鑽銑攻牙機的製作方法
2023-06-14 18:26:47
本發明涉及加工設備技術領域，具體涉及一種鑽銑攻牙機。
背景技術：
鑽床是機械領域中一種常見的加工設備，其操作簡單、實用方便，特別適合小工件產品的加工生產。隨著科技的發展，各種形狀複雜的產品不斷湧現，對孔的加工要求也越來越高，因此，三軸複合機也應運而生，其主要包括三個動力軸，帶動相應的刀具對待加工工件進行銑削、攻牙、鑽孔等，使工件在一次夾裝基礎上完成銑削、攻牙、鑽孔三道工序，加工效率得到提高，降低了工人的勞動強度。
相關技術中，鑽銑攻牙機採用立式加工中心設計，呈c型結構，加工工件隨著工作檯和鞍座在底座上移動，主軸箱隨著立柱上下移動。由於工件隨著工作檯移動，負載不恆定，機械容易磨損，且機械穩定性差。
因此，有必要提供一種新的結構解決上述技術問題。
技術實現要素：
本發明的目的是克服上述技術問題，提供一種負載恆定、穩定性好的動柱式鑽銑攻牙機。
本發明的技術方案是：
一種鑽銑攻牙機，包括底座、固定於所述底座上的工作檯、設於所述底座且位於所述工作檯一側的安裝臺、設於所述安裝臺的x軸驅動機構、架設於所述安裝臺並由所述x軸驅動機構驅動的鞍座、設於所述鞍座的y軸驅動機構、設於所述鞍座並由所述y軸驅動機構驅動的立柱、設於所述立柱一側的z軸驅動機構、設於所述立柱一側並由所述z軸驅動機構驅動的主軸箱、與所述立柱頂部固定連接的換刀系統及設於所述底座邊緣的防護罩，所述主軸箱和所述換刀系統位於所述工作檯上方。
優選的，所述x軸驅動機構包括設於所述安裝臺的x軸直線導軌、x軸伺服馬達、與所述x軸伺服馬達連接的x軸絲槓及套設於所述x軸絲槓的x軸絲槓螺母；所述鞍座包括設於其底部的x軸滑塊及x軸螺母座，所述x軸滑塊與所述x軸直線導軌配合連接，所述x軸螺母座與所述x軸絲槓螺母固定連接。
優選的，所述y軸驅動機構包括設於所述鞍座的y軸直線導軌、y軸伺服馬達、與所述y軸伺服馬達連接的y軸絲杆及套設於所述y軸絲杆的y軸絲槓螺母，所述y軸直線導軌、y軸伺服馬達、y軸絲杆設於所述鞍座與所述x軸滑塊相對一側的表面；所述立柱包括設於其底部的y軸滑塊及y軸螺母座，所述y軸滑塊與所述y軸直線導軌配合連接，所述y軸螺母座與所述y軸絲槓螺母固定連接。
優選的，所述z軸驅動機構包括設於所述立柱一側的z軸直線導軌、z軸伺服馬達、與所述z軸伺服馬達連接的z軸絲杆及套設於所述z軸絲槓的z軸絲槓螺母；所述主軸箱包括箱體、設於所述箱體一側的z軸滑塊及z軸螺母座，所述z軸滑塊與所述z軸直線導軌配合連接，所述z軸螺母座與所述z軸絲槓螺母固定連接。
優選的，所述主軸箱幹還包括安裝於所述箱體的主軸馬達、與所述主軸馬達連接的主軸及與所述主軸連接的用於連接刀柄的拉刀杆。
優選的，所述換刀系統包括一端與所述立柱頂部固定連接且另一端連接刀庫的固定架、安裝於所述固定架的松刀塊及一端與所述松刀塊連接的打刀臂，所述松刀塊帶動所述打刀臂上下運動，所述打刀臂的另一端設於所述拉刀杆的上方。
優選的，拉刀杆位於所述刀庫換刀位的正上方。
優選的，所述刀庫為飛碟式伺服刀庫。
優選的，所述防護罩包括設於其一側的操作門，所述操作門靠近所述底座的一端為斜面。
優選的，所述操作門設於所述防護罩靠近所述工作檯的一側。
與現有技術相比，本發明提供的鑽銑攻牙機，有益效果在於：
一、所述鑽銑攻牙機採用動柱式，工件和工作檯固定，而鞍座、立柱和主軸箱三軸疊加設於底座，使所述主軸箱可沿x軸、y軸和z軸運動，負載恆定，機械不容易磨損，穩定性較好；同樣規格的工具機，本發明提供的鑽銑攻牙機佔地面積要比傳統立式加工中線少二分之一。
二、所述鑽銑攻牙機可在x軸有效行程內任意位置換刀，且採用飛碟式刀庫，換刀速度快，提高鑽銑攻牙效率。
三、所述鑽銑攻牙機的加工區域與移動區域分開，工件加工後的廢削不容易落到工具機移動部件上，方面了廢削清理。
四、所述鑽銑攻牙機還包括防護罩，所述防護罩的一側設有操作門，所述操作門靠近所述底座的一端為斜面，通過將所述操作門的下端設計與斜面式結構，使人在操作時離加工區域較近，方便上下料。
附圖說明
圖1為本發明提供的鑽銑攻牙機的結構示意圖；
圖2為圖1所示鑽銑攻牙機中x軸驅動機構的結構示意圖；
圖3為圖1所示鑽銑攻牙機中鞍座、y軸驅動機構的結構示意圖；
