專利名稱：數(shù)控鉆床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種加工機(jī)械，特別是一種數(shù)控鉆床。
背景技術(shù)：
目前的數(shù)控鉆床多為多軸數(shù)控鉆床，普通的龍門數(shù)控鉆床有x、y軸進(jìn)行平面鉆孔位置的控制，z軸進(jìn)行垂直進(jìn)刀的控制，需用三臺伺服電機(jī)和一臺主軸電機(jī)，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。某些零件的加工，比如廣泛用于冶金行業(yè)的振動篩的懸臂篩網(wǎng)上的橫梁加工，只要求在一條或兩條直線上鉆多孔，如果采用現(xiàn)有的數(shù)控鉆床加工，將造成設(shè)備能力的極大浪費和加工成本的提高。因此，目前象振動篩懸臂篩網(wǎng)橫梁的加工以及其他只需在直線上鉆多孔的工件仍然采用普通臺鉆進(jìn)行手工加工，其加工效率低，精度差，勞動強(qiáng)度大。
實用新型內(nèi)容為了克服普通多軸數(shù)控鉆床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，不利于在只需在一條或數(shù)條直線上鉆多孔的工件加工中推廣的不足，本實用新型提供一種數(shù)控鉆床，只需一臺伺服電機(jī)和主軸電機(jī)為動力，輸入孔距并使用對應(yīng)的鉆頭，就能快速、高精度地在一條直線上鉆出所需孔距和孔徑的孔。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是主電機(jī)輸出軸的一端通過齒輪嚙合帶動齒輪螺母副旋轉(zhuǎn)，齒輪螺母副內(nèi)與絲桿配合、外套有電機(jī)座，并用螺母限制電機(jī)座和齒輪螺母副的軸向位移，齒輪螺母副可在電機(jī)座內(nèi)旋轉(zhuǎn)，電機(jī)座另一端套在光桿上，電機(jī)座可在光桿上移動。齒輪螺母副帶動電機(jī)座及主電機(jī)、夾頭、鉆頭，在光桿的導(dǎo)向作用下，作垂直于工件的直線運動，主電機(jī)輸出軸的另一端通過夾頭帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)。
光桿和絲桿的一端均固定在下連接扳上，光桿用螺母鎖緊，光桿和絲桿的另一端用上連接板連接并用螺母固定，上連接板上有可調(diào)位置的開關(guān)座，開關(guān)座上安裝有上限位開關(guān)和主電機(jī)開關(guān)。
工件壓緊在工作臺面上，在工件的直線上鉆多孔，其孔在直線方向的定位，是將孔的位置數(shù)據(jù)輸入控制器、伺服驅(qū)動器來控制伺服電機(jī)，帶動絲杠旋轉(zhuǎn)，與絲杠配合的螺母副帶動固定在一起的下連接板、光桿、絲桿、以及套在絲桿上的齒輪螺母副、電機(jī)座、主電機(jī)、夾頭、鉆頭在沿工件方向的直線導(dǎo)軌上作直線運動，控制伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度即可控制鉆頭在直線上的位置。
當(dāng)主電機(jī)正傳時，鉆頭向下運動，并正向旋轉(zhuǎn)，完成鉆孔任務(wù)；當(dāng)主電機(jī)反傳時，鉆頭反向旋轉(zhuǎn)，向上運動，使鉆頭退出工件。
當(dāng)伺服電機(jī)找到鉆孔位置而停止時，主電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，鉆頭向下運動。當(dāng)鉆孔完成時，齒輪螺母副碰到下限位開關(guān)后，主電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，鉆頭向上運動，齒輪螺母副碰到上限位開關(guān)后伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動，鉆頭沿工件移動，直到下一鉆孔位置，伺服電機(jī)停轉(zhuǎn)，開始新的一輪循環(huán)，直到直線上的孔鉆完為止。
