CN214557633U - 一种摇臂钻床主轴箱 - Google Patents

Abstract

一种摇臂钻床主轴箱，主电机与第一传动齿轮连接，第一传动齿轮与第二传动齿轮连接，第二传动齿轮与第三传动齿轮连接，第三传动齿轮与第四传动齿轮连接，第四传动齿轮与第二离合器链接，第二离合器与第五传动齿轮连接，第五传动齿轮与第六传动齿轮连接，第六传动齿轮与第四传动轴连接，第四传动轴与主轴连接，第二传动齿轮与第一离合器连接，第一离合器与第七传动齿轮连接，第七传动齿轮与第五传动齿轮连接，第五传动齿轮与第六传动齿轮连接，第六传动齿轮与第四传动轴连接，第四传动轴与主轴连接。该实用新型功能优良，结构简单，操作方便，工艺合理，成本低廉，款式美观，大幅度的提升摇臂钻床的品质，应用于机械加工行业中。

Description

一种摇臂钻床主轴箱

技术领域

本实用新型涉及机械加工行业中的一种摇臂钻床主轴箱。

背景技术

目前，在机械加工行业中摇臂钻床是用于单件或批量生产带有多孔大型零件的孔加工的一种机床。一般主轴箱可在摇臂上移动，并随摇臂绕立柱回转的钻床。摇臂沿立柱上下移动，以适应加工不同高度的工件。较小的工件安装在工作台上，较大的工件直接放在机床底座或地面上。摇臂钻床广泛应用于单件和中小批生产中，加工体积和重量较大的工件的孔。摇臂钻床的主要变型有滑座式和万向式两种。滑座式摇臂钻床是将基型摇臂钻床的底座改成滑座而成，滑座沿床身导轨移动，以扩大加工范围，适用于锅炉、桥梁、机车车辆和造船等行业。万向摇臂钻床的摇臂除作沿立柱垂直和绕立柱回转运动外,并作水平转动,主轴箱在摇臂上作倾斜调整，以适应工件各部位的加工。摇臂钻床是一种孔加工设备，用来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及修刮端面等多种形式的加工。按用途和结构分类，钻床分为立式钻床、台式钻床、多孔钻床、摇臂钻床及其他专用钻床等。在各类钻床中，摇臂钻床操作方便、灵活，适用范围广，具有典型性，特别适用于单件或批量生产带有多孔大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常见的机床。

专利号201510820147.X公开了一种数显型摇臂钻床的主轴变速系统及主轴进给变速系统，本发明专利申请与该专利的主要区别是，主轴箱结构进一步优化，取消了液压系统，减少了传动齿轮数量，进而提高了传动效率，并降低了故障率，取消了液压变速机构更换成了电磁离合器，使主轴变速和主轴进给变速更顺畅，改变了主轴结构，将一体主轴从中间断开，上半部分设计成花键轴做为传动轴，下半部分外径加粗中间设计成花键孔，设计成花键轴的上半部插入下半部主轴的花键孔中，并在主轴传递扭矩的传动轴末端加装了旋转编码器，在主轴套侧面加装了数显尺，在保证主轴实现转进给的情况下还可以精准控制和显示主轴的钻削深度。

专利号201811233277.3一种采用电磁离合器变速的数显型摇臂钻床主轴箱，本发明专利申请与该专利的主要区别是，主轴箱结构进一步优化，减少了传动齿轮数量，进而提高了传动效率，并降低了故障率，改变了主轴结构，将一体主轴从中间断开，上半部分设计成花键轴做为传动轴，下半部分外径加粗中间设计成花键孔，设计成花键轴的上半部插入下半部主轴的花键孔中，并在给主轴传递扭矩的传动轴末端加装了旋转编码器，在主轴套侧面加装了数显尺，在保证主轴实现转进给的情况下还可以精准控制和显示主轴的钻削深度。

专利号201910889882.4公开的一种无级高速摇臂钻床主轴箱，本发明专利申请与该专利的主要区别是，主轴箱结构进一步优化，减少了传动齿轮数量，进而提高了传动效率，并降低了故障率，取消了液压变速机构，更换成电磁离合器使主轴变速和主轴进给变速更顺畅，改变了主轴结构，将一体主轴从中间断开，上半部分设计成花键轴做为传动轴，下半部分外径加粗中间设计成花孔，设计成花键轴的上半部插入下半部主轴的花键孔中，并在给主轴传递扭矩的传动轴末端加装了旋转编码器，在主轴套侧面加装了数显尺，在保证主轴实现转进给的情况下还可以精准控制和显示主轴的钻削深度。

