CN212192067U - 一种半轴数控钻床专机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种半轴数控钻床专机,目的是解决现有长轴类工件加工方式繁琐的技术问题。该专机包括：横向安装于机台上的第一移动机构，纵向安装于第一移动机构上、可往复移动的第二移动机构，竖直安装于第二移动机构上的第三移动机构以及滑动安装于第三移动机构前方、并可上下移动的刀塔装置。第一移动机构驱动第二移动机构沿机台横向方向往复移动、第二移动机构驱动第三移动机构纵向方向往复移动、第三移动机构驱动刀塔装置竖直方向往复移动，同时驱动源驱动动力刀塔旋转换刀对工件进行加工。本实用新型通过三轴联动一次性装夹完成钻孔、正反面倒角、铰孔加工。加工时间短，精度高，操作简单，并有效提高了产品质量和生产效率。

Description

一种半轴数控钻床专机

技术领域

本实用新型涉及机械加工类的设备领域，尤其是涉及一种半轴数控钻床专机。

背景技术

汽车半轴是属于汽车零部件中的一部分，主要是用于连接汽车的转向系统装置用。现有钻床多为单孔操作，在加工生产汽车零件“半轴”时需要加工法兰盘十个孔，大多采用摇臂钻床先进行钻孔，钻孔后通过台钻进行孔口两面倒角和孔径铰孔。但在加工长轴类工件时，工件重量达30Kg左右，长度达1m，当在一个工位上完成加工工序后，需要拆卸并重新安装工件再进行下一工序的加工，该加工方式极其繁琐，增加了操作工的劳动强度，严重影响产品的加工时间，而且在拆卸和安装的过程中还容易造成产品外观损伤，影响加工质量。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种半轴数控钻床专机，解决了现有长轴类工件加工方式繁琐、加工时间长的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种半轴数控钻床专机，包括：机台，第一移动机构，沿机台横向方向安装于机台上表面；第二移动机构，沿机台纵向方向滑动安装于第一移动机构上、并沿横向方向往复移动；第三移动机构，竖直设置于机台上方、其底部通过一移动座竖直安装于第二移动机构上，所述移动座沿机台纵向方向滑动安装于第二移动机构上、并沿纵向方向往复移动；刀塔装置，滑动安装于第三移动机构前方、并竖直上下移动；其中，所述第一移动机构与第二移动机构、第二移动机构与第三移动机构、第三移动机构与刀塔装置均为传动连接；所述刀塔装置包括转动设置并用于安装刀具的若干刀座，所述若干刀座通过一驱动源使刀具旋转换刀对工件进行加工。

启动电源，第一移动机构驱动第二移动机构沿机台横向方向往复移动、第二移动机构驱动第三移动机构沿机台纵向方向往复移动、第三移动机构驱动刀塔装置沿机台竖直方向往复移动，同时驱动源驱动动力刀塔旋转换刀，刀具沿着待加工的工件做进给运动，对工件进行加工。本实用新型通过三轴联动一次性装夹完成钻孔、正反面倒角、精铰孔或镗铰孔加工，减少了对工件的上下料换机台的时间，降低工人劳动强度。本实用新型加工时间短，精度高，操作简单，并有效提高了产品质量和生产效率。

进一步地，还包括一液压工装，所述液压工装沿机台横向方向安装于机台一侧，用于液压锁紧工件。该工装能保证工件在规定的位置上准确的定位和牢固的夹紧，并能通过浮动支撑减少加工中的振动和变形，还能利用自动控制压板的压紧和抬起在加工中让开夹紧位置。

进一步地，所述第一移动机构包括：X轴座，沿机台横向方向安装于机台上表面；X轴导轨，安装于X轴座上表面两侧；X轴丝杠组件，安装于两X轴导轨之间；其中，所述X轴丝杠组件与所述第二移动机构底部传动连接，所述 X轴丝杠组件驱动第二移动机构沿X轴导轨往复移动。

