CN219484278U - 一种立式深孔钻机构和机床 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种立式深孔钻机构和机床，包括横梁；第一滑座，可滑动地设置于横梁；第二滑座，沿竖直方向可滑动地设置于第一滑座，第一滑座的滑动方向与第二滑座的滑动方向不同；主轴箱，沿竖直方向可滑动地设置于第二滑座；和导套支架，用于安装导套，导套支架固定于第二滑座，且与主轴箱同轴设置。导套支架上安装的导套能够对主轴箱上的刀具进行导向，提高加工的稳定性。此外，当形成力矩的作用力相同的情况下，由于本申请主轴箱与第二滑座所构成的整体相对于第一滑座所形成的力臂相比于现有技术更小，使得主轴箱与第二滑座所构成的整体相对于第一滑座所形成的力矩则更小，使得立式深孔钻机构的稳定性更好，有效提高了立式深孔钻机构的稳定性。

Description

一种立式深孔钻机构和机床

技术领域

本申请涉及加工机床技术领域，尤其涉及一种立式深孔钻机构和机床。

背景技术

在深孔加工领域中，所使用的刀具(俗称钻头，钻咀)叫枪钻，枪钻类刀具由于长径比比较大，因此往往需要用到导套以对枪钻类刀具进行导向定位。

传统的枪钻加工机床有卧式和立式两种钻孔方式，其区别是卧式钻孔机床在加工时枪钻是水平放置的，立式钻孔机床在加工时枪钻是垂直放置的。

其中，立式钻孔机床的钻孔机构包括主轴箱、横梁、X轴滑座和导向机构，在相关技术中，X轴滑座设置在横梁上，主轴箱设置在X轴滑座上，导向机构滑动设置在主轴箱背离X轴滑座的一侧，然而，相关技术中为了保障机床的稳定性，其导向机构需要做得较轻简，否则会导致导向机构与主轴箱两者所构成的整体重心偏向远离X轴滑座的方向，使得Z轴力矩增大，机床不稳定。

然而，可以理解的，导向机构的行程决定机床钻孔深度，为了增加机床钻孔深度，导向机构必须增加行程，同时为了保障导向机构的刚性，必然会使导向机构自身的重量增加很多，乃至比主轴箱重量还大，如果采用传统相关技术中的方案，则无法保障机床的稳定性。

实用新型内容

本申请实施例提供一种立式深孔钻机构和机床，可以提高立式深孔钻机构的稳定性。

第一方面，本申请实施例提供一种立式深孔钻机构，包括：

横梁；

第一滑座，可滑动地设置于所述横梁；

第二滑座，沿竖直方向可滑动地设置于所述第一滑座，所述第一滑座的滑动方向与所述第二滑座的滑动方向不同；

主轴箱，沿竖直方向可滑动地设置于所述第二滑座；和

导套支架，用于安装导套，所述导套支架固定于所述第二滑座，且与所述主轴箱同轴设置。

可选的，所述主轴箱位于所述第二滑座背离所述第一滑座的一侧。

可选的，所述立式深孔钻机构还包括辅助支架，所述辅助支架沿竖直方向可滑动地设置于所述第二滑座，所述辅助支架位于所述主轴箱与所述导套支架之间，所述辅助支架设置有用于安装轴承的安装孔，所述安装孔与所述主轴箱同轴设置。

可选的，所述辅助支架设置有沿径向开设的轴承放置口，所述轴承能够通过所述轴承放置口放置在所述安装孔内。

可选的，所述立式深孔钻机构还包括轴承压块和紧固件，所述轴承压块通过所述紧固件可拆卸地固定于所述辅助支架，且所述轴承压块局部沿所述轴承的径向压设于所述轴承。

可选的，所述立式深孔钻机构包括拉动件，所述拉动件连接于所述主轴箱与所述辅助支架之间，所述主轴箱上升时能够通过所述拉动件拉动所述辅助支架上升。

可选的，所述辅助支架设置有多个，所述拉动件包括第一拉动件和第二拉动件，相邻的所述辅助支架之间通过所述第一拉动件连接，多个所述辅助支架中最靠近所述主轴箱的所述辅助支架通过所述第二拉动件与所述主轴箱连接。

可选的，所述第二滑座呈对称结构，所述立式深孔钻机构还包括两第一导轨组件，两所述第一导轨组件相对于所述第二滑座的对称线对称设置，所述第二滑座通过所述第一导轨组件滑动设置于所述第一滑座。

