專利名稱：多工位可調(diào)速數(shù)控鉆床的刀具裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控機(jī)床，具體涉及一種多工位可調(diào)速數(shù)控鉆床的刀具裝置。
背景技術(shù)：
鉆床在現(xiàn)代工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，一般可以分為普通鉆床和數(shù)控鉆床。普通鉆 床雖然操作簡單，但是由于人工操作的緣故，很難做到精確定位和高精度加工，同時(shí)生產(chǎn)效 率和生產(chǎn)質(zhì)量受到很大限制。數(shù)控鉆床應(yīng)用到現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，具有定位準(zhǔn)確、加工精度和效 率高等特點(diǎn)。目前的數(shù)控鉆床多數(shù)為單頭鉆床或者多頭單工位鉆床，很難實(shí)現(xiàn)同一零件在 一次裝夾下完成多步工序并且可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)零件同時(shí)加工各自的工序，這樣就很難做到多 步工序流水線化，無法很好的提高加工效率，精度上也很難滿足要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種多工位可調(diào)速數(shù)控鉆床的刀具裝置， 它可以同時(shí)加工多個(gè)零件，并且可以實(shí)現(xiàn)一次裝夾下連續(xù)加工不同工序。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型多工位可調(diào)速數(shù)控鉆床的刀具裝置的技術(shù)解決 方案為包括多個(gè)整體式刀具單元，每個(gè)整體式刀具單元分別連接進(jìn)給伺服電機(jī)，通過進(jìn) 給伺服電機(jī)控制整體式刀具單元中刀具的進(jìn)給；進(jìn)給伺服電機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)輸出端連 接，通過數(shù)控系統(tǒng)對(duì)進(jìn)給伺服電機(jī)的控制，能夠精確控制刀具的進(jìn)給量和進(jìn)給速度；每個(gè)整體式刀具單元設(shè)置有調(diào)速電機(jī)，通過調(diào)速電機(jī)控制刀具的轉(zhuǎn)速；調(diào)速電機(jī) 與數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)輸出端連接，通過數(shù)控系統(tǒng)對(duì)調(diào)速電機(jī)的控制，能夠控制刀具的旋轉(zhuǎn)速 度。所述整體式刀具單元還包括絲杠、滑塊、刀具夾具，所述進(jìn)給伺服電機(jī)的輸出軸連 接絲杠，滑塊活動(dòng)設(shè)置于絲杠上，滑塊能夠沿絲杠上下移動(dòng)；滑塊與所述調(diào)速電機(jī)固定連 接，調(diào)速電機(jī)與刀具夾具固定連接，刀具夾具裝夾有所述刀具。所述多個(gè)整體式刀具單元通過支撐架與刀具裝置固定平臺(tái)連接。所述刀具為鉆頭、擴(kuò)刀、鉸刀、鏜刀或磨刀中的一種或幾種。本實(shí)用新型可以達(dá)到的技術(shù)效果是本實(shí)用新型可以在同一時(shí)刻同時(shí)加工多個(gè)零件，并且通過回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)，完 成同一個(gè)孔或孔系的鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔或磨孔等工序的加工，以此可以做到多工位流 水線式零件加工，提高生產(chǎn)效率，減少用工數(shù)量。本實(shí)用新型的刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)由伺服電機(jī)控制，能夠提高加工精度。本實(shí)用新型能夠在一臺(tái)鉆床上完成幾個(gè)工序的加工，并且同時(shí)加工幾個(gè)零件，實(shí) 現(xiàn)高生產(chǎn)效率、高精度加工。[0014]本實(shí)用新型各個(gè)鉆頭之間相互獨(dú)立并且循環(huán)連續(xù)，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)工人在一個(gè)位置 按流水線的形式完成一個(gè)零件的多個(gè)孔加工工序任務(wù)，大大提高了生產(chǎn)效率，而且同一個(gè) 零件可以在一次裝夾下完成多個(gè)工序的加工，很好的控制了孔加工的定位誤差。本實(shí)用新型多刀具的組合安裝使機(jī)床整體結(jié)構(gòu)合理緊湊，大大節(jié)省了機(jī)床的占地 空間。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明
圖1是安裝有本實(shí)用新型的多工位可調(diào)速數(shù)控鉆床的示意圖；圖2是
圖1的主視剖面圖；圖3是
圖1的俯視剖面圖；圖4是本實(shí)用新型多工位可調(diào)速數(shù)控鉆床的刀具裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中附圖標(biāo)記說明1為機(jī)床床身，3為進(jìn)給伺服電機(jī)，5為絲杠，7為調(diào)速電機(jī)，9為刀具，11為調(diào)心滾子軸承，13為二號(hào)齒輪，15為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制伺服電機(jī)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型多工位可調(diào)速數(shù)控鉆床的刀具裝置，用于如
