一種具有改進的進給傳動機構的數控式鑽床的製作方法

2023-11-09 01:05:47 3

專利名稱：一種具有改進的進給傳動機構的數控式鑽床的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機械加工技術領域，涉及一種機加工用鑽孔設備，具體的說是一數控式鑽床。
背景技術：
鑽床是一種主要在工件上加工孔的工具機，可分為立式鑽床、臺式鑽床、臥式鑽床和搖臂鑽床。鑽床在結構上主要由主軸、主軸箱、主電動機等組成，所述鑽頭裝配在所述主軸 下端，所述主軸豎直設置在主軸箱內。主軸箱安裝在一立柱上，立柱下端有底座，主軸上端設有皮帶輪，主電動機設置在主軸箱後部，輸出軸與主軸平行，主電動機輸出軸端部亦設有皮帶輪，與主軸上端皮帶輪盤由傳動皮帶聯動，構成鑽頭主運動的傳動機構。一般小型臺式鑽床的工作檯面直接在底座上加工形成。而立式鑽床則一般相對臺式鑽床更高，會在底座上方另設專門的工作檯面。搖臂式鑽床主要為大型鑽床，加工範圍大，與普通臺式或立式鑽床相比，其主軸箱在搖臂上不僅可繞立柱旋轉還可以相對移動。早期鑽床的主電機主要由手動開關控制，進給運動則由手動驅動進給傳動機構來完成。隨著伺服驅動技術的面世，數控技術在工具機控制上得到了廣泛應用。數控鑽床在傳統轉床基礎上，加入了用於驅動進給傳動機構的伺服步進電機及用於控制伺服電機和各路電氣開關的控制器。在現有數控鑽床中，主軸進給速度和進給量的控制，主要通過控制伺服電機的轉速和轉數(旋轉角)來實現，歸位動作則由伺服電機反轉完成。現有數控式鑽床的進給機構多採用齒輪軸配合齒條的結構，齒輪軸與減速變速器輸出軸通過孔鍵配合結構或法蘭等連接件同軸連接。由於現實中安裝精度，加工精度有限，齒輪軸與減速變速器輸出軸同軸度精確度不足，這使得在運行過程中，由兩者不百分百同軸，連接部件或連接件之間會發生微小變形，一方面，容易導致連接部位或連接件容易損耗。另一方面，會產生一定的噪音。
發明內容本實用新型的目的是為了解決現有數控臺鑽存在的上述問題，提出了一種改進的進給傳動機構，以提高進給齒輪與減速變速器輸出軸之間的同軸度。為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種具有改進的進給傳動機構的數控式鑽床，包括立柱、主軸、主電機，所述立柱下端固定在一底座上，上部設主軸箱，所述主軸箱上設方設有鑽床上罩殼和下罩殼，所述主電機設置在所述主軸箱後方，所述主電機輸出軸與所述主軸平行，上端伸入所述上罩殼內，其上設有主動皮帶輪盤，一從動皮帶輪盤安裝在一花鍵套上，所述花鍵套通過軸承豎直設置在所述主軸箱前部上方；一側面設有齒條的主軸套筒豎直且可滑動地設置在所述主軸箱前部所述花鍵套正下方；所述主軸通過軸承裝配在所述主軸套筒內，其上端與所述花鍵套內孔通過花鍵配合，下端從主軸箱下方伸出，可裝配鑽夾頭，所述主動皮帶輪盤與從動皮帶輪盤通過皮帶聯動。[0008]所述主軸箱一側設電控箱，內設控制器，另一側設電機箱，內設步進電機和與所述步進電機連接的減速變速器。其特徵在於，所述減速變速器包括一蝸輪蝸杆機構，一進給軸一端裝配在所述減速變速器的蝸輪軸孔內，另一端伸入所述主軸箱，其上對應所述軸套側面齒條的部位設有與所述齒條配合的進給齒輪；本實用新型的優點在於所述進給齒輪裝配或加工在進給軸上，進給軸直接裝配在所述減速變速器的蝸輪軸孔內，省略了減速變速器輸出軸的使用，與現有技術中通過孔鍵等配合結構或法蘭等連接件連接齒輪軸與減速變速器輸出軸的結構相比，可以避免在安裝與加工精度不足時齒輪軸與減速變速器輸出軸同軸度低，進而導致連接部位或連接件損耗高，運行噪音大等問題，可以有效保證進給齒輪與減速變速器的蝸輪同軸，具有設備運行平穩，損耗低和運行噪音小等優點。