CN218015893U - 一种环件加工用双主轴极坐标钻床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环件加工用双主轴极坐标钻床，它包括床身、可调双主轴结构、可调工作台结构，可调双主轴机构设置在床身的横梁上，可调工作台机构设置在床身的底座上。其中，可调双主轴结构包括左右对称设置的两个可调主轴单元，每个可调主轴单元包括X轴驱动电机、X轴丝杠、X轴滑块Z轴导轨、轴承座Ⅰ、Z轴主轴、Z轴电机、Z轴丝杠、刀具主轴、轴承座Ⅱ；X轴滑块Z轴导轨的后面与床身横梁上的X轴导轨连接，X轴丝杠从X轴滑块Z轴导轨穿过；Z轴主轴的后面与X轴滑块Z轴导轨前面的导轨连接，Z轴丝杠从Z轴主轴穿过，刀具主轴位于Z轴主轴下端的中间。本实用新型通过设置双Z轴主轴实现了加工效率的翻倍，提高了加工精度。

Description

一种环件加工用双主轴极坐标钻床

技术领域

本实用新型涉及对环件上的孔进行加工的专用设备，属于机械领域。

背景技术

环件类产品的孔加工，通常是采用摇臂钻床加工或者在数控龙门钻铣床上进行加工，但是以上两种设备都存在着各自的弊端：一、采用摇臂钻床加工孔首先要进行手工划线定位或者数控划线，其次摇臂钻床加工效率低，再次是加工出的产品的精度不高；二、数控龙门钻铣床则占地位置大，上下工件不方便，需要寻边加工，效率不高，另外加工孔过程中需要三轴联动，同时要拖动整个工作台旋转，能源耗费高。

因此，目前还没有一种适合对环件类产品进行孔加工的钻床设备。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种环件加工用双主轴极坐标钻床，它通过设置双Z轴主轴实现了加工效率的翻倍，提高了加工精度。同时，它采用极坐标模式降低了能量消耗和占地面积，同时也大大提高了工作效率。

本实用新型一种环件加工用双主轴极坐标钻床，它包括床身、可调双主轴结构、可调工作台结构，可调双主轴机构设置在床身的横梁上，可调工作台机构设置在床身的底座上。

进一步地，可调双主轴结构包括左右对称设置的两个可调主轴单元，每个可调主轴单元包括X轴驱动电机、X轴丝杠、X轴滑块Z轴导轨、轴承座Ⅰ、Z轴主轴、Z轴电机、Z轴丝杠、刀具主轴、轴承座Ⅱ；X轴驱动电机固定在床身横梁的一侧端面上，轴承座Ⅰ固定在床身横梁的前面，X轴滑块Z轴导轨的后面与床身横梁上的X轴导轨连接，X轴丝杠从X轴滑块Z轴导轨穿过，其两端分别与X轴驱动电机、轴承座Ⅰ里的轴承连接；Z轴主轴的后面与X轴滑块Z轴导轨前面的导轨连接，Z轴电机固定在Z轴主轴的上面，轴承座Ⅱ固定在Z轴主轴的里面，Z轴丝杠从Z轴主轴穿过，其两端分别与Z轴电机、轴承座Ⅱ里面的轴承连接，刀具主轴位于Z轴主轴下端的中间，刀具装在刀具主轴上。

进一步地，左右两个可调主轴单元中的轴承座Ⅰ之间留有间隙。

进一步地，可调工作台机构包括圆形工作台、C轴驱动电机、C轴减速齿轮组、C轴蜗轮蜗杆系统；圆形工作台设置在床身的底座上、其中心与两个刀具主轴的中心在一条直线上，C轴驱动电机固定在圆形工作台的外圆上，C轴减速齿轮组和C轴蜗轮蜗杆系统设置在圆形工作台的内部，C轴驱动电机通过输出轴与C轴减速齿轮组连接、C轴减速齿轮组的转动轴与C轴蜗轮蜗杆系统连接，C轴蜗轮蜗杆系统的转动轴位于圆形工作台的中心处。

进一步地，可调工作台结构还包括Y轴驱动电机、Y轴丝杠；Y轴驱动电机固定在床身底座的前面，其通过Y轴丝杠与圆形工作台的下部连接。

本实用新型钻床的优点是：一、通过双Z轴主轴使两个刀具同时加工环件上的对称孔，从而实现了加工效率的翻倍，同时提高了两个孔之间的位置精度等形位公差，也大大节省了占地空间；二、采用极坐标模式即通过可调工作台结构带动工件旋转一定的角度后再对环件的两个孔进行加工，从而降低了能量消耗和占地面积，同时也大大提高了工作效率。

附图说明

图1是本实用新型环件加工用双主轴极坐标钻床的主视图；

图2是图1的左视图。

图中：X轴驱动电机1、X轴导轨2、床身3、X轴丝杠4、X轴滑块5、Z轴主轴6、Z轴电机7、Z轴丝杠8、刀具主轴9、C轴工作台10、C轴调中心距丝杠11；C轴驱动蜗轮蜗杆系统12、C轴减速齿轮13、C轴驱动电机14、Y轴驱动电机15、轴承座Ⅰ16、轴承座Ⅱ17。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

