述X向进给机构包括X向丝杆和X向滑轨，所述X向丝杆两端可转动的装配于底座上，且其中一端装配有用于驱动X向丝杆转动的X向驱动电机，X向驱动电机与电控箱通过导线连接，所述X向滑轨两端装配于底座上，且与X向丝杆平行，所述机架通过滑动机构装配于X向丝杆上和X向滑轨上。X向进给机构的具体设计，实现将机架装配于底座上，同时实现机架可在底座上X向运动，结构简单可靠。

进一步的，所述滑动机构包括装配于机架底部与X向丝杆垂直的连杆、和装配于连杆上的a滑块和b滑块，所述a滑块通过螺纹套装于X向丝杆上，b滑块光滑的套装于X向滑轨上。滑动机构的具体设计，实现对机架的支撑和运动导向，结构简单可靠。当X向驱动电机驱动X向丝杆转动时，通过X向丝杆与a滑块螺纹传动方式，联动a滑块、连杆、机架，得以实现机架的X向运动。

本实用新型的一种三坐标式孔加工机床,所述Y向进给机构包括Y向丝杆和Y向滑轨，所述Y向丝杆两端可转动的装配于机架上，且其中一端装配有用于驱动Y向丝杆转动的Y向驱动电机，Y向驱动电机与电控箱通过导线连接，所述Y向滑轨两端装配于机架上，且与Y向丝杆平行，所述滑动块装配于Y向丝杆和Y向滑轨上。Y向进给机构的具体设计，实现将滑动块装配于机架上，同时实现滑动块可在机架上Y向运动，结构简单可靠。

进一步的，所述滑动块通过丝杠螺母副装配于Y向丝杆上，且光滑的套装于Y向滑轨上。丝杠螺母副采用滚动摩擦螺旋取代了螺纹连接的滑动摩擦螺旋，具有磨损小、传动效率高、传动平稳、寿命长、精度高、温升低、运动摩擦小，消除传动间隙等优点，提高本实用新型的定位精度。

本实用新型的一种三坐标式孔加工机床,所述Z向进给机构包括Z向丝杆和Z向滑轨，所述Z向丝杆两端可转动的装配于滑动块上，且其中一端装配有用于驱动Z向丝杆转动的Z向驱动电机，Z向驱动电机与电控箱通过导线连接，所述Z向滑轨两端装配于滑动块上，且与Z向丝杆平行，所述钻孔机构装配于Z向丝杆和Z向滑轨上。Z向进给机构的具体设计，实现将钻孔机构装配于滑动块上，同时实现钻孔机构可在滑动块上Z向运动，结构简单可靠。

进一步的，所述钻孔机构通过螺纹套装于Z向丝杆上，且光滑的套装于Z向滑轨上。通过螺纹传动方式实现钻孔机构的Z向运动，结构简单，易于实现。

进一步的，所述滑动块包括滑动立块和装配于滑动立块两端的2个支撑板，所述滑动立块装配于Y向丝杆和Y向滑轨上，所述Z向丝杆和Z向滑轨的两端装配于两支撑板上。便于滑动块的制造，便于Z向进给机构的装配。

进一步的，所述X向驱动电机、Y向驱动电机和Z向驱动电机为步进电机。步进电机成本较低、位置精度高、可靠性高、优秀的起停和反转响应，提高本实用新型的定位精度。

本实用新型的一种三坐标式孔加工机床,所述工作台上设置有多个用于装夹工件的T形凹槽。便于装夹待加工的工件。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种三坐标式孔加工机床，结构简单，易于制造，经济实用，操作方便，定位准确，工作效率高，能够完成较高精度的钻孔作业。

附图说明

图1是一种三坐标式孔加工机床的侧视图;

图2是一种三坐标式孔加工机床的正视图;

图3是一种三坐标式孔加工机床的俯视图。

图中标记：1-底座、11-工作台、12-T形凹槽、2-机架、21-连杆、22-a滑块、23-b滑块、31-滑动立块、32-支撑板、4-钻孔机构、41-机头、42-钻孔电机、51-X向丝杆、52-X向滑轨、53-X向驱动电机、61-Y向丝杆、62-Y向滑轨、63-Y向驱动电机、71-Z向丝杆、72-Z向滑轨、73-Z向驱动电机、8-电控箱。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图3所示，本实施例的一种三坐标式孔加工机床，包括底座1、机架2、滑动块、电控箱8，以及与电控箱8连接的X向进给机构、Y向进给机构、Z向进给机构和钻孔机构4，所述机架2通过X向进给机构可X向运动的装配于底座1上，所述滑动块通过Y向进给机构可Y向运动的装配于机架2上，所述钻孔机构4通过Z向进给机构可Z向运动的装配于滑动块上，所述底座1顶部设置有工作台11。

