专利名称：一种可自动进给的多轴数控钻床的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械技术领域，涉及一种钻床，特别是一种 可自动进给的多轴数控钻床。
背景技术：
钻床是用来对工件进行钻孔、攻丝等加工的一种机器。目前 钻床在机械领域中已得到广泛应用，但市场上的钻床多为单头单 轴的。虽然在实际应用中单钻头操作简便，但钻孔和攻丝时需频繁更换刀具，耗时费力，效率低下；其次在加工时每次只能钻或 攻单一的孔，孔距必须靠专用工装才能保证，不同孔距需要不同 的工装，不但效率低下，且生产成本也较高。针对上述的问题， 有人设计出了一种双头多轴多用机床，该机床钻孔后无需更换刀 具即可进行攻丝，且可同时钻或攻多个孔，不同的孔距只需调整 轴间的距离即可实现，此双头多轴机床结构简单紧凑、工作性能 安全可靠，提高了工作效率、降低了生产成本。但上述的双头多 轴机床在加上时操作人员只能通过手动完成进给，不能实现自动 进给，且双头机床在进给时需进行两次手动操作，操作人员劳动 强度大，操作费时费力，工作效率较低。发明内容本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供 一种设有多个主轴箱，加工过程中可以实现刀具自动进给， 一次 装夹即可自动完成多孔钻孔或攻丝操作且使用起来操作方便、工 作效率比较高的可自动进给的多轴数控钻床。本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现 一种可自动进给的多轴数控钻床，包括设置在钻床床身上的工作台以及固连 在床身上的若干根立柱，其特征在于，所述的每根立柱上均连接 有主轴箱，主轴箱处于工作台上部，所述的各个主轴箱内均设有 进给齿轮组，进给齿轮组的输入端与动力机构相连，进给齿轮组 的输出端与主轴部件相啮合。本实用新型可以设有两个或多个主轴箱，当设有两个不同功 用的主轴箱时，其中一个主轴箱可用来攻丝，另一个主轴箱可用 来钻孔。由于两个主轴箱设有各自的进给齿轮组、动力机构以及 主轴部件，所以两个主轴箱可以各自独立加工不同零件，也可以对 同一零件分别进行加工或者先后加工同一零件。另外两个主轴箱 由于各自内部的构造互相不影响，所以一个出现故障另一个仍然 可以继续工作，不会耽误时间，这样提高了工作效率以及整个系 统的稳定性。上述的可自动进给的多轴数控钻床中，所述的主轴部件包括 用于装夹刀具的主轴和套于主轴上的套筒，套筒周向固定于主轴 箱内且套筒的外侧沿其轴向设有若千齿牙，上述的进给齿轮组的 输出端与套筒上的齿牙相啮合。进给齿轮组通过齿轮啮合结构将动力传输到套筒上，使套筒 轴向移动，同时带动装有刀具的主轴轴向移动从而实现刀具的进少厶上述的可自动进给的多轴数控钻床中，所述的动力机构为驱 动主轴转动的驱动齿组，进给齿轮组的输入端与驱动齿轮组中的 其中一个齿轮相啮合。驱动齿组通过齿轮啮合结构将动力传输给 进给齿轮组，最终将动力传输给主轴。作为另一种情况，上述的可自动进给的多轴数控钻床中，所 述的动力机构为电机，进给齿轮组的输入端与电机的转轴相连接。 电机可以替代驱动齿组将动力传输给进给齿轮组。电机转轴的动 力传递给进给齿轮组，由于套筒与主轴相连接，通过进给齿轮组来控制套筒的轴向位置便可以调整主轴的进给量。上述的可自动进给的多轴数控钻床中，所述的工作台由导轨 和连接在导轨上的拖板组成，所述的拖板上连接有分度盘。分度 盘用来装夹工件及分度，拖板可以沿导轨移动来调整工件的位置， 拖板的移动和分度盘的转动是由PLC电路控制的。上述的可自动进给的多轴数控钻床中，所述进给齿轮组的输 出端为一根其中部固连有齿轮的进给轴，进给轴的外端穿出主轴 箱且在其上装有手轮，所述的进给轴上设有可与进给齿轮组中齿 轮相啮合或脱离的离合装置。