圖1、圖2、圖3所示的多工 位可調(diào)速數(shù)控鉆床。多工位可調(diào)速數(shù)控鉆床，包括豎直放置的機(jī)床床身1，機(jī)床床身1上設(shè)置有回轉(zhuǎn)工 作臺(tái)裝置和刀具裝置；刀具裝置設(shè)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)裝置的上方；如圖4所示，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)裝置包括回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制伺服電機(jī)15、一號(hào)齒輪14、二號(hào)齒 輪13、調(diào)心滾子軸承11、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10，回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制伺服電機(jī)15的輸出軸通過彈性圓柱 銷聯(lián)軸器與一號(hào)齒輪14聯(lián)接，帶動(dòng)一號(hào)齒輪14轉(zhuǎn)動(dòng)，一號(hào)齒輪14與二號(hào)齒輪13嚙合，二 號(hào)齒輪13通過彈性圓柱銷聯(lián)軸器與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10聯(lián)接，零件裝夾在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10上，實(shí) 現(xiàn)零件的回轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)10通過調(diào)心滾子軸承11與機(jī)床床身1活動(dòng)連接。如圖2所示，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10與機(jī)床床身1之間為平面接觸式連接，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10 及機(jī)床床身1的接觸面上分別設(shè)置有圓弧形凹槽，該圓弧形凹槽內(nèi)設(shè)置耐磨且強(qiáng)度高的滾 珠12，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10的轉(zhuǎn)動(dòng)和支撐。回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制伺服電機(jī)15與數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)輸出端連接，通過數(shù)控系統(tǒng)對(duì)回轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)控制伺服電機(jī)15的控制，能夠使回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10精確轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10設(shè)置有導(dǎo)電滑環(huán)設(shè)備，用于檢測回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，能夠有 效避免由于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10的轉(zhuǎn)動(dòng)所引起的電線纏繞問題。
2為刀具裝置固定平臺(tái)， 4為支撐架， 6為滑塊， 8為刀具夾具， 10為回轉(zhuǎn)工作臺(tái)， 12為滾珠， 14為一號(hào)齒輪，[0036]回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制伺服電機(jī)15通過導(dǎo)電滑環(huán)設(shè)備控制調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10的回轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)，通過獲取回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)的機(jī)床所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度信息，與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)角90度作比 較，并使回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制伺服電機(jī)15做出相應(yīng)的補(bǔ)償，使回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10每一次都能精確地轉(zhuǎn) 動(dòng)90度，保證待加工零件能正確固定在上方刀具9的加工要求位置。如圖5所示，刀具裝置包括刀具裝置固定平臺(tái)2、進(jìn)給伺服電機(jī)3、支撐架4、絲杠 5、滑塊6、調(diào)速電機(jī)7、刀具夾具8、刀具9，刀具裝置固定平臺(tái)2與機(jī)床床身1的頂蓋固定連 接，多個(gè)進(jìn)給伺服電機(jī)3設(shè)置于刀具裝置固定平臺(tái)2上；絲杠5、滑塊6、調(diào)速電機(jī)7、刀具夾 具8及刀具9作為一個(gè)整體式刀具單元，通過支撐架4與刀具裝置固定平臺(tái)2固定連接；每 個(gè)進(jìn)給伺服電機(jī)3連接一個(gè)整體式刀具單元；進(jìn)給伺服電機(jī)3的輸出軸連接絲杠5，進(jìn)給伺服電機(jī)3能夠帶動(dòng)絲杠5精確轉(zhuǎn)動(dòng)； 滑塊6活動(dòng)設(shè)置于絲杠5上，滑塊6能夠沿絲杠5上下移動(dòng)，通過絲杠5與滑塊6的配合能 夠?qū)崿F(xiàn)刀具9的上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；滑塊6與調(diào)速電機(jī)7固定連接，調(diào)速電機(jī)7能夠跟隨滑塊6 上下進(jìn)給，調(diào)速電機(jī)7與刀具夾具8固定連接，刀具夾具8裝夾有刀具9。