CN211965984U - 卧式双主轴数控钻床 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利公开一种卧式双主轴数控钻床，其涉及一次同时加工两个工件同位置的孔的三轴数控技术的应用,其由机床总体A、钻削系统B、液压夹紧装置C、控制系统D、冷却系统E五大部分组成。两个工件由液压夹紧装置C完成夹紧与松开，控制系统D完成控制安装在机床总体A上的两个工件运动，找到加工位置送给钻削系统B完成钻削任务，冷却系统E提供冷却液通过中心出水冷却刀具，卧式双主轴数控钻床可广泛应用在预应力产品的钻削加工工艺上，其一次同时加工两个工件同位置的孔，采用中心出水冷却，冷却效果好，能大大提高钻削进给速度与刀具的使用寿命，由于是卧钻，钻屑较易自重断落，使排除钻屑方便，能大大提高生产效率。

Description

卧式双主轴数控钻床

技术领域

本实用新型专利其涉及一种在钻孔技术中应用的新型数控设备，特别指应用于多孔圆柱形锚具钻孔的一种卧式双主轴数控钻床。

背景技术

目前钻削加工预应力产品中的多孔锚具，是用立式单轴数控钻床一个一个孔钻出来的，生产效率不高排除钻屑较困难，加上采用外冷却，刀具使用寿命短。预应力产品中的多孔锚具孔在一个工件上多个相同的孔呈蜂窝形状，同时作为一个受力部件，钻的深度较深，申请号201611108696.5 公开了一种双转盘双钻台自动钻孔机，包括一个工作台，工作台上设置有两个相同的钻台机构和两个相同的转盘机构，两台机构左右并排地设置工作台上平面的后部，两个转盘机构分别位于两个钻台机构的正前方。每个转盘可装上12个坯料工件，可实现全自动控制，操作简单，作业员只需完成坯料工件的装卸后，按启动按钮即可一次完成两个转盘的共24个坯料工件的夹紧和钻孔工作，但是每个主轴钻头只能钻工件上的一个位置的孔，对于要钻一个工件上多个位置的孔是无法加工的，由于转盘的限制只能加工直径不大，厚度偏薄的工件。

申请号201320303155.3，公开了一种汽车制动鼓双轴数控钻床，其包含机台、两个数控滑台、两个数控分度转台和两个带有数控滑台的钻削动力头，该机台的后侧设置有立柱，该机台的前侧上方设置有两条直线滑轨，所述两个数控滑台可滑动的设置于直线滑轨上，在该直线滑轨的两端分别设置有驱动数控滑台进行滑动的直线驱动装置；在立柱的前侧平行设置有两个垂直框体，各垂直框体内具有可在其内垂直滑动的钻削动力头，该垂直框体的顶端具有驱动该钻削动力头移动的垂直驱动装置，满足了两个工作同时加工，但是该专利采用两个数控滑台、两个数控分度转台和两个带有数控滑台的钻削动力头必须要用能控制六轴的数控系统，必须要用六个伺服电机及六个伺服电机驱动器，因此制造成本很高，并且釆用外冷却，钻削进给速度受到限制，不能提高，由于是立式钻削排屑较困难。目前在钻削加工预应力产品中的多孔锚具的孔，相对位置度要求不高，孔的直径公差要求也不是很高，因此针对多孔锚具的孔的钻孔要求及现有技术，设计一种在满足钻孔技术要求条件下的数控设备，釆用三轴的数控系统，控制三个伺服电机驱动器及三个伺服电机从而控制X、Y、 Z方向滑台，采用固定的双主轴，即可实现同时加工二个工件的多个位置的孔，同时采用有通孔的 U型爆力钻削刀具，实现中心出水冷却，提高钻削进给速度，实现有效的提高生产效率，有效的降低设备制造成本的方案。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种卧式双主轴数控钻床，采用卧式设计，双主轴双钻头、双工位整体设计，采用有通孔的U型爆力钻削刀具，实现中心出水冷却，提高了钻屑进给速度和刀具的使用寿命，由数控系统控制，实现二个工件同时装夹后，用一个程序设定，便自动定位同时自动加工二个工件同一位置的孔，大大提高了生产效率，由于是卧式钻削，方便钻屑自重断屑，排屑、整个过程实现了程序控制自动加工的目的。