在本實用新型所述的鑽床中，所述進給齒輪可以是通過平鍵裝配在進給軸上的帶軸孔齒輪，也可以是在進給軸上直接加工而成的與進給軸一體成型的齒輪軸齒輪。所述從動皮帶輪盤與所述花鍵套可以一體成型，也可以採用分體設計，所述從動皮帶輪盤中心設有與所述花鍵套外徑配合的軸孔。本實用新型優選後者，一體成型的結構缺點在於，安裝花鍵套與主軸箱之間的軸承時，不方便各軸承施力。分體設計可以先後裝配花鍵套和從動皮帶輪盤，能有效解決這種問題，比較便於安裝。為了更進一步方便安裝和鎖緊，作為上述分體設計一種改進，所述花鍵套外周面為錐面，所述從動皮帶輪盤的軸孔為與所述錐面相配合的錐孔。作為本實用新型的一種改進，所述皮帶輪盤可以由多級帶輪構成，所主動皮帶輪盤的多級帶輪直徑尺寸由上至下逐級縮小，所從動皮帶輪盤的多級帶輪直徑尺寸由上至下逐級增大。作為本實用新型的進一步改進，所述皮帶輪盤外輪廓呈塔形，內部設有塔形半閉空腔。如此設計的皮帶輪盤有利於節省材料。

圖I為本實用新型的數控式鑽床側視整體結構示意圖；圖2為本實用新型的數控式鑽床前視整體結構示意圖；圖3為圖I中A-A向截面圖；圖4為圖2中B-B向截面圖。
具體實施方式
下面結合一個具體實施例對本實用新型的設備做進一步說明。參照圖I,該圖展示的是一種小型的數控式臺鑽,包括底座19,底座19上方大部分面積為工作檯面18。底座靠近後邊的位置固定一豎直的立柱16，所述立柱16中部設有用於支撐主軸箱的凸臺27，所述立柱16的上部從主軸箱26後部穿過。所述主軸箱26前部豎直設置主軸套筒8和主軸9，所述主軸套筒8可滑動設置，後側加工有齒條13，所述主軸9位於主軸套筒8內，兩者間設上下兩個軸承。所述主軸9下端裝配有鑽夾頭(未示出)。所述主軸箱26前部上方設有花鍵套裝配孔，所述花鍵套2下端通過軸承裝置在花鍵套裝配孔內。花鍵套2上端裝配具有多級帶輪的塔形從動皮帶輪盤I。所述主軸上端伸入所述花鍵套2的內孔，與之通過花鍵滑動配合。所述主軸箱26後側固定有主電機安裝座14，安裝座上固定主電機15，所述主電機15輸出軸7豎直朝上，上端裝配具有多級帶輪的倒立塔形主動皮帶輪盤5。所述主動皮帶輪盤與主電機輸出軸通過平鍵6固定。所述主軸箱26上方設臺鑽上罩殼3、下罩殼，所述上罩將由主動皮帶輪盤5、皮帶4、從動皮帶輪盤2組成的主傳動機構罩於內部。參照圖2、3、4，所述主軸箱左側設電控箱20，右側設電機箱24。所述電控箱20內部設置控制器，前面設操控面板21。所述電機箱24內設步進電機和與所述步進電機連接的減速變速器25，所述減速變速器包括一組蝸輪蝸杆機構，進給軸12右端裝配在所述減速變速器25的蝸輪軸孔內，左端由主軸箱26前部下部所述主軸套筒8後方伸入，所述進給軸12與主軸箱26之間通過兩個軸承裝配。所述減速變速器輸出軸12正對所述軸套後側齒條13的部位加工有與所述齒條嚙合的齒輪11。所述主軸箱26右側板對應所述主軸套筒8上部的位置固定設置一定位用感應開關23，所述主軸套筒8右側上端加工有用於定位凹槽22，所述軸套復位狀態下，所述凹槽22下端稜台正對所述定位用感應開關23的感應頭。一測速用感應開關10固定在所述主軸箱26頂壁上，上端感應頭對應所述從動皮帶輪盤I下面邊緣，所述從動皮帶輪盤I下面設兩個感應塊17。所述感應塊17在圓周上均勻分布，所述感應塊17到測速用感應開關10的感應頭的垂直距離小於感應開關的感應距離。應該理解到的是，上述實施例僅是對本實用新型做出的進一步說明，而非對本實用新型保護範圍的限定，基於本實用新型設計構思的各種其它具體可行方案，均應落入本實用新型保護範圍內。