进一步地，X轴丝杠组件包括：X轴丝杠，沿X轴座长度方向设置；X轴螺母座，套设于所述X轴丝杠上；X轴驱动电机，与X轴丝杠传动连接；其中，所述X轴螺母座上表面与所述第二移动机构底部连接固定，所述X轴驱动电机驱动X轴丝杠转动，从而使X轴螺母座带动第二移动机构横向往复移动。

进一步地，第二移动机构包括：Y轴座，其底部滑动连接与所述X轴导轨； Y轴导轨，安装于Y轴座上表面两侧；Y轴丝杠组件，安装于两Y轴导轨之间；其中，Y轴丝杠组件与所述第三移动机构传动连接，所述Y轴丝杠组件驱动第三移动机构沿Y轴导轨往复移动。

进一步地，丝杠组件包括：Y轴丝杠，沿Y轴座长度方向设置；Y轴螺母座，套设于所述Y轴丝杠上；Y轴驱动电机，与Y轴丝杠传动连接；其中，所述Y轴螺母座上表面与第三移动机构底部连接固定，所述Y轴驱动电机驱动Y 轴丝杠转动，从而使Y轴螺母座带动第三移动机构纵向往复移动。

进一步地，第三移动机构包括：Z轴座，垂直安装于所述移动座上表面；Z 轴导轨，安装于Z轴座前方两侧；Z轴丝杠组件，安装于两Z轴导轨之间；其中，Z轴丝杠组件与刀塔装置底部传动连接，所述Z轴丝杠组件驱动刀塔装置沿Z轴导轨往复移动。

进一步地，Z轴丝杠组件包括：Z轴丝杠，沿Z轴座长度方向设置；Z轴螺母座，套设于所述Z轴丝杠上；Z轴驱动电机，与Z轴丝杠传动连接；其中，所述Z轴螺母座上表面与刀塔装置底部连接固定，所述Z轴驱动电机驱动Z轴丝杠转动，从而使Z轴螺母座带动刀塔装置竖直上下往复移动。

丝杠组件传动结构简单，传动效率高，速度快，精度高，具有简单可靠的优点。通过各机构X轴、Y轴、Z轴移动从而实现刀塔装置多方位移动对工件进行加工。其结构简单，操作方便。

进一步地，所述刀塔装置通过一滑座与所述Z轴导轨滑动连接、所述滑座底部与所述Z轴螺母座连接固定。所述若干刀座为8个、并呈环形设置，所述若干刀座上分别对应安装有若干刀具。通过一体式刀塔装置即可对工件进行多个加工流程，提高了加工效率。

启动电源，第一移动机构驱动第二移动机构沿机台横向方向往复移动、第二移动机构驱动第三移动机构沿机台纵向方向往复移动、第三移动机构驱动刀塔装置沿机台竖直方向往复移动，同时驱动源驱动动力刀塔旋转换刀，刀具沿着待加工的工件做进给运动，对工件进行加工。本实用新型通过三轴联动一次性装夹完成钻孔、正反面倒角、精铰孔或镗铰孔加工，减少了对工件的上下料换机台的时间，降低工人劳动强度。本实用新型加工时间短，精度高，操作简单，并有效提高了产品质量和生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型申请结构示意图。

图2为本实用新型申请另一视角结构示意图。

图3为本实用新型申请中第二移动机构的结构示意图。

图4为本实用新型申请中第三移动机构的结构示意图。

附图标记：1、机台；2、液压工装；20、固定座；3、第一移动机构；30、X 轴座；31、X轴导轨；32、X轴丝杠；33、X轴螺母座；34、X轴驱动电机；4、第二移动机构；40、Y轴座；41、Y轴导轨；42、Y轴丝杠；43、Y轴螺母座； 44、Y轴驱动电机；5、第三移动机构；50、移动座；51、Z轴座；52、Z轴导轨；53、Z轴丝杠；54、Z轴螺母座；55、Z轴驱动电机；6、刀塔装置；60、滑座； 61、若干刀座；62、驱动源；63、刀塔主体。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型申请实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“底”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型申请实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型申请实施例中的具体含义。