本实用新型的具体解决方案是这样的：卧式双主轴数控钻床，其由机床总体A、钻削系统B、液压夹紧装置C、控制系统D、冷却系统E组成，机床总体A由机床底座、X方向滑台、X方向滚珠丝杠、Y方向滑台、Y方向滚珠丝杠、Z方向滑台、Z方向滚珠丝杠组成，X方向滑台在X方向滚珠丝杠传动下在X方向往复运动，Y方向滑台在Y方向滚珠丝杠传动下在Y方向往复运动， Z方向滑台可以在Z方向滚珠丝杠传动下在Z方向往复运动。

钻削系统B由钻削主电机、钻削主轴一、钻削主轴二组成，钻削主电机可带动钻削主轴一、钻削主轴二转动。液压夹紧装置C由液压箱、油压泵、电磁阀、液压夹具油缸、输油管、夹具上压板、夹具下底板组成，液压箱、油压泵、电磁阀、液压夹具油缸、输油管连接组成液压系统，夹具下底板安装在X方向滑台上，液压夹具油缸安装在夹具下底板上方中间，夹具上压板安装于液压夹具油缸活塞杆上并位于夹具下底板上方，通过控制油压泵及电磁阀可使液压夹具油缸带动夹具上压板夹紧工件；

控制系统D由数控系统、X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机、X轴伺服电机驱动器、 Y轴伺服电机驱动器、Z轴伺服电机驱动器、电气箱组成，数控系统可通过X轴伺服电机驱动器、 Y轴伺服电机驱动器、Z轴伺服电机驱动器控制分别控制X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机正反向转动。

冷却系统E由冷却液箱、冷却泵、旋转接头、输液管组成，通过冷却泵可使冷却液箱内的冷却液通过输液管到达旋转接头。

进一步的：机床总体A的Z方向滑台安装在所述机床底座端面导轨上,Z方向滚珠丝杠安装在 Z方向滑台上；Y方向滑台安装在Z方向滑台水平面的导轨上；Y方向滚珠丝杠安装在Y方向滑台上；X方向滑台安装在Y方向滑台的水平面导轨上；X方向滚珠丝杠安装在X方向滑台上。

进一步的：钻削系统B的钻削主电机、固定安装在机床底座顶面水平位置上，钻削主轴一、钻削主轴二分别固定安装在机床底座顶部右侧与左侧位置上，互相平行并与X方向滑台垂直，钻削主电机通过同步轮、同步带将动力分别传动给钻削主轴一与钻削主轴二，当钻削主电机工作时，带动钻削主轴一、钻削主轴二一起旋转，并且钻削方向同向。

进一步的：液压夹紧装置C的液压箱独立放置在机床总体旁，油压泵、电磁阀安装在液压箱上，液压夹具油缸安装在压板夹具上，输油管连接在液压夹具油缸。

进一步的：控制系统D的电气箱固定在机床总体A旁，数控系统、X轴伺服电机驱动器、Y轴伺服电机驱动器、Z轴伺服电机驱动器、分别安装在电气箱内；X轴伺服电机安装在X方向滑台上，工作时通过X方向滚珠丝杠传动，带动X方向滑台左右运动；Y轴伺服电机安装在Z方向滑台上，工作时通过Y方向滚珠丝杠传动带动Y方向滑台前后运动；Z轴伺服电机安装在Z方向滑台的另一位置上，工作时通过Z方向滚珠丝杠的传动，带动Z方向滑台上下运动。

进一步的：冷却系统E的冷却液箱独立放置在机床总体A旁，冷却泵安装在冷却液箱上，旋转接头分别安装在钻削系统B的钻削主轴一、钻削主轴二尾部上，由输液管输送冷却液进入旋转接头再进入有通孔的钻削主轴一、钻削主轴二再进入有通孔的U型爆力钻削刀具，实现中心出水冷却。

进一步的：控制系统D的数控系统可输入程序，数控系统可根据程序控制X轴伺服电机驱动器、 Y轴伺服电机驱动器、Z轴伺服电机驱动器、钻削主电机、油压泵、电磁阀、冷却泵。

进一步的：夹具下底板开有两个上V型口，在对应的夹具上压板开有两个下V型口，上V型口和两个下V型口相对形成二个夹紧腔，两个夹紧腔中心分别与两个钻削主轴同在一条轴线上。