当离合装置使进给轴上的齿轮与进 给轮齿组相啮合的状态时，进给轮齿组便可以将动力传输给进给轴；当离合装置使进给轴上的齿轮与进给轮齿组相脱离的状态时，转动手轮可以调整攻丝进给轴的进给量。上述的可自动进给的多轴数控钻床中，所述离合装置为离合 器和蜗轮，蜗轮套于进给轴上且可相对于进给轴转动，离合器的 内圈与进给轴固连，离合器的外圈与蜗轮固连。本离合器通过电 子设备驱动，当离合器的内圈与离合器的外圈相连接时，进给轴 与进给齿轮组保持相啮合的状态。当离合器的内圈与离合器的外 圈未连接时，可通过转动手轮控制进给轴转动，进而调整进给量。上述的可自动进给的多轴数控钻床中，所述的主轴箱有两个， 其中一个主轴箱为攻丝主轴箱且在其内设有攻丝进给齿轮组，另 一个主轴箱为钻孔主轴箱且在其内设有钻孔进给齿轮组。攻丝进 给齿轮组给用于攻丝的主轴部件传输动力，钻孔进给齿轮组用于 给钻孔的主轴部件传输动力。上述的可自动进给的多轴数控钻床中，所述的钻孔进给齿轮 组包括连接在钻孔主轴箱内的齿轮轴三和钻孔进给轴，齿轮轴三 连接有齿轮四，齿轮轴三的一端为传动蜗杆，齿轮四与上述的驱 动齿轮组相啮合，上述的离合装置设在钻孔进给轴上，且传动蜗 杆与离合装置中的蜗轮相啮合。驱动齿轮组动作过程中，动力可依次由齿轮四、齿轮轴三、 传动蜗杆、离合装置传递到钻孔进给轴上。钻孔进给轴转动过程 中就可带动主轴部件实现进给。当然，在这个过程中离合装置可切换手动或自动进给。上述的可自动进给的多轴数控钻床中，所述的攻丝进给齿轮 组包括连在攻丝主轴箱内的齿轮轴一、齿轮轴二和攻丝进给轴， 齿轮轴一上设有与驱动齿轮组相啮合的齿轮一，齿轮轴一的一端 为蜗杆，齿轮轴二的一端连接有传动蜗轮，齿轮轴二另一端设有 齿轮二，所述的传动蜗轮与上述的蜗杆相啮合，攻丝进给轴的一 端设有齿轮三，且齿轮三与上述的齿轮二相啮合。驱动齿轮组动 作过程中，动力可依次由齿轮一、传动轴一、蜗杆、传动蜗轮、 传动轴二、齿轮二、齿轮三传递至攻丝进给轴上。攻丝进给轴转 动过程中就可带动主轴部件实现进给。与现有技术相比，本实用新型的优点在于1、 每根立柱上均连接有主轴箱，主轴箱可以有不同功用，可 以分阶段的加工同一零件，也可以同时加工不同零件，灵活方便。2、 各主轴箱设有各自独立的进给齿轮组和动力机构，彼此之 间不互相干扰，提高了整个系统的稳定性。3、 钻孔、攻丝、分度等操作可以实现自动循环， 一次装夹工 件即可自动完成多个孔的钻孔或攻丝操作，大大提高了生产效率。
图1是本实用新型的立体示意图。 图2是本实用新型的主视图。图3是本实用新型中攻丝进给齿轮组的剖视示意图。图4是图3所示的攻丝进给齿轮组沿A-A方向的剖视图。图5是主轴箱同钻孔进给齿轮组的装配图。图6是图5所示的钻孔进给齿轮组的沿B-B方向的剖视图。图7是本实用新型中钻孔进给齿轮组的剖视示意图。 图中，1、工作台；2、立柱；3、钻孔主轴箱；4、攻丝主轴 箱；5、主轴部件；5a、主轴；5b、套筒；5bl、齿牙；6、驱动齿 轮组；7、电机；8、导轨；9、拖板；10、分度盘；11、手轮；12、 蜗轮；13、离合器；14、攻丝进给齿轮组；14a、齿轮轴一；14b、 齿轮轴二； 14c、攻丝进给轴；14d、齿轮一；14e、蜗杆；14f、传动蜗轮；14g、齿轮二； 14h、齿轮三；15、钻孔进给齿轮组； 15a、齿轮轴三；15b、钻孔进给轴；15c、齿轮四；15d、传动蜗杆。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型 的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。如图1、图2和图3所示，本自动进给的多轴数控钻床，包 括设置在钻床床身上的工作台1以及固连在床身上的两根立柱2， 其中一根立柱2上连接有钻孔主轴箱3，另一根立柱2上连接有 攻丝主轴箱4。钻孔主轴箱3内的主轴部件5可装夹钻头，并用 于钻孔，攻丝主轴内的主轴部件5可装夹丝锥，并用于攻丝。