CN210848345U - 一种针对钻夹头钻体钻孔加工自动化的主轴系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种针对钻夹头钻体钻孔加工自动化的主轴系统,包括机床尾部旋转推进装置与前端主轴定向旋转装置;中心轴能分别在调速电机和步进电机的带动下与大带轮轴独立或协同运行;主轴前端端面配有不同规格的夹具可与待加工工件配合;调速电机独立驱动旋转推进装置,中心轴与待加工钻夹头钻体螺纹旋合,完成定位夹装;第二气缸拉动拨叉使相互啮合的齿轮断开连接,通过光电旋转编码器对旋转角度的反馈控制;中心轴与大带轮轴能实现协同定角度旋转。有益效果:传动平稳、反应迅速、推力缓和、定位灵活精确,旋转角度可调,互换性强,能确保钻孔加工过程平稳快速进行,气缸的柔性力,能有效避免刚性力导致的螺纹损坏,提高产品加工质量。

Description

一种针对钻夹头钻体钻孔加工自动化的主轴系统
所属技术领域
本实用新型涉及了一种针对钻夹头钻体钻孔加工自动化的主轴系统,特别设计了一种能够定角度旋转、可自由脱开与接通动力的可调夹头的机床主轴系统。
背景技术
钻夹头是机床及电钻等机械加工工具的基础附件之一,虽然构造简单,但承担着极为重要的功能载体,因此钻夹头钻体的生产同等重要。现有机床无论从功率还是所传动的扭矩来看都相对过大,且钻夹头钻体本身体积较小,现有机床的常规夹具多为三爪卡盘,适用的待加工工件回转直径较大,无法满足加工要求;其次,加工钻夹头钻体需要及时灵活地控制待加工钻体随主轴动力的联通与切断,这是现有传统机床所面临的较大问题;再就是,钻体的钻孔加工需要机床主轴能够实现特定旋转角度加工,三相异步电机无法实现此功能。不采用加工中心的方法来加工钻夹头钻体,避免了“大马拉小车”的现象。
为此设计了此主轴系统,旋转推进装置采用气缸推进,推力平缓,避免对钻体与中心轴进行螺纹旋合时造成螺纹损伤,两台电机独立运行,可保证钻体在进给时断开动力,在钻孔加工时联通主轴的动力。同步带轮传动连接的光电旋转编码器可控制主轴旋转角度,实现定角度钻孔加工。
发明内容
本实用新型通过以上问题,提供了一种能够实现精确定位、灵活夹取、自由脱开与联通的钻夹头钻体加工自动化的主轴系统,设计了一种实现自动化加工的机床主轴系统,适用于钻夹头钻体这种小体积的圆周部件的生产加工。
为达到上述目的本发明所采用的技术方案为:包括旋转推进装置箱体,整体安装板,第一电机座,调速电机,螺栓M4,第一联轴器,第一轴,螺栓M10,螺钉M4,第一轴承端盖,第一轴承座,第一深沟球轴承,第一轴套,第一齿轮,第一键,第二深沟球轴承,第二轴承端盖,第三轴承端盖,第二轴套,第三深沟球轴承,第二键,第二轴承座,第二轴,第二齿轮,气缸固定板,第一气缸,第一铜滑套,第三键,中心轴,第三轴承座,第三齿轮,拨叉,拨叉轴,第四轴承座,第二铜滑套,第二气缸,小带轮,第五轴承座,螺钉M4,第四轴承端盖,第一定位螺母,第四深沟球轴承,第四键,第五轴承端盖,小带轮轴,主轴组件箱体,螺栓M8,第二联轴器,步进电机,第二电机座,第一套筒,圆柱滚子轴承,第六轴承端盖,第三轴套,大同步带轮,第四轴套,大带轮,第五键,第二定位螺母,同步带,V型带,小同步带轮轴,小同步带轮,第七轴承端盖,螺钉M6,第六轴承座,光电旋转编码器,第五深沟球轴承,定位螺钉M12,定位轴套,第二套筒,第七轴承座,第一螺钉M10,第二螺钉M10,第六深沟球轴承,大带轮轴,所述的整套系统由机床尾部旋转推进装置与前端主轴定向旋转装置组成,旋转推进装置整体安装固定在箱体上,调速电机与第一电机座连接,第一联轴器通过螺栓M4连接,调速电机与第一轴通过第一联轴器连接,第一轴与第一轴承端盖、第一深沟球轴承、第一轴承座定位连接,第一轴及其组件安装固定在第一轴承座上,第一齿轮通过第一键与第一轴、第一轴套及轴肩定位连接,第一轴与第二深沟球轴承配合,与第二轴承端盖连接安装在轴承座上,第一齿轮与第二齿轮啮合,第二轴与第三轴承端盖、第三深沟球轴承、第二轴承座定位连接,第二轴及其组件安装固定在第二轴承座上,第二齿轮通过第二键与第二轴、第二轴套、轴肩定位连接,第二齿轮与第三齿轮啮合,第三齿轮通过第三键与中心轴连接,中心轴与第一铜滑套配合、与轴承座连接,第一气缸与气缸固定板连接,拨叉轴与第二滑套配合、与轴承座连接,拨叉与拨叉轴轴连接,第二气缸与气缸固定板连接。