采用上述方案有益效果是：其结构简单，制作成本低，采用液压辅助V型口双工位夹紧，可自动定位，一次夹紧二个工件，操作方便，可广泛应用在预应力产品的钻削加工工艺上，用卧式双轴同向数控钻床可一次同时加工两个工件同位置的孔，能成倍提高钻孔的生产效率，采用中心出水冷却，冷却效果好，能大大提高钻削进给速度与刀具的使用寿命，由于是卧钻，钻屑较易自重断落，使排除钻屑方便，采用数控技术能对不同直径的工件实现程序设定自动加工。

附图说明

附图1是卧式双轴同向数控钻床侧视图。

附图2是卧式双轴同向数控钻床正视图。

主要元件标号说明：

1.机床底座，2.X方向滑台，3.X方向滚珠丝杠，4.Y方向滑台，5.Y方向滚珠丝杠，6.Z方向滑台，7.Z方向滚珠丝杠，8.钻削主电机，9.钻削主轴一，10.钻削主轴二，11.液压箱，12. 油压泵，13.电磁阀，14.液压夹具油缸，15.输油管，16.数控系统，17.X轴伺服电机，18.Y轴伺服电机，19.Z轴伺服电机，20.X轴伺服电机驱动器，21.Y轴伺服电机驱动器，22.Z轴伺服电机驱动器，23.电气箱，24.冷却液箱，25.冷却泵，26.旋转接头，27.输液管，28.夹具上压板，29. 工件一，30.夹具下底板，31.下V型口一，32.上V型口一、33.工件二、34.下V型口二，35. 上V型口二。

具体实施方式

以下结合附图1、附图2对本实用新型的实施作进一步说明，但本实用新型的实施和保护范围不限于此。

本实用新型的卧式双主轴数控钻床，其由机床总体A、钻削系统B、液压夹紧装置C、控制系统D、冷却系统E组成，机床总体A由机床底座1、X方向滑台2、X方向滚珠丝杠3、Y方向滑台4、Y方向滚珠丝杠5、Z方向滑台6、Z方向滚珠丝杠7组成，机床总体A的Z方向滑台6 安装在所述机床底座1端面导轨上,Z方向滚珠丝杠7安装在Z方向滑台6上；Y方向滑台4安装在Z方向滑台6水平面的导轨上；Y方向滚珠丝杠5安装在Y方向滑台4上；X方向滑台2安装在Y方向滑台4的水平面导轨上；X方向滚珠丝杠3安装在X方向滑台2上，X方向滑台2可在 X方向滚珠丝杠3转动下带动滑台在X方向往复运动，Y方向滑台4可以在Y方向滚珠丝杠5)转动下带动Y方向滑台4在Y方向往复运动，Z方向滑台6在Z方向滚珠丝杠7转动下带动Z方向滑台6在Z方向往复运动。

钻削系统B由钻削主电机8、钻削主轴一9、钻削主轴二10组成，所述钻削系统B的钻削主电机8、固定安装在机床底座1顶面水平位置上，钻削主轴一9、钻削主轴二10分别固定安装在机床底座1顶部右侧与左侧位置上，互相平行并与X方向滑台2垂直，钻削主电机8通过同步轮、同步带将动力分别传动给钻削主轴一9钻削主轴二10，当钻削主电机8工作时，带动钻削主轴一9、钻削主轴二10一起旋转，并且钻削方向同向。

液压夹紧装置C由液压箱11、油压泵12、电磁阀13、液压夹具油缸14、输油管15、压板夹具28、夹具下底板30组成，液压箱11、油压泵12、电磁阀13、液压夹具油缸14、输油管15连接组成液压系统，夹具下底板30安装在X方向滑台2上，液压夹具油缸14安装在夹具下底板30 上方中间，夹具上压板28安装于液压夹具油缸14活塞杆上并位于夹具下底板30上方，夹具下底板30分别开有两个上V型口一32与上V型口二35，在对应的夹具上压板28分别开有两个下V 型口31一与下V型口二34，所述上V型口32一和下V型口一31形成一个夹紧腔，上V型口二 35和下V型口二34相对形成二个夹紧腔，通过控制油压泵12及电磁阀13可使液压夹具油缸14 带动夹具上压板28向下或向上运动，同时夹紧或松开工件一29与工件二33；

