圓柱坐標鑽銑機的製作方法

2023-09-18 20:01:15 1

本實用新型涉及工件加工機械設備，特別涉及一種圓柱坐標鑽銑機。

背景技術：

異形件是指工件的上下表面不是相同或者相似圖形；就是區別於標準件及普通的棒，環，餅型工件。薄壁零件的加工問題，一直是較難解決的。原因是薄壁零件剛性差，強度弱，在加工中級容易變形，不容易保證零件的加工質量。影響薄壁零件精度的因素有很多，但歸納起來主要由以下三個方面：(1)受力變形，因弓箭壁薄，在夾緊力的作用下容易產生變形，從而影響工件的尺寸精度和形狀精度。(2)受熱變形，因工件較薄，切削熱會引起工件熱變形，使工件尺寸不容易控制。(3)振動變形，在切削力(特別是徑向切削力)的作用下，很容易產生振動和變形，影響工件的尺寸精度、形狀、位置精度和表面粗糙度。對於薄壁工件和異形工件鑽銑加工困難、裝夾難度大、夾持受力面積小、易變形、易鬆動等缺點。

公開於該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種圓柱坐標鑽銑機，從而克服薄壁工件和異形工件鑽銑加工困難、裝夾難度大、夾持受力面積小、易變形、易鬆動的缺點。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種圓柱坐標鑽銑機，包括：圓柱坐標裝置，其包括圓形刻度盤、立柱以及橫梁，所述立柱可移動的設於所述圓形刻度盤上，所述橫梁通過連接件可上下移動的設於所述立柱上，在進行加工的狀態下，待加工的工件設於所述圓形刻度盤的中心；兩個或兩個以上的夾具，每個所述夾具包括：液壓缸，其可移動的設於所述圓形刻度盤上，所述液壓缸的缸蓋上設有多個第一活塞杆通孔；活塞，其設於所述液壓缸內，可沿著所述液壓缸內往復移動，所述活塞上設有多個第二活塞杆通孔；以及多根活塞杆，其上端延伸超出所述活塞上方並向所述液壓缸內延伸，下端向所述液壓缸缸蓋外延伸，並與所述工件貼合；以及刀具總成，其設於所述橫梁上並對應所述工件設置，所述刀具總成可沿著所述橫梁水平移動。

優選地，上述技術方案中，每根所述活塞杆上端設有凸臺，所述凸臺的橫截面積大於所述第二活塞杆通孔的橫截面積。

優選地，上述技術方案中，所述第一活塞杆通孔、所述第二活塞杆通孔和所述活塞杆的橫截面形狀為非圓形。

優選地，上述技術方案中，所述圓形刻度盤包括：內圓形刻度盤，所述內圓形刻度盤上設有內圓形導軌，所述內圓形導軌上與其相互配合的內導塊，所述液壓缸設於所述內導塊上；以及外圓形刻度盤，其對應所述內圓形刻度盤設置，所述外圓形刻度盤上設有外圓形導軌，所述外圓形導軌上與其相互配合的外導塊，所述立柱設於所述外導塊上。

優選地，上述技術方案中，所述內導塊和所述內圓形導軌的連接處設有鎖緊件。

優選地，上述技術方案中，所述鎖緊件為凸輪鎖緊塊。

優選地，上述技術方案中，所述內導塊和所述外導塊上設有T形槽。

優選地，上述技術方案中，所述連接件包括：齒條，其設於所述立柱上；連接滑塊，其套設於所述立柱上，所述橫梁設於所述連接滑塊上；齒輪，其通過銷設於所述連接滑塊上，所述齒輪與所述齒條相互嚙合傳動；以及驅動機構，其設有輸出軸，所述輸出軸與所述齒輪連接；其中，通過所述驅動機構驅動所述輸出軸轉動，所述輸出軸驅動所述齒輪與所述齒條相互嚙合傳動，以驅動所述橫梁沿著所述立柱上下移動。

優選地，上述技術方案中，所述立柱上設有燕尾槽，所述連接滑塊上設有與所述燕尾槽相互配合的燕尾塊；所述驅動機構為伺服電機。

優選地，上述技術方案中，所述刀具總成包括：直動套筒，其內部設有直動電機；刀具機構，其與所述直動電機連接，所述直動套筒套設於所述刀具結構上端，所述刀具機構上端設有刻度尺，在進行加工工件的狀態下，通過測量所述刀具機構與所述直動套筒下端距離的變化量，通過所述刻度尺記錄所述刀具機構加工工件的進給量。