可选的，所述立式深孔钻机构包括：

第一驱动件，设置于所述第一滑座，所述第一驱动件的驱动端与所述第二滑座连接，用于驱动所述第二滑座滑动；和

第二驱动件，设置于所述第二滑座，所述第二驱动件的驱动端与所述主轴箱连接，用于驱动所述主轴箱滑动。

第二方面，本申请实施例还提供了一种机床，包括如上所述的立式深孔钻机构。

本申请实施例提供的立式深孔钻机构和机床，通过第一滑座和第二滑座的相互配合，可以将主轴箱带动至加工工位以对待加工工件进行加工，并且将导套支架固定在第二滑座且与主轴箱同轴设置，从而当第二滑座下降时，可以使得导套支架上安装的导套靠近待加工工件，以使得导套能够对主轴箱上的刀具进行导向，提高加工的稳定性。此外，本申请将主轴箱可滑动地设置于第二滑座，第二滑座可滑动地设置于第一滑座，并且主轴箱的质量小于第二滑座的质量，或者说第二滑座的质量大于主轴箱的质量，如此，此时主轴箱与第二滑座所构成的整体的重心可以大致位于第二滑座，而由于第二滑座滑动设置于第一滑座，使得第二滑座相对于第一滑座的距离较小，也即主轴箱与第二滑座所构成的整体的重心相对于第一滑座的距离较小，如此，本申请主轴箱与第二滑座所构成的整体相对于第一滑座所形成的力臂相比于现有技术则更小，如此，当形成力矩的作用力相同的情况下，由于本申请主轴箱与第二滑座所构成的整体相对于第一滑座所形成的力臂更小，使得主轴箱与第二滑座所构成的整体相对于第一滑座所形成的力矩则更小，从而使得立式深孔钻机构的稳定性更好，有效地提高了立式深孔钻机构的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行以下说明，其中在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1为本申请实施例提供的机床的结构示意图。

图2为图1中立式深孔钻机构的结构示意图。

图3为图2中第二滑座和第一导轨组件的结构示意图。

图4为图2中第二滑座、导套支架和辅助支架的结构示意图。

图5为图4中A处的放大图。

附图标记：

100、机床；

10、立式深孔钻机构；

11、导套支架；111、导套安装孔；112、调节孔；

12、横梁；

13、第一滑座；

14、第二滑座；

15、主轴箱；

161、第一电机；162、第二电机；

17、第一导轨组件；

18、辅助支架；181、安装孔；182、轴承放置口；183、轴承压块；184、紧固件；

19、第二滑轨组件；

20、床身；

30、工作台；

40、立柱；

50、配重模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。

在本文中提及“实施例”或“实施方式”意味着，结合实施例或实施方式描述的特定特征、组件或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请实施例提供了一种立式深孔钻机构，可以提高立式深孔钻机构的稳定性。以下将结合附图对此进行说明。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，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特征。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本申请实施例提供的立式深孔钻机构，适用于立式钻孔机床中，特别适用于立式深孔钻机床中。其中，请参阅图1，图1为本申请实施例提供的机床的结构示意图。机床100可以包括立式深孔钻机构10，通过在立式深孔钻机构10上安装钻孔刀具，由立式深孔钻机构10驱动刀具运动以对工件进行钻孔加工，诸如对工件进行深孔加工。可以理解的，机床100还包括床身20和工作台30，示例性的，工作台30可滑动地设置在床身20上，立式深孔钻机构10设置在床身20上，工作台30可以在驱动模组的驱动下进行移动，诸如驱动模组可以将工作台30驱动至立式深孔钻机构10的刀具下方，由立式深孔钻机构10对工作台30上的待加工工件进行加工。示例性的，驱动模组可以将工作台30沿Y轴方向驱动至立式深孔钻机构10的刀具下方，由立式深孔钻机构10对工作台30上的待加工工件进行加工。

需要说明的是，在立式深孔钻机床中，由于立式深孔钻机床所使用的枪钻类刀具长径比比较大，会导致枪钻类刀具的刚性不足，因此往往需要用到导套以对枪钻类刀具进行导向定位。

基于此，请参阅图2并结合图1，图2为图1中立式深孔钻机构的结构示意图。本申请实施例提供的立式深孔钻机构10设置了安装导套的导套支架11，以对枪钻类刀具进行导向定位。立式深孔钻机构10包括横梁12、第一滑座13、第二滑座14、主轴箱15和导套支架11。其中，床身20上设置有立柱40，横梁12连接于立柱40上，横梁12与立柱40形成龙门支架，可以理解的，横梁12与立柱40可以一体成型，也可以是装配成型，本申请在此不做限制。