如图3、图5和图7所示，主轴部件5由套筒5b和主轴5a 组成，套筒5b通过轴承轴向固连在钻孔主轴箱3或攻丝主轴箱4 内，且套筒5b套在主轴5a上。套筒5b的外侧沿其轴向设有若干 齿牙5bl。钻孔主轴箱3内还设有用于驱动主轴部件5中主轴5a转动的 驱动齿轮组6及用于驱动套筒5b上下移动的钻孔进给齿轮组15。 钻孔进给齿轮组15的输入端与上述的驱动齿轮组6中的一个齿轮 相啮合，当然，也可将其输入端直接与电机7的转轴固连在一起。如图6和图7所示，钻孔进给齿轮组15包括连接在钻孔主轴 箱3内的齿轮轴三15a和钻孔进给轴15b，齿轮轴三15a连接有齿轮四15c，齿轮轴三15a的一端为传动蜗杆15d，齿轮四15c 与上述的驱动齿轮组6相啮合，钻孔进给轴15b的中部具有齿轮， 且该齿轮与上述的套筒5b的齿牙5bl相啮合。且在钻孔进给齿轮 组15中设有离合装置，离合装置蜗轮12和离合器13，蜗轮套于 进给轴上且可相对于进给轴转动，离合器13的内圈与钻孔进给轴 15b固连，离合器13的外圈与蜗轮固连。上述的传动蜗杆15d与 蜗轮12相啮合。本实施例中，钻孔进给轴15b的外端伸出钻孔主 轴箱3，且在其伸出处连接有手轮11。当然，为了使钻孔时具有多种转速，可另外再多设置齿轮轴 及齿轮。如图3所示，攻丝主轴箱4内设有用于驱动主轴部件5中主 轴5a转动的驱动齿轮组6及用于驱动套筒5b上下移动的攻丝进 给齿轮组14。攻丝进给齿轮组14的输入端与上述的驱动齿轮组6 中的一个齿轮相啮合，当然，也可将其输入端直接与电机7的转 轴固连在一起。如图4和图5所示，攻丝进给齿轮组14包括连在攻丝主轴箱 4内的齿轮轴一14a、齿轮轴二 14b和攻丝进给轴14c，齿轮轴一 14a上设有与驱动齿轮组6相啮合的齿轮一 14d，齿轮轴一 14a 的一端为蜗杆14e，齿轮轴二 14b的一端连接有传动蜗轮14f，齿 轮轴二 14b另一端设有齿轮二 14g，所述的传动蜗轮14f与上述 的蜗杆14e相啮合，攻丝进给轴14c的一端设有齿轮三14h，且 齿轮三14h与上述的齿轮二 Hg相啮合。攻丝进给轴14c的中部 具有齿轮，且该齿轮与上述套筒5b的齿牙5bl相啮合。本自动进给的多轴数控钻床在加工工件时，将工件装于工作 台1上，电机7带动驱动齿轮组6使主轴部件5中的主轴5a转动 的同时，通过钻孔进给齿轮组15可将动力依次由齿轮四15c、齿 轮轴三15a、传动蜗杆15d、离合装置传递到钻孔进给轴15b上。 由于钻孔进给轴15b上的齿轮与套筒5b上的齿牙5bl相啮合，钻孔进给轴15b转动过程中就可带动主轴部件5实现钻孔的进给。 当然，通过离合装置可使钻孔齿轮进给组带动或是不带动钻孔进给轴15b转动，当带动钻孔进给轴15b转动时就是自动进给，当 不带动钻孔进给轴15b转动时，操作者可通过手轮11实现手动进 给。钻孔工序完成后，将工件移至攻丝主轴箱4的下部，电机7 带动驱动齿轮组6使攻丝主轴箱4内的主轴部件5转动时，通过 攻丝进给齿轮组14可将动力依次由齿轮一 14d、传动轴一、蜗杆 14e、传动蜗轮14f、传动轴二、齿轮二 14g、齿轮三14h传递至 攻丝进给轴14c上。由于攻丝进给轴14c上的齿轮与套筒5b上的 齿牙5bl相啮合，攻丝进给轴14c转动过程中就可带动主轴部件 5实现攻丝的进给。另外，为了将工件装夹一次即可完成所有工序，在工作台1 上设有导轨8，在导轨8上连接有拖板9，拖板9上连接有分度盘 10。工件通过工装装于分度盘10上，由PLC电路控制分度盘10 的转动及拖板9的移动就可调整工件的位置。
权利要求1、一种可自动进给的多轴数控钻床，包括设置在钻床床身上的工作台(1)以及固连在床身上的若干根立柱(2)，其特征在于，所述的每根立柱(2)上均连接有主轴箱，主轴箱处于工作台(1)上部，所述的各个主轴箱内均设有进给齿轮组，进给齿轮组的输入端与动力机构相连，进给齿轮组的输出端与主轴部件(5)相啮合。