前端主轴总成与主轴组件箱体箱体连接,步进电机与第二电机座连接,第二联轴器通过螺栓M8连接,步进电机与小带轮轴连接,小带轮与小带轮轴通过第四键、第四轴承端盖、第五轴承端盖、第四深沟球轴承定位连接,小带轮轴与第一定位螺母连接,小带轮与大带轮通过V型带连接,大带轮与第二定位螺母、第五键、第三轴套、大同步带轮、第四轴套及轴肩定位连接,大同步带轮与小同步带轮通过同步带连接,小同步带轮与第七轴承端盖、第五深沟球轴承、小同步带轮轴定位连接,第七轴承端盖通过螺钉M6与第六轴承座连接,光电旋转编码器与小同步带轮轴连接,大带轮轴前端通过定位轴套、定位螺钉M12、三组第六深沟球轴承连接,第六深沟球轴承与第二套筒、第七轴承座连接,主轴组件箱体与旋转推进装置箱体通过整体安装板固定连接在一起,面B与待加工工件夹具接触连接,待加工工件夹具可根据工件尺寸调整更换,中心轴通过孔A与待加工工件螺纹旋合连接,形成整套系统。
此钻夹头钻体钻孔加工自动化的主轴系统传动平稳、反应迅速、推力缓和、定位灵活精确,旋转角度可调,互换性强,能确保钻孔加工过程平稳快速进行,且气缸作用的柔性力,能有效避免刚性力导致的螺纹损坏,提高产品加工质量。
附图说明
附图:图1是本实用新型的旋转推进装置结构示意图;
图2是本实用新型的主轴部件总成结构示意图;
图3是电机安装位置示意图;
符号说明:
1.旋转推进装置箱体、2.整体安装板、3.第一电机座、4.调速电机、 5.螺栓M4、6.第一联轴器、7.第一轴、8.螺栓M10、9.螺钉M4、10. 第一轴承端盖、11.第一轴承座、12.第一深沟球轴承、13.第一轴套、 14.第一齿轮、15.第一键、16.第二深沟球轴承、17.第二轴承端盖、18. 第三轴承端盖、19.第二轴套、20.第三深沟球轴承、21.第二键、22. 第二轴承座、23.第二轴、24.第二齿轮、25.气缸固定板、26、第一气缸、27.第一铜滑套、28.第三键、29.中心轴、30.第三轴承座、31.第三齿轮、32.拨叉、33.拨叉轴、34.第四轴承座、35.第二铜滑套、36. 第二气缸、37.小带轮、38.第五轴承座、39.螺钉M4、40.第四轴承端盖、41.第一定位螺母、42.第四深沟球轴承、43.第四键、44.第五轴承端盖、45.小带轮轴、46.主轴组件箱体、47.螺栓M8、48.第二联轴器、49.步进电机、50.第二电机座、51.第一套筒、52.圆柱滚子轴承、 53.第六轴承端盖、54.第三轴套、55.大同步带轮、56.第四轴套、57. 大带轮、58.第五键、59.第二定位螺母、60.同步带、61.V型带、62. 小同步带轮轴、63.小同步带轮、64.第七轴承端盖、65.螺钉M6、66. 第六轴承座、67.光电旋转编码器、68.第五深沟球轴承、69.定位螺钉 M12、70.定位轴套、71.第二套筒、72.第七轴承座、73.第一螺钉M10、 74.第二螺钉M10、75.第六深沟球轴承、76.大带轮轴
具体实施方式
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明:
如附图所示,一种针对于钻夹头钻体钻孔加工自动化的主轴系统,包括旋转推进装置箱体(1),整体安装板(2),第一电机座(3),调速电机(4),螺栓M4(5),第一联轴器(6),第一轴(7),螺栓 M10(8),螺钉M4(9),第一轴承端盖(10),第一轴承座(11),第一深沟球轴承(12),第一轴套(13),第一齿轮(14),第一键(15),第二深沟球轴承(16),第二轴承端盖(17),第三轴承端盖(18),第二轴套(19),第三深沟球轴承(20),第二键(21),第二轴承座(22),第二轴(23),第二齿轮(24),气缸固定板(25),第一气缸 (26),第一铜滑套(27),第三键(28),中心轴(29),第三轴承座 (30),第三齿轮(31),拨叉(32),拨叉轴(33),第四轴承座(34),第二铜滑套(35),第二气缸(36),小带轮(37),第五轴承座(38),螺钉M4(39),第四轴承端盖(40),第一定位螺母(41),第四深沟球轴承(42),第四键(43),第五轴承端盖(44),小带轮轴(45),主轴组件箱体(46),螺栓M8(47),第二联轴器(48),步进电机 (49),第二电机座(50),第一套筒(51),圆柱滚子轴承(52),第六轴承端盖(53),第三轴套(54),大同步带轮(55),第四轴套(56),大带轮(57),第五键(58),第二定位螺母(59),同步带(60),V 型带(61),小同步带轮轴(62),小同步带轮(63),第七轴承端盖 (64),螺钉M6(65),第六轴承座(66),光电旋转编码器(67),第五深沟球轴承(68),定位螺钉M12(69),定位轴套(70),第二套筒(71),第七轴承座(72),第一螺钉M10(73),第二螺钉M10 (74),第六深沟球轴承(75),大带轮轴(76),所述的整套系统由机床尾部旋转推进装置与前端主轴定向旋转装置组成,旋转推进装置整体安装固定在箱体(1)上,调速电机(4)与第一电机座(3)连接,第一联轴器(6)通过螺栓M4(5)连接,调速电机(4)与第一轴(7)通过第一联轴器(6)连接,第一轴(7)与第一轴承端盖(10)、第一深沟球轴承(12)、第一轴承座(11)定位连接,第一轴(7)及其组件安装固定在第一轴承座(11)上,第一齿轮(14)通过第一键 (15)与第一轴(7)、第一轴套(13)及轴肩定位连接,第一轴(7) 与第二深沟球轴承(16)配合,与第二轴承端盖(17)连接安装在轴承座上,第一齿轮(14)与第二齿轮(24)啮合,第二轴(23)与第三轴承端盖(18)、第三深沟球轴承(20)、第二轴承座(22)定位连接,第二轴(23)及其组件安装固定在第二轴承座(22)上,第二齿轮(24)通过第二键(21)与第二轴(23)、第二轴套(19)、轴肩定位连接,第二齿轮(24)与第三齿轮(31)啮合,第三齿轮(31)通过第三键(28)与中心轴(29)连接,中心轴(29)与第一铜滑套(27) 配合、与第三轴承座(30)连接,第一气缸(26)与气缸固定板(25)连接,拨叉轴(33)与第二铜滑套(35)配合、与第四轴承座(34) 连接,拨叉(32)与拨叉轴(33)连接,第二气缸(36)与气缸固定板(25)连接。前端主轴总成与主轴组件箱体箱体(46)连接,步进电机(49)与第二电机座(50)连接,第二联轴器(48)通过螺栓 M8(47)连接,步进电机(49)与小带轮轴(45)连接,小带轮(37) 与小带轮轴(45)通过第四键(43)、第四轴承端盖(40)、第五轴承端盖(44)、第四深沟球轴承(42)定位连接,小带轮轴(45)与第一定位螺母(41)连接,小带轮(37)与大带轮(57)通过V型带(61) 连接,大带轮(57)与第二定位螺母(59)、第五键(58)、第三轴套 (54)、大同步带轮(55)、第四轴套(56)及轴肩定位连接,大同步带轮(55)与小同步带轮(63)通过同步带(60)连接,小同步带轮 (63)与第七轴承端盖(64)、第五深沟球轴承(68)、小同步带轮轴 (62)定位连接,第七轴承端盖(64)通过螺钉M6(65)与第六轴承座(66)连接,光电旋转编码器(67)与小同步带轮轴(62)连接,大带轮轴(76)前端通过定位轴套(70)、定位螺钉M12(69)、三组第六深沟球轴承(75)连接,第六深沟球轴承(75)与第二套筒(71)、第七轴承座(72)连接,主轴组件箱体与旋转推进装置箱体通过整体安装板(2)固定连接在一起,面B与待加工工件夹具接触连接,待加工工件夹具可根据工件尺寸调整更换,中心轴(29)通过孔A与待加工工件螺纹旋合连接,形成整套系统。