CN221159322U - 一种模拟钻铣加工站 - Google Patents
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Abstract
一种模拟钻铣加工站，属于实训教学设备领域，包括底板，设置在底板上的主继电器、与底板连接固定机身立柱、由主轴直流电机和刀具夹头连接构成的钻铣机构，整体与机身立柱连接固定的Z轴运动机构、用于待加工工件的放置及限位的料架、整体与机身立柱连接固定的Y轴运动机构。本实用新型整体结构紧凑，可满足不同形状产品的钻铣需求，可满足实际加工过程中对工件的多个位置进行攻钻加工的问题，调节方便，无需大量更换硬件设备，融合了钻削、铣削等多元化加工功能，降低了流水线作业设备的生产和安装成本。
Description
技术领域
本实用新型属于实训教学设备领域，涉及一种钻铣加工教学设备，具体的说是涉及一种模拟钻铣加工站。
背景技术
在机加工教学和日常机加工实训过程中，钻孔和攻丝是较为常见的加工工艺。钻孔和攻丝通常需要钻床或其他专用的机加工设备。普通钻床需要人工操作下钻进行钻孔或/和攻丝，人工操作工作强度大，且攻、钻加工精度及加工速度受制于操作人员的操作水平及操作状态，钻孔或攻丝质量不稳定，不便于批量化、标准化的应用控制。而数控钻床价格相对较高、设备体积占用空间大，不能满足在一些场合的需要，不便于大批量装备应用。
中国专利申请号202223451677.6实用新型专利公开了一种攻、钻设备，包括连接座，转轴，驱动转轴旋转的动力机构，驱动转轴进、退的进给机构。连接座用于安装转轴，动力机构驱动转轴旋转，进给机构用于驱动转轴进退，转轴用于连接、安装钻头或丝锥等刀具。通过控制系统控制第一、二驱动电机，通过动力机构的驱动轮、被动轮及传动结构驱动转轴旋转，通过进给机构的丝杆及螺母座驱动转轴带动刀具进给，在花键套与转轴上部花键轴的作用下实现进给、以及后退，在转轴与驱动转筒相配合实现攻、钻。该技术方案可代替现有的普通钻床及数控钻床，可实现智能化攻、钻。虽在一定程度上解决现有技术中存在的问题，但其仅能控制攻钻的结构升降，无法解决实际加工过程中对工件的多个位置进行攻钻加工的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中存在的不足，提出一种模拟钻铣加工站，融合了钻削、铣削等多元化加工功能，满足小空间作业现场的钻铣加工，加工过程更加高效、精确和灵活。
本申请提供的一种模拟钻铣加工站采用如下技术方案：
一种模拟钻铣加工站，包括底板，设置在底板上的主继电器；其特征在于，所述模拟钻铣加工站还包括：
机身立柱，与底板连接固定；
钻铣机构，由主轴直流电机和刀具夹头构成，刀具夹头由主轴直流电机驱动连接；
Z轴运动机构，整体与所述机身立柱连接固定，由Z轴气缸、Z轴导轨、Z向滑块和主轴托板连接构成，所述钻铣机构与主轴托板连接固定，在所述主继电器的通断控制下由Z轴气缸驱动主轴托板进行Z向移动，从而带动钻铣机构同步进行Z向移动；
料架，用于待加工工件的放置及限位；
Y轴运动机构，整体与所述机身立柱连接固定，由Y轴伺服电机、丝杆、Y向滑块、Y轴导轨、丝杆螺母和Y轴托板连接构成，所述料架与Y轴托板固接，在所述主继电器的通断控制下由Y轴伺服电机驱动Y轴托板进行Y向移动，从而带动料架同步作Y向移动。
通过采用上述技术方案，由Z轴运动机构带动钻铣机构整体下降实现对加工件的钻铣，当需要调节加工件的钻孔位置时，Y轴运动机构带动料架进行移动，从而实现钻铣位置的调节，钻孔完成后，通过人工或者生产线机器人实现上料和下料。
进一步的，所述Z轴气缸通过气缸固定板与机身立柱固定，Z轴导轨通过气缸固定板和Z轴挡板固定安装，Z向滑块与Z轴导轨滑动连接，主轴托板分别与Z向滑块和气缸头连接块固接。
通过采用上述技术方案，当需要进行钻铣时，Z轴气缸工作带动气缸头连接块进而带动主轴托板向下运动，同时主轴直流电机工作带动刀具夹头工作转动，进而带动刀头或者钻杆转动，配合主轴托板的整体下降实现对加工件稳定的钻铣。