第一滑座13可滑动地设置于横梁12，诸如第一滑座13通过滑轨组件滑动安装于横梁12，以使得第一滑座13能够沿着横梁12进行滑动，以床身坐标系作为参考系，可以理解的，示例性的，第一滑座13可以沿X轴方向滑动，第一滑座13也可以称为X轴滑座。示例性的，横梁12上设置有丝杆模组，第一滑座13设置有与丝杆模组中的丝杆螺纹连接的丝杆螺母，如此，可以通过丝杆模组驱动第一滑座13进行滑动。

第二滑座14沿竖直方向可滑动地设置于第一滑座13，导套支架11固定于第二滑座14，用于安装导套。第二滑座14的质量大于主轴箱的质量。可以理解的，第一滑座13的滑动方向与第二滑座14的滑动方向不同，以床身坐标系作为参考系，可以理解的，示例性的，第二滑座14可以沿B轴方向滑动，第二滑座14也可以称为B轴滑座。示例性的，第一滑座13设置有第一驱动件，第一驱动件的驱动端与第二滑座14连接，如此，可以通过第一驱动件驱动第二滑座14滑动。诸如，第一驱动件可以包括第一电机161、第一丝杆(未示出)、第一丝杆座(未示出)和第一丝杆螺母(未示出)，第一丝杆通过第一丝杆座转动安装在第一滑座13上，第一电机161的电机轴与第一丝杆固定连接，第一电机161用于驱动第一丝杆转动，第一丝杆螺母螺纹连接在第一丝杆上并与第二滑座14固定连接，从而当第一电机161驱动第一丝杆转动时，第一丝杆螺母能带动第二滑座14沿竖直方向移动，以使得固定于第二滑座14上的导套支架11能够靠近工件移动。其中，第一电机161也可以称为B轴电机。

请参阅图3，图3为图2中第二滑座和第一导轨组件的结构示意图。为了提高第二滑座14的滑动稳定性，第二滑座14呈对称结构，立式深孔钻机构10还包括两第一导轨组件17，两第一导轨组件17相对于第二滑座14的对称线对称设置，第二滑座14通过第一导轨组件17滑动设置于第一滑座13。可以理解的，第一导轨组件17可以包括第一导轨和第一滑块，第一滑块与第一导轨滑动连接，其中，可以将第一导轨固定安装在第一滑座13朝向第二滑座14的一侧，将第一滑块固定安装在第二滑座14朝向第一滑座13的一侧。也可以是，将第一导轨固定安装在第二滑座14朝向第一滑座13的一侧，将第一滑块固定安装在第一滑座13朝向第二滑座14的一侧。本申请在此不做限制。

其中，为了便于第一电机161驱动第二滑座14进行滑动，还可以在第二滑座14上设置配重模块50，可以理解的，配重模块50连接于第二滑座14和第一滑座13之间。还可以理解的，配重模块50可以起到平衡第二滑座14以及设置于第二滑座14上的零部件的重量的作用，以方便第一电机161驱动第二滑座14进行滑动。

可以理解的，主轴箱15作为主要的加工部件，主轴箱15沿竖直方向可滑动地设置于第二滑座14，如此，通过驱动主轴箱15进行竖向运动，再配合主轴箱15驱动主轴箱15上的刀具高速转动，从而可以实现钻孔功能。示例性的，第二驱动件设置于第二滑座14，第二驱动件的驱动端与主轴箱15连接，用于驱动主轴箱15滑动。以床身坐标系作为参考系，可以理解的，示例性的，主轴箱15可以沿Z轴方向滑动。如此，可以通过第二驱动件驱动主轴箱15沿Z轴方向滑动。诸如，第二驱动件可以包括第二电机162、第二丝杆(未示出)、第二丝杆座(未示出)和第二丝杆螺母(未示出)，第二丝杆通过第二丝杆座转动安装在第二滑座14上，第二电机162的电机轴与第二丝杆固定连接，第二电机162用于驱动第二丝杆转动，第二丝杆螺母螺纹连接在第二丝杆上并与主轴箱15固定连接，从而当第二电机162驱动第二丝杆转动时，第二丝杆螺母能带动主轴箱15沿竖直方向移动。其中，第二电机162也可以称为Z轴电机。

可以理解的，为了导套支架11上的导套能够对主轴箱15上的刀具进行有效导向，导套支架11与主轴箱15同轴设置，如此，可以使得安装在导套支架11上的导套与主轴箱15上的刀具同轴。

其中，请参阅图4，图4为图2中第二滑座、导套支架和辅助支架的结构示意图。导套支架11设置有导套安装孔111以及调节孔112，导套安装于导套安装孔111内，调节孔112沿导套安装孔111的径向延伸以贯通至导套安装孔111，如此，可以将玻珠螺丝安装于调节孔112内，并通过将玻珠螺丝抵接于导套以将导套定位于导套安装孔111。