使用时,调速电机(4)和步进电机(49)分别为旋转推进装置和主轴装置提供动力驱动,通过相互啮合的齿轮组给中心轴(29)传递动力和扭矩,同时伴有第一气缸(26)的推动作用,实现中心轴(29)的旋转与推进,从而实现中心轴(29)与待加工钻夹头钻体的螺纹旋合连接,步进电机(49)通过带传动传递动力和扭矩给大带轮轴(76),实现主轴的转动,同时伴有光电旋转编码器(67)对旋转角度的反馈控制,实现被加工钻夹头钻体的定角度旋转,中心轴(29)能分别在调速电机(4)和步进电机(49)的带动下与大带轮轴(76)独立或协同运行,实现待加工工件的定位夹装与钻孔工作的自动化,同时主轴前端端面B配有不同规格的夹具可与待加工工件配合,起到固定工件的作用,调速电机(4) 独立驱动旋转推进装置,中心轴(29)与待加工钻夹头钻体螺纹旋合,完成定位夹装,第二气缸(36)拉动拨叉(32)使相互啮合的齿轮断开连接,切断动力,中心轴(29)与大带轮轴(76)协同定角度旋转,快速、精确地完成钻孔作业。
优选的,所述的一种针对于钻夹头钻体钻孔加工自动化的主轴系统,其特征在于:中心轴(29)能分别在调速电机(4)和步进电机 (49)的带动下与大带轮轴(76)独立或协同运行,实现待加工工件的定位夹装与钻孔工作的自动化,同时主轴前端端面B配有不同规格的夹具可与待加工工件配合,起到固定工件的作用,调速电机(4) 独立驱动旋转推进装置,中心轴(29)与待加工钻夹头钻体螺纹旋合,完成定位夹装,第二气缸(36)拉动拨叉(32)使相互啮合的齿轮断开连接,切断动力,通过光电旋转编码器(67)对旋转角度的反馈控制,中心轴(29)与大带轮轴(76)能实现协同定角度旋转,快速、精确地完成钻孔作业。
本实用新型经过仔细的研究和探讨设计了一种全新的,应用于钻夹头钻体钻孔加工自动化的主轴系统,可推广用于小体积的回转体工件的钻孔加工,定位灵活,旋转角度可调,互换性强,可实现快速精确加工,具有实用和推广价值。
上面以举例方式对本实用新型进行了说明,但本实用新型不限于上述具体实施例,凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (1)

1.一种针对钻夹头钻体钻孔加工自动化的主轴系统,其特征在于:旋转推进装置箱体(1),整体安装板(2),第一电机座(3),调速电机(4),螺栓M4(5),第一联轴器(6),第一轴(7),螺栓M10(8),螺钉M4(9),第一轴承端盖(10),第一轴承座(11),第一深沟球轴承(12),第一轴套(13),第一齿轮(14),第一键(15),第二深沟球轴承(16),第二轴承端盖(17),第三轴承端盖(18),第二轴套(19),第三深沟球轴承(20),第二键(21),第二轴承座(22),第二轴(23),第二齿轮(24),气缸固定板(25),第一气缸(26),第一铜滑套(27),第三键(28),中心轴(29),第三轴承座(30),第三齿轮(31),拨叉(32),拨叉轴(33),第四轴承座(34),第二铜滑套(35),第二气缸(36),小带轮(37),第五轴承座(38),螺钉M4(39),第四轴承端盖(40),第一定位螺母(41),第四深沟球轴承(42),第四键(43),第五轴承端盖(44),小带轮轴(45),主轴组件箱体(46),螺栓M8(47),第二联轴器(48),步进电机(49),第二电机座(50),第一套筒(51),圆柱滚子轴承(52),第六轴承端盖(53),第三轴套(54),大同步带轮(55),第四轴套(56),大带轮(57),第五键(58),第二定位螺母(59),同步带(60),V型带(61),小同步带轮轴(62),小同步带轮(63),第七轴承端盖(64),螺钉M6(65),第六轴承座(66),光电旋转编码器(67),第五深沟球轴承(68),定位螺钉M12(69),定位轴套(70),第二套筒(71),第七轴承座(72),第一螺钉M10(73),第二螺钉M10(74),第六深沟球轴承(75),大带轮轴(76),所述的整套系统由机床尾部旋转推进装