CN221209982U - 一种回转式数控立式钻床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械加工的技术领域，特别是涉及一种回转式数控立式钻床，其避免钻头折断以及后续的返工，降低生产成本，提高工作效率；包括工作台、控制器、立柱、横梁、套管和主轴，控制器通过支架安装在工作台上，立柱竖直安装在工作台上，横梁安装在立柱的上端，套管竖直安装在横梁的右端，主轴滑动安装在套管中；还包括齿条、多个弹簧、压力传感器、测量机构和进给机构，齿条滑动安装在主轴的安装槽中，多个弹簧和压力传感器位于主轴的安装槽下部，多个弹簧和压力传感器的两端分别与齿条和主轴的安装槽的下侧内壁连接，进给机构安装在横梁上，进给机构穿过套管的开口与齿条啮合传动，测量机构安装在横梁和主轴上。

Description

一种回转式数控立式钻床

技术领域

本实用新型涉及机械加工的技术领域，特别是涉及一种回转式数控立式钻床。

背景技术

回转式数控立式钻床常用于日常的零件钻孔加工，在机械加工领域得到广泛的应用；回转式数控立式钻床一般主轴竖直布设，主轴上设置安装有钻孔装置，需要的打孔的工件水平布设于工作台上，主轴在套筒中向下移动作轴向进给，主轴的进给速度和进给量是回转式数控立式钻床的控制器控制，可以根据工件进行手工设定，进给速度影响钻孔加工速度，进给量影响钻孔加工的深度，但是在实际加工中发现，回转式数控立式钻床的主轴进给速度和进给量设定后，设备会严格执行，当主轴的进给速度设置过大时，钻头会因为受到的阻力过大折断，造成生产成本提高，而且将折断的钻头从工件中取出费时费力，导致工作效率降低。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种避免钻头折断以及后续的返工，降低生产成本，提高工作效率的回转式数控立式钻床。

本实用新型的一种回转式数控立式钻床，包括工作台、控制器、立柱、横梁、套管和主轴，控制器通过支架安装在工作台上，控制器上设置有多个按钮和显示器，立柱竖直安装在工作台的上端面的左端，横梁安装在立柱的上端，套管竖直安装在横梁的右端，主轴滑动安装在套管中，主轴输出轴上安装有卡盘和钻头；还包括齿条、多个弹簧、压力传感器、测量机构和进给机构，套管的侧壁上设置有开口，主轴的侧壁上设置有竖直的安装槽，齿条滑动安装在主轴的安装槽中，多个弹簧和压力传感器位于主轴的安装槽下部，多个弹簧和压力传感器的上端均与齿条的底部连接，多个弹簧和压力传感器的下端均与主轴的安装槽的下侧内壁连接，进给机构安装在横梁上，进给机构穿过套管的开口与齿条啮合传动，测量机构安装在横梁和主轴上；进给机构、测量机构、主轴和压力传感器均与控制器电连接，工作时，将工件装夹在工作台的上端面，通过控制器设定进给量、初始进给速度、主轴转速等加工参数，主轴、测量机构和进给机构运行，测量机构对主轴的进给量进行测量，保证钻孔深度达到要求，进给机构按照初始进给速度驱动齿条沿着主轴的安装槽向下移动，齿条对多个弹簧进行压缩，进而推动主轴向下移动，压力传感器检测齿条对主轴的推力，当主轴的钻头与工件接触开始钻孔时，阻力使得主轴的下降速度减慢，而齿条的进给速度不变，此时多个弹簧再次被压缩，当压力传感器检测到推力过大，即进给速度过大，钻头有折断风险时，控制器控制进给机构降低进给速度，避免钻头折断，降低生产成本，同时减少因取出折断钻头而浪费的工时，提高工作效率。

优选的，进给机构包括电机、减速器和齿轮，电机安装在减速器的侧壁上，电机的输出轴与减速器的输入轴传动连接，减速器安装在横梁上，减速器的输出轴上同心安装有齿轮，齿轮与齿条啮合；电机与控制器电连接，控制器根据压力传感器检测到的推力值控制电机的转速，电机的动力通过减速器减速后驱动齿轮转动，齿轮驱动齿条沿着主轴的安装槽进行上下移动，当压力传感器检测到推力过大时，控制器控制电机降低转速，进而降低进给速度，实现避免钻头折断的目的，提高实用性。

优选的，还包括两个限位条，主轴的安装槽的两侧内壁均设置有竖直的导槽，齿条的两侧外壁均设置有限位条，两个限位条分别与主轴的两个导槽滑动连接；齿条通过两个限位条与主轴的导槽滑动连接，两个限位条对齿条进行限位，避免齿条受力时发生晃动，提高结构强度。