实施例1

从图1、图2可知，本实用新型一种环件加工用双主轴极坐标钻床，它包括床身3、可调双主轴结构、可调工作台结构，可调双主轴机构设置在床身3的横梁上，可调工作台机构设置在床身3的底座上。

本实用新型钻床加工工件时，先把环形工件放置到工作台上，再通过可调双主轴结构使双主轴上的双刀具对准环件的两个孔同时进行加工，实现了加工效率翻倍，也提高了两个孔之间的位置精度等形位公差。同时，本实用新型通过设置可调双主轴结构，大大节省了占地空间。另外，当环件上的两个孔加工完成后采用极坐标模式即通过可调工作台结构带动工件旋转一定的角度，再对环件的两个孔进行加工；此种极坐标模式降低了能量消耗和占地面积，同时也大大提高了工作效率。

实施例2

从图1、图2可知，本实用新型一种环件加工用双主轴极坐标钻床：可调双主轴结构包括左右对称设置的两个可调主轴单元，每个可调主轴单元包括X轴驱动电机1、X轴丝杠4、X轴滑块Z轴导轨5、轴承座Ⅰ16、Z轴主轴6、Z轴电机7、Z轴丝杠8、刀具主轴9、轴承座Ⅱ17；X轴驱动电机1固定在床身3横梁的一侧端面上，轴承座Ⅰ16固定在床身3横梁的前面，X轴滑块Z轴导轨5的后面与床身3横梁上的X轴导轨2连接，X轴丝杠4从X轴滑块Z轴导轨5穿过，其两端分别与X轴驱动电机1、轴承座Ⅰ16里的轴承连接；Z轴主轴6的后面与X轴滑块Z轴导轨5前面的导轨连接，Z轴电机7固定在Z轴主轴6的上面，轴承座Ⅱ17固定在Z轴主轴6的里面，Z轴丝杠8从Z轴主轴6穿过，其两端分别与Z轴电机7、轴承座Ⅱ17里面的轴承连接，刀具主轴9位于Z轴主轴6下端的中间，刀具装在刀具主轴9上。

当X轴驱动电机1工作时，通过X轴丝杠4带动X轴滑块Z轴导轨5沿着X轴导轨2左右移动，即实现了Z轴主轴6沿X轴的左右移动。由于有两个可调主轴单元，因此有两个Z轴主轴6，每个Z轴主轴6通过一个X轴丝杠4来实现沿X轴方向的左右移动，因此两个Z轴主轴6分别沿X1轴、X2轴左右运动，从而保证了两个Z向主轴6移动到环形工件的安装孔分布圆直径处。

其中，左右两个可调主轴单元中的轴承座Ⅰ16之间留有间隙。这样即使左右两个Z轴主轴6都位于横梁中部的极限位置时，两者也不会发生相互碰撞。

当Z轴电机7工作时，通过Z轴丝杠8带动Z轴主轴6沿着X轴滑块Z轴导轨5实现Z轴的上下移动。因为有两个Z轴主轴6，每个Z轴主轴6通过一个Z轴丝杠8来实现沿Z轴方向的左右移动，因此两个Z轴主轴6分别沿Z1轴、Z2轴上下运动，从而实现了刀具主轴9沿Z轴的上下移动，刀具主轴9本身带动刀具起到旋转进给的作用。

本实用新型钻床通过双Z轴主轴使两个刀具同时加工环件上的对称孔，从而实现了加工效率的翻倍，同时提高了两个孔之间的位置精度等形位公差。同时，双主轴结构也大大节省了占地空间。

实施例3

从图1、图2可知，本实用新型一种环件加工用双主轴极坐标钻床：可调工作台机构包括圆形工作台10、C轴驱动电机14、C轴减速齿轮组13、C轴蜗轮蜗杆系统12；圆形工作台10设置在床身3的底座上、其中心与两个刀具主轴9的中心在一条直线上，C轴驱动电机14固定在圆形工作台10的外圆上，C轴减速齿轮组13和C轴蜗轮蜗杆系统12设置在圆形工作台10的内部，C轴驱动电机14通过输出轴与C轴减速齿轮组13连接、C轴减速齿轮组13的转动轴与C轴蜗轮蜗杆系统12连接，C轴蜗轮蜗杆系统12的转动轴位于圆形工作台10的中心处。

此处的C轴运动是指以圆形工作台10的中心为旋转中心，环形工件做旋转运动的极坐标模式。

在进行加工时，将三爪自定心卡盘安装在圆形工作台10上，工件则依靠三爪自定心卡盘进行定位和夹紧，从而节省校圆辅助时间。

在工件放置在三爪自定心卡盘上时，环件的中心与圆形工作台10的中心重合，两个刀具主轴9相对于工件的中心对称设置，从而确保对工件两边的对称孔同时进行加工。当加工完环件上一组对称的孔后，C轴驱动电机14工作，其通过C轴减速齿轮组13、C轴蜗轮蜗杆系统12带动圆形工作台10进行C轴运动，环形工件进行C轴运动后，其上的安装孔分布圆直径处与Z向主轴的位置重合，然后再进行环形工件的孔的加工。重复上述动作，直到环件上的孔加工完毕。这种极坐标模式降低了能量消耗和占地面积，同时也大大提高了工作效率。