现有技术中摇臂钻床主轴变速系统一般没有电磁离合器实现主轴运动高低档切换，传统的离合器为手动离合器，结构复杂，自动进给时需向外拉动手柄，手动进给时需向里推动手柄，并且，操作者还需转动手柄，以实现手动进给或回程运动。如此三种操作，若不注意，易产生误操作，如机床正在攻丝加工，操作者手扶着手柄，向下攻丝，一不注意，手柄向外一拉，接通离合器，将手动攻丝转换成自动进给运动，结果，刀打活撅。主轴变速或主轴进给变速时需要先将主轴彻底停下来经过相对比较复杂的操作才能实现，变速完成后再重新启动主轴，切换控制较慢，自动化程度差，效率低，主轴变速及主轴进给变速均采用液压装置来实现，传动齿轮及传动轴太多，结构复杂，加工工艺及装配工艺难度大，成本高，故障率高，操作不便，维修困难。摇臂钻床变速箱内，以前均采用齿轮泵润滑系统进行润滑，其结构复杂，且其油箱均设在变速箱的中前部，冷热加工都很麻烦。因此研制开发一种摇臂钻床主轴箱是一个急待解决的新课题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种摇臂钻床主轴箱，该实用新型主轴运动及主轴进给运动均为无级调速运动，且每种运动的操作均为一键完成，主轴变速及主轴进给变速部分，只有七个传动齿轮，四根传动轴，在变速操作时只需转动变速旋钮即可，由于整个主轴箱取消了液压装置，传动齿轮及传动轴均大幅度的减少，加工工艺及装配工艺均简化，在获得主轴足够大输出扭矩的同时，又获得了足够大的转速范围，电磁离合器是为了实现主轴运动高低档切换的，采用电磁离合器切换，使控制更加快捷，更加自动化，比采用液压系统控制滑移齿轮变速机构更简洁，效率更高，在给主轴传递扭矩的传动轴上端还设有旋转编码器，在主轴套侧面还装有主轴数显装置组件，旋转编码器和数显装置再通过软件将主电机和进给电机联系起来，使主轴进给由分进给变为转进给，十分精准，使操作更加便捷，取消传统的液压系统控制滑移齿轮的变速结构，不但使主轴箱功能提高，而且结构非常简单，使制造容易，成本低廉，故障率低，操作方便，工作效率高。

本实用新型的目的是这样实现的：一种摇臂钻床主轴箱，包括主电机、第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮、第四传动齿轮、第五传动齿轮、第六传动齿轮、第四传动轴、主轴套、主轴、第七传动齿轮、进给电机、减速机、蜗轮蜗杆机构、主轴箱、第三传动轴、编码器、第一传动轴、第一电磁离合器、第二电磁离合器、第二传动轴、主轴数显装置组件、润滑装置、夹紧机构、水平轴总成、支架、感应铁、第一垫片、挡片、锁紧螺母、第三轴承、第二垫片，主电机与第一传动齿轮连接，第一传动齿轮与第二传动齿轮连接，第二传动齿轮与第三传动齿轮连接，第三传动齿轮与第四传动齿轮连接，第四传动齿轮与第二离合器链接，第二离合器与第五传动齿轮连接，第五传动齿轮与第六传动齿轮连接，第六传动齿轮与第四传动轴连接，第四传动轴与主轴连接，第二传动齿轮与第一离合器连接，第一离合器与第七传动齿轮连接，第七传动齿轮与第五传动齿轮连接，进给电机与减速机连接，减速机与第三传动轴连接，第三传动轴与蜗轮蜗杆机构连接，蜗轮蜗杆机构与主轴套链接，在主轴的外圆周上设置主轴套，在主轴箱内设置第一传动轴，在第一传动轴上设置第一电磁离合器，在第二传动轴上设置第二电磁离合器，在主轴箱上第四传动轴上端设置编码器，在主轴箱内设置第二传动轴；在主轴箱内主轴套侧面设置主轴数显装置组件，在主轴箱外侧设置润滑装置，在主轴箱下部设置夹紧机构，在主轴箱下部设置水平轴总成；主轴数显装置组件由支架、数显尺读数头、数显尺、拖链、接近开关组成，在主轴套外侧设置支架、数显尺读数头、数显尺、拖链、接近开关；润滑装置由电磁泵、分油器、油箱、滤油器组成，在主轴箱外侧设置电磁泵、分油器、油箱、滤油器；夹紧机构由夹紧电机、制动板、菱形块机构、推杆组成，在主轴箱下部设置夹紧电机、制动板、菱形块机构、蜗轮蜗杆机构、推杆；第四传动轴通过第一轴承和第二轴承固定在主轴箱上部，主轴套与主轴通过轴承组和轴承组组合在一起安装在主轴箱下部的导向孔中，第四传动轴插入主轴的花键孔中，第六传动齿轮安装在第四传动轴上；主轴通过轴承组、轴承组、第二垫片、轴承组、第三轴承、第一垫片安装在主轴套孔内，并通过挡片、锁紧螺母实现轴向定位；主轴在主轴套内旋转；主轴套安装在主轴箱孔中上下滑动；支架固定在主轴套上；光栅尺读数头固定在支架上，数显尺固定在主轴箱上；拖链左端固定在支架上，拖链右端固定在主轴箱上；感应铁固定在支架上，接近开关固定在主轴箱上；