置与前端主轴定向旋转装置组成,旋转推进装置整体安装固定在箱体(1)上,调速电机(4)与第一电机座(3)连接,第一联轴器(6)通过螺栓M4(5)连接,调速电机(4)与第一轴(7)通过第一联轴器(6)连接,第一轴(7)与第一轴承端盖(10)、第一深沟球轴承(12)、第一轴承座(11)定位连接,第一轴(7)及其组件安装固定在第一轴承座(11)上,第一齿轮(14)通过第一键(15)与第一轴(7)、第一轴套(13)及轴肩定位连接,第一轴(7)与第二深沟球轴承(16)配合,与第二轴承端盖(17)连接安装在轴承座上,第一齿轮(14)与第二齿轮(24)啮合,第二轴(23)与第三轴承端盖(18)、第三深沟球轴承(20)、第二轴承座(22)定位连接,第二轴(23)及其组件安装固定在第二轴承座(22)上,第二齿轮(24)通过第二键(21)与第二轴(23)、第二轴套(19)、轴肩定位连接,第二齿轮(24)与第三齿轮(31)啮合,第三齿轮(31)通过第三键(28)与中心轴(29)连接,中心轴(29)与第一铜滑套(27)配合、与第三轴承座(30)连接,第一气缸(26)与气缸固定板(25)连接,拨叉轴(33)与第二铜滑套(35)配合、与第四轴承座(34)连接,拨叉(32)与拨叉轴(33)连接,第二气缸(36)与气缸固定板(25)连接,前端主轴总成与主轴组件箱体(46)连接,步进电机(49)与第二电机座(50)连接,第二联轴器(48)通过螺栓M8(47)连接,步进电机(49)与小带轮轴(45)连接,小带轮(37)与小带轮轴(45)通过第四键(43)、第四轴承端盖(40)、第五轴承端盖(44)、第四深沟球轴承(42)定位连接,小带轮轴(45)与第一定位螺母(41)连接,小带轮(37)与大带轮(57)通过V型带(61)连接,大带轮(57)与第二定位螺母(59)、第五键(58)、第三轴套(54)、大同步带轮(55)、第四轴套(56)及轴肩定位连接,大同步带轮(55)与小同步带轮(63)通过同步带(60)连接,小同步带轮(63)与第七轴承端盖(64)、第五深沟球轴承(68)、小同步带轮轴(62)定位连接,第七轴承端盖(64)通过螺钉M6(65)与第六轴承座(66)连接,光电旋转编码器(67)与小同步带轮轴(62)连接,大带轮轴(76)前端通过定位轴套(70)、定位螺钉M12(69)、三组第六深沟球轴承(75)连接,第六深沟球轴承(75)与第二套筒(71)、第七轴承座(72)连接,主轴组件箱体与旋转推进装置箱体通过整体安装板(2)固定连接在一起,面B与待加工工件夹具接触连接,待加工工件夹具可根据工件尺寸调整更换,中心轴(29)通过孔A与待加工工件螺纹旋合连接,形成整套系统,所述的中心轴(29)能分别在调速电机(4)和步进电机(49)的带动下与大带轮轴(76)独立或协同运行,实现待加工工件的定位夹装与钻孔工作的自动化,同时主轴前端端面B配有不同规格的夹具可与待加工工件配合,起到固定工件的作用,调速电机(4)独立驱动旋转推进装置,中心轴(29)与待加工钻夹头钻体螺纹旋合,完成定位夹装,第二气缸(36)拉动拨叉(32)使相互啮合的齿轮断开连接,切断动力,通过光电旋转编码器(67)对旋转角度的反馈控制,中心轴(29)与大带轮轴(76)能实现协同定角度旋转,快速、精确地完成钻孔作业。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112701551A (zh) * 2020-12-16 2021-04-23 北京航天控制仪器研究所 一种提高直流电机电刷接触可靠性的磨合系统
CN112976177A (zh) * 2021-03-15 2021-06-18 南兴装备股份有限公司 智能化排钻加工生产线
WO2022198535A1 (zh) * 2021-03-25 2022-09-29 南兴装备股份有限公司 智能化排钻加工生产线

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