专利名称：相向双轴同心钻铣装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钻铣装置，特别是一种相向双轴同心钻铣装置，当配以四轴数控系统后，即成为数控四座标双轴深孔钻洗床。
各类玻璃酒瓶的消耗量是非常巨大的，据估计国内年均约消耗各类酒瓶叁拾亿只，相应消耗的瓶模约30万件。目前瓶模的型腔加工已在数控车床上得到较好的解决，但瓶模冷却孔的加工尚缺乏理想的加工机床。因为这种孔的特点是孔径小(Φ5～Φ8)、孔深长，其长径比大(约50∶1)、且孔数多(每件大约64个孔)，所以加工难度相当大。现有国内对瓶模冷却孔的加工还相当落后，约95％以上的工厂仍在使用摇臂钻床加工，采用钻模定位、手动或机动进刀钻孔，由于孔径小且深，排屑困难，操作时需要多次退刀排屑，加工完一半孔深后，又必须将工件倒转过来，用钻模重新找准定位，不仅效率低，劳动强度大，在一般情况下孔的偏斜度严重超差(＞0.5mm)，其结果导致加工出的模具精度差，冷却效果不好，最终影响了玻璃的成形质量，也影响了瓶模的使用寿命。当然，也有少数厂家采用经改装过的卧式双轴钻床来加工瓶模的冷却孔，但由于轴向间距必须随不同规格的模具调整，因而精度及效率仍很低；再者，为了实现不同轴距的变化，在结构上还采用了万向节及挠性传动轴，但传动效率低、刚性差，在高速转动下极易损坏。随着瓶模品种日益增多，消耗量日益增大，对模具的质量要求越来越高，因而对于瓶模冷却孔的加工成为一个急需解决的问题。
本实用新型的目的是要提供一种操作方便、省力、效率高、便于加工且加工精度高，在用作钻床时可实现深孔的加工，在用作铣削加工时，可以实现两个相背曲面、曲线的同时加工，且保持相背曲面、曲线间位置准确的相向双轴同心钻铣装置。
本实用新型的目的是这样来实现的，一种相向双轴同心钻铣装置，它包括底盘43、一对滑板座1、一对滑板10、一对丝杆螺母11、一对滑板传动机构、一对钻铣头12、一对刀具传动机构、一对刀具19、立柱22、升降台40、升降传动机构、工作台28、工作台传动机构，所述一对滑板座1固定在底盘43前部的左、右两侧，上端分别制有导轨9、丝杆腔58；所述一对滑板10分别置于一对滑板座1的导轨9上，两者为滑动连接；所述一对丝杆螺母11分别固定在一对滑板10的下方并位于一对滑板座1的丝杆腔58内；所述一对滑板传动机构分别固设在一对滑板座1的侧部，滑板传动机构通过各自的丝杆3与丝杆螺母11螺配；所述一对钻铣头12分别固定在一对滑板10的上方，其上安装有一对刀具传动机构；所述一对刀具传动机构的主轴16上分别相向地安装有一对刀具19；所述立柱22固定在底盘43的后部中间，在立柆22的前方具导轨23，中间为空腔，空腔内置有一平衡砣20；所述升降台40的后方具压板27、上端具升降台导轨31及丝杆腔29、下端固定有一丝杆螺母41，升降台40通过压板27可滑动地安装在立柱22的导轨23上，并由链条21实现与平衡砣20的连接；所述升降传动机构安装在底盘43上并位于一对滑板座1的中间，升降传动机构通过丝杆42实现与丝杆螺母41螺配；所述工作台28可滑动地安装在升降台40的升降台导轨31上，在工作台28的下方固定有一丝杆螺母30，丝杆螺母30位于丝杆腔29内；所述工作台传动机构安装在升降台40的一侧，工作台传动机构通过工作台丝杆33实现与丝杆螺母30的螺配。
本实用新型由于采用上述结构后，可实现深孔的加工，即用两个坐标轴相向进给来完成孔的钻铣进给运动，而另二个坐标可完成孔的平面定位，具有操作简便、定位准确、加工精度佳、省力、效率高的优点；同时，当用于铣削加工时，则相当于两台三坐标铣床，可以实现两个相背曲面、曲线的同时加工，且能保持两个相背曲面、曲线准确的位置关系。