所述的一种摇臂钻床主轴箱的水平轴总成由第四轴承、盖、第一隔套、支撑座、第三电磁离合器、第二隔套、定位套、蜗轮、第五轴承、第六轴承、套、第七轴承、第一齿轮、第一平键、管夹、第八轴承、第九轴承、第二齿轮、第一轴、水平轴、第二轴、第十轴承、第二平键、定位杆、第十一轴承、转套、手柄、圆柱销、第三平键、手轮、套管、按钮盒、第十二轴承、按钮盒盖、第四平键、蜗杆组成，其特征在于：水平轴为中空式，水平轴上部设置套，在套内设置第八轴承，在水平轴中部安装第六轴承，并一起安装在主轴箱孔内，水平轴前端设置第十一轴承，并一起安装在支撑座内；套固定在主轴箱上；支撑座固定在主轴箱上；水平轴前端通过第三平键安装转套，转套两边通过圆柱销安装两个手柄；转套上固定盖；在水平轴内孔中，通过第七轴承、第十二轴承安装第二轴，通过第一平键安装第一齿轮，第一齿轮的轮毂外安装第七轴承，第七轴承安装在套孔内；第二齿轮通过第九轴承安装在第一轴上，第一轴固定在主轴箱上，第二齿轮与第一齿轮啮合；第二轴前端通过第四平键安装一手轮，第十二轴承内孔安装在手轮后端轮毂上，第十二轴承外圈安装在盖内孔里；在主轴箱后面固定一管夹，套管后端固定在管夹上；管夹的前端固定在按钮盒上；在水平轴前半部，通过第二平键安装有第三电磁离合器，在第三电磁离合器的后部，通过第五轴承和第十轴承安装蜗轮，蜗轮与进给系统的蜗杆啮合；第三电磁离合器的后半部分与蜗轮固定，前半部分的内套与水平轴固定，外套通过定位杆与支撑座固定；按钮盒盖固定在按钮盒上；套管、按钮盒、按钮盒盖固定不动；水平轴的齿轮部分与主轴套的齿条啮合，在手轮内设置第四轴承，在支撑座内设置隔套，在支撑座上设置隔套和定位套。

本实用新型的要点在于它的结构。其工作原理及操作方法是，一种摇臂钻床主轴箱的主轴运动及主轴进给运动均为无级调速运动，且每种运动的操作均为一键完成；一种摇臂钻床主轴箱的主轴变速及主轴进给变速部分，只有七个传动齿轮，四根传动轴；一种摇臂钻床主轴箱在变速操作时主轴不需要停止，在主轴旋转状态下只需转动变速旋钮即可；由于一种摇臂钻床主轴箱取消了液压装置，传动齿轮及传动轴均大幅度的减少，故其加工工艺及装配工艺均简化；主轴变速传动系统：主轴变速传动系统由两条传动路线组成，即低速路线及高速路线；采用两条传动路线，是为了即获得主轴足够大的输出扭矩，又获得足够大的转速范围；主轴进给变速传动系统：主轴进给变速传动系统由一条传动路线组成；电磁离合器是为了实现主轴运动高低档切换的；采用电磁离合器切换，使控制更加快捷，更加自动化，比采用液压系统控制滑移齿轮变速结构更简洁，效率更高；在给主轴传递扭矩的第四传动轴的上端还设有旋转编码器，在主轴套筒的侧面设有主轴数显装置组件，旋转编码器和主轴数显装置组件将主电机和进给电机通过软件联系起来，使主轴进给由分进给变为转进给，且十分精准，使操作更加便捷安全；一种摇臂钻床主轴箱摒弃了传统的液压系统控制滑移齿轮变速结构，不但使一种摇臂钻床主轴箱功能提高，而且结构非常简单，制造容易，成本低廉，故障率低，操作方便，工作效率高；第四传动轴通过轴承，轴承固定在主轴箱上部，其只作旋转运动，不做上下移动，主轴套与主轴通过轴承组、轴承组组合在一起安装在主轴箱下部的导向空中，主轴在主轴套内转动，主轴套不转动，但带动主轴在主轴箱的导向孔内上下移动，第四传动轴插入主轴的花键孔中，第六传动齿轮安装在第四传动轴上，主电机的扭矩通过第六传动齿轮驱动第四传动轴转动，第四传动轴驱动主轴转动，进给电机的扭矩通过蜗轮蜗杆机构将旋转运动通过主轴套变为直线运动传递给主轴实现主轴的进给运动，由于第四传动轴不做上下移动，给在其末端直联安装旋转编码器创造了条件；主轴与传统的摇钻主轴组件不同，该主轴与传统的摇钻主轴组件不同，首先其主轴零件变短，且加粗，并设计成中空形式，第四传动轴可伸进主轴中空处，主轴尾部设一花键孔，伸进的第四传动轴为花键轴，将主轴箱中的旋转运动传至主轴；随着主轴的加粗，主轴套也加粗，主轴的扭转刚度及弯曲刚度均得到加强；由于主轴总长变短，故其加工更方便；主轴套筒上设有数显尺，使钻削深度的测量更加精准，由于主轴零件变短，取消主轴尾罩，加装旋转编码器，配合安装在主轴箱内主轴套筒侧面上的主轴数显装置组件不但实现主轴进给由分进给变成转进给，而且使主轴的进给量的控制更加精准；拖链机构使移动的接线更加规整，接近开关控制主轴下移时超程，以免损坏相关零件；一种摇臂钻床主轴箱采用标准的电磁泵润滑，并将油箱设在变速箱的后下部，使冷热加工均方便，同时，油箱清洗也更加方便；夹紧机构的工作原理是：夹紧电机通过蜗轮蜗杆机构帯动推杆向前或向后移动，推杆向前移动时，将菱形块机构顶紧，使主轴箱夹紧在摇臂导轨上，推杆向后移动时，将菱形块机构拉松，使主轴箱夹紧松开；夹紧机构采用电机作动力，取消液压油缸，取消液压系统，不但使制造简单，成本低廉，从根本上解决主轴箱漏油的问题；主轴上半部分设成中空式，且上端设有花键孔，主变速系统终端设有第四传动轴，也是花键轴，花键轴与花键孔配合，可将主变速系统的转动传给主轴；来自水平轴总成的运动传给主轴套，主轴套带动主轴作上下移动，完成钻削加工；主轴套下移时，超程时，感应铁感应接近开关，使主轴套停止运动，以免损坏有关零件；拖链为使读数头接线更加规整、顺畅。

