专利名称：一种多轴钻床的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械技术领域，涉及一种多轴钻床。
背景技术：
钻床是具有广泛用途的通用性机床，可对零件进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面和攻 螺纹等加工。在钻床上配有工艺装备时，还可以进行镗孔，在钻床上配万能工作台还能进行 分割钻孔、扩孔、铰孔。一般的钻床主要有一个钻轴，主轴带动钻轴转动，钻轴带动钻头在工件上钻孔。要 钻多个孔时，每次都需要重新调整钻头的位置，再依次钻孔。面对很多孔的工件批量加工 时，单轴钻床的工作效率比较低，生产成本较高。针对这种情况，部分厂家研发出一种多轴 钻床，具有多个钻头，可以一次性加工多个孔，加工比较规则分布的多孔工件具有很高的生
产效率。但现阶段的多轴钻床的钻头的进刀和退刀主要依靠滚珠丝杠系统来驱动，滚珠丝 杠系统虽然技术比较成熟，但该系统对于钻头和工件之间的工作压力无法调节，是一种刚 性传动系统。这样当钻头和工件之间的工作压力过大时，容易导致钻头崩掉，使钻头的工作 寿命大大降低，因此设计一种工作压力可调的多轴钻床具有重要的意义。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种钻头移动平稳、 钻头和工件之间的工作压力可调的多轴钻床。本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现一种多轴钻床，包括床身，在床身 上设有主轴箱和电机，所述的电机固定于主轴箱上且电机的转轴与所述的主轴箱的输入轴 相联接，在主轴箱上还设有工作头，所述的主轴箱的输出轴与工作头相联接，所述的工作头 上具有若干个平行设置的钻头，其特征在于，所述的床身上设有滑轨，所述的主轴箱放置于 所述的滑轨上并且两者为滑动连接，所述的床身和主轴箱之间还设有能够使主轴箱在滑轨 上滑动的液压机构。本多轴钻床的工作原理如下主轴箱上的电机带动主轴箱的输入轴转动，输入轴 带动输出轴转动，输出轴带动多个钻头同步转动。通过控制液压机构在不同的工作状态下 可以使主轴箱在滑轨上前进或后退，液压机构是一个具有一定弹性的传动系统，当其推动 钻头顶靠在工件上时，可以通过自身的弹性系统略微的调整钻头的位置，改变钻头和工件 之间的工作压力。使用者还可以通过调整液压机构的液体压力来进一步间接调整上述的钻 头的工作压力，使钻头的工作压力不至于太大而崩掉刃口，有效的延长了钻头的工作寿命。在上述的一种多轴钻床中，所述的液压机构包括固设在床身上的液压缸，所述的 液压缸的活塞杆端部固连在主轴箱的箱壁上。通过液压缸的活塞杆的伸缩来改变主轴箱和 床身的相对位置。在上述的一种多轴钻床中，所述的滑轨上还设有行程开关，所述的行程开关能够控制液压缸的工作行程。行程开关是一种电子感应设备，包括发射器和接收器，将两者分别 布置在主轴箱和滑轨上就可以感知主轴箱是否滑动到了相应的位置。在上述的一种多轴钻床中，所述的工作头还包括能够将输出轴的动力传递至钻头 的传动机构。传动机构的目的在于将输出轴的转矩传递至多个钻头上。在上述的一种多轴钻床中，所述的传动机构包括设置在钻头和主轴箱之间的钻体，所述的钻体固定在主轴箱的箱壁上，所述的钻体上开设有若干个通孔，所述的钻头分别 穿设在通孔内并能够自转，所述的钻体朝向主轴箱的端面上设有能够自转的行星齿轮，所 述的行星齿轮中的主动齿轮与输出轴轴向相连，所述的行星齿轮中的若干个从动齿轮依次 分布在主动齿轮周围并与主动齿轮啮合，所述的从动齿轮分别与钻头的尾部轴向连接。