在本实用新型申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型申请实施例的不同结构。为了简化本实用新型申请实施例的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型申请实施例。此外，本实用新型申请实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型申请实施例提供了一种半轴数控钻床专机，包括机台1，液压工装2，第一移动机构3，第二移动机构4，第三移动机构5，刀塔装置6。

液压工装2安装于机台1一侧；所述第一移动机构3沿机台1横向方向安装于机台1上表面；第二移动机构4沿机台1纵向方向滑动安装于第一移动机构3上，所述第二移动机构4可沿第一移动机构3长度方向来回移动，即沿机台横向方向往复移动；第三移动机构5沿机台1竖直方向滑动安装于第二移动机构4上，所述第三移动机构5可沿第二移动机构4长度方向来回移动，即沿机台1纵向方向往复移动；刀塔装置6平行设置于第二移动机构4上方、其底部滑动连接与第三移动机构5上，所述刀塔装置6可沿第三移动机构5长度方向来回移动，即沿机台1竖直方向往复移动。

具体的，液压工装2通过两固定座20固定于机台1横向方向的一侧，用于对待需加工的工件进行液压锁紧。所述液压工装2用液压元件代替机械零件实现对工件的自动定位、支承与夹紧。所述液压工装2既能在粗加工时承受大的切削力，也能保证在精密加工时的准确定位。该液压工装2为现有技术，在此不过多叙说。

第一移动机构3包括：X轴座30、X轴导轨31、X轴丝杠组件。X轴座30 沿机台1横向方向安装于机台1上表面，X轴座30两侧分别安装有X轴导轨 31，X轴丝杠组件安装于两X轴导轨31之间。X轴丝杠组件与第二移动机构4 底传动连接，所述X轴丝杠组件驱动第二移动机构4沿X轴导轨31往复移动。

具体的，X轴丝杠组件包括：X轴丝杠32，X轴螺母座33，X轴驱动电机34。 X轴丝杠32沿X轴座30长度方向安装于两X轴导轨31之间，X轴螺母座33套设于X轴丝杠32上，X轴驱动电机34与X轴丝杠32传动连接。所述第二移动机构4底部与X轴螺母座33上表面连接固定，所述X轴驱动电机34驱动X轴丝杠32转动，从而使X轴螺母座33带动第二移动机构4在X轴导轨31上往复移动，即可带动刀塔装置6在机台1上方左右移动。

结合图3所示，第二移动机构4包括：Y轴座40、Y轴导轨41、Y轴丝杠组件。Y轴座40滑动连接于第一移动机构3上，具体的，Y轴座40底部与第一移动机构3上的X轴螺母座33固定连接、其底部两侧通过滑块滑动连接于X轴导轨31上，X轴螺母座33带动Y轴座40在两X轴导轨31上来回滑动。在Y轴座 40上方两侧分别安装有Y轴导轨41，在两Y轴导轨之间安装有Y轴丝杠组件。 Y轴丝杠组件与第三移动机构5传动连接，所述Y轴丝杠组件驱动第三移动机构5沿Y轴导轨41往复移动。

具体的，Y轴丝杠组件包括：Y轴丝杠42、Y轴螺母座43、Y轴驱动电机44。 Y轴丝杠42沿Y轴座40长度方向安装于两Y轴导轨41之间，Y轴螺母座43套设于Y轴丝杠42上，Y轴驱动电机44与Y轴丝杠42传动连接。所述第三移动机构5底部与Y轴螺母座43上表面连接固定，所述Y轴驱动电机44驱动Y轴丝杠42转动，从而使Y轴螺母座43带动第三移动机构5在Y轴导轨41上往复移动，即带动刀塔装置6在机台1上方前后移动。

结合图4所示，第三移动机构5通过一移动座50竖直安装于第二移动机构 4上，具体的，移动座50底部与所述Y轴螺母座43连接固定、其底部两侧通过滑块滑动连接于Y轴导轨41上。第三移动机构包括：Z轴座51、Z轴导轨52、 Z轴丝杠组件。Z轴座51竖直安装于移动座50上，Z轴导轨52分别安装于Z轴座51前方两侧、即面向液压工装2的方向；Z轴丝杠组件安装于两Z轴导轨52 之间。Z轴丝杠组件与刀塔装置6传动连接，所述Z轴丝杠组件驱动刀塔装置6 沿Z轴导轨52往复移动。