與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：本實用新型圓柱坐標鑽銑機，使用的夾具有很多根小活塞杆與工件接觸，大大增加了夾持的接觸面積使夾持更加穩定，另可夾持薄壁工件等易變形的工件，且活塞和一端有凸臺的小活塞杆可分別獨立伸出和一起縮回，使得夾具不受工件表面形狀的限制可夾持任意曲面形狀的異型工件，另外用液壓控制可實現自動快速接近工件、緩慢夾緊、快速卸裝的裝夾要求。

附圖說明

圖1是根據本實用新型的圓柱坐標鑽銑機的結構示意圖。

圖2是根據本實用新型的圓柱坐標鑽銑機中夾具的結構示意圖。

圖3是根據本實用新型的圓柱坐標鑽銑機中夾具部分結構示意圖。

圖4是根據本實用新型的圓柱坐標鑽銑機中夾具的活塞的結構示意圖。

圖5是根據本實用新型的圓柱坐標鑽銑機中夾具的活塞杆的結構示意圖。

圖6是根據本實用新型的圓柱坐標鑽銑機中A處的局部放大圖。

圖7是根據本實用新型的圓柱坐標鑽銑機中B處的局部放大圖，B處放大圖為鎖緊件的結構示意圖。

圖8是根據本實用新型的圓柱坐標鑽銑機中立柱的結構示意圖。

圖9是根據本實用新型的圓柱坐標鑽銑機中橫梁的結構示意圖。

圖10是根據本實用新型的圓柱坐標鑽銑機中刀具總成的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型的具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本實用新型的保護範圍並不受具體實施方式的限制。

除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權利要求書中，術語「包括」或其變換如「包含」或「包括有」等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而並未排除其它元件或其它組成部分。

如圖1至圖9所示，根據本實用新型具體實施方式的一種圓柱坐標鑽銑機，包括：圓柱坐標裝置1、夾具2和刀具總成3。圓柱坐標裝置1包括圓形刻度盤11、立柱12以及橫梁13。立柱12可移動的設於圓形刻度盤11上，橫梁13通過連接件4可上下移動的設於立柱12上。圓柱坐標裝置1的中部設有工作檯，在進行加工的狀態下，待加工的工件5設於工作檯上，即工件5位於圓形刻度盤11的中心。夾具2抓緊工件5，通過刀具總成3對工件5進行加工。裝夾完成後，在刀具總成3上換上所需的刀具，通過電動控制控制伺服電機使刀具在柱坐標內到達指定的位置且可按照規劃的軌跡行走進行加工。

如圖2至圖5所示，更為具體的實施方式為，夾具2為兩個或兩個以上的夾具，裝夾時先將工件放在刻度盤1裡，根據需要移動夾具到所需的指定刻度使兩個或三個夾具2之間成所需的角度(如使用兩個夾具則裝夾成180度、用三個夾具則裝夾相互間成120度)。本實施例採用的夾具為三個，均勻分布在圓柱坐標裝置1上。每個夾具2包括：液壓缸21、活塞22和多個活塞杆23。活塞缸21可移動的設於圓形刻度盤11上，液壓缸21的缸蓋24上設有多個橫截面呈方形的第一活塞杆通孔25。活塞22設於液壓缸21內，可沿著液壓缸21內往復移動，活塞22上設有多個橫截面呈方形的第二活塞杆通孔26。多根活塞杆23與第一活塞杆通孔25和第二活塞杆通孔26一一對應設置。活塞杆23的上端延伸超出活塞22上方並向液壓缸21內延伸，下端向液壓缸缸蓋24外延伸。

在對工件加工的狀態下，活塞杆23的下端與工件5貼合，將工件5固定在工作檯上。使用液壓控制器控制液壓缸內壓力，使活塞22和活塞杆23同時移動伸出快速接近工件，當一根活塞杆23接觸工件而其它活塞杆未接觸工件時，這根活塞杆由於工件給的阻力使其停止伸出，活塞22和其它活塞杆繼續伸出，直到其它活塞杆都與工件接觸，其不受工件表面形狀的限制可夾持任意曲面形狀的異型工件，此時液壓缸內壓力會緩慢增加從而夾緊工件。反之，卸下工件則用液壓控制器控制使活塞22快速縮回，活塞22縮回時通過活塞杆23端部的凸臺帶動活塞杆也回縮，當活塞杆都離開工件表面縮回初始狀態即可取下工件。