一种摇臂钻床主轴箱与现有技术相比，具有功能优良，结构简单，操作方便，工艺合理，成本低廉，款式美观，大幅度的提升摇臂钻床的品质等优点，将广泛地应用于机械加工行业中。

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是本实用新型的传动系统原理图。

图4是本实用新型的传动结构示意图。

图5是本实用新型第四传动轴和主轴部分的结构示意图一。

图6是本实用新型第四传动轴和主轴部分的结构示意图二。

图7 是本实用新型水平轴总成部分的结构示意图。

图8是本实用新型主轴数显装置组件部分的结构示意图。

图9是图8的左视图。

图10是本实用新型润滑装置部分的结构示意图。

图11是图10的左视图。

图12是本实用新型夹紧机构部分的结构示意图。

图13是图12的左视图。

图14是图13的B-B剖视图。

具体实施方式

参照附图，一种摇臂钻床主轴箱，包括主电机1、第一传动齿轮2、第二传动齿轮3、第三传动齿轮4、第四传动齿轮5、第五传动齿轮6、第六传动齿轮7、第四传动轴8、主轴套9、主轴10、第七传动齿轮11、进给电机12、减速机13、蜗轮蜗杆机构14、主轴箱15、第三传动轴16、编码器17、第一传动轴18、第一电磁离合器19、第二电磁离合器20、第二传动轴21、主轴数显装置组件22、润滑装置23、夹紧机构24、水平轴总成25、支架26、感应铁27、第一垫片28、挡片29、锁紧螺母30、第三轴承31、第二垫片32，主电机1与第一传动齿轮2连接，第一传动齿轮2与第二传动齿轮3连接，第二传动齿轮3与第三传动齿轮4连接，第三传动齿轮4与第四传动齿轮5连接，第四传动齿轮5与第二离合器20链接，第二离合器20与第五传动齿轮6连接，第五传动齿轮6与第六传动齿轮7连接，第六传动齿轮7与第四传动轴8连接，第四传动轴8与主轴10连接，第二传动齿轮3与第一离合器19连接，第一离合器19与第七传动齿轮11连接，第七传动齿轮11与第五传动齿轮6连接，进给电机12与减速机13连接，减速机13与第三传动轴16连接，第三传动轴16与蜗轮蜗杆机构14连接，蜗轮蜗杆机构14与主轴套9链接，在主轴10的外圆周上设置主轴套9，在主轴箱15内设置第一传动轴18，在第一传动轴18上设置第一电磁离合器19，在第二传动轴21上设置第二电磁离合器20，在主轴箱15上第四传动轴8上端设置编码器17，在主轴箱15内设置第二传动轴21；在主轴箱15内主轴套9侧面设置主轴数显装置组件22，在主轴箱15外侧设置润滑装置23，在主轴箱15下部设置夹紧机构24，在主轴箱15下部设置水平轴总成25；主轴数显装置组件22由支架22-1、数显尺读数头22-2、数显尺22-3、拖链22-4、接近开关22-5组成，在主轴套9外侧设置支架22-1、数显尺读数头22-2、数显尺22-3、拖链22-4、接近开关22-5；润滑装置23由电磁泵23-1、分油器23-2、油箱23-3、滤油器23-4组成，在主轴箱15外侧设置电磁泵23-1、分油器23-2、油箱23-3、滤油器23-4；夹紧机构24由夹紧电机24-1、制动板24-2、菱形块机构24-3、推杆24-4组成，在主轴箱15下部设置夹紧电机24-1、制动板24-2、菱形块机构24-3、蜗轮蜗杆机构14、推杆24-4；第四传动轴8通过第一轴承8-1和第二轴承8-2固定在主轴箱15上部，主轴套9与主轴10 通过轴承组10-1和轴承组10-2组合在一起安装在主轴箱15下部的导向孔中，第四传动轴8插入主轴10的花键孔中，第六传动齿轮7安装在第四传动轴8上；主轴10通过轴承组10-3、轴承组10-2、第二垫片32、轴承组10-1、第三轴承31、第一垫片28安装在主轴套9孔内，并通过挡片29、锁紧螺母30实现轴向定位；主轴10在主轴套9内旋转；主轴套9安装在主轴箱15孔中上下滑动；支架26固定在主轴套9上；光栅尺读数头22-2固定在支架26上，数显尺22-3固定在主轴箱15上；拖链22-4左端固定在支架26上，拖链22-4右端固定在主轴箱15上；感应铁27固定在支架26上，接近开关22-5固定在主轴箱15上。

