CN2915331Y - 数控钻床 - Google Patents

Abstract

一种涉及加工机械，特别是一种数控钻床。它是将主电机输出轴的一端通过齿轮啮合带动齿轮螺母副旋转，并带动电机座及主电机、夹头、钻头，在光杆的导向作用下，作垂直于工件的运动，主电机输出轴的另一端通过夹头带动钻头旋转。主电机正传，钻头向下完成钻孔任务，主电机反传，钻头向上退出工件。将直线上孔的位置数据输入控制器、伺服驱动器来控制伺服电机，控制伺服电机的旋转角度即可控制钻头在直线上的位置。夹头上有转速传感器，钻孔中，卡钻头时可退出钻头。主电机可变频调速，以适应不同的切削力和钻孔速度。本实用新型简化了数控钻床的结构，降低了成本，便于在直线上钻多孔的工件加工中推广应用。

Description

数控钻床

所属技术领域

本实用新型涉及一种加工机械，特别是一种数控钻床。

背景技术

目前的数控钻床多为多轴数控钻床，普通的龙门数控钻床有x、y轴进行平面钻孔位置的控制，z轴进行垂直进刀的控制，需用三台伺服电机和一台主轴电机，因此结构复杂，成本高。某些零件的加工，比如广泛用于冶金行业的振动筛的悬臂筛网上的横梁加工，只要求在一条或两条直线上钻多孔，如果采用现有的数控钻床加工，将造成设备能力的极大浪费和加工成本的提高。因此，目前象振动筛悬臂筛网横梁的加工以及其他只需在直线上钻多孔的工件仍然采用普通台钻进行手工加工，其加工效率低，精度差，劳动强度大。

实用新型内容

为了克服普通多轴数控钻床结构复杂，成本高，不利于在只需在一条或数条直线上钻多孔的工件加工中推广的不足，本实用新型提供一种数控钻床，只需一台伺服电机和主轴电机为动力，输入孔距并使用对应的钻头，就能快速、高精度地在一条直线上钻出所需孔距和孔径的孔。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

主电机输出轴的一端通过齿轮啮合带动齿轮螺母副旋转，齿轮螺母副内与丝杆配合、外套有电机座，并用螺母限制电机座和齿轮螺母副的轴向位移，齿轮螺母副可在电机座内旋转，电机座另一端套在光杆上，电机座可在光杆上移动。齿轮螺母副带动电机座及主电机、夹头、钻头，在光杆的导向作用下，作垂直于工件的直线运动，主电机输出轴的另一端通过夹头带动钻头旋转。

光杆和丝杆的一端均固定在下连接扳上，光杆用螺母锁紧，光杆和丝杆的另一端用上连接板连接并用螺母固定，上连接板上有可调位置的开关座，开关座上安装有上限位开关和主电机开关。

工件压紧在工作台面上，在工件的直线上钻多孔，其孔在直线方向的定位，是将孔的位置数据输入控制器、伺服驱动器来控制伺服电机，带动丝杠旋转，与丝杠配合的螺母副带动固定在一起的下连接板、光杆、丝杆、以及套在丝杆上的齿轮螺母副、电机座、主电机、夹头、钻头在沿工件方向的直线导轨上作直线运动，控制伺服电机的旋转角度即可控制钻头在直线上的位置。

当主电机正传时，钻头向下运动，并正向旋转，完成钻孔任务；当主电机反传时，钻头反向旋转，向上运动，使钻头退出工件。

当伺服电机找到钻孔位置而停止时，主电机正向旋转，钻头向下运动。当钻孔完成时，齿轮螺母副碰到下限位开关后，主电机反向旋转，钻头向上运动，齿轮螺母副碰到上限位开关后伺服电机转动，钻头沿工件移动，直到下一钻孔位置，伺服电机停转，开始新的一轮循环，直到直线上的孔钻完为止。

主电机的夹头端装有转速传感器，当钻头被工件卡住停钻时，转速传感器检测到失速信号，一方面使主电机反转，钻头上升退出工件，另一方面使上限位开关开路，并启动主电机开关，当主电机上行到上限位时上限位开关不起作用，伺服电机不动作，主电机开关使主电机停止，此时可进行钻头的修复工作，修复完成后，可安复位开关，使系统恢复正常。上限位开关位置可以调整，以便适应不同厚度的工件。主电机可变频调速，以适应不同的切削力和钻孔速度。

