CN2235344Y - 单柱立式镗孔机床 - Google Patents

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李广才
孙文波
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Abstract

本实用新型公开了一种单柱立式镗孔机床。该机床由变频调速电机横向通过齿轮箱传至工作台，使其纵向运动；竖向通过齿轮箱、光杠和三角带轮传至主轴使其旋转，利用变频调速控制系统调节运动速度。竖立安装的步进电机通过丝杠、滑架上的丝母、滑架，使主轴竖向进给，微机控制步进电机改变进给速度。结合主轴下端安装的刀具变换实现机电一体化，兼作钻铰孔、磨铣平面的多功能。该机具有结构简单，噪音小，调速范围大的特点。

Description

单柱立式镗孔机床
本实用新型涉及一种兼作钻铰孔、磨铣平面的单柱立式镗孔机床。
国内公开了一种汽车缸体用镗孔——磨铣平面机床，专利号为93244331。该机床的主轴旋转、进给、工作台纵向运动是通过调整皮带轮的直径进行机械无级调速，变换主轴头的刀具实现镗孔、铰孔、磨铣平面的多功能。由于采用皮带式机械无级变速，变速结构复杂，磨损大，寿命短，承受冲击力差，维修量大，同时转差率大，在一定程度上影响加工精度和质量。这种变速方式变速比较小。
本实用新型的任务是提供一种单柱立式镗孔机床，使它能方便地在较大范围内进行主轴旋转、进给及工作台纵向运动的无级调速。
为达到上述目的，本实用新型的解决方案是应用交流变频无级调速和微机控制主轴旋转、进给和工作台纵向移动，机电一体化实现速度的改变。在该机床立柱底部内腔有一个装有能进行变频调速的主电机的齿轮箱，主电机由调频电位器、变频器及其它电器控制，电机轴伸入齿轮箱，轴头安有加长轴，用一对轴承架在左右箱壁上。加长轴上固定有圆柱形螺旋齿轮和一双联齿轮。齿轮箱中的立轴向上穿过齿轮箱顶壁与立柱内腔的光杠连接，下端固定有水平设置的圆柱形螺旋齿轮与加长轴上的圆柱螺旋齿轮啮合。齿轮箱中横向还有一带有固定导向键的齿轮轴，双联滑移齿轮套在其上。通过转动手柄操纵拨叉，使双联滑移齿轮中的任一齿轮与双联齿轮啮合或脱开，达到一级变速或工作台停止运动的目的。齿轮轴一直伸到左面工作台底部与带有蜗杆的轴插接，工作台面下纵向装有丝杠，丝杠上固装的蜗轮与蜗杆相啮合。丝杠穿过与工作台固连的丝母。
机床立柱左侧的立导轨上装有可延导轨作上下滑动的悬臂滑架，其悬臂端有通过一对轴承竖向安装的立轴，立轴上端固定一个三角皮带轮，下端加工有可装卸刀具的结合子。滑架右侧中部固定有支座，卸载套用轴承装在支座内，光杠从套中穿过，套内侧壁竖向固定的导向键装入光杠的长键槽内，套顶部固定有三角皮带轮，通过三角皮带与主轴相连。
转动手柄使其在工作位置，使双联滑移齿轮与双联齿轮中任一对齿轮啮合。操纵电气旋钮和按钮，通过对带有变频调速功能的主电机的无级调速，实现了工作台纵向移动和主轴旋转的无级变速。
机床立柱顶部竖直向下安装的进给电机是一种步进电动机，它由调速器、电机驱动器和微机控制。电机轴通过连接套与立柱腔内的竖向丝杠连接，丝杠上的丝母固定在滑架上的支座上，操纵电气控制系统，使步进电机改变转速，从而改变丝杠转速，使固定有丝母的滑架的升降速度也发生变化，其上安装的立轴上的刀具进给速度随之改变。
采用上述结构后，只需改变调速器和变频电位器的旋钮位置，即可方便地达到主轴进给、旋转和工作台纵向移动速度调节的目的，从而改变了繁锁的机械皮带变速的状况，简化了结构，减少了机件的损坏、振动和噪音，降低了成本，使变速比可在0—1000的范围内任意选择。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型传动系统局部剖视图。
图2是图1所示的A-A剖面图。
图3是图2所示的B-B剖面图。
图4是图1所示的C-C剖视图。
图5是主电机变频调速的电气原理图。
图6是进给电机的微机控制调速电气原理图。