控制系统D由数控系统16、X轴伺服电机17、Y轴伺服电机18、Z轴伺服电机19、X轴伺服电机驱动器20、Y轴伺服电机驱动器21、Z轴伺服电机驱动器22、电气箱23组成，控制系统D的电气箱23固定在机床总体A旁，数控系统16、X轴伺服电机驱动器20、Y轴伺服电机驱动器21、Z轴伺服电机驱动器22、分别安装在电气箱23内；X轴伺服电机17安装在X方向滑台2上，可通过X方向滚珠丝杠3传动，带动X方向滑台2左右运动；Y轴伺服电机18安装在Z方向滑台6上，可通过Y方向滚珠丝杠5传动带动Y方向滑台4前后运动；Z轴伺服电机19安装在Z方向滑台6的另一位置上，可通过Z方向滚珠丝杠7的传动，带动Z方向滑台6上下运动。

冷却系统E由冷却液箱24、冷却泵25、旋转接头26、输液管27组成，冷却系统E的冷却液箱24独立放置在机床总体A旁，冷却泵25安装在冷却液箱24上，旋转接头26分别安装在钻削系统B的钻削主轴一9、钻削主轴二10尾部上，通过冷却泵25可使冷却液箱24内的冷却液通过输液管27到达旋转接头26，由旋转接头26再进入有通孔的主轴再进入有通孔的U型爆力钻削刀具，实现中心出水冷却。

控制系统D的数控系统16可输入程序，所述数控系统16可根据程序控制X轴伺服电机驱动器 20、Y轴伺服电机驱动器21、Z轴伺服电机驱动器22、钻削主电机8、油压泵12、电磁阀13、冷却泵25。工作时由技术工人根据零件图纸要求，编写好程序输入控制系统D的数控系统16内，将要同时加工的两个相同尺寸的工件一29、工件二33装上液压夹紧装置C并夹紧，然后按下数控系统16的启动开关，安装在机床总体A的X轴伺服电机17、Y轴伺服电机18、Z轴伺服电机19 按程序开始工作，并通过X方向滚珠丝杠3、Y方向滚珠丝杠5、Z方向滚珠丝杠7，使X方向滑台2、Y方向滑台4、Z方向滑台6运动到设定位置，将两个工件一29、工件二33同时送给钻削系统B的钻削主轴一9、钻削主轴二10进行切削，由冷却系统E提供冷却液，通过旋转接头26 进入有通孔的钻削主轴一9、钻削主轴二10再进入有通孔的U型爆力钻削刀具实现中心出水冷却，从而提高钻削进给速度与提高了刀具使用寿命，当完成一个孔加工后，程序控制X轴伺服电机17、 Y轴伺服电机18、Z轴伺服电机19，使钻削主轴一9、钻削主轴二10对正下一个钻孔位置，则实现了同一时间内完成两个产品的同一位置的孔的加工，并由数控程序控制实现了多个孔的自动钻孔。

Claims (8)

1.卧式双主轴数控钻床，其特征在于：其由机床总体A、钻削系统B、液压夹紧装置C、控制系统D、冷却系统E组成，所述机床总体A由机床底座(1)、X方向滑台(2)、X方向滚珠丝杠(3)、Y方向滑台(4)、Y方向滚珠丝杠(5)、Z方向滑台(6)、Z方向滚珠丝杠(7)组成，X方向滑台(2)在X方向滚珠丝杠(3)传动下在X方向往复运动，Y方向滑台(4)在Y方向滚珠丝杠(5)传动下在Y方向往复运动，Z方向滑台(6)在Z方向滚珠丝杠(7)传动下在Z方向往复运动；

所述钻削系统B由钻削主电机(8)、钻削主轴一(9)、钻削主轴二(10)组成，所述钻削主电机(8)可带动钻削主轴一(9)、钻削主轴二(10)同时转动，所述液压夹紧装置(C)由液压箱(11)、油压泵(12)、电磁阀(13)、液压夹具油缸(14)、输油管(15)、夹具上压板(28)、夹具下底板(30)组成，所述液压箱(11)、油压泵(12)、电磁阀(13)、液压夹具油缸(14)、输油管(15)连接组成液压系统，夹具下底板(30)安装在X方向滑台(2)上，

液压夹具油缸(14)安装在夹具下底板(30)上方中间，夹具上压板(28)安装于液压夹具油缸(14)活塞杆上并位于夹具下底板(30)上方，通过控制油压泵(12)及电磁阀(13)可使液压夹具油缸(14)带动夹具上压板(28)同时夹紧或松开工件一(29)与工件二(33)；