圖4為圖1所示鑽銑攻牙機中立柱、z軸驅動機構、主軸箱和換刀系統的結構示意圖；
圖5為圖4所示立柱、z軸驅動機構和換刀系統的結構示意圖；
圖6為圖4所示主軸箱的結構示意圖；
圖7為圖1所示鑽銑攻牙機加裝防護罩的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖和實施方式對本發明作進一步說明。
請參閱圖1，為本發明提供的鑽銑攻牙機的結構示意圖。所述鑽銑攻牙機100包括底座11、固定與所述底座11上的工作檯12、設於所述底座11且位於所述工作檯12一側的安裝臺13、設於所述安裝臺13的x軸驅動機構14、架設於所述安裝臺13並由所述x軸驅動機構14驅動的鞍座15、設於所述鞍座15的y軸驅動機構16、設於所述鞍座15並由所述y軸驅動機構16驅動的立柱17、設於所述立柱一側的z軸驅動機構18、設於所述立柱17一側並由所述z軸驅動機構18驅動的主軸箱19、與所述立柱17頂部固定連接的換刀系統20及設於所述底座11的防護罩21。所述主軸箱19和所述換刀系統20位於所述工作檯12上方。
所述底座11作為支撐座，用於支撐其它部件。所述工作檯12與所述安裝臺13固定安裝於所述底座11上，且兩者並列設置。所述工作檯12用於固定加工工作，即所述加工工件放置於所述工作檯12上不發生移動；所述安裝臺13用於安裝加工加工設備，其上表面向下凹陷形成第一凹槽131。
請結合參閱圖2，為圖1所示鑽銑攻牙機中x軸驅動機構的結構示意圖。所述x軸驅動機構14設於所述安裝臺13，其包括x軸直線導軌141、x軸伺服馬達142、x軸馬達座143、與所述x軸伺服馬達142連接的x軸絲槓144、與所述x軸絲槓144尾端配合連接的x軸軸承座145及套設於所述x軸絲槓144的x軸絲槓螺母146。所述x軸直線導軌141的數量為兩個，平行間隔設置與所述安裝臺13上；所述x軸伺服馬達142、x軸絲槓144設於所述凹槽131內且位於兩個所述x軸直線導軌141之間。
請結合參閱圖3，為圖1所示鑽銑攻牙機中鞍座、y軸驅動機構的結構示意圖。所述鞍座15包括設於其底部的x軸滑塊151及x軸螺母座(未圖示)，所述x軸滑塊151與所述x軸直線導軌141配合連接，所述x軸螺母座與所述x軸絲槓螺母146固定連接。所述鞍座15由上表面向下凹陷形成第二凹槽153。
所述x軸驅動機構14驅動所述鞍座15的工作原理如下：所述x軸伺服馬達142工作，帶動所述x軸絲槓144轉動，所述x軸絲槓144轉動，帶動套設於其外的x軸絲槓螺母146沿x方向做直線運動，因所述x軸絲槓螺母146與所述鞍座15通過設於所述鞍座15底部的z軸螺母座固定連接，從而帶動所述鞍座15沿x軸方向做直線運動。所述鞍座15沿x軸方向做直線運動時，通過所述x軸滑塊151與所述x軸直線導軌141配合連接，使所述鞍座15沿所述x軸直線導軌141滑動。
所述y軸驅動機構16包括設於所述鞍座15的y軸直線導軌161、y軸伺服馬達162、y軸馬達座163、與所述y軸伺服馬達162連接的y軸絲槓164、與所述y軸絲槓164尾端配合連接的y軸軸承座165及套設於所述y軸絲槓164的y軸絲槓螺母166。所述y軸直線導軌161、y軸伺服馬達162、y軸馬達座163及所述y軸絲槓164設於所述鞍座15與所述x軸滑塊151相對一側的表面，且y軸伺服馬達162、y軸馬達座163、所述y軸絲槓164設於所述第二凹槽153內。
請結合參閱圖4和圖5，其中圖4為圖1所示鑽銑攻牙機中立柱、z軸驅動機構、主軸箱和換刀系統的結構示意圖，圖5為圖4所示立柱、z軸驅動機構和換刀系統的結構示意圖。所述立柱17包括設於其底部的y軸滑塊171及y軸螺母座(未圖示)，所述y軸滑塊171與所述y軸直線導軌161配合連接，所述y軸螺母座與所述y軸絲槓螺母166固定連接。所述立柱17垂直且靠近所述工作檯的一側表面凹陷形成第三凹槽173。
所述y軸驅動機構16驅動所述立柱17運動的工作原理參照所述x軸驅動機構14驅動所述鞍座15運動的工作原理，在此不做贅述。