钻体主要起着固定和支撑的作用，输出轴带动主动齿轮转动，主动齿轮带动几个 与其啮合的从动齿轮转动，从动齿轮带动各自固连的钻头转动，调整主动齿轮和从动齿轮 之间的传动比可以对钻头的转速进行变速。在上述的一种多轴钻床中，所述的钻头在钻体上呈以主动齿轮的中心为圆心的圆 周方向均勻分布。均勻分布是工件中的多个孔最常见的一种分布方式，比较容易加工，相应 的钻头也要均勻分布。在上述的一种多轴钻床中，所述的主轴箱内设有连接输出轴和输入轴的变速箱， 所述的变速箱能够改变输出轴的转速。一般与电机直接相连的输入轴的转速是很高的，与 钻头所需要的转速差距比较大，需要通过变速箱把输入轴的转速降下来，当然在一些特殊 的情况下也需要钻头的转速比电机的转速快，这时就需要通过变速箱的变速功能将钻头的 转速加快。在上述的一种多轴钻床中，所述的床身上的工作头有两个，呈对置分布，每个工作 头分别和一个主轴箱相连。每个工作头独立工作，两个工作头就能够同时对工件的两侧的 多个孔进行加工。在上述的一种多轴钻床中，所述的两个工作头之间设有能够固定工件的夹紧机 构，所述的夹紧机构包括分别固设在床身上的底座和夹紧液压缸，所述的夹紧液压缸能够 将工件压紧在底座上。工件在钻孔的过程中需要被固定在床身上，防止工件受力后滑动而 影响钻孔的精确性。与现有技术相比，本多轴钻床钻头移动平稳、可以调整钻头和工件之间的工作压 力，钻头的使用寿命更长，能够同时对工件的双侧的多个孔进行加工，工作效率高；采用液 压缸控制工作头进退，能够实现工作头的无极快进和快退，提高生产效率。
图1是本多轴钻床的正视装配图。图2是图1中A-A的剖视图。图3是钻体和行星齿轮的装配正视图。图中，1、床身；la、滑轨；2、主轴箱；2a、变速箱；2b、输入轴；2c、输出轴；3、电机； 4、工作头；4a、钻头；5、液压机构；5a、液压缸；5b、活塞杆；6、行程开关；7、传动机构；7a、钻 体；7b、主动齿轮；7c、从动齿轮；8、夹紧机构；8a、底座；Sb、夹紧液压缸；9、支座。
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所示，多轴钻床包括床身1，在床身1上设有主轴箱2和电机3，电机3固定 于主轴箱2上且电机3的转轴与主轴箱2的输入轴2b相联接，在主轴箱2上还设有工作头 4，主轴箱2的输出轴2c与工作头4相联接，工作头4上具有若干个平行设置的钻头4a，本 实施例中钻头4a的个数为六个，但作为另一种情况也可以是其他合适的个数。床身1上设 有滑轨la，主轴箱2放置于滑轨Ia上并且两者为滑动连接，床身1和主轴箱2之间还设有 能够使主轴箱2在滑轨Ia上滑动的液压机构5。主轴箱2内设有连接输出轴2c和输入轴2b的变速箱2a，变速箱2a能够改变输出 轴2c的转速。一般与电机3直接相连的输入轴2b的转速是很高的，与钻头4a所需要的转 速差距比较大，需要通过变速箱2a把输入轴2b的转速降下来，当然在一些特殊的情况下也 需要钻头4a的转速比电机3的转速快，这时就需要通过变速箱2a的变速功能将钻头4a的 转速加快。本实施例中床身1上的工作头4有两个，呈对置分布，每个工作头4分别和一个主 轴箱2相连，并分别有一套驱动工作头4工作的独立的动力系统，两个动力系统通过一个总 控制系统来控制和调节。每个工作头4独立工作，两个工作头4就能够同时对工件的两侧 的多个孔进行加工。两个工作头4之间设有能够固定工件的夹紧机构8，夹紧机构8包括 分别固设在床身1上的底座8a和夹紧液压缸8b，夹紧液压缸8b能够将工件压紧在底座8a 上。工件在钻孔的过程中需要被固定在床身1上，防止工件受力后滑动而影响钻孔的精确 性。但作为另一种方案床身1上的工作头4也可以只有一个，也可以有更多个。