可以理解的，导套定位在导套安装孔111时，在进给方向上，导套靠近工件的一端凸出导套安装孔111，当需要加工工件时，可以通过第一驱动件驱动第二滑座14沿竖直方向滑动，以使得固定于第二滑座14上的导套支架11能够靠近工件移动，如此，导套能够被移动至工件处，使得导套能与工件接触，从而有效的提高导套对刀具的导向作用，刀具不易崩坏。当导套抵接于工件时，可以通过第二驱动件驱动主轴箱15相对于第二滑座14滑动进给，从而可以对工件进行加工。

此外，还可以理解的，本申请通过将主轴箱15可滑动地设置于第二滑座14，第二滑座14可滑动地设置于第一滑座13，并且主轴箱15的质量小于第二滑座14的质量，或者说第二滑座14的质量大于主轴箱15的质量，如此，此时主轴箱15与第二滑座14所构成的整体的重心大致可以位于第二滑座14，而由于第二滑座14滑动设置于第一滑座13，使得第二滑座14相对于第一滑座13的距离较小，也即主轴箱15与第二滑座14所构成的整体的重心相对于第一滑座13的距离较小，如此，本申请主轴箱15与第二滑座14所构成的整体相对于第一滑座13所形成的力臂相比于现有技术则更小，如此，当形成力矩的作用力相同的情况下，由于本申请主轴箱15与第二滑座14所构成的整体相对于第一滑座13所形成的力臂更小，使得主轴箱15与第二滑座14所构成的整体相对于第一滑座13所形成的力矩则更小，从而使得立式深孔钻机构10的稳定性更好，有效地提高了立式深孔钻机构10的稳定性。

或者说，由于本申请主轴箱15与第二滑座14所构成的整体相对于第一滑座13所形成的力臂较小，在满足稳定性的前提下，可以使得第二滑座14的质量有更多的选择，也即立式深孔钻机构10可以适配更重的第二滑座14，而通常第二滑座14的质量与其尺寸成正比，也即立式深孔钻机构10可以适配更大尺寸的第二滑座14，如此，可以使得立式深孔钻机构10能够适配更长的枪钻刀具。

其中，为了使得主轴箱15与第二滑座14所构成的整体相对于第一滑座13所形成的力臂最小，主轴箱15位于第二滑座14背离第一滑座13的一侧。

需要说明的是，枪钻类刀具，特别是长度较长(诸如长度达到1米或以上)的枪钻类刀具，其在加工过程中容易发生抖动，影响加工效果和枪钻类刀具的寿命。

基于此，请参阅图5并结合图2，图5为图4中A处的放大图。立式深孔钻机构10还可以包括辅助支架18，辅助支架18沿竖直方向可滑动地设置于第二滑座14，辅助支架18位于主轴箱15与导套支架11之间，辅助支架18设置有用于安装轴承的安装孔181，安装孔181与主轴箱15同轴设置。可以理解的，刀具的一端依次穿过辅助支架18上的轴承以及导套支架11上的导套。如此，可以通过设置轴承来增强枪钻类刀具的刚性，防止枪钻类刀具在加工过程中产生严重抖动。

其中，辅助支架18可以通过设置在第二滑座14上的第二滑轨组件19滑动设置在第二滑座14上。

辅助支架18设置有沿径向开设的轴承放置口182，轴承能够通过轴承放置口182放置在安装孔181内。通过径向开设的轴承放置口182，可以便于将轴承安装在安装孔181内。可以理解的，由于辅助支架18能相对于第二滑座14滑动，从而当刀具在沿进给方向移动时，辅助支架18能够在重力的作用下慢慢靠近导套支架11，从而能最大程度的提高刀具的进给量。可以理解的，刀具能够相对于轴承沿轴向滑动。

为了便于将轴承定位在安装孔181内，立式深孔钻机构10还包括轴承压块183和紧固件184，轴承压块183通过紧固件184可拆卸地固定于辅助支架18，且轴承压块183局部沿轴承的径向压设于轴承。如此，可以通过轴承压块183将轴承固定在辅助支架18上。其中，轴承压块183抵接于轴承的部分的形状可以与轴承的形状相适配，诸如轴承压块183抵接于轴承的部分设置为弧形。为了便于固定轴承压块183，紧固件184可以是螺丝。