优选的，测量机构包括光栅尺和光栅探头，主轴的外侧壁上竖直设置有光栅尺，套管的侧壁上设置有测量孔，测量孔与光栅尺对齐，光栅探头通过支架安装在横梁上，光栅探头通过套管的测量孔与光栅尺对齐；光栅探头与控制器电连接，钻孔工作时，光栅探头与光栅尺配合对主轴的升降距离进行测量，当主轴移动到的距离到达设定的进给量时，停止钻孔，主轴升高，提高钻孔精度。

优选的，还包括滑套和推杆，横梁通过滑套与立柱滑动连接，横梁水平布置，推杆的固定端安装在工作台上，推杆的移动端与横梁连接；推杆与控制器电连接，通过控制器控制推杆进行伸长和缩短，使得推杆的移动端带动横梁沿着立柱进行升降，滑套起到滑动限位作用，使得设备能够适应不同厚度的工件，提高设备的通用性。

优选的，还包括平台，平台安装在工作台的上端面，平台位于主轴的下方，平台上设置有多个平行的卡槽；通过设置平台，方便使用压板将工件固定，也方便安装专用的钻孔工装以实现更多钻孔方式，提高设备的实用性。

优选的，还包括多个支腿，多个支腿分别通过支撑螺杆安装在工作台的下端面的四角处；多个支腿对工作台进行支撑，通过转动多个支腿的支撑螺杆，将工作台调整到水平状态，提高加工的精度。

与现有技术相比本实用新型的有益效果为：进给机构、测量机构、主轴和压力传感器均与控制器电连接，工作时，将工件装夹在工作台的上端面，通过控制器设定进给量、初始进给速度、主轴转速等加工参数，主轴、测量机构和进给机构运行，测量机构对主轴的进给量进行测量，保证钻孔深度达到要求，进给机构按照初始进给速度驱动齿条沿着主轴的安装槽向下移动，齿条对多个弹簧进行压缩，进而推动主轴向下移动，压力传感器检测齿条对主轴的推力，当主轴的钻头与工件接触开始钻孔时，阻力使得主轴的下降速度减慢，而齿条的进给速度不变，此时多个弹簧再次被压缩，当压力传感器检测到推力过大，即进给速度过大，钻头有折断风险时，控制器控制进给机构降低进给速度，避免钻头折断，降低生产成本，同时减少因取出折断钻头而浪费的工时，提高工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的前视结构示意图；

图3是套管、主轴和测量机构等结构的放大分解结构示意图；

图4是齿条、弹簧、压力传感器和进给机构等结构的放大的结构示意图；

附图中标记：1、工作台；2、控制器；3、立柱；4、横梁；5、套管；6、主轴；7、齿条；8、弹簧；9、压力传感器；10、电机；11、减速器；12、齿轮；13、限位条；14、光栅尺；15、光栅探头；16、滑套；17、推杆；18、平台；19、支腿。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

实施例

一种回转式数控立式钻床，包括工作台1、控制器2、立柱3、横梁4、套管5和主轴6，控制器2通过支架安装在工作台1上，控制器2上设置有多个按钮和显示器，立柱3竖直安装在工作台1的上端面的左端，横梁4安装在立柱3的上端，套管5竖直安装在横梁4的右端，主轴6滑动安装在套管5中，主轴6输出轴上安装有卡盘和钻头；还包括齿条7、多个弹簧8、压力传感器9、测量机构和进给机构，套管5的侧壁上设置有开口，主轴6的侧壁上设置有竖直的安装槽，齿条7滑动安装在主轴6的安装槽中，多个弹簧8和压力传感器9位于主轴6的安装槽下部，多个弹簧8和压力传感器9的上端均与齿条7的底部连接，多个弹簧8和压力传感器9的下端均与主轴6的安装槽的下侧内壁连接，进给机构安装在横梁4上，进给机构穿过套管5的开口与齿条7啮合传动，测量机构安装在横梁4和主轴6上；进给机构、测量机构、主轴6和压力传感器9均与控制器2电连接，工作时，将工件装夹在工作台1的上端面，通过控制器2设定进给量、初始进给速度、主轴6转速等加工参数，主轴6、测量机构和进给机构运行，测量机构对主轴6的进给量进行测量，保证钻孔深度达到要求，进给机构按照初始进给速度驱动齿条7沿着主轴6的安装槽向下移动，齿条7对多个弹簧8进行压缩，进而推动主轴6向下移动，压力传感器9检测齿条7对主轴6的推力，当主轴6的钻头与工件接触开始钻孔时，阻力使得主轴6的下降速度减慢，而齿条7的进给速度不变，此时多个弹簧8再次被压缩，当压力传感器9检测到推力过大，即进给速度过大，钻头有折断风险时，控制器2控制进给机构降低进给速度，避免钻头折断，降低生产成本，同时减少因取出折断钻头而浪费的工时，提高工作效率。

