CN220093904U - 一种卧式钻攻主轴机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卧式钻攻主轴机构，涉及钻攻设备技术领域，包括滑枕式主轴座、刀具主轴、打刀缸和碰数器，所述刀具主轴设置在滑枕式主轴座内前部，刀具主轴的主轴头穿过滑枕式主轴座位于滑枕式主轴座的前端，所述刀具主轴的后端与打刀缸的伸缩杆外端部连接，使得打刀缸可以带动刀具主轴，所述打刀缸设置在滑枕式主轴座的内后部，并与滑枕式主轴座固定连接，所述碰数器设置在滑枕式主轴座前端，并位于刀具主轴的主轴头下方。本实用新型卧式钻攻主轴机构，具有可以实现自动装刀换刀功能，自动确定加工原点并计算加工走位路线，进而可以实现自动加工的功能，可以有效的调高工作效率，减少操作人员的工作量。

Description

一种卧式钻攻主轴机构

技术领域

本实用新型涉及钻攻设备技术领域，尤其涉及一种卧式钻攻主轴机构。

背景技术

在数控机床中，主轴是一个非常重要的部件。主轴通常一端连接着电机，由电机进行驱动，一端安装刀具，对产品进行加工。随着科技的不断进步，数控机床的不断发展，对数控机床的要求越来越高，因此，也衍生出了自动加工机床，而传统的机床中的主轴，需要人工将刀具手动放置到主轴的装夹端口内，然后在启动打刀气缸拉紧主轴，使得主轴夹紧刀具，从而实现刀具在主轴上的装夹，但是这种传统的主轴机构无法契合自动加工机床的实现自动装刀、自动换刀、自动加工工件和自动走位加工等功能，因此，急需设计一款新的主轴机构，以适用自动加工机床使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种卧式钻攻主轴机构，旨在解决上述技术问题，本实用新型卧式钻攻主轴机构，将本实用新型使用在全自动加工机床上，可以实现自动装刀换刀、自动加工工件，并与推送机构配合使用时，可以实现自动走位加工。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种卧式钻攻主轴机构，包括滑枕式主轴座、刀具主轴、打刀缸和碰数器，所述刀具主轴设置在滑枕式主轴座内前部，刀具主轴的主轴头穿过滑枕式主轴座位于滑枕式主轴座的前端，所述刀具主轴的后端与打刀缸的伸缩杆外端部连接，使得打刀缸可以带动刀具主轴，所述打刀缸设置在滑枕式主轴座的内后部，并与滑枕式主轴座固定连接，所述碰数器设置在滑枕式主轴座前端，并位于刀具主轴的主轴头下方。

优选地，所述刀具主轴的后端与打刀缸的伸缩杆之间还设有旋转接头，所述旋转接头的一端与刀具主轴的后端形成可转动连接，另一端与打刀缸的伸缩杆形成可转动连接。

优选地，所述刀具主轴的后部还套设有主轴传动轮，所述主轴传动轮可以带动刀具主轴转动。

优选地，所述滑枕式主轴座上方还设有主轴驱动电机，所述主轴驱动电机固定在电机安装座上，所述电机安装座固定在滑枕式主轴座上端面。

优选地，所述主轴驱动电机的输出端设有电机传动轮，所述电机传动轮与主轴传动轮之间通过传动带实现传动。

优选地，所述主轴头外部套设有高压喷水装置。

优选地，所述滑枕式主轴座呈卧式安装座，其前部设有主轴安装孔和碰数器安装孔，其中部设有传动轮安装位和转接头安装位，其后部设有打刀缸安装位。

优选地，所述转接头安装位与打刀缸安装位之间设有限位板和打刀缸固定座，所述限位板上设有限位孔，所述打刀缸固定座上设有伸缩杆过位孔；

所述滑枕式主轴座的底面两侧设有滑块安装槽，所述滑枕式主轴座的底面中部设有螺母卡接件。

优选地，所述碰数器包括有导向杆、伸缩气缸、到位感应器和退位感应器，所述导向杆的前部可活动插设在导向安装座上，所述导向安装座固定在滑枕式主轴座上，所述伸缩气缸设置在滑枕式主轴座内部，其输出端与导向杆连接，并可以带动导向杆移动，所述到位感应器和退位感应器前后排列设置在伸缩气缸上。

优选地，所述到位感应器和退位感应器均采用磁性传感器，所述伸缩气缸采用带磁环的气缸，所述到位感应器和退位感应器上还设有感应灯。

本实用新型卧式钻攻主轴机构，具有如下的有益效果：

1、本实用新型卧式钻攻主轴机构，主要是推送机构将本实用新型推送到加工刀具处，使得刀具主轴的主轴头套装在加工刀具装夹部，然后由打刀缸向前推动刀具主轴，使得刀具主轴前端的主轴头处于张开状态，当加工刀具的装夹部插入到主轴头内部时，打刀缸向后退出复位，使得刀具主轴的主轴头在蝶形弹簧的作用下收紧并夹紧刀具主轴的装夹部，进而可以实现自动装刀换刀功能；