其中，为了在主轴箱15上升复位时，辅助支架18也能跟着上升复位，可以在主轴箱15与辅助支架18之间设置拉动件(未示出)，即，拉动件的一端与主轴箱15连接，拉动件的另一端与辅助支架18连接。可以理解的，拉动件可以是柔性材料，以防止主轴箱15在朝靠近辅助支架18移动的方向移动时拉动件顶着辅助支架18，诸如，拉动件可以采用链条。当主轴箱15上升复位时，主轴箱15通过链条拉动辅助支架18上身复位。

可替换的，拉动件也可以是硬性材料，诸如拉动杆，此时，拉动杆可以与主轴箱15滑动连接，如此，当主轴箱15在朝靠近辅助支架18移动的方向移动时，拉动杆可以相对于主轴箱15滑动，从而可以防止主轴箱15在朝靠近辅助支架18移动的方向移动时拉动杆顶着辅助支架18。

可以理解的，轴承的数量可以根据刀具的长度进行适应性选择，诸如当刀具的长度太长时，则需要设置多个轴承，本申请在此不做限制。

当需要多个轴承时，可以理解的，辅助支架18也相应的设置成多个，诸如轴承设置有两个时，辅助支架18也设置成两个，一个轴承对应定位于一个辅助支架18，此时，相邻的两个辅助支架18之间通过拉动件连接，示例性的，拉动件包括第一拉动件和第二拉动件，相邻的辅助支架18之间通过第一拉动件连接，多个辅助支架18中最靠近主轴箱15的辅助支架18通过第二拉动件与主轴箱15连接，以使得各个辅助支架18能被拉动复位。示例性的，一般间隔超过300毫米就需要增加一个辅助支架18。

其中，为了提高主轴箱15和辅助支架18的滑动稳定性，主轴箱15和辅助支架18可以通过同一第二滑轨组件19滑动安装于第二滑座14。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的立式深孔钻机构和机床进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种立式深孔钻机构，其特征在于，包括：

横梁；

第一滑座，可滑动地设置于所述横梁；

第二滑座，沿竖直方向可滑动地设置于所述第一滑座，所述第一滑座的滑动方向与所述第二滑座的滑动方向不同；

主轴箱，沿竖直方向可滑动地设置于所述第二滑座，所述主轴箱的质量小于所述第二滑座的质量；和

导套支架，用于安装导套，所述导套支架固定于所述第二滑座，且与所述主轴箱同轴设置。

2.根据权利要求1所述的立式深孔钻机构，其特征在于，所述主轴箱位于所述第二滑座背离所述第一滑座的一侧。

3.根据权利要求1所述的立式深孔钻机构，其特征在于，所述立式深孔钻机构还包括辅助支架，所述辅助支架沿竖直方向可滑动地设置于所述第二滑座，所述辅助支架位于所述主轴箱与所述导套支架之间，所述辅助支架设置有用于安装轴承的安装孔，所述安装孔与所述主轴箱同轴设置。

4.根据权利要求3所述的立式深孔钻机构，其特征在于，所述辅助支架设置有沿径向开设的轴承放置口，所述轴承能够通过所述轴承放置口放置在所述安装孔内。

5.根据权利要求4所述的立式深孔钻机构，其特征在于，所述立式深孔钻机构还包括轴承压块和紧固件，所述轴承压块通过所述紧固件可拆卸地固定于所述辅助支架，且所述轴承压块局部沿所述轴承的径向压设于所述轴承。

6.根据权利要求3所述的立式深孔钻机构，其特征在于，所述立式深孔钻机构包括拉动件，所述拉动件连接于所述主轴箱与所述辅助支架之间，所述主轴箱上升时能够通过所述拉动件拉动所述辅助支架上升。

7.根据权利要求6所述的立式深孔钻机构，其特征在于，所述辅助支架设置有多个，所述拉动件包括第一拉动件和第二拉动件，相邻的所述辅助支架之间通过所述第一拉动件连接，多个所述辅助支架中最靠近所述主轴箱的所述辅助支架通过所述第二拉动件与所述主轴箱连接。

8.根据权利要求1所述的立式深孔钻机构，其特征在于，所述第二滑座呈对称结构，所述立式深孔钻机构还包括两第一导轨组件，两所述第一导轨组件相对于所述第二滑座的对称线对称设置，所述第二滑座通过所述第一导轨组件滑动设置于所述第一滑座。

9.根据权利要求1-8任一项所述的立式深孔钻机构，其特征在于，所述立式深孔钻机构包括：

第一驱动件，设置于所述第一滑座，所述第一驱动件的驱动端与所述第二滑座连接，用于驱动所述第二滑座滑动；和

第二驱动件，设置于所述第二滑座，所述第二驱动件的驱动端与所述主轴箱连接，用于驱动所述主轴箱滑动。

10.一种机床，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的立式深孔钻机构。