进一步的，所述丝杆通过丝杆固定座与底板连接固定，丝杆由Y轴伺服电机驱动连接，丝杆螺母与丝杆传动连接，Y向滑块与Y轴导轨滑动连接，Y轴托板分别与Y向滑块和丝杆螺母连接固定。
通过采用上述技术方案，当需要调节钻孔位置时，Y轴伺服电机工作带动丝杆转动，丝杆转动带动丝杆螺母移动，丝杆螺母移动带动Y轴托板移动，进而带动料架移动位置，进而实现钻铣位置的快速调节。
进一步的，所述丝杆固定座上方设有防尘盖，Y轴托板与防尘盖形成滑动连接。
通过采用上述技术方案，在Y轴运动机构上方设置防尘盖可有效防止钻铣过程中形成的钻屑落入传动机构，导致传动机构的卡死或影响传动机构的运动精度。
进一步的，所述底板两侧设有把手，两把手呈对角线设置。
通过采用上述技术方案，通过把手可便于搬运本装置到教学或者生产线的工作地点，提高了装置使用的灵活性，便于与其他作业平台衔接，形成所需的流水线作业模式。
综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：
1.本实用新型整体结构紧凑，操作调节方便，可满足实际加工过程中对工件的多个位置进行攻钻加工的问题。
2.本实用新型中料架为可拆卸结构，可满足多种形状产品的钻铣加工需求，无需大量更换硬件设备，降低了流水线作业设备的生产和安装成本。
3.本实用新型融合了钻削、铣削等多元化加工功能，使得制造过程更加高效、精确和灵活，整个装置搬运方便，使用灵活性，便于与其他作业平台衔接，形成所需的流水线作业模式。
附图说明
图1 为本实用新型整体第一立体结构示意图。
图2 为本实用新型整体第二立体结构示意图。
图3 为本实用新型整体第三立体结构示意图。
图4 为本实用新型整体俯视结构示意图。
图5 为图4中A-A方向剖面示意图。
图6 为图4中C-C方向全剖结构示意图。
图中：底板1、把手2、防尘盖3、Z轴气缸4、Z轴导导轨底板5、机身立柱6、Y轴伺服电机7、主继电器8、主轴直流电机9、主轴托板10、刀具夹头11、Y轴托板12、料架13、气缸固定板14、气缸头连接块15、Z向滑块16、Z轴导轨18、Z轴挡板19、Y轴导轨20、Y向滑块21、丝杆22、丝杆螺母23、Y轴导轨托板24、丝杆固定座25。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型专利而不用于限制本实用新型专利的范围，在阅读了本实用新型专利之后，本领域技术人员对本实用新型专利的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1
如图1-3所示，一种模拟钻铣加工站，包括底板1，设置在底板1上的主继电器8、与底板1连接固定机身立柱6、由主轴直流电机9和刀具夹头11连接构成的钻铣机构，刀具夹头11由主轴直流电机9驱动连接；整体与机身立柱6连接固定的Z轴运动机构，Z轴运动机构由Z轴气缸4、Z轴导轨18、Z向滑块16和主轴托板10连接构成，钻铣机构与主轴托板10连接固定，在主继电器8的通断控制下由Z轴气缸4驱动主轴托板10进行Z向移动，从而带动钻铣机构同步进行Z向移动；用于待加工工件的放置及限位的料架13，整体与机身立柱6连接固定的Y轴运动机构，Y轴运动机构由Y轴伺服电机7、丝杆22、Y向滑块21、Y轴导轨20、丝杆螺母23和Y轴托板12连接构成，料架13与Y轴托板12固接，在主继电器8的通断控制下由Y轴伺服电机7驱动Y轴托板12进行Y向移动，从而带动料架13同步作Y向移动。
实施例2
如图3、图5、图6所示，为了对钻铣机构提供稳定的上下往复运动，本实施例中Z轴运动机构采用气缸进行驱动，具体的， Z轴气缸通过气缸固定板与机身立柱固定，Z轴导轨通过气缸固定板和Z轴挡板固定安装，Z向滑块与Z轴导轨滑动连接，主轴托板分别与Z向滑块和气缸头连接块固接。当需要进行钻铣时，Z轴气缸工作带动气缸头连接块进而带动主轴托板向下运动，同时主轴直流电机工作带动刀具夹头工作转动，进而带动刀头或者钻杆转动，配合主轴托板的整体下降实现对加工件稳定的钻铣。