正对本实用新型的三坐标式孔加工机床时，如图2所示，X向运动即是前后运动、Y向运动即是左右运动、Z向运动即是上下运动。采用上述技术方案时，通过操控电控箱8，使机架2在底座1上X向运动、滑动块在机架2上Y向运动、钻孔机构4在滑动块Z向运动，即实现钻孔机构4的X向、Y向和Z向运动，达到钻孔机构4在工作台11上定位目的，以便钻孔机构4加工装夹于工作台11上的工件。本实用新型结构简单，实用可靠，操作方便，定位准确，能够完成对工件的钻孔作业。优选的，所述机架2为铝合金材料制成的L形机架。成本较低，重量较轻，机械性能好。优选的，所述电控箱8装配于机架2右侧，便于操作电控箱。

具体的，所述钻孔机构4包括用于装配钻头的机头41，和装配于机头41顶部的钻孔电机42，所述机头41通过Z向进给机构可Z向运动的装配于滑动块上，所述钻孔电机42与电控箱8通过导线连接。如图1所示，使用本实用新型时，钻头装配于机头41上，钻孔电机42驱动钻头旋转加工工件。优选的，所述钻孔电机42为伺服电机。

基于本实施例的进一步的优化，如图1至图3所示，在其中一实施例中，具体公开了X向进给机构、Y向进给机构和Z向进给机构的结构形式，三者结构原理相似，不同的装配关系，实现不同的功能，如下所述。

X向进给机构的具体设计，所述X向进给机构包括X向丝杆51和X向滑轨52，所述X向丝杆51两端可转动的装配于底座1上，且其中一端装配有用于驱动X向丝杆转动的X向驱动电机53，X向驱动电机53与电控箱8通过导线连接，所述X向滑轨52两端装配于底座1上，且与X向丝杆51平行，所述机架2通过滑动机构装配于X向丝杆51上和X向滑轨52上。实现将机架2装配于底座1上，同时实现机架2可在底座1上X向运动，结构简单可靠。优选的，所述X向丝杆51通过轴承装配于底座1上，X向驱动电机53通过联轴器与X向丝杆51连接。

进一步的，所述滑动机构包括装配于机架2底部与X向丝杆51垂直的连杆21、和装配于连杆21上的a滑块22和b滑块23，所述a滑块22通过螺纹套装于X向丝杆51上，b滑块23光滑的套装于X向滑轨52上。滑动机构的具体设计，实现对机架2的支撑和运动导向，结构简单可靠。当X向驱动电机53驱动X向丝杆51转动时，通过X向丝杆51与a滑块22螺纹传动方式，联动a滑块22、连杆21、机架2，得以实现机架2的X向运动。当然，a滑块22与X向丝杆51之间的传动方式不仅可采用上述的螺纹连接传动方式，还可以采用其他传动方式，在另一实施例中，所述a滑块22通过丝杠螺母副装配于X向丝杆51上，丝杠螺母副采用滚动摩擦螺旋取代了螺纹连接的滑动摩擦螺旋。

Y向进给机构的具体设计，所述Y向进给机构包括Y向丝杆61和Y向滑轨62，所述Y向丝杆61两端可转动的装配于机架2上，且其中一端装配有用于驱动Y向丝杆转动的Y向驱动电机63，Y向驱动电机63与电控箱8通过导线连接，所述Y向滑轨62两端装配于机架2上，且与Y向丝杆61平行，所述滑动块装配于Y向丝杆61和Y向滑轨62上。实现将滑动块装配于机架2上，同时实现滑动块可在机架2上Y向运动，结构简单可靠。优选的，所述Y向丝杆61通过轴承装配于机架2上，Y向驱动电机63通过联轴器与Y向丝杆61连接。