所述的一种摇臂钻床主轴箱的水平轴总成25由第四轴承25-1、盖25-2、第一隔套25-3、支撑座25-4、第三电磁离合器25-5、第二隔套25-6、定位套25-7、蜗轮25-8、第五轴承25-9、第六轴承25-10、套25-11、第七轴承25-12、第一齿轮25-13、第一平键25-14、管夹25-15、第八轴承25-16、第九轴承25-17、第二齿轮25-18、第一轴25-19、水平轴25-20、第二轴25-21、第十轴承25-22、第二平键25-23、定位杆25-24、第十一轴承25-25、转套25-26、手柄25-27、圆柱销25-28、第三平键25-29、手轮25-30、套管25-31、按钮盒25-32、第十二轴承25-33、按钮盒盖25-34、第四平键25-35、蜗杆25-36组成，其特征在于：水平轴25-20为中空式，水平轴25-20上部设置套25-11，在套11内设置第八轴承25-16，在水平轴25-20中部安装第六轴承25-10，并一起安装在主轴箱15孔内，水平轴25-20前端设置第十一轴承25-25，并一起安装在支撑座25-4内；套25-11固定在主轴箱15上；支撑座25-4固定在主轴箱15上；水平轴25-20前端通过第三平键25-29安装转套25-26，转套25-26两边通过圆柱销25-28安装两个手柄25-27；转套25-26上固定盖25-2；在水平轴25-20内孔中，通过第七轴承25-12、第十二轴承25-33安装第二轴25-21，通过第一平键25-14安装第一齿轮25-13，第一齿轮25-13的轮毂外安装第七轴承25-12，第七轴承25-12安装在套25-11孔内；第二齿轮25-18通过第九轴承25-17安装在第一轴25-19上，第一轴25-19固定在主轴箱15上，第二齿轮25-18与第一齿轮25-13啮合；第二轴25-21前端通过第四平键25-35安装一手轮25-30，第十二轴承25-33内孔安装在手轮25-30后端轮毂上，第十二轴承25-33外圈安装在盖25-2内孔里；在主轴箱15后面固定一管夹25-15，套管25-31后端固定在管夹25-15上；管夹25-15的前端固定在按钮盒25-32上；在水平轴25-20前半部，通过第二平键25-23安装有第三电磁离合器25-5，在第三电磁离合器25-5的后部，通过第五轴承25-9和第十轴承25-22安装蜗轮25-8，蜗轮25-8与进给系统的蜗杆25-36啮合；第三电磁离合器25-5的后半部分与蜗轮25-8固定，前半部分的内套与水平轴25-20固定，外套通过定位杆25-24与支撑座25-4固定；按钮盒盖固定在按钮盒25-34上；套管25-31、按钮盒25-32、按钮盒盖25-34固定不动；水平轴25-20的齿轮部分与主轴套9的齿条啮合，在手轮25-30内设置第四轴承25-1，在支撑座25-4内设置隔套25-3，在支撑座25-4上设置隔套25-6和定位套25-7。