所述控制系统D由数控系统(16)、X轴伺服电机(17)、Y轴伺服电机(18)、Z轴伺服电机(19)、X轴伺服电机驱动器(20)、Y轴伺服电机驱动器(21)、Z轴伺服电机驱动器(22)、电气箱(23)组成，所述数控系统(16)可通过程序控制X轴伺服电机驱动器(20)、Y轴伺服电机驱动器(21)、Z轴伺服电机驱动器(22)从而分别控制X轴伺服电机(17)、Y轴伺服电机(18)、Z轴伺服电机(19)正反向转动；

所述冷却系统E由冷却液箱(24)、冷却泵(25)、旋转接头(26)、输液管(27)组成，通过冷却泵(25)可使冷却液箱(24)内的冷却液通过输液管(27)到达旋转接头(26)。

2.根据权利要求1所述的卧式双主轴数控钻床，其特征在于：所述机床总体A的Z方向滑台(6)安装在所述机床底座(1)端面导轨上,所述Z方向滚珠丝杠(7)安装在Z方向滑台(6)上；所述Y方向滑台(4)安装在Z方向滑台(6)水平面的导轨上；所述Y方向滚珠丝杠(5)安装在Y方向滑台(4)上；所述X方向滑台(2)安装在Y方向滑台(4)的水平面导轨上；所述X方向滚珠丝杠(3)安装在X方向滑台(2)上。

3.根据权利要求1所述的卧式双主轴数控钻床，其特征在于：所述钻削系统B的钻削主电机(8)、固定安装在机床底座(1)顶面水平位置上，钻削主轴一(9)、钻削主轴二(10)分别固定安装在机床底座(1)顶部右侧与左侧位置上，互相平行并与X方向滑台(2)垂直，钻削主电机(8)通过同步轮、同步带将动力分别传动给钻削主轴一(9)钻削主轴二(10)，当钻削主电机(8)工作时，带动钻削主轴一(9)、钻削主轴二(10)一起旋转，并且钻削方向同向。

4.根据权利要求1所述的卧式双主轴数控钻床，其特征在于：所述液压夹紧装置C的液压箱(11)独立放置在机床总体(A)旁，油压泵(12)、电磁阀(13)安装在液压箱(11)上，输油管(15)连接在液压夹具油缸(14)。

5.根据权利要求1所述的卧式双主轴数控钻床，其特征在于：所述控制系统D的电气箱(23)固定在机床总体A旁，数控系统(16)、X轴伺服电机驱动器(20)、Y轴伺服电机驱动器(21)、Z轴伺服电机驱动器(22)、分别安装在电气箱(23)内；X轴伺服电机(17)安装在X方向滑台(2)上，工作时通过X方向滚珠丝杠(3)传动，带动X方向滑台(2)左右运动；Y轴伺服电机(18)安装在Z方向滑台(6)上，工作时通过Y方向滚珠丝杠(5)传动带动Y方向滑台(4)前后运动；Z轴伺服电机(19)安装在Z方向滑台(6)的另一位置上，工作时通过Z方向滚珠丝杠(7)的传动，带动Z方向滑台(6)上下运动。

6.根据权利要求1所述的卧式双主轴数控钻床，其特征在于：所述冷却系统E的冷却液箱(24)独立放置在机床总体(A)旁，冷却泵(25)安装在冷却液箱(24)上，旋转接头(26)分别安装在钻削系统(B)的钻削主轴一(9)、钻削主轴二(10)尾部上，由输液管(27)输送冷却液进入旋转接头(26)再进入有通孔的钻削主轴一(9)、钻削主轴二(10)与有通孔的U型爆力钻削刀具，实现中心出水冷却。

7.根据权利要求1所述的卧式双主轴数控钻床，其特征在于：所述控制系统D的数控系统(16)可输入程序控制X轴伺服电机驱动器(20)、Y轴伺服电机驱动器(21)、Z轴伺服电机驱动器(22)、钻削主电机(8)、油压泵(12)、电磁阀(13)、冷却泵(25)的工作。

8.根据权利要求1所述的卧式双主轴数控钻床，其特征在于：所述夹具下底板(30)开有两个上V型口一(32)与上V型口二(35)，在对应的夹具上压板(28)开有两个下V型口一(31)与下V型口二(34)，所述上V型囗一(32)和下V型口一(31)相对形成一夹紧腔，夹紧腔中心与钻削主轴一(9)同在一条轴线上，所述上V型口二(35)和下V型口二(34)相对形成一夹紧腔，夹紧腔中心与钻削主轴二(10)同在一条轴线上。

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