具体的，Z轴丝杠组件包括：Z轴丝杠53、Z轴螺母座54、Z轴驱动电机55。 Z轴丝杠沿Z轴座51长度方向设置于两Z轴导轨52之间，Z轴螺母座54套设于 Z轴丝杠53上，Z轴驱动电机55与Z轴丝杠53传动连接。所述刀塔装置6底部与Z轴螺母座54上表面连接固定，所述Z轴驱动电机55驱动Z轴丝杠转动，从而使Z轴螺母座54带动刀塔装置6在Z轴导轨52上往复移动，即带动刀塔装置6在机台1上方上下移动。

所述刀塔装置通过滑座60与所述Z轴螺母座54连接固定、两侧通过滑块安装于Z轴导轨52上，Z轴驱动电机55启动后，Z轴螺母座54带动滑座60在 Z轴导轨52上往复移动，刀塔装置6安装于滑座60前方，从而滑座60带动刀塔装置6上下移动。刀塔装置6包括：转动设置的刀塔主体63及用于安装刀具的若干刀座61，所述若干刀座61通过一驱动源62使刀具旋转换刀对工件进行加工。具体的，驱动源62通过一换刀轴与若干刀座主体转动连接，驱动源62驱动若干刀座61转动换刀，该驱动源62采用伺服电机。具体的，若干刀座61 呈环形设置于刀塔主体63上，所述若干刀座61上分别对应安装有若干刀具。实际应用中，驱动源62驱动若干刀座61旋转使若干刀具对工件进行相应的加工。若干刀座61采用8个，即采用8把刀具，若干刀座61可分别安装各种刀具，工作时根据预设程序选用合适的刀具对工件进行加工，可同时进行钻孔、铰孔、倒角、铣削等，即一把钻孔，一把倒工件上面孔口角，一把铣削工件下面的孔口角、一把钻铰刀铰孔。在实际应用中，将工件放入工装内，并液压锁紧，启动电源，通过程序运行，钻孔后，倒角刀进行上面孔倒角，换刀进行反面孔的倒角铣削，再次换刀后进行精铰孔加工。

所述X轴导轨、Y轴导轨、Z轴导轨均采用直线导轨。所述X轴驱动电机34、 Y轴驱动电机44、Z轴驱动电机55以及驱动源62均由设置在所述机台1内的控制系统控制，Y轴座40、移动座50、滑座60所移动的目标位置、以及旋转换刀均通过控制系统编程设定。其工作原理：将长杆工件A放入液压工装2内、并液压锁紧；启动电源，通过程序运行，X轴驱动电机34驱动Y轴座40沿X轴导轨31做往复移动、Y轴驱动电机44驱动移动座50沿Y轴导轨41做往复移动、 Z轴驱动电机55驱动滑座60沿Z轴导轨52做往复移动，与此同时，驱动源62 驱动刀塔主体63旋转换刀，同时若干刀座61上的刀具沿着待加工的工件做进给运动，对工件A所需要被加工的截面或端面进行加工。通过三轴联动和编程坐标定位同时实现对工件的钻孔、正反面倒角、铰孔、铣削。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种半轴数控钻床专机，其特征在于，包括：

机台(1)；

第一移动机构(3)，沿机台(1)横向方向安装于机台(1)上表面；

第二移动机构(4)，沿机台(1)纵向方向滑动安装于第一移动机构(3)上、并沿横向方向往复移动；

第三移动机构(5)，竖直设置于机台(1)上方、其底部通过一移动座(50)竖直安装于第二移动机构(4)上，所述移动座(50)沿机台纵向方向滑动安装于第二移动机构(4)上、并沿纵向方向往复移动；

刀塔装置(6)，滑动安装于第三移动机构(5)前方、并竖直上下移动；

其中，所述第一移动机构(3)与第二移动机构(4)、第二移动机构(4)与第三移动机构(5)、第三移动机构(5)与刀塔装置(6)均为传动连接；所述刀塔装置(6)包括转动设置并用于安装刀具的若干刀座(61)，所述若干刀座(61)通过一驱动源(62)使刀具旋转换刀对工件进行加工。