所述的一种摇臂钻床主轴箱的工作原理及操作方法是：一种摇臂钻床主轴箱的主轴运动及主轴进给运动均为无级调速运动，且每种运动的操作均为一键完成；一种摇臂钻床主轴箱的主轴变速及主轴进给变速部分，只有七个传动齿轮，四根传动轴；一种摇臂钻床主轴箱在变速操作时主轴不需要停止，在主轴10旋转状态下只需转动变速旋钮即可；由于一种摇臂钻床主轴箱15取消了液压装置，传动齿轮及传动轴均大幅度的减少，故其加工工艺及装配工艺均简化；主轴变速传动系统：主轴变速传动系统由两条传动路线组成，即低速路线及高速路线；采用两条传动路线，是为了即获得主轴10足够大的输出扭矩，又获得足够大的转速范围；主轴进给变速传动系统：主轴进给变速传动系统由一条传动路线组成；电磁离合器25-5是为了实现主轴运动高低档切换的；采用电磁离合器25-5切换，使控制更加快捷，更加自动化，比采用液压系统控制滑移齿轮变速结构更简洁，效率更高；在给主轴10传递扭矩的第四传动轴8的上端还设有旋转编码器17，在主轴套筒9的侧面设有主轴数显装置组件22，旋转编码器17和主轴数显装置组件22将主电机1和进给电机12通过软件联系起来，使主轴进给由分进给变为转进给，且十分精准，使操作更加便捷安全；一种摇臂钻床主轴箱摒弃了传统的液压系统控制滑移齿轮变速结构，不但使一种摇臂钻床主轴箱功能提高，而且结构非常简单，制造容易，成本低廉，故障率低，操作方便，工作效率高；第四传动轴8通过轴承8-1，轴承8-2固定在主轴箱15上部，其只作旋转运动，不做上下移动，主轴套9与主轴10通过轴承组10-1，轴承组10-2组合在一起安装在主轴箱15下部的导向空中，主轴10在主轴套9内转动，主轴套9不转动，但带动主轴10在主轴箱15的导向孔内上下移动，第四传动轴8插入主轴10的花键孔中，第六传动齿轮7安装在第四传动轴8上，主电机1的扭矩通过第六传动齿轮7驱动第四传动轴8转动，第四传动轴8驱动主轴10转动，进给电机12的扭矩通过蜗轮蜗杆机构14将旋转运动通过主轴套9变为直线运动传递给主轴10实现主轴10的进给运动，由于第四传动轴8不做上下移动，给在其末端直联安装旋转编码器17创造了条件；主轴10与传统的摇钻主轴组件不同，该主轴10与传统的摇钻主轴组件不同，首先其主轴10零件变短，且加粗，并设计成中空形式，第四传动轴8可伸进主轴10中空处，主轴10尾部设一花键孔，伸进的第四传动轴8为花键轴，将主轴箱15中的旋转运动传至主轴10；随着主轴10的加粗，主轴套9也加粗，主轴10的扭转刚度及弯曲刚度均得到加强；由于主轴10总长变短，故其加工更方便；主轴套筒9上设有数显尺22-3，使钻削深度的测量更加精准，由于主轴10零件变短，取消主轴尾罩，加装旋转编码器17，配合安装在主轴箱15内主轴套筒9侧面上的主轴数显装置组件22不但实现主轴进给由分进给变成转进给，而且使主轴10的进给量的控制更加精准；拖链22-4机构使移动的接线更加规整，接近开关22-5控制主轴下移时超程，以免损坏相关零件；一种摇臂钻床主轴箱采用标准的电磁泵润滑，并将油箱设在变速箱的后下部，使冷热加工均方便，同时，油箱清洗也更加方便；夹紧机构24的工作原理是：夹紧电机24-1通过蜗轮蜗杆机构14帯动推杆24-4向前或向后移动，推杆24-4向前移动时，将菱形块机构24-3顶紧，使主轴箱15夹紧在摇臂导轨上，推杆24-4向后移动时，将菱形块机构24-3拉松，使主轴箱夹紧松开；夹紧机构24采用电机作动力，取消液压油缸，取消液压系统，不但使制造简单，成本低廉，从根本上解决主轴箱15漏油的问题；主轴10上半部分设成中空式，且上端设有花键孔，主变速系统终端设有第四传动轴8，也是花键轴，花键轴与花键孔配合，可将主变速系统的转动传给主轴10；来自水平轴总成25的运动传给主轴套9，主轴套9带动主轴10作上下移动，完成钻削加工；主轴套9下移时，超程时，感应铁27感应接近开关22-5，使主轴套9停止运动，以免损坏有关零件；拖链22-4为使读数头22-2接线更加规整、顺畅。

所述的一种摇臂钻床主轴箱的主轴变速原理是：主轴变速系统为无级调速系统，因为其动力源为无级调速电机，通过机械传动系统将无级调速电机的转速传给主轴，故主轴亦获得无级转速；在无级调速电机与主轴间所以设减速传动机构，首先是为了提高主轴10的输出扭矩，其次合理利用无级调速电机的转速；为更好的适应加工工艺的要求，扩大主轴10的转速范围，故在主传动系统中设了高速档和低速档；无级调速电机的转速范围为302r/min-4440r/min,经传动系统减速传动，使主轴10获得16r/min-1600r/min的无级调速范围；若不采用高速档，主轴只能获得16r/min-235r/min的转速范围，如采用高速档，主轴10还获得235r/min-1600r/min的转速范围；这两段转速范围加起来就使主轴10获得16r/min-1600r/min的转速范围，满足加工工艺对主轴的转速要求；高低速档的转换是通过电磁离合器实现的，当第一传动轴18上的第一电磁离合器19断开，第二传动轴21上的第二电磁离合器20接通，使主轴10获得低速范围的转速；当第一传动轴18上的第一电磁离合器19接通，第二传动轴21上的第二离合器断开使主轴10获得高速范围的转速；所述的一种摇臂钻床主轴箱的进给变速原理是：主轴进给变速系统无需扩大转速范围，首先，进给传动系统减速比足够大，使主轴10的进给力满足加工要求，其次，机械加工的进给量很小，故其进给量范围也无需很大，故从进给电机至主轴10间无需扩大进给量范围；进给电机的无级调速范围：2r/min-2500r/min，经进给传动系统，使主轴获得进给量0.04mm/r-0.94mm/r；满足加工工艺对主轴进给量的要求。