进一步的，所述滑动块通过丝杠螺母副装配于Y向丝杆61上，且光滑的套装于Y向滑轨62上。丝杠螺母副采用滚动摩擦螺旋取代了螺纹连接的滑动摩擦螺旋，具有磨损小、传动效率高、传动平稳、寿命长、精度高、温升低、运动摩擦小，消除传动间隙等优点，提高本实用新型的定位精度。当然，滑动块与Y向丝杆61可以直接采用螺纹传动方式。

Z向进给机构的具体设计，所述Z向进给机构包括Z向丝杆71和Z向滑轨72，所述Z向丝杆71两端可转动的装配于滑动块上，且其中一端装配有用于驱动Z向丝杆转动的Z向驱动电机73，Z向驱动电机73与电控箱8通过导线连接，所述Z向滑轨72两端装配于滑动块上，且与Z向丝杆71平行，所述钻孔机构4装配于Z向丝杆71和Z向滑轨72上。实现将钻孔机构4装配于滑动块上，同时实现钻孔机构4可在滑动块上Z向运动，结构简单可靠。优选的，所述Z向丝杆71通过轴承装配于滑动块上，Z向驱动电机73通过联轴器与Z向丝杆71连接。具体的，所述Z向驱动电机73装配于Z向丝杆71的顶端。

进一步的，所述钻孔机构4通过螺纹套装于Z向丝杆71上，且光滑的套装于Z向滑轨72上。通过螺纹传动方式实现钻孔机构4的Z向运动，结构简单，易于实现。

进一步的，在另一实施例中，所述滑动块包括滑动立块31和装配于滑动立块31两端的2个支撑板32，所述滑动立块31装配于Y向丝杆61和Y向滑轨62上，所述Z向丝杆71和Z向滑轨72的两端装配于两支撑板32上。便于滑动块的制造，便于Z向进给机构的装配。

基于上述X向进给机构、Y向进给机构和Z向进给机构的具体设计，如图1至图3所示，在其中一实施例中，所述X向丝杆51有1个，X向滑轨52有2个，且两X向滑轨52对称的分布于X向丝杆51两边；与之相匹配的，a滑块22有1个，b滑块23有2个。所述Y向丝杆61有1个，Y向滑轨62有2个，且两Y向滑轨62对称的分布于Y向丝杆61两边。所述Z向丝杆71有1个，Z向滑轨72有2个，且两Z向滑轨72对称的分布于Z向丝杆71两边。该实施例为优选实施方式，当然，X（Y、Z）向丝杆可以有不止1个，X（Y、Z）向滑轨可以有1个或2个以上。

优选的，在另一实施例中，所述X向驱动电机53、Y向驱动电机63和Z向驱动电机73为步进电机。步进电机成本较低、位置精度高、可靠性高、优秀的起停和反转响应，提高本实用新型的定位精度。

优选的，在另一实施例中，所述X向滑轨52、Y向滑轨62和Z向滑轨72为调质镀铬45钢材料制成的圆柱光轴滑轨。光滑耐磨，提高本实用新型的使用寿命。

优选的，在另一实施例中，所述X向丝杆51、Y向丝杆61和Z向丝杆71为铬钼合金钢材料制成的丝杆。耐磨性好，提高本实用新型的使用寿命。

基于本实施例的进一步的优化，在另一实施例中，所述工作台11上设置有多个用于装夹工件的T形凹槽12。如图1所示，通过在T形凹槽便于装夹待加工的工件。

基于上述各实施例的具体动作过程，如图1至图3所示，在其中一实施例中，钻头安装至机头41上,工件安放至工作台11上，并通过T形凹槽12结合夹具将工件夹紧；钻孔机构4处于零位，即钻孔机构4处于工件X方向的后端、Y方向的右端位置，如图2所示；电控箱8分别与X向驱动电机53、Y向驱动电机63、Z向驱动电机73和钻孔电机42电性连接，在电控箱8上设定待钻孔的坐标位置，再通过操控电控箱8完成钻孔机构4的三坐标定位及钻孔动作。如下所述。

X方向定位。X向驱动电机53驱动X向丝杆51转动， X向丝杆51联动a滑块22、连杆21、机架2向前运动到设定位置，完成机架2的X方向定位，即完成钻孔机构4的X方向定位。