2.根据权利要求1所述半轴数控钻床专机，其特征在于，还包括一液压工装(2)，所述液压工装(2)沿机台(1)横向方向安装于机台(1)一侧，用于液压锁紧工件。

3.根据权利要求1所述半轴数控钻床专机，其特征在于，所述第一移动机构(3)包括：

X轴座(30)，沿机台(1)横向方向安装于机台(1)上表面；

X轴导轨(31)，安装于X轴座(30)上表面两侧；

X轴丝杠组件，安装于两X轴导轨(31)之间；

其中，所述X轴丝杠组件与所述第二移动机构(4)底部传动连接，所述X轴丝杠组件驱动第二移动机构(4)沿X轴导轨(31)往复移动。

4.根据权利要求3所述半轴数控钻床专机，其特征在于，X轴丝杠组件包括：

X轴丝杠(32)，沿X轴座(30)长度方向设置；

X轴螺母座(33)，套设于所述X轴丝杠(32)上；

X轴驱动电机(34)，与X轴丝杠(32)传动连接；

其中，所述X轴螺母座(33)上表面与所述第二移动机构(4)底部连接固定，所述X轴驱动电机(34)驱动X轴丝杠(32)转动，X轴螺母座(33)带动第二移动机构(4)横向移动。

5.根据权利要求4所述半轴数控钻床专机，其特征在于，第二移动机构(4)包括：

Y轴座(40)，其底部滑动连接与所述X轴导轨(31)；

Y轴导轨(41)，安装于Y轴座(40)上表面两侧；

Y轴丝杠组件，安装于两Y轴导轨(41)之间；

其中，Y轴丝杠组件与所述第三移动机构(5)传动连接，所述Y轴丝杠组件驱动第三移动机构(5)沿Y轴导轨(41)往复移动。

6.根据权利要求5所述半轴数控钻床专机，其特征在于，Y轴丝杠组件包括：

Y轴丝杠(42)，沿Y轴座(40)长度方向设置；

Y轴螺母座(43)，套设于所述Y轴丝杠(42)上；

Y轴驱动电机(44)，与Y轴丝杠(42)传动连接；

其中，所述Y轴螺母座(43)上表面与第三移动机构(5)底部连接固定，所述Y轴驱动电机(44)驱动Y轴丝杠(42)转动，Y轴螺母座(43)带动第三移动机构(5)纵向移动。

7.根据权利要求1或6所述半轴数控钻床专机，其特征在于，第三移动机构(5)包括：

Z轴座(51)，垂直安装于所述移动座(50)上表面；

Z轴导轨(52)，安装于Z轴座(51)前方两侧；

Z轴丝杠组件，安装于两Z轴导轨(52)之间；

其中，Z轴丝杠组件与刀塔装置(6)底部传动连接，所述Z轴丝杠组件驱动刀塔装置(6)沿Z轴导轨(52)往复移动。

8.根据权利要求7所述半轴数控钻床专机，其特征在于，Z轴丝杠组件包括：

Z轴丝杠(53)，沿Z轴座(51)长度方向设置；

Z轴螺母座(54)，套设于所述Z轴丝杠(53)上；

Z轴驱动电机(55)，与Z轴丝杠(53)传动连接；

其中，所述Z轴螺母座(54)上表面与刀塔装置(6)底部连接固定，所述Z轴驱动电机(55)驱动Z轴丝杠(53)转动、Z轴螺母座(54)带动刀塔装置(6)竖直上下移动。

9.根据权利要求8所述半轴数控钻床专机，其特征在于，所述刀塔装置(6)通过一滑座(60)与所述Z轴导轨(52)滑动连接、所述滑座(60)底部与所述Z轴螺母座(54)连接固定。

10.根据权利要求1所述半轴数控钻床专机，其特征在于，所述若干刀座(61)为8个、并呈环形设置，所述若干刀座(61)上分别对应安装有若干刀具。

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