所述z軸驅動機構18包括設於所述立柱17的z軸直線導軌181、z軸伺服馬達182、z軸馬達座183、與所述z軸伺服馬達182連接的z軸絲槓184、與所述z軸絲槓184尾端配合連接的z軸軸承座185及套設於所述z軸絲槓184的z軸絲槓螺母186。所述z軸直線導軌181、z軸伺服馬達182、z軸馬達座183、z軸絲槓184及z軸軸承座185設於所述立柱的一側，且所述z軸伺服馬達182、z軸馬達座183、z軸絲槓184及z軸軸承座185設於所述第三凹槽173內。
請結合參閱圖6，為圖4所示主軸箱的結構示意圖。所述主軸箱19設於所述立柱17的一側，且由所述z軸驅動機構驅動其上下運動。所述主軸箱19包括箱體191、設於所述箱體一側的z軸滑塊192及z軸螺母座(未圖示)、安裝於所述箱體191頂部的主軸馬達193、與所述主軸馬達193連接的主軸(未標號)及與所述主軸連接的用於連接刀柄的拉刀杆195。所述z軸滑塊192與所述z軸直線導軌181配合連接，所述z軸螺母座與所述z軸絲槓螺母186固定連接。
所述換刀系統20與所述立柱17的頂部固定連接，其包括與所述立柱17頂部連接的固定架201、固定於所述固定架201的刀庫202、安裝於所述固定架201的松刀塊203及一端與所述松刀塊203連接的打刀臂204。
所述固定架201呈框體結構，所述主軸馬達193及所述z軸伺服馬達182均穿過所述固定架，該設計可使設備結構更緊湊，節約佔地面積。所述固定架201的一端固定於所述立柱17的頂部，另一端固定所述刀庫202。
所述刀庫202上儲存有若干個符合不同加工工藝的的刀具，所述刀庫202旋轉，將換刀位旋轉至所述主軸的下方，進行換刀程序。優選的，所述刀庫202為飛碟式伺服刀庫，換刀速度快，換刀時間可達到1.2s。
所述打刀臂204的一端與所述松刀塊203連接，另一端設於所述拉刀杆195上方，所述松刀塊203為所述打刀臂204提供動力，使所示打刀臂204可上下移動。
換刀工作原理如下：換刀時，所述主軸箱19移動到換到位後，所述打刀臂204的端部往下壓住所述拉刀杆195的法蘭面，所述松刀塊203提供下壓力，同時所述刀庫20的刀爪扣住所述拉刀杆195連接的刀柄，所述主軸向上移動，刀柄從所述拉刀杆195上拆下；所述刀庫202旋轉，將另一個刀位的刀柄移動至所述主軸的下方，所述主軸馬達193驅動所述主軸下移，安裝好位於所述換刀位的刀柄。
請參閱圖7，為圖1所示鑽銑攻牙機加裝防護罩的結構示意圖。所述防護罩21設於所述底座11，由所述底座11的四周邊緣向上垂直延伸形成，所述防護罩21包括設於其一側的操作門211；優選的，所述操作門211設於所述防護罩21靠近所述工作檯12的一側。所述操作門211靠近所述底座的一端為斜面，通過將所述操作門211的下端設計與斜面式結構，使人在操作時離加工區域較近，方便上下料。
本發明提供的鑽銑攻牙機，工作原理如下：
將待加工工件放置於所述工作檯12上，通過所述x軸驅動機構14、所述y軸驅動機構16和所述z軸驅動機構18，將所述主軸箱19的主軸對應移位至所述待加工工件上方，此時所述刀庫202同樣位於所述待加工工件上方；將所述刀庫202中的待安裝刀柄旋轉至換刀位，啟動所述主軸馬達193，將位於換刀位的刀柄安裝至所述主軸；根據設定控制程序，控制所述刀柄上的刀具對所述待加工工件進行加工。
採用本發明提供的鑽銑攻牙機，移動部分採用輕量化設計，且移動負載恆定，快速移動速度達到30-48m/min，對同類型產品加工，加工效率比傳統的立式加工中心提高30-50％。
與現有技術相比，本發明提供的鑽銑攻牙機，有益效果在於：
一、所述鑽銑攻牙機採用動柱式，工件和工作檯固定，而鞍座、立柱和主軸箱三軸疊加設於底座，使所述主軸箱可沿x軸、y軸和z軸運動，負載恆定，機械不容易磨損，穩定性較好；同樣規格的工具機，本發明提供的鑽銑攻牙機佔地面積要比傳統立式加工中線少二分之一。
二、所述鑽銑攻牙機可在x軸有效行程內任意位置換刀，且採用飛碟式刀庫，換刀速度快，提高鑽銑攻牙效率。
三、所述鑽銑攻牙機的加工區域與移動區域分開，工件加工後的廢削不容易落到工具機移動部件上，方面了廢削清理。
四、所述鑽銑攻牙機還包括防護罩，所述防護罩的一側設有操作門，所述操作門靠近所述底座的一端為斜面，通過將所述操作門的下端設計與斜面式結構，使人在操作時離加工區域較近，方便上下料。
以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。