Y方向定位。Y向驱动电机63驱动Y向丝杆61转动， Y向丝杆61联动滑动块向左运动到设定位置，完成滑动块的Y方向定位，即完成钻孔机构4的Y方向定位。

Z方向定位。Z向驱动电机73驱动Z向丝杆71转动， Z向丝杆71联动钻孔机构4向下运动到设定位置，完成钻孔机构4的Z方向定位。

钻孔作业。钻孔电机42驱动钻头转动，同时Z向驱动电机73驱动钻头向下运动，完成对工件的钻孔作业。

当需要更换不同规格的钻头时，只需将钻孔机构4返回零位进行更换，方便快捷。

综上所述，采用本实用新型的一种三坐标式孔加工机床，结构简单，易于制造，经济实用，操作方便，定位准确，工作效率高，能够完成较高精度的钻孔作业。

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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种三坐标式孔加工机床，其特征在于：包括底座（1）、机架（2）、滑动块、电控箱（8），以及与电控箱（8）连接的X向进给机构、Y向进给机构、Z向进给机构和钻孔机构（4），所述机架（2）通过X向进给机构可X向运动的装配于底座（1）上，所述滑动块通过Y向进给机构可Y向运动的装配于机架（2）上，所述钻孔机构（4）通过Z向进给机构可Z向运动的装配于滑动块上，所述底座（1）顶部设置有工作台（11），所述工作台（11）上设置有多个用于装夹工件的T形凹槽（12），所述机架（2）为铝合金材料制成的L形机架。

2.根据权利要求1所述的一种三坐标式孔加工机床，其特征在于：所述X向进给机构包括X向丝杆（51）和X向滑轨（52），所述X向丝杆（51）两端可转动的装配于底座（1）上，且其中一端装配有用于驱动X向丝杆转动的X向驱动电机（53），X向驱动电机（53）与电控箱（8）通过导线连接，所述X向滑轨（52）两端装配于底座（1）上，且与X向丝杆（51）平行，所述机架（2）通过滑动机构装配于X向丝杆（51）上和X向滑轨（52）上。

3.根据权利要求2所述的一种三坐标式孔加工机床，其特征在于：所述滑动机构包括装配于机架（2）底部与X向丝杆（51）垂直的连杆（21）、和装配于连杆（21）上的a滑块（22）和b滑块（23），所述a滑块（22）通过螺纹套装于X向丝杆（51）上，b滑块（23）光滑的套装于X向滑轨（52）上。

4.根据权利要求1所述的一种三坐标式孔加工机床，其特征在于：所述Y向进给机构包括Y向丝杆（61）和Y向滑轨（62），所述Y向丝杆（61）两端可转动的装配于机架（2）上，且其中一端装配有用于驱动Y向丝杆转动的Y向驱动电机（63），Y向驱动电机（63）与电控箱（8）通过导线连接，所述Y向滑轨（62）两端装配于机架（2）上，且与Y向丝杆（61）平行，所述滑动块装配于Y向丝杆（61）和Y向滑轨（62）上。

5.根据权利要求4所述的一种三坐标式孔加工机床，其特征在于：所述滑动块通过丝杠螺母副装配于Y向丝杆（61）上，且光滑的套装于Y向滑轨（62）上。

6.根据权利要求1所述的一种三坐标式孔加工机床，其特征在于：所述Z向进给机构包括Z向丝杆（71）和Z向滑轨（72），所述Z向丝杆（71）两端可转动的装配于滑动块上，且其中一端装配有用于驱动Z向丝杆转动的Z向驱动电机（73），Z向驱动电机（73）与电控箱（8）通过导线连接，所述Z向滑轨（72）两端装配于滑动块上，且与Z向丝杆（71）平行，所述钻孔机构（4）装配于Z向丝杆（71）和Z向滑轨（72）上。

7.根据权利要求6所述的一种三坐标式孔加工机床，其特征在于：所述钻孔机构（4）通过螺纹套装于Z向丝杆（71）上，且光滑的套装于Z向滑轨（72）上。

8.根据权利要求4或6所述的一种三坐标式孔加工机床，其特征在于：所述滑动块包括滑动立块（31）和装配于滑动立块（31）两端的2个支撑板（32），所述滑动立块（31）装配于Y向丝杆（61）和Y向滑轨（62）上，所述Z向丝杆（71）和Z向滑轨（72）的两端装配于两支撑板（32）上。

9.根据权利要求2、4或6所述的一种三坐标式孔加工机床，其特征在于：所述X向驱动电机（53）、Y向驱动电机（63）和Z向驱动电机（73）为步进电机。