所述的一种摇臂钻床主轴箱的电气控制系统原理是：主轴变速及主轴进给变速主要是通过电气控制的，无级调速电机是交流变频电机，通过变频器改变变频电机的频率，从而实现主轴转速的改变；主轴进给电机是直流电机，通过直流电机控制器，改变直流电机的转速，实现进给变速；主轴变速有高低档两个速度范围，所以，主轴变速不是只靠无级调速电机变速实现的，还要机械的配合，由第三电磁离合器25-5接通低速传动路线或高速传动路线；主轴变速及主轴进给变速表面看来是两个独立的变速系统，没有联系，属于分进给结构；为实现主轴的转进给，更符合操作者的传统操作习惯，使机床工作更安全，可通过软件将这两个系统联系起来，使分进给变成转进给，即主轴10转一转，进给就按一定量运行；无级高速摇臂钻床主轴箱的主轴10每一种转数，其进给量均可在0.04mm/r-0.94mm/r范围内调整，满足机械加工的要求；主轴变速及主轴进给变速的操作非常简洁方便，在主轴箱前面设有操纵面板，其上有数字显示窗口，可用数字显示主轴转速(r/min),可用数字显示主轴进给量（mm/r）及主轴移动距离即钻削深度，若改变主轴转速或主轴进给量，只需转动调速旋钮即可；无级高速摇臂钻床主轴箱不论是主轴变速还是主轴进给变速，均可在不停车的情况下进行；主轴变速在高低速挡跨挡变换时，主轴先自动变为换挡所需的低速范围旋转，待换挡完成后，主轴自动恢复到所需的新的转速。

所述的一种摇臂钻床主轴箱的主轴变速传动系统及主轴进给变速传动系统传动路线是：

（1）主轴变速传动系统低速路线:主电机1、第一传动齿轮2、第二传动齿轮3、第三传动齿轮4、第四传动齿轮5、第二电磁离合器20、第五传动齿轮6、第六传动齿轮7、第四传动轴8、将运动传给主轴10；

（2）主轴变速传动系统高速路线:主电机1、第一传动齿轮2、第二传动齿轮3、第一电磁离合器19、第七传动齿轮11、第五传动齿轮6、第六传动齿轮7，第四传动轴8、将运动传给主轴10；

（3）主轴进给变速传动系统：进给电机12、减速机13、第三传动轴16，蜗轮蜗杆机构14，主轴套9，再将运动传给主轴10。

所述的一种摇臂钻床主轴箱水平轴的工作原理是：水平轴25-20的主要是用来将进给变速系统传来的运动和动力传递给主轴10，是主轴10实现向下切削进给，向上退刀等运动；向下进给分两种形式，一种是自动进给，一种是手动进给，这两种运动是通过水平轴进行切换的；为了实现这两种运动的切换，在水平轴25-20上设有第三电磁离合器25-5；水平轴25-20结构采用的是第三电磁离合器25-5，自动和手动切换时，不需拉动手柄25-27，手柄25-27只有转动功能，无前后摆动功能，故不会产生误操作问题；水平轴25-20需自动进给时，进给变速系统起动，手动进给时，进给变速系统不起动，即减少进给变速系统的磨损，又节省了能源。

所述的一种摇臂钻床主轴箱水平轴的工作原理及使用操作方法是：水平轴25-20的主要是用来将进给变速系统传来的运动和动力传递给主轴10，是主轴实现向下切削进给，向上退刀等运动。向下进给分两种形式，一种是自动进给，一种是手动进给，这两种运动是通过水平轴25-20进行切换的；为了实现这两种运动的切换，在水平轴25-20上设有第三电磁离合器25-5，自动和手动切换时，不需拉动手柄25-27，手柄25-27只有转动功能，无前后摆动功能，故不会产生误操作问题；水平轴25-20需自动进给时，进给变速系统起动，手动进给时，进给变速系统不起动，即减少进给变速系统的磨损，又节省了能源；水平轴25-20的作用：一是把进给系统的运动和动力传给主轴10，二是把手动运动和动力传给主轴10，完成工件的加工；通过水平轴25-20使主轴10实现三种运动，即：机动进给运动、手动进给运动、手动快移运动，还实现手动移动主轴箱15；（1）机动进给运动：按动机动进给按钮盒25-32中的按钮，第三电磁离合器25-5得电接通，蜗杆25-36将进给系统的运动和动力传给蜗轮25-8，由于第三电磁离合器25-5已吸合，故进给系统的运动和动力传给水平轴25-20，再传给主轴10上的主轴套9，使主轴10完成向下切削任务；切削到位时，第三电磁离合器25-5及进给系统自动断电，机动进给停止，进给系统停止；不设定程深度时，可按动机动进给停止按钮，第三电磁离合器25-5断开，进给系统停止；（2）手动进给运动：手动进给运动时，第三电磁离合器25-5断电，第三电磁离合器25-5断开，进给系统停转；此时，直接转动手柄25-27，使主轴10向下完成手动进给运动；（3）手动快移运动：第三电磁离合器25-5断开状态，直接转动手柄25-27，向下或向上完成手动快移运动；（4）手动移动主轴箱15：手动移动主轴箱15，转动手轮25-30，带动第二轴25-21及第一齿轮25-13和第二齿轮25-18，第二齿轮25-18与固定在摇臂钻床的摇臂上的齿条啮合，使主轴箱15在摇臂钻床的摇臂导轨上水平移动；手轮25-30向左转，主轴箱15向左移动，手轮25-30向右转，主轴箱15向右移动。

Claims (2)