2、本实用新型卧式钻攻主轴机构，所述主轴驱动电机、电机传动轮、主轴传动轮和传动带的设置，使得主轴驱动电机可以通过电机传动轮、主轴传动轮和传动带带动刀具主轴以及加工刀具，进而可以实现自动加工功能；

3、本实用新型卧式钻攻主轴机构，所述高压喷水装置的设置可以通过水的冲击力件加工孔内的碎屑快速的清除，进而可以增加钻孔和攻牙的加工效率；4、本实用新型卧式钻攻主轴机构，所述滑枕式主轴座底部的滑块安装槽和螺母卡接件便于将本实用新型安装在推送机构上，便于使得推送机构带动本实用新型移动，进而可以实现自动走位；

5、本实用新型卧式钻攻主轴机构，设有碰数器，所述碰数器使用时，要是导向杆向前伸出超过预设位置，此时导向杆的外端面处于超过加工刀具的外端面状态，然后由推进机构带动加本实用新型向前移动，使得导向杆的外端面碰到工件并压缩到设定值时，控制系统会将碰数器的导向杆外端面碰到工件的位置设定为加工原点，进而会根据加工所需数据自动计算加工走线，并自动控制其他各个机构协助自动完成加工工作，这样采用本实用新型的碰数器确定加工原点，则无需操作人员反复测量工件与虎钳中心的偏差，减少了反复测量和反复调整的时间，不仅提高了装夹速度，提高了加工速率，减少了操作人员的工作量；

6、本实用新型卧式钻攻主轴机构，所述到位感应器和退位感应器上均设有感应灯，当导向杆被压缩到预设位置时，到位感应器感应导向杆压缩到位，就会自动亮起感应灯，控制系统就会将此时导向杆碰到的位置设定为加工原点，自动根据所需的加工参数计算加工走线，当导向杆自动退回到退位感应器感应位置时，退位感应器上的感应灯也会亮起，此时可以确保导向杆的外端面相对加工刀具的外端面处于向内缩位置，这样就可以确保启动后，导向杆不会被工件再次碰到，进而可以提高本实用新型的安全性；

7、本实用新型卧式钻攻主轴机构，所述到位感应器和退位感应器均采用磁性传感器，所述伸缩气缸采用带磁环的气缸，本实用新型采用磁性感应原理，其感应精度高，进而使得本实用新型的感应精度高，有效的避免人为不定因数的误差。

附图说明

图1为本实用新型卧式钻攻主轴机构的整体结构示意图；

图2为本实用新型卧式钻攻主轴机构的滑枕式主轴座、刀具主轴和打刀缸结构示意图；

图3为本实用新型卧式钻攻主轴机构的滑枕式主轴座的结构示意图；

图4为本实用新型卧式钻攻主轴机构的滑枕式主轴座底面示意图；

图5为本实用新型卧式钻攻主轴机构的碰数器整体结构示意图；

图6为本实用新型卧式钻攻主轴机构的碰数器部分剖示意图。

实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型产品作进一步详细的说明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1和图2所示，一种卧式钻攻主轴机构，包括滑枕式主轴座1、刀具主轴2、打刀缸3、主轴驱动电机4、主轴传动轮5、电机传动轮6和碰数器10，所述刀具主轴2设置在滑枕式主轴座1内前部，刀具主轴2的主轴头穿过滑枕式主轴座1位于滑枕式主轴座1的前端，所述刀具主轴2的后端通过旋转接头7与打刀缸3的伸缩杆外端部连接，使得打刀缸3可以带动刀具主轴2，所述打刀缸3设置在滑枕式主轴座1的内后部，并与滑枕式主轴座1固定连接；所述主轴驱动电机4设置在滑枕式主轴座1上方，并固定在电机安装座8上，所述电机安装座8固定在滑枕式主轴座1上端面；所述主轴传动轮5套设在刀具主轴2后端部外表面上；所述电机传动轮6与主轴驱动电机4的输出端连接，所述电机传动轮6和主轴传动轮5之间通过传动带实现传动连接。所述主轴头外部还套设有高压喷水装置9，所述高压喷水装置9设置在主轴头与滑枕式主轴座1之间。