实施例

一种回转式数控立式钻床，包括工作台1、控制器2、立柱3、横梁4、套管5和主轴6，控制器2通过支架安装在工作台1上，控制器2上设置有多个按钮和显示器，立柱3竖直安装在工作台1的上端面的左端，横梁4安装在立柱3的上端，套管5竖直安装在横梁4的右端，主轴6滑动安装在套管5中，主轴6输出轴上安装有卡盘和钻头；还包括齿条7、多个弹簧8、压力传感器9、测量机构和进给机构，套管5的侧壁上设置有开口，主轴6的侧壁上设置有竖直的安装槽，齿条7滑动安装在主轴6的安装槽中，多个弹簧8和压力传感器9位于主轴6的安装槽下部，多个弹簧8和压力传感器9的上端均与齿条7的底部连接，多个弹簧8和压力传感器9的下端均与主轴6的安装槽的下侧内壁连接，进给机构安装在横梁4上，进给机构穿过套管5的开口与齿条7啮合传动，测量机构安装在横梁4和主轴6上；进给机构包括电机10、减速器11和齿轮12，电机10安装在减速器11的侧壁上，电机10的输出轴与减速器11的输入轴传动连接，减速器11安装在横梁4上，减速器11的输出轴上同心安装有齿轮12，齿轮12与齿条7啮合；还包括两个限位条13，主轴6的安装槽的两侧内壁均设置有竖直的导槽，齿条7的两侧外壁均设置有限位条13，两个限位条13分别与主轴6的两个导槽滑动连接；测量机构包括光栅尺14和光栅探头15，主轴6的外侧壁上竖直设置有光栅尺14，套管5的侧壁上设置有测量孔，测量孔与光栅尺14对齐，光栅探头15通过支架安装在横梁4上，光栅探头15通过套管5的测量孔与光栅尺14对齐；齿条7通过两个限位条13与主轴6的导槽滑动连接，两个限位条13对齿条7进行限位，避免齿条7受力时发生晃动，提高结构强度，控制器2根据压力传感器9检测到的推力值控制电机10的转速，电机10的动力通过减速器11减速后驱动齿轮12转动，齿轮12驱动齿条7沿着主轴6的安装槽进行上下移动，当压力传感器9检测到推力过大时，控制器2控制电机10降低转速，进而降低进给速度，实现避免钻头折断的目的，钻孔工作时，光栅探头15与光栅尺14配合对主轴6的升降距离进行测量，当主轴6移动到的距离到达设定的进给量时，停止钻孔，主轴6升高完成钻孔工作。

实施例

一种回转式数控立式钻床，包括工作台1、控制器2、立柱3、横梁4、套管5和主轴6，控制器2通过支架安装在工作台1上，控制器2上设置有多个按钮和显示器，立柱3竖直安装在工作台1的上端面的左端，横梁4安装在立柱3的上端，套管5竖直安装在横梁4的右端，主轴6滑动安装在套管5中，主轴6输出轴上安装有卡盘和钻头；还包括齿条7、多个弹簧8、压力传感器9、测量机构和进给机构，套管5的侧壁上设置有开口，主轴6的侧壁上设置有竖直的安装槽，齿条7滑动安装在主轴6的安装槽中，多个弹簧8和压力传感器9位于主轴6的安装槽下部，多个弹簧8和压力传感器9的上端均与齿条7的底部连接，多个弹簧8和压力传感器9的下端均与主轴6的安装槽的下侧内壁连接，进给机构安装在横梁4上，进给机构穿过套管5的开口与齿条7啮合传动，测量机构安装在横梁4和主轴6上；还包括滑套16和推杆17，横梁4通过滑套16与立柱3滑动连接，横梁4水平布置，推杆17的固定端安装在工作台1上，推杆17的移动端与横梁4连接；还包括平台18，平台18安装在工作台1的上端面，平台18位于主轴6的下方，平台18上设置有多个平行的卡槽；还包括多个支腿19，多个支腿19分别通过支撑螺杆安装在工作台1的下端面的四角处；多个支腿19对工作台1进行支撑，通过转动多个支腿19的支撑螺杆，将工作台1调整到水平状态，根据工件的厚度，通过控制器2控制推杆17进行伸长和缩短，使得推杆17的移动端带动横梁4沿着立柱3进行升降，在平台18上安装压板或专用的钻孔工装，将工件装夹在平台18上，能够实现更多钻孔方式，提高设备的实用性。