1.一种摇臂钻床主轴箱，包括主电机、第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮、第四传动齿轮、第五传动齿轮、第六传动齿轮、第四传动轴、主轴套、主轴、第七传动齿轮、进给电机、减速机、蜗轮蜗杆机构、主轴箱、第三传动轴、编码器、第一传动轴、第一电磁离合器、第二电磁离合器、第二传动轴、主轴数显装置组件、润滑装置、夹紧机构、水平轴总成、支架、感应铁、第一垫片、挡片、锁紧螺母、第三轴承、第二垫片，其特征在于：主电机与第一传动齿轮连接，第一传动齿轮与第二传动齿轮连接，第二传动齿轮与第三传动齿轮连接，第三传动齿轮与第四传动齿轮连接，第四传动齿轮与第二离合器链接，第二离合器与第五传动齿轮连接，第五传动齿轮与第六传动齿轮连接，第六传动齿轮与第四传动轴连接，第四传动轴与主轴连接，第二传动齿轮与第一离合器连接，第一离合器与第七传动齿轮连接，第七传动齿轮与第五传动齿轮连接，进给电机与减速机连接，减速机与第三传动轴连接，第三传动轴与蜗轮蜗杆机构连接，蜗轮蜗杆机构与主轴套链接，在主轴的外圆周上设置主轴套，在主轴箱内设置第一传动轴，在第一传动轴上设置第一电磁离合器，在第二传动轴上设置第二电磁离合器，在主轴箱上第四传动轴上端设置编码器，在主轴箱内设置第二传动轴；在主轴箱内主轴套侧面设置主轴数显装置组件，在主轴箱外侧设置润滑装置，在主轴箱下部设置夹紧机构，在主轴箱下部设置水平轴总成；主轴数显装置组件由支架、数显尺读数头、数显尺、拖链、接近开关组成，在主轴套外侧设置支架、数显尺读数头、数显尺、拖链、接近开关；润滑装置由电磁泵、分油器、油箱、滤油器组成，在主轴箱外侧设置电磁泵、分油器、油箱、滤油器；夹紧机构由夹紧电机、制动板、菱形块机构、推杆组成，在主轴箱下部设置夹紧电机、制动板、菱形块机构、蜗轮蜗杆机构、推杆；第四传动轴通过第一轴承和第二轴承固定在主轴箱上部，主轴套与主轴通过轴承组和轴承组组合在一起安装在主轴箱下部的导向孔中，第四传动轴插入主轴的花键孔中，第六传动齿轮安装在第四传动轴上；主轴通过轴承组、轴承组、第二垫片、轴承组、第三轴承、第一垫片安装在主轴套孔内，并通过挡片、锁紧螺母实现轴向定位；主轴在主轴套内旋转；主轴套安装在主轴箱孔中上下滑动；支架固定在主轴套上；光栅尺读数头固定在支架上，数显尺固定在主轴箱上；拖链左端固定在支架上，拖链右端固定在主轴箱上；感应铁固定在支架上，接近开关固定在主轴箱上。

2.根据权利要求1所述的一种摇臂钻床主轴箱，其特征在于：所述的一种摇臂钻床主轴箱的水平轴总成由第四轴承、盖、第一隔套、支撑座、第三电磁离合器、第二隔套、定位套、蜗轮、第五轴承、第六轴承、套、第七轴承、第一齿轮、第一平键、管夹、第八轴承、第九轴承、第二齿轮、第一轴、水平轴、第二轴、第十轴承、第二平键、定位杆、第十一轴承、转套、手柄、圆柱销、第三平键、手轮、套管、按钮盒、第十二轴承、按钮盒盖、第四平键、蜗杆组成，其特征在于：水平轴为中空式，水平轴上部设置套，在套内设置第八轴承，在水平轴中部安装第六轴承，并一起安装在主轴箱孔内，水平轴前端设置第十一轴承，并一起安装在支撑座内；套固定在主轴箱上；支撑座固定在主轴箱上；水平轴前端通过第三平键安装转套，转套两边通过圆柱销安装两个手柄；转套上固定盖；在水平轴内孔中，通过第七轴承、第十二轴承安装第二轴，通过第一平键安装第一齿轮，第一齿轮的轮毂外安装第七轴承，第七轴承安装在套孔内；第二齿轮通过第九轴承安装在第一轴上，第一轴固定在主轴箱上，第二齿轮与第一齿轮啮合；第二轴前端通过第四平键安装一手轮，第十二轴承内孔安装在手轮后端轮毂上，第十二轴承外圈安装在盖内孔里；在主轴箱后面固定一管夹，套管后端固定在管夹上；管夹的前端固定在按钮盒上；在水平轴前半部，通过第二平键安装有第三电磁离合器，在第三电磁离合器的后部，通过第五轴承和第十轴承安装蜗轮，蜗轮与进给系统的蜗杆啮合；第三电磁离合器的后半部分与蜗轮固定，前半部分的内套与水平轴固定，外套通过定位杆与支撑座固定；按钮盒盖固定在按钮盒上；套管、按钮盒、按钮盒盖固定不动；水平轴的齿轮部分与主轴套的齿条啮合，在手轮内设置第四轴承，在支撑座内设置隔套，在支撑座上设置隔套和定位套。

Images