工作台面、直线导轨和伺服电机的底座固定在机架上。

调整工件压紧位置，可钻出另一条中心线上的孔。

本实用新型的有益效果是：

1.简化了数控钻床的结构，降低了成本，便于在直线上钻多孔的工件加工中推广应用；

2.自动化程度高，在一条水平直线上钻多孔过程中不需要工人干预；

3.效率高，可根据被钻孔材料厚度，调整钻孔行程，转速和上下移动速度可调；

4.适应性广，可在不同的角钢、扁钢等型材上可钻一条或多条水平直线上的多孔；

5.重复定位精度高。

附图说明

附图是本实用新型单轴数控钻床机械结构示意图

图中：1.直线导轨、2.滑块、3.下连接板、4.伺服电机、5.丝杠、6.螺母副、7.螺母1、8.光杆、9.螺母2、10.电机座、11.丝杆，12.齿轮螺母副、13.上连接板、14.螺母3、15.螺母4、16.开关座、17.上限位开关、18.主电机开关、19.齿轮、20.主电机、21.转速传感器、22.夹头、23.钻头、24.工件、25.工作台面、26.下限位开关、27.机架

具体实施方式

图中：

主电机(20)输出轴的一端通过齿轮(19)带动齿轮螺母副(12)旋转，齿轮螺母副(12)内与丝杆(11)配合、外套有电机座(10)，并用螺母2(9)限制电机座(10)和齿轮螺母副(12)的轴向位移，齿轮螺母副(12)可在电机座内旋转，电机座(10)另一端套在光杆(8)上，电机座(10)可在光杆(8)上移动。齿轮螺母副(12)带动电机座(10)及主电机(20)、夹头(22)、钻头(23)，在光杆(8)的导向作用下，作垂直于工件(24)的直线运动，主电机(20)输出轴的另一端通过夹头(22)带动钻头(23)旋转。

光杆(8)和丝杆(11)的一端均固定在下连接板(3)上，光杆(8)用螺母1(7)锁紧，光杆(8)和丝杆(11)的另一端用上连接板连接并用螺母(14)和螺母(15)固定，上连接板(13)上有可调位置的开关座(16)，开关座(16)上安装有限位开关(17)和主开关(18)。

工件(24)压紧在工作台面(25)上，在工件(24)的直线上钻多孔，其孔在直线方向的定位，是将孔的位置数据输入控制器、伺服驱动器来控制伺服电机(4)，带动丝杠(5)旋转，与丝杠(5)配合的螺母副(6)带动固定在一起的下连接板(3)、光杆(8)、丝杆(11)、以及套在丝杆(11)上的齿轮螺母副(12)、电机座(10)、主电机(20)、夹头(22)、钻头(23)在沿工件方向的直线导轨(1)上作直线运动。控制伺服电机(4)的旋转角度即可控制钻头(23)在直线上的位置。

当主电机(20)正传时，钻头(23)向下运动，并正向旋转，完成钻孔任务；当主电机(20)反传时，钻头(23)反向旋转，向上运动，使钻头退出工件。

当伺服电机(4)找到钻孔位置而停止时，主电机(20)正向旋转，钻头(23)向下运动。当钻孔完成时，齿轮螺母副(12)碰到下限位开关(26)后，主电机(20)反向旋转，钻头向上运动，齿轮螺母副(12)碰到上限位开关(17)后伺服电机(4)转动，钻头(23)沿工件(24)移动，直到下一钻孔位置，伺服电机(4)停转，开始新的一轮循环，直到直线上的孔钻完为止。

主电机(20)的夹头端装有转速传感器(21)，当钻头(23)被工件(24)卡住停钻时，转速传感器(21)检测到失速信号，一方面使主电机(20)反转，钻头上升退出工件，另一方面使上限位开关(17)开路，并启动主电机开关(18)，当主电机(20)上行到上限位时上限位开关(17)不起作用，伺服电机(4)不动作，主电机开关(18)使主电机(20)停止，此时可进行钻头(23)的修复工作，修复完成后，可安复位开关，使系统恢复正常。上限位开关(17)和主电机开关(18)安装在开关坐(16)上，开关坐(16)上安装在上连接板(13)上，开关坐(16)上下位置可以调整，以便适应不同厚度的工件。主电机可变频调速，以适应不同的切削力和钻孔速度。

工作台面(25)、直线导轨(1)和伺服电机(4)的底座固定在机架(27)上。

调整工件压紧位置，可钻出另一条中心线上的孔。

Claims (4)

1.一种数控钻床，主要由直线导轨、滑块、下连接板、伺服电机、丝杠、螺母副、光杆、机座、丝杆，齿轮螺母副、上连接板、上限位开关、主电机开关、齿轮、主电机、转速传感器、夹头、钻头、下限位开关组成，其特征是：主电机输出轴的一端通过齿轮与齿轮螺母副啮合，齿轮螺母副内与丝杆配合、外套有电机座，电机座另一端套在光杆上，主电机输出轴的另一端安装有夹头和钻头，夹头上安装有转速传感器，光杆和丝杠固定在上连接板和下连接板上。

2.根据权利要求1所述的数控钻床，其特征是：上述伺服电机由孔的位置数据和上限位开关、启动开关、复位开关控制。

3.根据权利要求1所述的数控钻床，其特征是：上述主电机由下限位开关、转速传感器、主电机开关、启动开关、复位开关控制。

4.根据权利要求1所述的数控钻床，其特征是：上述上限位开关、主电机开关由转速传感器转换。