如图1至图4所示，本实用新型的一种回转式数控立式钻床，其在工作时，首先将工件装夹在平台18上，之后通过控制器2设定进给量、初始进给速度、主轴6转速等加工参数，主轴6、光栅探头15和电机10运行，光栅探头15与光栅尺14配合对主轴6的升降距离即进给量进行测量，保证钻孔深度达到要求，然后电机10通过减速器11和齿轮12按照初始进给速度驱动齿条7沿着主轴6的安装槽向下移动，齿条7对多个弹簧8进行压缩，进而推动主轴6向下移动，压力传感器9检测齿条7对主轴6的推力，当主轴6的钻头与工件接触开始钻孔时，阻力使得主轴6的下降速度减慢，而齿条7的进给速度不变，此时多个弹簧8再次被压缩，最后当压力传感器9检测到推力过大，即进给速度过大，钻头有折断风险时，控制器2控制电机10降低转速，避免钻头折断即可。

本实用新型所实现的主要功能为：避免钻头折断以及后续的返工，降低生产成本，提高工作效率。

本实用新型的一种回转式数控立式钻床，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施；本实用新型的一种回转式数控立式钻床的工作台1、控制器2、立柱3、横梁4、套管5、主轴6、齿条7、弹簧8、压力传感器9、电机10、减速器11、齿轮12、光栅尺14、光栅探头15、滑套16、推杆17、平台18为市面上采购，本行业内技术人员只需按照其附带的使用说明书进行安装和操作即可，而无需本领域的技术人员付出创造性劳动。

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例的目的，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。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种回转式数控立式钻床，包括工作台（1）、控制器（2）、立柱（3）、横梁（4）、套管（5）和主轴（6），控制器（2）通过支架安装在工作台（1）上，控制器（2）上设置有多个按钮和显示器，立柱（3）竖直安装在工作台（1）的上端面的左端，横梁（4）安装在立柱（3）的上端，套管（5）竖直安装在横梁（4）的右端，主轴（6）滑动安装在套管（5）中，主轴（6）输出轴上安装有卡盘和钻头；其特征在于，还包括齿条（7）、多个弹簧（8）、压力传感器（9）、测量机构和进给机构，套管（5）的侧壁上设置有开口，主轴（6）的侧壁上设置有竖直的安装槽，齿条（7）滑动安装在主轴（6）的安装槽中，多个弹簧（8）和压力传感器（9）位于主轴（6）的安装槽下部，多个弹簧（8）和压力传感器（9）的上端均与齿条（7）的底部连接，多个弹簧（8）和压力传感器（9）的下端均与主轴（6）的安装槽的下侧内壁连接，进给机构安装在横梁（4）上，进给机构穿过套管（5）的开口与齿条（7）啮合传动，测量机构安装在横梁（4）和主轴（6）上。

2.如权利要求1所述的一种回转式数控立式钻床，其特征在于，进给机构包括电机（10）、减速器（11）和齿轮（12），电机（10）安装在减速器（11）的侧壁上，电机（10）的输出轴与减速器（11）的输入轴传动连接，减速器（11）安装在横梁（4）上，减速器（11）的输出轴上同心安装有齿轮（12），齿轮（12）与齿条（7）啮合。

3.如权利要求1所述的一种回转式数控立式钻床，其特征在于，还包括两个限位条（13），主轴（6）的安装槽的两侧内壁均设置有竖直的导槽，齿条（7）的两侧外壁均设置有限位条（13），两个限位条（13）分别与主轴（6）的两个导槽滑动连接。

4.如权利要求1所述的一种回转式数控立式钻床，其特征在于，测量机构包括光栅尺（14）和光栅探头（15），主轴（6）的外侧壁上竖直设置有光栅尺（14），套管（5）的侧壁上设置有测量孔，测量孔与光栅尺（14）对齐，光栅探头（15）通过支架安装在横梁（4）上，光栅探头（15）通过套管（5）的测量孔与光栅尺（14）对齐。

5.如权利要求1所述的一种回转式数控立式钻床，其特征在于，还包括滑套（16）和推杆（17），横梁（4）通过滑套（16）与立柱（3）滑动连接，横梁（4）水平布置，推杆（17）的固定端安装在工作台（1）上，推杆（17）的移动端与横梁（4）连接。

6.如权利要求1所述的一种回转式数控立式钻床，其特征在于，还包括平台（18），平台（18）安装在工作台（1）的上端面，平台（18）位于主轴（6）的下方，平台（18）上设置有多个平行的卡槽。

7.如权利要求1所述的一种回转式数控立式钻床，其特征在于，还包括多个支腿（19），多个支腿（19）分别通过支撑螺杆安装在工作台（1）的下端面的四角处。