主電機(jī)的夾頭端裝有轉(zhuǎn)速傳感器，當(dāng)鉆頭被工件卡住停鉆時，轉(zhuǎn)速傳感器檢測到失速信號，一方面使主電機(jī)反轉(zhuǎn)，鉆頭上升退出工件，另一方面使上限位開關(guān)開路，并啟動主電機(jī)開關(guān)，當(dāng)主電機(jī)上行到上限位時上限位開關(guān)不起作用，伺服電機(jī)不動作，主電機(jī)開關(guān)使主電機(jī)停止，此時可進(jìn)行鉆頭的修復(fù)工作，修復(fù)完成后，可安復(fù)位開關(guān)，使系統(tǒng)恢復(fù)正常。上限位開關(guān)位置可以調(diào)整，以便適應(yīng)不同厚度的工件。主電機(jī)可變頻調(diào)速，以適應(yīng)不同的切削力和鉆孔速度。
工作臺面、直線導(dǎo)軌和伺服電機(jī)的底座固定在機(jī)架上。
調(diào)整工件壓緊位置，可鉆出另一條中心線上的孔。
本實用新型的有益效果是1.簡化了數(shù)控鉆床的結(jié)構(gòu)，降低了成本，便于在直線上鉆多孔的工件加工中推廣應(yīng)用；2.自動化程度高，在一條水平直線上鉆多孔過程中不需要工人干預(yù)；3.效率高，可根據(jù)被鉆孔材料厚度，調(diào)整鉆孔行程，轉(zhuǎn)速和上下移動速度可調(diào)；4.適應(yīng)性廣，可在不同的角鋼、扁鋼等型材上可鉆一條或多條水平直線上的多孔；5.重復(fù)定位精度高。


附圖是本實用新型單軸數(shù)控鉆床機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖圖中1.直線導(dǎo)軌、2.滑塊、3.下連接板、4.伺服電機(jī)、5.絲杠、6.螺母副、7.螺母1、8.光桿、9.螺母2、10.電機(jī)座、11.絲桿，12.齒輪螺母副、13.上連接板、14.螺母3、15.螺母4、16.開關(guān)座、17.上限位開關(guān)、18.主電機(jī)開關(guān)、19.齒輪、20.主電機(jī)、21.轉(zhuǎn)速傳感器、22.夾頭、23.鉆頭、24.工件、25.工作臺面、26.下限位開關(guān)、27.機(jī)架具體實施方式
圖中主電機(jī)(20)輸出軸的一端通過齒輪(19)帶動齒輪螺母副(12)旋轉(zhuǎn)，齒輪螺母副(12)內(nèi)與絲桿(11)配合、外套有電機(jī)座(10)，并用螺母2(9)限制電機(jī)座(10)和齒輪螺母副(12)的軸向位移，齒輪螺母副(12)可在電機(jī)座內(nèi)旋轉(zhuǎn)，電機(jī)座(10)另一端套在光桿(8)上，電機(jī)座(10)可在光桿(8)上移動。齒輪螺母副(12)帶動電機(jī)座(10)及主電機(jī)(20)、夾頭(22)、鉆頭(23)，在光桿(8)的導(dǎo)向作用下，作垂直于工件(24)的直線運動，主電機(jī)(20)輸出軸的另一端通過夾頭(22)帶動鉆頭(23)旋轉(zhuǎn)。
光桿(8)和絲桿(11)的一端均固定在下連接板(3)上，光桿(8)用螺母1(7)鎖緊，光桿(8)和絲桿(11)的另一端用上連接板連接并用螺母(14)和螺母(15)固定，上連接板(13)上有可調(diào)位置的開關(guān)座(16)，開關(guān)座(16)上安裝有限位開關(guān)(17)和主開關(guān)(18)。
工件(24)壓緊在工作臺面(25)上，在工件(24)的直線上鉆多孔，其孔在直線方向的定位，是將孔的位置數(shù)據(jù)輸入控制器、伺服驅(qū)動器來控制伺服電機(jī)(4)，帶動絲杠(5)旋轉(zhuǎn)，與絲杠(5)配合的螺母副(6)帶動固定在一起的下連接板(3)、光桿(8)、絲桿(11)、以及套在絲桿(11)上的齒輪螺母副(12)、電機(jī)座(10)、主電機(jī)(20)、夾頭(22)、鉆頭(23)在沿工件方向的直線導(dǎo)軌(1)上作直線運動。控制伺服電機(jī)(4)的旋轉(zhuǎn)角度即可控制鉆頭(23)在直線上的位置。
當(dāng)主電機(jī)(20)正傳時，鉆頭(23)向下運動，并正向旋轉(zhuǎn)，完成鉆孔任務(wù)；當(dāng)主電機(jī)(20)反傳時，鉆頭(23)反向旋轉(zhuǎn)，向上運動，使鉆頭退出工件。
當(dāng)伺服電機(jī)(4)找到鉆孔位置而停止時，主電機(jī)(20)正向旋轉(zhuǎn)，鉆頭(23)向下運動。當(dāng)鉆孔完成時，齒輪螺母副(12)碰到下限位開關(guān)(26)后，主電機(jī)(20)反向旋轉(zhuǎn)，鉆頭向上運動，齒輪螺母副(12)碰到上限位開關(guān)(17)后伺服電機(jī)(4)轉(zhuǎn)動，鉆頭(23)沿工件(24)移動，直到下一鉆孔位置，伺服電機(jī)(4)停轉(zhuǎn)，開始新的一輪循環(huán)，直到直線上的孔鉆完為止。