具体来讲，液压机构5包括固设在床身1上的液压缸5a，液压缸5a的活塞杆5b端 部固连在主轴箱2的箱壁上，通过液压缸5a的活塞杆5b的伸缩来改变主轴箱2和床身1的 相对位置。作为另一种方案液压缸5a的缸体也可以固定在主轴箱2上，而将活塞杆5b端 部固定在床身1上。在本实施例中液压机构5中的液体为专业的液压油，但作为另一种情 况也可以是水或其他的流体介质。滑轨Ia上还设有行程开关6，行程开关6能够控制液压缸5a的工作行程。行程开关6是一种电子感应设备，包括发射器和接收器，将两者分别布置在主轴箱2和滑轨Ia上 就可以感知主轴箱2是否滑动到了相应的位置。当主轴箱2到达目标区域后行程开关6可 以发信号给总控制系统来关闭动力油路。如图2所示，工作头4还包括能够将输出轴2c的动力传递至钻头4a的传动机构 7。传动机构7的目的在于将输出轴2c的转矩传递至多个钻头4a上。传动机构7包括设 置在钻头4a和主轴箱2之间的钻体7a，本实施例中钻体7a呈圆柱形，但作为另一种方案也 可以是矩形。钻体7a上开设有若干个通孔，呈以钻体7a的中心为圆心的圆周方向均勻分 布。本实施例中通孔的个数为六个，但作为另一种情况也可以是其他合适的个数。如图3所示，钻体7a朝向主轴箱2的端面上设有能够自转的行星齿轮，行星齿轮 中的主动齿轮7b与输出轴2c轴向相连，行星齿轮中的若干个从动齿轮7c依次分布在主动 齿轮7b周围并与主动齿轮7b啮合，从动齿轮7c分别与钻头4a的尾部轴向连接。钻体7a主要起着固定和支撑的作用，输出轴2c带动主动齿轮7b转动，主动齿轮7b带动几个与其啮合的从动齿轮7c转动，从动齿轮7c带动各自固连的钻头4a转动，调整主动齿轮7b和从 动齿轮7c之间的传动比可以对钻头4a的转速进行变速。钻头4a分别穿设在通孔内并能够 自转，钻头4a在钻体7a上呈以主动齿轮7b的中心为圆心的圆周方向均勻分布。均勻分布 是工件中的多个孔最常见的一种分布方式，比较容易加工，相应的钻头4a也要均勻分布。钻体7a通过一个支座9固定在主轴箱2的箱壁上，这样使用一段时间后可以通过 更换支座9来调整钻体7a的位置度。支座9用螺钉锁定在主轴箱2的箱壁上。本多轴钻床的工作原理如下主轴箱2上的电机3带动主轴箱2的输入轴2b转 动，输入轴2b带动输出轴2c转动，输出轴2c带动多个钻头4a同步转动。通过控制液压缸 5a中活塞杆5b的工作状态下可以使主轴箱2在滑轨Ia上前进或后退，液压机构5是一个 具有一定弹性的传动系统，当其推动钻头4a顶靠在工件上时，可以通过自身的弹性系统略 微的调整钻头4a的位置，改变钻头4a和工件之间的工作压力。使用者还可以通过调整液 压机构5的液体压力来进一步间接调整上述的钻头4a的工作压力，使钻头4a的工作压力 不至于太大而崩掉刃口，有效的延长了钻头4a的工作寿命。本多轴钻体7a能够同时对工 件的双侧的多个孔进行加工，工作效率比较高。采用液压机构5控制工作头4进退，能够实现工作头4的无极快进和快退，提高生 产效率。只要加大液压机构5的进油量就可以实现加快工作头4的移动速度，在钻头4a略 微离开工件后就可以对工作头4的移动速度加快，实现工作头4的快进和快退，而且这种快 进和快退是无极变速的，只要客观条件允许，可以不断的加大进油量使快进和快退的速度 更快。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所 属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似 的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求一种多轴钻床，包括床身(1)，在床身(1)上设有主轴箱(2)和电机(3)，所述的电机(3)固定于主轴箱(2)上且电机(3)的转轴与所述的主轴箱(2)的输入轴(2b)相联接，在主轴箱(2)上还设有工作头(4)，所述的主轴箱(2)的输出轴(2c)与工作头(4)相联接，所述的工作头(4)上具有若干个平行设置的钻头(4a)，其特征在于，所述的床身(1)上设有滑轨(1a)，所述的主轴箱(2)放置于所述的滑轨(1a)上并且两者为滑动连接，所述的床身(1)和主轴箱(2)之间还设有能够使主轴箱(2)在滑轨(1a)上滑动的液压机构(5)。