以下结合附图对本实用新型作进一步的叙述。
图1为本实用新型的立体结构简图。
图2为本实用新型的平面结构简图。
本实用新型的底盘43可以为T形，T形底盘43的凸出部位上固设有一立柱座45，立柱座45用于固定立柱22，T形底盘43前部的左、右两侧各固设有滑板座底板2，一对滑板座底板2分别用于固定一对滑板座1，在一对滑板座底板2的中间、底盘43上还固设有一变速箱底座52，变速箱底座52用于固定升降传动机构的升降台变速箱49。
本实用新型的一对滑板座1的顶部分别具矩形导轨9、丝杆腔58，一对钻铣头12通过各自下部的滑板10与矩形导轨9的配合而实现与一对滑板座1的滑配，即一对钻铣头12通过一对滑板10可在一对滑板座1的上平面上作左、右横向滑移，在每一滑板10的下方中间均固定有一丝杆螺母11，丝杆螺母11用于与滑板传动机构的丝杆3螺配。
本实用新型的滑板传动机构有一对，分别对称地设在一对滑板座1的外侧。滑板传动机构包括伺服电机6、大、小同步带轮5、4、减速箱8、滚珠丝杆3，伺服电机6的输出轴上安装有小同步带轮4，小同步带轮4、大同步带轮5安装在减速箱8内，两者之间通过同步带连接，大同步带轮5上安装滚珠丝杆3，滚珠丝杆3通过轴承座7安装在滑板座1的丝杆腔58内，并与滑板10下方的丝杆螺母11螺配。在通常情况下，大、小同步带轮5、4选用齿形带轮同步带选用内齿皮带。
本实用新型的一对刀具19相向地置于一对钻铣头12上，其动力来源于一对刀具传动机构。一对刀具传动机构分别设在一对钻铣头12上。刀具传动机构包括电机17、皮带轮15、14、主轴16，电机17固定在钻铣头12上，电机17的输出轴上安装有皮带轮15，皮带轮15通过皮带与皮带轮14连接，皮带轮14上安装有主轴16的一端，主轴16的另一端在贯穿过钻铣头12的箱体后其输出端上安装刀具19。在皮带轮15、14的外面可设置防护罩，起安全保护的作用。同时为了便于安装及固定刀具19，可在主轴16的输出端头部先固设一三爪卡盘18，再在三爪卡盘18上安装刀具19。另外，主轴16上还设置有一对向心球轴承39及一对推力球轴承13。
本实用新型为了保证一对刀具19的定心，在一对滑板座1前端的导向架座51上分别安装导向架53，导向架53上开设有导向孔56，导向孔56内安装有可快速更换且与刀具19的主轴16同心的导向套57。在安装时导向架53插置于滑台55的滑槽内，滑台55固定在立板54上，立板54安装于导向架座51的上平面上。
本实用新型的立柱22位于T形底盘43的凸出部位即后部中间，且固定在立柱座45上。立柱22的前方具矩形导轨23，中间为空腔，空腔内置有一平衡砣20，升降台40通过其后方的压板27与矩形导轨23的配合而置于立柱22的前方，且可作上、下垂直滑动。同时，为了升降台40的重力平衡及使升降传动机构的滚珠丝杆42承受尽可能小的重力，有利于提高升降台40垂向运动的精度，由平衡砣20、链条21、链轮座26、链轮25、升降台40及丝杆42的支撑力组成重力平衡机构，其中链轮座26固定在立柱22的顶部，链轮25有若干，通过链轮轴24安装在链轮座26上，链条21的一端与平衡砣20固定，另一端在绕过链轮25后固定在升降台40上。
本实用新型在升降台40的上端具燕尾形升降台导轨31及丝杆腔29、下端固定有丝杆螺母41，丝杆螺母41用于与升降传动机构的滚珠丝杆42螺配。