为了对待加工件的加工位置进行调整，料架上设有和原材料形状大小相同的凹槽，便于对待加工件进行限位放置，通过螺旋传动机构对料架位置进行微调，具体的，丝杆通过丝杆固定座与底板连接固定，丝杆由Y轴伺服电机驱动连接，丝杆螺母与丝杆传动连接，Y向滑块与Y轴导轨滑动连接，Y轴托板分别与Y向滑块和丝杆螺母连接固定。当需要调节钻孔位置时，Y轴伺服电机工作带动丝杆转动，丝杆转动带动丝杆螺母移动，丝杆螺母移动带动Y轴托板移动，进而带动料架移动位置，进而实现钻铣位置的微量调节。
实施例3
与上述实施例不同的是，如图1、图2、图5所示，为了防止钻铣过程中形成的钻屑落入传动机构，导致传动机构的卡死或影响传动机构的运动精度。本实施例在Y轴运动机构上方设置防尘盖，Y轴托板与防尘盖形成滑动连接。为了便于搬运本装置到教学或者生产线的工作地点，提高了装置使用的灵活性，便于与其他作业平台衔接，形成所需的流水线作业模式。本实施例中，在底板两侧设有把手，两把手呈对角线设置。
如图1-6所示，一种模拟钻铣加工站的工作原理如下：使用时，通过把手便于搬运本装置到教学或者生产线的工作地点，其中，料架上设有和原材料形状大小相同的凹槽，便于对原材料进行放置，当需要进行钻铣时，Z轴气缸工作带动气缸头连接块进而带动主轴托板向下运动，同时主轴直流电机处于工作状态，主轴直流电机工作带动刀具夹头工作转动，进而带动刀头或者钻杆转动，配合主轴托板的整体下降实现对原材料的钻铣，当需要调节钻孔位置时，Y轴伺服电机工作带动丝杆转动，丝杆转动带动丝杆螺母移动，丝杆螺母移动带动Y轴托板移动，进而带动料架移动位置，进而实现了钻铣位置调节，钻孔完成后，通过人工或者生产线机器人实现上料和下料。
Claims (5)
1.一种模拟钻铣加工站，包括底板(1)，设置在底板(1)上的主继电器(8)；其特征在于，所述模拟钻铣加工站还包括：
机身立柱(6)，与底板(1)连接固定；
钻铣机构，由主轴直流电机(9)和刀具夹头(11)构成，刀具夹头(11)由主轴直流电机(9)驱动连接；
Z轴运动机构，整体与所述机身立柱(6)连接固定，由Z轴气缸(4)、Z轴导轨(18)、Z向滑块(16)和主轴托板(10)连接构成，所述钻铣机构与主轴托板(10)连接固定，在所述主继电器(8)的通断控制下由Z轴气缸(4)驱动主轴托板(10)进行Z向移动，从而带动钻铣机构同步进行Z向移动；
料架(13)，用于待加工工件的放置及限位；
Y轴运动机构，整体与所述机身立柱(6)连接固定，由Y轴伺服电机(7)、丝杆(22)、Y向滑块(21)、Y轴导轨(20)、丝杆螺母(23)和Y轴托板(12)连接构成，所述料架(13)与Y轴托板(12)固接，在所述主继电器(8)的通断控制下由Y轴伺服电机(7)驱动Y轴托板(12)进行Y向移动，从而带动料架(13)同步作Y向移动。
2.根据权利要求1所述的一种模拟钻铣加工站，其特征在于：所述Z轴气缸(4)通过气缸固定板(14)与机身立柱(6)固定，Z轴导轨(18)通过气缸固定板(14)和Z轴挡板(19)固定安装，Z向滑块(16)与Z轴导轨(18)滑动连接，主轴托板(10)分别与Z向滑块(16)和气缸头连接块(15)固接。
3.根据权利要求1所述的一种模拟钻铣加工站，其特征在于：所述丝杆(22)通过丝杆固定座(25)与底板(1)连接固定，丝杆(22)由Y轴伺服电机(7)驱动连接，丝杆螺母(23)与丝杆(22)传动连接，Y向滑块(21)与Y轴导轨(20) 滑动连接，Y轴托板(12)分别与Y向滑块(21)和丝杆螺母(23)连接固定。
4.根据权利要求3所述的一种模拟钻铣加工站，其特征在于：所述丝杆固定座(25)上方设有防尘盖(3)，Y轴托板(12)与防尘盖(3)形成滑动连接。
5.根据权利要求3所述的一种模拟钻铣加工站，其特征在于：所述底板(1)两侧设有把手(2)，两把手(2)呈对角线设置。
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