多個(gè)刀具9相對(duì) 于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10圓周均布。刀具9可以是鉆頭、擴(kuò)刀、鉸刀、鏜刀或磨刀中的一種或幾種。如圖3所示，刀具裝置固定平臺(tái)2上設(shè)置四個(gè)進(jìn)給伺服電機(jī)3，配套四個(gè)整體式刀 具單元，對(duì)應(yīng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10上的四個(gè)工位。調(diào)速電機(jī)7與數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)輸出端連接，通過數(shù)控系統(tǒng)對(duì)調(diào)速電機(jī)7的控制，能 夠控制刀具9的旋轉(zhuǎn)速度。進(jìn)給伺服電機(jī)3與數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)輸出端連接，通過數(shù)控系統(tǒng)對(duì)進(jìn)給伺服電機(jī)3 的控制，能夠精確控制刀具9的進(jìn)給量和進(jìn)給速度。通過獲取刀具9進(jìn)給速度和進(jìn)給量的 實(shí)際值，輸入到伺服系統(tǒng)中進(jìn)行比較和反饋輸出，以做到刀具9進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的閉環(huán)或半閉環(huán) 控制，實(shí)現(xiàn)高精度加工。本實(shí)用新型的整體式刀具單元通過支撐架4固定于刀具裝置固定平臺(tái)2，能夠避 免刀具9和調(diào)速電機(jī)7引起的單邊作用力導(dǎo)致滑塊6傾斜與絲杠5中心軸不在一條線上， 同時(shí)利用滾動(dòng)軸承固定絲杠5，使絲杠5不會(huì)相對(duì)支撐架4在水平位置上移動(dòng)，保證整體式 刀具單元不偏移且處于豎直狀態(tài)。本實(shí)用新型的工作過程如下首先將一個(gè)待加工零件毛坯裝夾在一號(hào)工位，其余三個(gè)工位放空，啟動(dòng)一號(hào)工位 對(duì)應(yīng)的一號(hào)進(jìn)給伺服電機(jī)3，一號(hào)進(jìn)給伺服電機(jī)3帶動(dòng)一號(hào)絲杠5同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使一號(hào)滑塊 6向下移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)一號(hào)調(diào)速電機(jī)7和一號(hào)刀具9向下移動(dòng)，使一號(hào)刀具9在不轉(zhuǎn)動(dòng)的情 況下快速運(yùn)動(dòng)到距離零件加工面一定的高度；停止一號(hào)進(jìn)給伺服電機(jī)3，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的一號(hào)調(diào)速電機(jī)7，將調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)至要 求轉(zhuǎn)速；保持一號(hào)調(diào)速電機(jī)7的運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的一號(hào)進(jìn)給伺服電機(jī)3，控制一號(hào)進(jìn)給伺服 電機(jī)3的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間，以控制一號(hào)刀具9的進(jìn)給速度和進(jìn)給量；達(dá)到進(jìn)給量要求后，停 止一號(hào)進(jìn)給伺服電機(jī)3，并隨后停止一號(hào)調(diào)速電機(jī)7 ；退出一號(hào)刀具9，退出零件時(shí)的速度保持與進(jìn)給加工時(shí)的速度一致；反向啟動(dòng)一 號(hào)進(jìn)給伺服電機(jī)3，使一號(hào)刀具9快速上升到初始位置，待一號(hào)刀具9穩(wěn)定后，停止一號(hào)進(jìn)給 伺服電機(jī)3的運(yùn)轉(zhuǎn)，以上所述為一次零件加工步驟。[0048]當(dāng)以上所述的一號(hào)進(jìn)給伺服電機(jī)3停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，啟動(dòng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制伺服電機(jī)15， 如果加工順序是按逆時(shí)針排列，則回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制伺服電機(jī)15的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針，回轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)控制伺服電機(jī)15通過齒輪副13、14的傳動(dòng)，使回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第一個(gè)零件轉(zhuǎn) 動(dòng)到二號(hào)刀具9下方，以上所述為一次回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10的轉(zhuǎn)動(dòng)步驟。