主電機(jī)(20)的夾頭端裝有轉(zhuǎn)速傳感器(21)，當(dāng)鉆頭(23)被工件(24)卡住停鉆時，轉(zhuǎn)速傳感器(21)檢測到失速信號，一方面使主電機(jī)(20)反轉(zhuǎn)，鉆頭上升退出工件，另一方面使上限位開關(guān)(17)開路，并啟動主電機(jī)開關(guān)(18)，當(dāng)主電機(jī)(20)上行到上限位時上限位開關(guān)(17)不起作用，伺服電機(jī)(4)不動作，主電機(jī)開關(guān)(18)使主電機(jī)(20)停止，此時可進(jìn)行鉆頭(23)的修復(fù)工作，修復(fù)完成后，可安復(fù)位開關(guān)，使系統(tǒng)恢復(fù)正常。上限位開關(guān)(17)和主電機(jī)開關(guān)(18)安裝在開關(guān)坐(16)上，開關(guān)坐(16)上安裝在上連接板(13)上，開關(guān)坐(16)上下位置可以調(diào)整，以便適應(yīng)不同厚度的工件。主電機(jī)可變頻調(diào)速，以適應(yīng)不同的切削力和鉆孔速度。
工作臺面(25)、直線導(dǎo)軌(1)和伺服電機(jī)(4)的底座固定在機(jī)架(27)上。
調(diào)整工件壓緊位置，可鉆出另一條中心線上的孔。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控鉆床，主要由直線導(dǎo)軌、滑塊、下連接板、伺服電機(jī)、絲杠、螺母副、光桿、機(jī)座、絲桿，齒輪螺母副、上連接板、上限位開關(guān)、主電機(jī)開關(guān)、齒輪、主電機(jī)、轉(zhuǎn)速傳感器、夾頭、鉆頭、下限位開關(guān)組成，其特征是主電機(jī)輸出軸的一端通過齒輪與齒輪螺母副嚙合，齒輪螺母副內(nèi)與絲桿配合、外套有電機(jī)座，電機(jī)座另一端套在光桿上，主電機(jī)輸出軸的另一端安裝有夾頭和鉆頭，夾頭上安裝有轉(zhuǎn)速傳感器，光桿和絲杠固定在上連接板和下連接板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控鉆床，其特征是上述伺服電機(jī)由孔的位置數(shù)據(jù)和上限位開關(guān)、啟動開關(guān)、復(fù)位開關(guān)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控鉆床，其特征是上述主電機(jī)由下限位開關(guān)、轉(zhuǎn)速傳感器、主電機(jī)開關(guān)、啟動開關(guān)、復(fù)位開關(guān)控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控鉆床，其特征是上述上限位開關(guān)、主電機(jī)開關(guān)由轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)換。
專利摘要一種涉及加工機(jī)械，特別是一種數(shù)控鉆床。它是將主電機(jī)輸出軸的一端通過齒輪嚙合帶動齒輪螺母副旋轉(zhuǎn)，并帶動電機(jī)座及主電機(jī)、夾頭、鉆頭，在光桿的導(dǎo)向作用下，作垂直于工件的運動，主電機(jī)輸出軸的另一端通過夾頭帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)。主電機(jī)正傳，鉆頭向下完成鉆孔任務(wù)，主電機(jī)反傳，鉆頭向上退出工件。將直線上孔的位置數(shù)據(jù)輸入控制器、伺服驅(qū)動器來控制伺服電機(jī)，控制伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度即可控制鉆頭在直線上的位置。夾頭上有轉(zhuǎn)速傳感器，鉆孔中，卡鉆頭時可退出鉆頭。主電機(jī)可變頻調(diào)速，以適應(yīng)不同的切削力和鉆孔速度。本實用新型簡化了數(shù)控鉆床的結(jié)構(gòu)，降低了成本，便于在直線上鉆多孔的工件加工中推廣應(yīng)用。
文檔編號B23B49/00GK2915331SQ200620082030
公開日2007年6月27日 申請日期2006年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月21日
發(fā)明者賀啟宇 申請人:賀啟宇