需要说明的是：本实用新型卧式钻攻主轴机构，所述刀具主轴2上还套设有碟形弹簧，使用时，由推进机构将本实用新型推动到刀库机构后方，然后由打刀缸3向前推动刀具主轴2，使得碟形弹簧被压缩，并使得刀具主轴3的主轴头处于张开状态，然后在推动机构的带动下，使得刀具主轴的装夹部插入到张开的主轴头内，然后打刀缸3退出复位，使得刀具主轴2的主轴头在碟形弹簧的弹簧力作用下复位收紧，并夹紧加工刀具的装夹部，然后由推进机构带动本实用新型将刀具从刀库中取出即可，这样就可以实现自动装刀功能；当需要加工工件时，由推进机构带动本实用新型实现自动走位加工，并由主轴驱动电机4启动转动，带动电机传动轮6转动，再通过传动带带动主轴传动轮5转动，进而带动刀具主轴2及加工刀具转动，既可以实现自动走位加工工件；当需要更换刀具时，推动机构带动本实用新型连通主轴头内的刀具一起退回到刀库机构处，并使得待更换刀具卡接在刀库的刀具卡接件上，然后由打刀缸3向前推送刀具主轴2，并压缩碟形弹簧使得主轴头处于张开状态，并放开对主轴的拉紧限制，使得刀具主轴2放开对刀具装夹部的夹紧限制，进而可以放开刀具，再更换需要的刀具，即可以实现自动更换刀具功能；所述高压喷水装置9可以喷射出高压水柱，当加工刀具在做钻孔或攻牙的过程中会产生很多碎屑，传统的加工过程是向内加工到设定深度后，需要先将刀具退出，退出的同时将加工产生的碎屑带出，然后再进一步加工，如此反复钻孔退出，直至加工到所需深度为止，这样不仅加工速度慢，而且碎屑在孔内还会影响加工精度，而采用高压喷水装置9喷射出来的水柱可直接将钻孔时产生的碎屑带出，无需反复退刀进刀，一方面可以提高加工速度，另一方面可以有效的避免碎屑对加工面产生的影响，进而可以调高加工精度。

如图3和图4所示，所述滑枕式主轴座1呈中空卧式安装座，其前部设有主轴安装孔101和碰数器安装孔109，其中部设有传动轮安装位102和转接头安装位103，其后部设有打刀缸安装位104，所述转接头安装位103与打刀缸安装位104之间设有限位板105和打刀缸固定座106，所述限位板105上设有限位孔，所述打刀缸固定座106上设有伸缩杆过位孔；所述伸缩杆过位孔的中心线、限位孔的中心线和主轴安装孔101的中心线均位于同一直线上；所述滑枕式主轴座1的底面两侧设有滑块安装槽107，所述滑枕式主轴座1的底面中部设有螺母卡接件108。

需要说明的是：所述主轴安装孔101的设置便于刀具主轴2的安装，所述传动轮安装位102、转接头安装位103和打刀缸安装位104的设置可以分别便于主轴传动轮5、旋转接头7和打刀缸3三者的安装，所述伸缩杆过位孔的中心线、限位孔的中心线和主轴安装孔101的中心线均位于同一直线上，可以保证打刀缸3的伸缩杆的前后移动的稳定性，减少打刀缸3伸缩杆径向力的产生，避免打刀缸3伸缩杆的形变。所述滑块安装槽107和螺母卡接件108的设置便于本实用新型与推进机构的滑动安装，使得推进机构可以带动本实用新型移动。

如图5和图6所示，所述碰数器10设置在滑枕式主轴座1前端的碰数器安装孔109内，所述碰数器10包括有导向安装座1001、导向杆1002、伸缩气缸1003、到位感应器1004和退位感应器1005，所述导向杆1002的前部可活动插设在导向安装座1001内，所述导向安装座1001与滑枕式主轴座1固定连接，所述伸缩气缸1003设置在滑枕式主轴座1内，所述导向杆1002的后部穿过碰数器安装孔109与伸缩气缸1003的输出端连接，所述到位感应器1004和退位感应器1005前后排列设置在伸缩气缸1003上；所述到位感应器1004和退位感应器1005均采用磁性传感器，所述伸缩气缸1005采用带磁环的气缸，所述到位感应器1004和退位感应器1005上还设有感应灯。所述导向安装座1001内还设有直线轴承1006，所述直线轴承1006套设在导向杆1002外部。