图中：1、底座   2、滑台   3、导向键   4、齿轮轴5、蜗杆轴   6、工作台   7、蜗杆   8蜗轮   9、纵向丝杠   10、立柱   11、齿轮箱   12、立轴   13、档圈   14、螺旋齿轮   15、主电机   16、手柄   17、拉杆   18、拨叉   19、电机轴   20、套   21、轴承   22、键   23、螺旋齿轮   24、如长轴   25、键   26、双联齿轮   27、导向键   28、双联滑移齿轮   29、电器控制箱   30、丝杠   31、光杠   32、支座   33、导向键   34、轴承   35、卸载套   36、键   37、摇臂   38、三角皮带轮   39、张紧轮   40、三角皮带   41、主轴   42、轴承   43、三角皮带轮   44、滑架   46、座   47、进给电机   48、轴承   49、连接套   50、锥销   51、丝母
图1所示的单柱立式镗孔机床传动系统局部剖视图中，底座1的上面左侧固定有滑台2，工作台6在滑台2上，导轨对接，右部竖立着带有空腔的立柱10，左侧面加工有竖向导轨，右侧上部设有电器控制箱29，底部有一齿轮箱11，主电机15横向安装在其右侧壁上，电机轴19伸入箱内与加长轴24对接，左右用一对轴承21架在侧壁上。加长轴24左部固定有双联齿轮26，右部固定安装圆柱形螺旋齿轮14，分别用键2 5和键22连接。齿轮箱11中还横向安装有一端细长的齿轮轴4用一双轴承21架在箱左右壁上，左端粗部固定导向键27，右端带环形槽的双联滑移齿轮28套在其上，档圈13卡其右部轴上。在立柱10前侧面下部安装有手柄16，通过两摇臂37、拉杆17与伸向双联滑移齿轮28槽内的拨叉18相连。齿轮轴4的细长端伸向左侧工作台6下面的滑台2上腔中，蜗杆轴5右端通过固定齿轮轴4上的导向键3套在端部，蜗杆7安装位于滑台2上腔中部的蜗杆轴5上，上部有与其相啮合的蜗轮8，它固定在工作台下面的纵向丝杆9上。丝杠9穿过固定在工作台下面的丝母。
齿轮箱ll内有立轴l2，下部支承在箱底上，中部水平固装有与螺旋齿轮l4啮合的螺旋齿轮23，上部伸出箱外通过套20与光杠3l连接。悬臂式滑架44右侧扣在立柱10的立导轨上，右侧中部固定有支座32，卸载套35竖向由一对轴承架在支座内，套的内侧沿套竖向固定有导向键33，光杠3l穿过卸载套35，导向键33装入其上的长键槽中。套顶部固装有三角皮带轮38，滑架44的悬臂端用一对轴承42支承竖向安装有主轴41，轴下端加工有安装刀具用的结合子，上端安装有三角皮带轮43，三角皮带将其与三角带轮38连接，中间有张紧轮39。
转动图l所示的手柄16，通过摇臂37、拉杆17、拨叉18拨动双联滑移齿轮28，与双联齿轮26中任一齿轮啮合，合上图5所示的总开关KZ，调整变频电位器nl，压下正转开关KR1或及转开关KR2，主电机D1通过在变频器JBP带动，转速得到无级调整，从而将动力横向通过齿轮箱11传至工作台6，使其变速运动；竖向通过齿轮箱11，光杠31、卸载套33，三角带轮38、43传给主轴41，使其转速改变，下端的刀具也无级变速旋转，以适应不同的加工要求。
图1中立柱10的顶端例置安装有图4所示的进给电机47，通过座46固定在立柱10上，轴头伸入座46内，连接套49通过一对轴承48支承在座内，上端与轴头紧固，下端通过锥销50与竖向丝杠30连接。图2所示的与滑架44右侧固连的支架32上，排在卸载套35安装孔后面的孔内固定有图3所示的丝母51，丝杠30从丝母中穿过。
图6所示的电气原理图中，转动调速器n2旋钮，压下启动按钮SB2，按下按钮SB3或SB4，进给电机D2通过微机MC和电机驱动器BQGH，改变进给电机D2正反转的转速，从而带动丝杠30，通过丝母51，实现滑架44的上下运动速度改变，从而使主轴41及其下端连接的刀具进给速度改变。
采用上述结构后，只需改变调速器和变频电位器的旋钮位置，即可方便地达到主轴进给、旋转和工作台纵向移动速度调节的目的，从而改变了繁锁的机械皮带变速的状况，简化了结构，减少了机件的损坏、振动和噪音，降低了成本，使变速比可在1000的范围内任意选择。