实施例4

从图1、图2可知，本实用新型一种环件加工用双主轴极坐标钻床：可调工作台结构还包括Y轴驱动电机15、Y轴丝杠11；Y轴驱动电机15固定在床身3底座的前面，其通过Y轴丝杠11与圆形工作台10的下部连接。

当钻床设备安装或者转运时，可能存在加工时两个刀具主轴9的中心和圆形工作台10的中心不在一条直线上的情况，此时Y轴驱动电机15工作，通过Y轴丝杠11带动圆形工作台10沿Y轴前后移动，从而保证工作台10的中心与两个刀具主轴9的中心三点一线。当圆形工作台10的中心位置调整好后，锁紧圆形工作台10使其只能做圆周运动，防止在加工过程中圆形工作台10的中心发生偏移。

本实用新型钻床加工中涉及到三轴的运动，它们分别是X轴移动、Z轴移动、C轴运动(绕圆形工作台中心的转动)，各轴的运动均采用伺服电机驱动，控制CNC系统控制所有动作。

本实用新型钻床具体加工工件的原理如下：环形工件摆放到圆形工作台→三爪卡盘定心→两个Z向主轴移动到安装孔分布圆直径处→刀具主轴启动→冷却液打开→两个Z向主轴同时进给加工→Z向主轴抬起→圆形工作台C轴旋转到下一个孔位置继续加工→加工结束。

本实用新型钻床的优点是：一、采用双主轴模式，仅需要增加部分部件，就能实现加工效率倍增；二、采用极坐标模式：工作台为圆形、环件做旋转运动，降低能量消耗和占地面积；三、与摇臂钻相比，提高加工效率，提高加工精度；四、与龙门钻相比，节省占地空间，提高加工效率。

Claims (5)

1.一种环件加工用双主轴极坐标钻床，其特征是：它包括床身(3)、可调双主轴结构、可调工作台结构，可调双主轴机构设置在床身(3)的横梁上，可调工作台机构设置在床身(3)的底座上。

2.根据权利要求1所述的一种环件加工用双主轴极坐标钻床，其特征是：可调双主轴结构包括左右对称设置的两个可调主轴单元，每个可调主轴单元包括X轴驱动电机(1)、X轴丝杠(4)、X轴滑块Z轴导轨(5)、轴承座Ⅰ(16)、Z轴主轴(6)、Z轴电机(7)、Z轴丝杠(8)、刀具主轴(9)、轴承座Ⅱ(17)；X轴驱动电机(1)固定在床身(3)横梁的一侧端面上，轴承座Ⅰ(16)固定在床身(3)横梁的前面，X轴滑块Z轴导轨(5)的后面与床身(3)横梁上的X轴导轨(2)连接，X轴丝杠(4)从X轴滑块Z轴导轨(5)穿过，其两端分别与X轴驱动电机(1)、轴承座Ⅰ(16)里的轴承连接；Z轴主轴(6)的后面与X轴滑块Z轴导轨(5)前面的导轨连接，Z轴电机(7)固定在Z轴主轴(6)的上面，轴承座Ⅱ(17)固定在Z轴主轴(6)的里面，Z轴丝杠(8)从Z轴主轴(6)穿过，其两端分别与Z轴电机(7)、轴承座Ⅱ(17)里面的轴承连接，刀具主轴(9)位于Z轴主轴(6)下端的中间，刀具装在刀具主轴(9)上。

3.根据权利要求2所述的一种环件加工用双主轴极坐标钻床，其特征是：左右两个可调主轴单元中的轴承座Ⅰ(16)之间留有间隙。

4.根据权利要求2所述的一种环件加工用双主轴极坐标钻床，其特征是：可调工作台机构包括圆形工作台(10)、C轴驱动电机(14)、C轴减速齿轮组(13)、C轴蜗轮蜗杆系统(12)；圆形工作台(10)设置在床身(3)的底座上、其中心与两个刀具主轴(9)的中心在一条直线上，C轴驱动电机(14)固定在圆形工作台(10)的外圆上，C轴减速齿轮组(13)和C轴蜗轮蜗杆系统(12)设置在圆形工作台(10)的内部，C轴驱动电机(14)通过输出轴与C轴减速齿轮组(13)连接、C轴减速齿轮组(13)的转动轴与C轴蜗轮蜗杆系统(12)连接，C轴蜗轮蜗杆系统(12)的转动轴位于圆形工作台(10)的中心处。

5.根据权利要求4所述的一种环件加工用双主轴极坐标钻床，其特征是：可调工作台结构还包括Y轴驱动电机(15)、Y轴丝杠(11)；Y轴驱动电机(15)固定在床身(3)底座的前面，其通过Y轴丝杠(11)与圆形工作台(10)的下部连接。

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