2、 根据权利要求1所述的可自动进给的多轴数控钻床，其特 征在于，所述的主轴部件(5)包括用于装夹刀具的主轴(5a)和套于 主轴(5a)上的套筒(5b)，套筒(5b)周向固定于主轴箱内且套筒(5b) 的外侧沿其轴向设有若干齿牙(5bl)，上述的进给齿轮组的输出端 与套筒(5b)上的齿牙(5bl)相啮合。
3、 根据权利要求2所述的可自动进给的多轴数控钻床，其特 征在于，所述的动力机构为驱动主轴(5a)转动的驱动齿轮组(6)， 进给齿轮组的输入端与驱动齿轮组(6)中的其中一个齿轮相啮合。
4、 根据权利要求2所述的可自动进给的多轴数控钻床，其特 征在于，所述的动力机构为电机(7)，进给齿轮组的输入端与电机(7) 的转轴相连接。
5、 根据权利要求1或2或3或4所述的可自动进给的多轴数 控钻床，其特征在于，所述的工作台(1)由导轨(8)和连接在导轨(8) 上的拖板(9)组成，所述的拖板(9)上连接有分度盘(10)。
6、 根据权利要求1或2或3或4所述的可自动进给的多轴数 控钻床，其特征在于，所述进给齿轮组的输出端为一根其中部固 连有齿轮的进给轴，进给轴的外端穿出主轴箱且在其上装有手轮 (11)，所述的进给轴上设有可与进给齿轮组中齿轮相啮合或脱离 的离合装置。
7、 根据权利要求6所述的可自动进给的多轴数控钻床，其特 征在于，所述离合装置为离合器(13)和蜗轮(12)，蜗轮(12)套于 进给轴上且可相对于进给轴转动，离合器(13)的内圈与进给轴固 连，离合器(13)的外圈与蜗轮(12)固连。
8、根据权利要求1或2或3或4所述的可自动进给的多轴数 控钻床，其特征在于，所述的主轴箱有两个，其中一个主轴箱为攻丝主轴箱(4)且在其内设有攻丝进给齿轮组(14)，另一个主轴箱 为钻孔主轴箱(3)且在其内设有钻孔进给齿轮组(15)。
9、根据权利要求8所述的可自动进给的多轴数控钻床，其 特征在于，所述的钻孔进给齿轮组(15)包括连接在钻孔主轴箱(3) 内的齿轮轴三(15a)和钻孔进给轴(15b)，齿轮轴三(15a)连接有齿 轮四(15c)，齿轮轴三(15a)的一端为传动蜗杆(15d)，齿轮四(15c) 与上述的驱动齿轮组(6)相啮合，上述的离合装置设在钻孔进给轴 (15b)上，且传动蜗杆(15d)与离合装置中的蜗轮(12)相啮合。
10、根据权利要求8所述的可自动进给的多轴数控钻床，其 特征在于，所述的攻丝进给齿轮组(14)包括连在攻丝主轴箱(4) 内的齿轮轴一(14a)、齿轮轴二(14b)和攻丝进给轴(14c)，齿轮轴 一(14a)上设有与驱动齿轮组(6)相啮合的齿轮一(14d)，齿轮轴一 (14a)的一端为蜗杆(14e)，齿轮轴二(14b)的一端连接有传动蜗轮 (14f)，齿轮轴二(14b)另一端设有齿轮二(14g)，所述的传动蜗轮 (14f)与上述的蜗杆(14e)相啮合，攻丝进给轴(14c)的一端设有齿 轮三(14h)，且齿轮三(14h)与上述的齿轮二(14g)相啮合。
专利摘要本实用新型提供了一种可自动进给的多轴数控钻床，属于机械技术领域。它解决了现有的数控钻床钻孔和攻丝时需频繁更换刀具，耗时费力，效率低下等技术问题。本可自动进给的多轴数控钻床，包括设置在钻床床身上的工作台以及固连在床身上的若干根立柱，每根立柱上均连接有主轴箱，主轴箱处于工作台上部，各个主轴箱内均设有进给齿轮组，进给齿轮组的输入端与动力机构相连，进给齿轮组的输出端与主轴部件相啮合。本实用新型设有多个主轴箱，加工过程中可以实现刀具自动进给，一次装夹既可自动完成多孔钻孔或攻丝操作且具有使用起来操作方便、系统稳定性好、工作效率高等优点。
文档编号B23B19/02GK201098743SQ200720114938
公开日2008年8月13日 申请日期2007年9月20日 优先权日2007年9月20日
发明者杨学良 申请人:浙江西菱台钻制造有限公司