本实用新型的升降传动机构包括伺服电机46、大、小同步带轮50、48、升降台变速箱49、滚珠丝杆42，伺服电机6的输出轴上安装有小同步带轮48，小同步带轮48、大同步带轮50安装在升降台变速箱49内，两者之间通过同步带连接，大同步带轮50上安装滚珠丝杆42，滚珠丝杆42通过轴承座47安装在升降台变速箱49上，并与丝杆螺母41螺配，升降台变速箱49固定在变速箱底座52上。在通常情况下，大、小同步带轮50、48选用齿形带轮，同步带选用内齿皮带。
本实用新型的工作台28通过其下方的燕尾形滑槽32可滑动地安装在升降台40的燕尾形升降台导轨31上，在工作台28的下方中间固定有一丝杆螺母30，丝杆螺母30位于丝杆腔29内。丝杆螺母30用于与工作台传动机构的工作台滚珠丝杆33螺配。
本实用新型的工作台传动机构包括伺服电机38、大、小同步带轮36、37、工作台变速箱35、工作台滚珠丝杆33，伺服电机38的输出轴上安装有小同步带轮37，小同步带轮37、大同步带轮36安装在工作台变速箱35内，两者之间通过同步带连接，大同步带轮36上安装工作台滚珠丝杆33，工作台滚珠丝杆33通过轴承座34安装在升降台40的丝杆腔29内，并与丝杆螺母30螺配。在通常情况下，大、小同步带轮36、37选用齿形带轮，同步带选用内齿皮带。
本实用新型是这样来工作的首先，将需钻深孔或需铣削的工件通过夹具固定于工作台28的台面上，然后伺服电机46工作，经小、大同步带轮48、50，带动滚珠丝杆42旋转，从而驱动升降台40作上、下垂向运动，当达到所需高度时，伺服电机46停止；接着，伺服电机38工作，经小、大同步带轮37、36，带动工作台滚珠丝杆33旋转，从而驱动工作台28作前、后水平纵向运动，当工件达到所需加工部位时，即加工部位对准刀具19时，伺服电机38停止工作；紧接着，一对伺服电机6同时开始工作，经各自的小、大同步带轮4、5，带动滚珠丝杆3旋转，从而驱动一对钻铣头12及其上的一对刀具19一起作由左、右两侧向内的水平横向运动，与此同时，电机17工作，经皮带轮15、14，带动主轴16旋转，使一对刀具19在旋转的同时作相向进给运动，从而可一次完成深孔的加工，且加工精度好，效率高。本实用新型当用于铣削加工时，可以实现两个相背曲面、曲线的同时加工。
本实用新型当配以数控系统时(如图2所示的控制柜44)，本装置的各传动机构的控制完全可以由计算机数字控制器来实现。
权利要求1.一种相向双轴同心钻铣装置，其特征在于它包括底盘(43)、一对滑板座(1)、一对滑板(10)、一对丝杆螺母(11)、一对滑板传动机构、一对钻铣头(12)、一对刀具传动机构、一对刀具(19)、立柱(22)、升降台(40)、升降传动机构、工作台(28)、工作台传动机构，所述一对滑板座(1)固定在底盘(43)前部的左、右两侧，上端分别制有导轨(9)、丝杆腔(58)；所述一对滑板(10)分别置于一对滑板座(1)的导轨(9)上，两者为滑动连接；所述一对丝杆螺母(11)分别固定在一对滑板(10)的下方并位于一对滑板座(1)的丝杆腔(58)内；所述一对滑板传动机构分别固设在一对滑板座(1)的侧部，滑板传动机构通过各自的丝杆(3)与丝杆螺母(11)螺配；所述一对钻铣头(12)分别固定在一对滑板(10)的上方，其上安装有一对刀具传动机构；所述一对刀具传动机构的主轴(16)上分别相向地安装有一对刀具(19)；所述立柱(22)固定在底盘(43)的后部中间，在立柱(22)的前方具导轨(23)，中间为空腔，空腔内置有一平衡砣(20)；所述升降台(40)的后方具压板(27)、上端具升降台导轨(31)及丝杆腔(29)、下端固定有一丝杆螺母(41)，升降台(40)通过压板(27)可滑动地安装在立柱(22)的导轨(23)上，并由链条(21)实现与平衡砣(20)的连接；所述升降传动机构安装在底盘(43)上并位于一对滑板座(1)的中间，升降传动机构通过丝杆(42)实现与丝杆螺母(41)螺配；所述工作台(28)可滑动地安装在升降台(40)的升降台导轨(31)上，在工作台(28)的下方固定有一丝杆螺母(30)，丝杆螺母(30)位于丝杆腔(29)内；所述工作台传动机构安装在升降台(40)的一侧，工作台传动机构通过工作台丝杆(33)实现与丝杆螺母(30)的螺配。