此時(shí)第一個(gè)零件位于二號(hào)刀具下方，第二個(gè)零件位于一號(hào)刀具下方，各自滿足所 需的加工工序，接著完成一次零件加工步驟，則實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)零件兩個(gè)工序的加工和第二 個(gè)零件一個(gè)工序的加工。按此順序加工過程，當(dāng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)10轉(zhuǎn)動(dòng)一圈之后，第一個(gè)零件轉(zhuǎn)回至一號(hào)刀具 下方，此時(shí)第一個(gè)零件已完成四個(gè)工序的加工，第二個(gè)零件完成前三個(gè)工序加工，第三個(gè)零 件完成前二個(gè)工序加工，第四個(gè)零件完成第一個(gè)工序加工。將加工完成的第一個(gè)零件取出， 將第五個(gè)待加工零件裝夾在一號(hào)刀具9下，繼續(xù)完成一個(gè)回轉(zhuǎn)步驟、一個(gè)加工步驟和一個(gè) 回轉(zhuǎn)步驟。以此類推，按照上述順序進(jìn)行加工步驟和回轉(zhuǎn)步驟，實(shí)現(xiàn)零件的多工序加工和流 水線化作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種多工位可調(diào)速數(shù)控鉆床的刀具裝置，其特征在于包括多個(gè)整體式刀具單元， 每個(gè)整體式刀具單元分別連接進(jìn)給伺服電機(jī)(3)，通過進(jìn)給伺服電機(jī)(3)控制整體式刀具 單元中刀具(9)的進(jìn)給；進(jìn)給伺服電機(jī)(3)與數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)輸出端連接，通過數(shù)控系統(tǒng)對(duì) 進(jìn)給伺服電機(jī)(3)的控制，能夠精確控制刀具(9)的進(jìn)給量和進(jìn)給速度；每個(gè)整體式刀具單元設(shè)置有調(diào)速電機(jī)(7)，通過調(diào)速電機(jī)(7)控制刀具(9)的轉(zhuǎn)速；調(diào) 速電機(jī)(7)與數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)輸出端連接，通過數(shù)控系統(tǒng)對(duì)調(diào)速電機(jī)(7)的控制，能夠控制 刀具(9)的旋轉(zhuǎn)速度；多個(gè)整體式刀具單元固定設(shè)置于刀具裝置固定平臺(tái)(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多工位可調(diào)速數(shù)控鉆床的刀具裝置，其特征在于所述整體 式刀具單元還包括絲杠(5)、滑塊(6)、刀具夾具(8)，所述進(jìn)給伺服電機(jī)(3)的輸出軸連接 絲杠(5)，滑塊(6)活動(dòng)設(shè)置于絲杠(5)上，滑塊(6)能夠沿絲杠(5)上下移動(dòng)；滑塊(6)與 所述調(diào)速電機(jī)(7)固定連接，調(diào)速電機(jī)(7)與刀具夾具(8)固定連接，刀具夾具(8)裝夾有 所述刀具(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多工位可調(diào)速數(shù)控鉆床的刀具裝置，其特征在于所述 多個(gè)整體式刀具單元通過支撐架(4)與刀具裝置固定平臺(tái)(2)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多工位可調(diào)速數(shù)控鉆床的刀具裝置，其特征在于所述 刀具(9)為鉆頭、擴(kuò)刀、鉸刀、鏜刀或磨刀中的一種或幾種。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多工位可調(diào)速數(shù)控鉆床的刀具裝置，包括多個(gè)整體式刀具單元，每個(gè)整體式刀具單元分別連接進(jìn)給伺服電機(jī)，通過進(jìn)給伺服電機(jī)控制整體式刀具單元中刀具的進(jìn)給，進(jìn)給伺服電機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)輸出端連接，通過數(shù)控系統(tǒng)對(duì)進(jìn)給伺服電機(jī)的控制，能夠精確控制刀具的進(jìn)給量和進(jìn)給速度；每個(gè)整體式刀具單元設(shè)置有調(diào)速電機(jī)，通過調(diào)速電機(jī)控制刀具的轉(zhuǎn)速；調(diào)速電機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)輸出端連接，通過數(shù)控系統(tǒng)對(duì)調(diào)速電機(jī)的控制，能夠控制刀具的旋轉(zhuǎn)速度。本實(shí)用新型各個(gè)鉆頭之間相互獨(dú)立并且循環(huán)連續(xù)，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)工人在一個(gè)位置按流水線的形式完成一個(gè)零件的多個(gè)孔加工工序任務(wù)，大大提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B23Q5/22GK201848569SQ201020593860
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者林哲然 申請(qǐng)人:林穎