需要说明的是：将碰数器10安装在碰数器安装孔109内，在控制系统中设定好到位感应器1004的感应灯亮起时，对应此时导向杆1002外端面中心与刀具外端面中心的轴向距离为15mm，径向距离为120mm；当需要碰数器10确定加工原点时，由伸缩气缸1003带动导向杆1002向前移动，直到超过到位感应器1004的设定位置，在本实施例中，以伸缩气缸1003带动导向杆1002伸出最大行程为例，推进机构带动本实用新型快速移动到预设位置，然后再缓慢向前移动，直到导向杆1002碰到工件并被压缩到到位感应器1004预设位置，此时到位感应器1004感应导向杆1002压缩到位，到位感应器1004上的感应灯亮起，控制系统就会把此时导向杆1002外端面碰到的工件位置设定为加工原点，控制系统即可计算出加工刀具的外端面中心距离导向杆1002外端面碰到工件位置的中心距离为轴向距离15mm，径向距离为120mm；此时伸缩气缸1003带动导向杆1002向后退位移动至退位感应器1005预设位置，当退位感应器1005感应到导向杆1002退位到位时，退位感应器1005上的感应灯亮起，此时导向杆1002的外端面相对于加工刀具的外端面为内缩状态，这样可以保证加工刀具在加工工件时，导向杆1002不会再触碰到工件而影响刀具加工走位，有效的保证加工安全性；当退位感应器1005上的感应灯亮起时，控制系统才会控制推进机构带动刀具向径向方向向下移动120mm，再使得加工刀具向轴向方向向前移动15mm，此时加工刀具的外端面正好碰到碰数器接触确定的加工原点，控制系统即可根据所需加工参数进行自动加工走位。采用本实用新型的碰数器10确定加工原点，使得工件装夹在虎钳上时，其公差可以设置为±5mm，相对传统常用人工测量时的装夹公差为±1mm，装夹要求降低了很多，大大降低了装夹要求，减少了反复测量反复装夹调整的时间，进而可以大大的提高生产装夹时间，而且还大大的减少了操作员的工作量。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卧式钻攻主轴机构，其特征在于：包括滑枕式主轴座、刀具主轴、打刀缸和碰数器，所述刀具主轴设置在滑枕式主轴座内前部，刀具主轴的主轴头穿过滑枕式主轴座位于滑枕式主轴座的前端，所述刀具主轴的后端与打刀缸的伸缩杆外端部连接，使得打刀缸可以带动刀具主轴，所述打刀缸设置在滑枕式主轴座的内后部，并与滑枕式主轴座固定连接，所述碰数器设置在滑枕式主轴座前端，并位于刀具主轴的主轴头下方。

2.根据权利要求1所述的卧式钻攻主轴机构，其特征在于：所述刀具主轴的后端与打刀缸的伸缩杆之间还设有旋转接头，所述旋转接头的一端与刀具主轴的后端形成可转动连接，另一端与打刀缸的伸缩杆形成可转动连接。

3.根据权利要求1所述的卧式钻攻主轴机构，其特征在于：所述刀具主轴的后部还套设有主轴传动轮，所述主轴传动轮可以带动刀具主轴转动。

4.根据权利要求3所述的卧式钻攻主轴机构，其特征在于：所述滑枕式主轴座上方还设有主轴驱动电机，所述主轴驱动电机固定在电机安装座上，所述电机安装座固定在滑枕式主轴座上端面。

5.根据权利要求4所述的卧式钻攻主轴机构，其特征在于：所述主轴驱动电机的输出端设有电机传动轮，所述电机传动轮与主轴传动轮之间通过传动带实现传动。

6.根据权利要求1所述的卧式钻攻主轴机构，其特征在于：所述主轴头外部套设有高压喷水装置。

7.根据权利要求1所述的卧式钻攻主轴机构，其特征在于：所述滑枕式主轴座呈卧式安装座，其前部设有主轴安装孔和碰数器安装孔，其中部设有传动轮安装位和转接头安装位，其后部设有打刀缸安装位。

8.根据权利要求7所述的卧式钻攻主轴机构，其特征在于：所述转接头安装位与打刀缸安装位之间设有限位板和打刀缸固定座，所述限位板上设有限位孔，所述打刀缸固定座上设有伸缩杆过位孔；

所述滑枕式主轴座的底面两侧设有滑块安装槽，所述滑枕式主轴座的底面中部设有螺母卡接件。

9.根据权利要求8所述的卧式钻攻主轴机构，其特征在于：所述碰数器包括有导向杆、伸缩气缸、到位感应器和退位感应器，所述导向杆的前部可活动插设在导向安装座上，所述导向安装座固定在滑枕式主轴座上，所述伸缩气缸设置在滑枕式主轴座内部，其输出端与导向杆连接，并可以带动导向杆移动，所述到位感应器和退位感应器前后排列设置在伸缩气缸上。

10.根据权利要求9所述的卧式钻攻主轴机构，其特征在于：所述到位感应器和退位感应器均采用磁性传感器，所述伸缩气缸采用带磁环的气缸，所述到位感应器和退位感应器上还设有感应灯。