權利要求1.一種具有改進的進給傳動機構的數控式鑽床，包括立柱、主軸、主電機，所述立柱下端固定在一底座上，上部設主軸箱，所述主軸箱上方設有鑽床上罩殼和下罩殼，所述主電機設置在所述主軸箱後方，所述主電機輸出軸與所述主軸平行，上端伸入所述上罩殼內，其上設有主動皮帶輪盤，一從動皮帶輪盤安裝在一花鍵套上，所述花鍵套通過軸承豎直設置在所述主軸箱前部上方；一側面設有齒條的主軸套筒豎直且可滑動地設置在所述主軸箱前部所述花鍵套正下方；所述主軸通過軸承裝配在所述主軸套筒內，其上端與所述花鍵套內孔通過花鍵配合，下端從主軸箱下方伸出，可裝配鑽夾頭；所述主動皮帶輪盤與從動皮帶輪盤通過皮帶聯動；所述主軸箱一側設電控箱，內設控制器，另一側設電機箱，內設步進電機和與所述步進電機連接的減速變速器； 其特徵在於，所述減速變速器包括一蝸輪蝸杆機構，一進給軸一端裝配在所述減速變速器的蝸輪軸孔內，另一端伸入所述主軸箱，其上對應所述軸套側面齒條的部位設有與所述齒條配合的進給齒輪。
2.根據權利要求I所述的具有改進的進給傳動機構的數控式鑽床，其特徵在於，所述進給齒輪是在所述進給軸上直接加工而成的與進給軸一體成型的齒輪軸齒輪。
3.根據權利要求I所述的具有改進的進給傳動機構的數控式鑽床，其特徵在於，所述從動皮帶輪盤與所述花鍵套分體設計，所述從動皮帶輪盤中心設有與所述花鍵套外徑配合的軸孔。
4.根據權利要求3所述的具有改進的進給傳動機構的數控式鑽床，其特徵在於，所述花鍵套外周面為錐面，所述從動皮帶輪盤的軸孔為與所述錐面相配合的錐孔。
5.根據權利要求I所述的具有改進的進給傳動機構的數控式鑽床，其特徵在於，所述皮帶輪盤由多級帶輪構成，所主動皮帶輪盤的多級帶輪直徑尺寸由上至下逐級縮小，所從動皮帶輪盤的多級帶輪直徑尺寸由上至下逐級增大。
6.根據權利要求5所述的具有改進的進給傳動機構的數控式鑽床，其特徵在於，所述皮帶輪盤外輪廓呈塔形，內部設有塔形半閉空腔。
專利摘要本實用新型屬於加工機械技術領域，公開了一種具有改進的進給傳動機構的數控式鑽床，包括主軸、主軸箱、主電機等，所述主軸箱通過立柱設置於一底座上，所述主軸設置在所述主軸箱前部，外套裝有主軸套筒。所述主軸套筒側面加工有齒條，一步進電機連接一減速變速器，所述減速變速器包括一蝸輪蝸杆機構，一進給軸一端裝配在所述減速變速器的蝸輪軸孔內，另一端伸入所述主軸箱，其上對應所述軸套側面齒條的部位設有與所述齒條配合的進給齒輪。本實用新型將進給齒輪直接設置在所述減速變速器輸出軸上，可以避免在安裝與加工精度不足時齒輪軸與減速變速器輸出軸同軸度低，進而導致連接部位或連接件損耗高，運行噪音大等問題，具有設備運行平穩，損耗低和運行噪音小等優點。
文檔編號B23B47/20GK202752646SQ201220147590
公開日2013年2月27日 申請日期2012年4月9日 優先權日2012年4月9日
發明者卜仲超, 李太升 申請人:杭州雙龍機械有限公司