2.根据权利要求1所述的相向双轴同心钻铣装置，其特征在于滑板传动机构包括伺服电机(6)、大、小同步带轮(5)、(4)、减速箱(8)、丝杆(3)，伺服电机(6)的输出轴上安装有小同步带轮(4)，小同步带轮(4)、大同步带轮(5)安装在减速箱(8)内，两者之间通过同步带连接，大同步带轮(5)上安装丝杆(3)，丝杆(3)与滑板(10)下方的丝杆螺母(11)螺配。
3.根据权利要求1所述的相向双轴同心钻铣装置，其特征在于刀具传动机构包括电机(17)、皮带轮(15)、(14)、主轴(16)，电机(17)固定在钻铣头(12)上，电机(17)的输出轴上安装有皮带轮(15)，皮带轮(15)通过皮带与皮带轮(14)连接，皮带轮(14)上安装有主轴(16)的一端，主轴(16)的另一端在贯穿过钻铣头(12)的箱体后其输出端安装刀具(19)。
4.根据权利要求1所述的相向双轴同心钻铣装置，其特征在于在一时滑板座(1)的前端分别安装有导向架(53)，导向架(53)上开设有导向孔(56)，导向孔(56)内安装有可快速更换且与刀具(19)的主轴(16)同心的导向套(57)。
5.根据权利要求1所述的相向双轴同心钻铣装置，其特征在于升降台(40)的重力平衡机构包括平衡砣(20)、链条(21)、链轮座(26)、链轮(25)、升降台(40)及丝杆(42)的支撑力，其中链轮座(26)固定在立柱(22)的顶部，链轮(25)有若干，通过链轮轴(24)安装在链轮座(26)上，链条(21)的一端与平衡砣(20)固定，另一端在绕过链轮(25)后固定在升降台(40)上。
6.根据权利要求1所述的相向双轴同心钻铣装置，其特征在于升降传动机构包括伺服电机(46)、大、小同步带轮(50)、(48)、升降台变速箱(49)、丝杆(42)，伺服电机(46)的输出轴上安装有小同步带轮(48)，小同步带轮(48)、大同步带轮(50)安装在升降台变速箱(49)内，两者之间通过同步带连接，大同步带轮(50)上安装丝杆(42)，丝杆(42)与丝杆螺母(41)螺配。
7.根据权利要求1所述的相向双轴同心钻铣装置，其特征在于工作台传动机构包括伺服电机(38)、大、小同步带轮(36)、(37)、工作台变速箱(35)、工作台丝杆(33)，伺服电机(38)的输出轴上安装有小同步带轮(37)，小同步带轮(37)、大同步带轮(36)安装在工作台变速箱(35)内，两者之间通过同步带连接，大同步带轮(36)上安装工作台丝杆(33)，工作台滚珠丝杆(33)与丝杆螺母(30)螺配。
专利摘要一种相向双轴同心钻铣装置，它包括底盘、一对滑板座、一对滑板、一对丝杆螺母、一对滑板传动机构、一对钻铣头、一对刀具传动机构、一对刀具、立柱、升降台、升降传动机构、工作台、工作台传动机构。本实用新型具有操作方便、省力、效率高、便于加工且加工精度高，在用作钻床时可实现深孔的加工，在用作铣削加工时，可以实现两个相背曲面、曲线的同时加工，且保持相背曲面、曲线间位置准确的优点。
文档编号B23P15/24GK2574823SQ0225830
公开日2003年9月24日 申请日期2002年11月4日 优先权日2002年11月4日
发明者金永良, 卫美红, 张炳生, 赵卫华 申请人:常熟市中恒数控设备制造有限公司