Claims (1)

1.一种单柱立式镗孔机床，由底座(1)、滑台(2)、工作台(6)、立柱(10)、扣在立柱(10)立导轨上的滑架(44)、齿轮箱(11)和与其相连的主电机(15)、立柱顶部倒置的进给电机(47)、电器控制箱(29)组成，其特征在于：立柱(10)内腔底部有齿轮箱(11)，其右侧壁横向安装的主电机(15)是变频调速电机，电机轴头(19)伸入齿轮箱(11)内，加长轴(24)右端连接电机轴头(19)，左右两端用轴承(21)架在箱左右两壁上，加长轴(24)左部的双联齿轮(26)和右部的螺旋齿轮(14)均固定在其上，齿轮箱(11)内还有横向安装的齿轮轴(4)，其右部粗端固定有导向键(27)，一端设计有环形槽的双联滑移齿轮(28)套在其上，伸向环形槽内的拨叉(18)上部通过一双摇臂(37)、和与其相连的拉杆(17)与手柄(16)连接，齿轮轴(4)左端伸出齿轮箱(11)与左端的滑台(2)上腔、工作台(6)下面的蜗杆轴(5)连接，与其啮合的蜗轮(8)安装在工作台(6)下面的纵向丝杠上(9)上，丝杠穿过与工作台(6)固连成一体的丝母；齿轮箱(11)内安装一立轴(12)，其底部用轴承架在箱底上，中部水平装有与螺旋齿轮(14)啮合的螺旋齿轮(23)，顶部伸出齿轮箱(11)与光杠(31)通过套(20)连接，扣在立柱(10)左侧竖导轨上部的是一悬臂式滑架(44)，其右侧中部固定一支座(32)，卸载套(35)下部用一对轴承(34)架在支座(32)内，套内侧壁沿套竖向固定一导向键(33)，光杠(31)穿过卸载套(35)，套内侧壁的导向键装入光杠(31)的长键槽内，卸载套(35)上端固装有三角皮带轮(38)，主轴(41)由一对轴承(42)安装在滑架(44)的悬臂端，其下端加工有结合子，上端固定安装三角皮带轮(43)；立柱(10)的顶部倒置的进给电机(47)是步进电机，它通过座(46)固定在立柱(10)顶端面，连接套(49)在座(46)内由一对轴承(48)支承，上端与进给电机(47)轴头连接，下端与立柱(10)内腔的竖向丝杠(30)连接，支座(32)后部还固定有一丝母(51)，丝杠(30)穿过丝母(51)，其下端用轴承支承在立柱(10)的侧壁上。
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