使用的夾具有很多根活塞杆與工件接觸，大大增加了夾持的接觸面積使夾持更加穩定，另可夾持薄壁工件等易變形的工件，且活塞和活塞杆可分別獨立伸出和一起縮回，使得夾具不受工件表面形狀的限制可夾持任意曲面形狀的異型工件，另外用液壓控制可實現自動快速接近工件、緩慢夾緊、快速卸裝的裝夾要求。

優選地，每根活塞杆上端設有凸臺231，凸臺的橫截面積大於第二活塞杆通孔的橫截面積。活塞杆23的一端有凸臺用於回程過程中收回活塞杆23，活塞杆23與活塞22以及液壓缸的缸蓋24是滑動配合且不漏油，每根活塞杆的滑動是相互獨立的。夾具2與工件接觸面積大可夾持薄壁工件等易變形的工件以及任意曲面形狀的異型工件。

優選地，第一活塞杆通孔、第二活塞杆通孔和活塞杆的橫截面形狀為非圓形。本實施例以方形為例。

優選地，如圖1所示，圓形刻度盤11包括：內圓形刻度盤111和外圓形刻度盤112。內圓形刻度盤111上設有內圓形導軌113，內圓形導軌113的橫截面呈「T」形結構，內圓形導軌113上與其相互配合的內導塊114，內導塊114上設有T形槽，可使得內導塊114與內圓形導軌113連接的更為穩固。液壓缸21設於內導塊114上。外圓形刻度盤112對應內圓形刻度盤111設置，外圓形刻度盤112上設有外圓形導軌115，外圓形導軌115的橫截面呈「T」形結構，外圓形導軌115上與其相互配合的外導塊116，立柱12設於外導塊116上。外導塊116上設有T形槽，可使得外導塊116與外圓形導軌115連接的更為穩固。

優選地，如圖7所示，內導塊114和內圓形導軌113的連接處設有鎖緊件。鎖緊件為凸輪鎖緊塊6。凸輪鎖緊塊6包括凸輪61和手柄62，凸輪62通過銷可轉動的設於內導塊114上，通過轉動手柄62，可將內導塊114固定鎖緊在內圓形導軌113上。通過凸輪鎖緊塊6可快速的鎖緊內導塊114和解鎖內導塊。

優選地，如圖1、圖6、圖8-9所示，立柱12為兩個，分別設於外導塊116上，橫梁13設於立柱12上。橫梁13與立柱12的連接處設有第一連接件，刀具總成3通過第二連接件設有橫梁13上。橫梁13和立柱12的結構相同。第一連接件和第二連接件的結構相同，橫梁13通過第一連接件與立柱12的連接方式與通過第二連接件將刀具總成3連接在橫梁13的連接方式相同。以橫梁13通過第一連接件連接立柱12為例：

第一連接件即為連接件4，第一連接件4包括：齒條41設於立柱12上；連接滑塊42呈中空結構，連接滑塊42套設於立柱12上，橫梁13設於連接滑塊42上。齒輪43通過銷44設於連接滑塊42的上，齒輪43位於連接滑塊42的空腔內。齒輪43與齒條41相互嚙合傳動。驅動機構5設於連接滑塊42上，驅動機構45為伺服電機，伺服電機上設有輸出軸，輸出軸與齒輪43連接。其中，通過驅動機構45驅動輸出軸轉動，輸出軸驅動齒輪43與齒條41相互嚙合傳動，以驅動橫梁13沿著立柱12上下移動。

以刀具總成3通過第二連接件在橫梁13移動方式為例，橫梁13上一側設有齒條131。另一側設有燕尾槽132，通過第二連接件中的齒輪與橫梁上的齒條相互嚙合傳動，帶動設有第二連接件上的刀具總成沿著橫梁做水平運動。

優選地，立柱12上設有燕尾槽121，連接滑塊42上設有與燕尾槽相互配合的燕尾塊421。可使得連接滑塊42在立柱12上連接的更為穩固。

優選地，如圖10所示，刀具總成3包括：直動套筒31和刀具機構32。直動套筒31內部設有直動電機，刀具機構32與直動電機連接，直動套筒31套設於刀具結構32上端，刀具機構上端設有刻度尺33，在進行加工工件的狀態下，通過測量刀具機構與直動套筒下端距離的變化量，通過刻度尺記錄刀具機構加工工件的進給量。

前述對本實用新型的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述並非想將本實用新型限定為所公開的精確形式，並且很顯然，根據上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在於解釋本實用新型的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的技術人員能夠實現並利用本實用新型的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本實用新型的範圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。