2.根据权利要求1所述的一种多轴钻床，其特征在于，所述的液压机构(5)包括固设在 床身(1)上的液压缸(5a)，所述的液压缸(5a)的活塞杆(5b)端部固连在主轴箱(2)的箱 壁上。
3.根据权利要求2所述的一种多轴钻床，其特征在于，所述的滑轨(Ia)上还设有行程 开关(6)，所述的行程开关(6)能够控制液压缸(5a)的工作行程。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种多轴钻床，其特征在于，所述的工作头(4)还包 括能够将输出轴(2c)的动力传递至钻头(4a)的传动机构(7)。
5.根据权利要求4所述的一种多轴钻床，其特征在于，所述的传动机构(7)包括设置在 钻头(4a)和主轴箱(2)之间的钻体(7a)，所述的钻体(7a)固定在主轴箱(2)的箱壁上，所 述的钻体(7a)上开设有若干个通孔，所述的钻头(4a)分别穿设在通孔内并能够自转，所述 的钻体(7a)朝向主轴箱(2)的端面上设有能够自转的行星齿轮，所述的行星齿轮中的主动 齿轮(7b)与输出轴(2c)轴向相连，所述的行星齿轮中的若干个从动齿轮(7c)依次分布在 主动齿轮(7b)周围并与主动齿轮(7b)啮合，所述的从动齿轮(7c)分别与钻头(4a)的尾 部轴向连接。
6.根据权利要求5所述的一种多轴钻床，其特征在于，所述的钻头(4a)在钻体(7a)上 呈以主动齿轮(7b)的中心为圆心的圆周方向均勻分布。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种多轴钻床，其特征在于，所述的主轴箱(2)内 设有连接输出轴(2c)和输入轴(2b)的变速箱(2a)，所述的变速箱(2a)能够改变输出轴 (2c)的转速。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种多轴钻床，其特征在于，所述的床身(1)上的工 作头(4)有两个，呈对置分布，每个工作头(4)分别和一个主轴箱(2)相连。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种多轴钻床，其特征在于，所述的两个工作头(4) 之间设有能够固定工件的夹紧机构(8)，所述的夹紧机构(8)包括分别固设在床身(1)上的 底座(8a)和夹紧液压缸(8b)，所述的夹紧液压缸(8b)能够将工件压紧在底座(8a)上。
专利摘要本实用新型提供了一种多轴钻床，属于机械技术领域。它解决了现有多轴钻床存在的钻头工作压力过大、钻头工作寿命短等技术问题。本多轴钻床，包括床身，在床身上设有主轴箱和电机，电机固定于主轴箱上且电机的转轴与主轴箱的输入轴相联接，在主轴箱上还设有工作头，主轴箱的输出轴与工作头相联接，工作头上具有若干个平行设置的钻头，床身上设有滑轨，主轴箱放置于滑轨上并且两者为滑动连接，床身和主轴箱之间还设有能够使主轴箱在滑轨上滑动的液压机构。本多轴钻床钻头移动平稳、可以调整钻头和工件之间的工作压力，钻头的使用寿命更长，工作效率高。
文档编号B23B39/16GK201586768SQ20092031222
公开日2010年9月22日 申请日期2009年10月11日 优先权日2009年10月11日
发明者谢国兵 申请人:谢国兵