专利名称：一种多轴双向加工数控钻孔机床的制作方法
技术领域：
本发明涉及机床，尤指适用于在环模上进行径向深孔加工的一种多轴双向加工数控钻孔机床。
背景技术：
在一些大型的被加工环形类工件上加工大量的等分孔是相当困难的。诸如被加工工件是一种环模，其外径为Φ 1000 Φ2000πιπι，高为2000mm，在该环模圆周上要均匀钻出钻孔深度为50mm的深小孔约I万个，加工材料为合金结构钢、碳钢等。现有技术中，加工上述工件没有专用的机床，只有用其它种类的机床进行，加工一个工件用时需要半个月，而且加工成的工件孔的分度精度及孔径精度不高，加工效率慢。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是克服现有技术在环模等大型环形类工件上加工很多分度孔时不能快速加工的不足，提供一种多轴双向加工数控钻孔机床。其完全能满足在环模等大型环形类工件上快速加工很多分度孔的需要。为此，本发明一种多轴双向加工数控钻孔机床采用下述技术方案
一种多轴双向加工数控钻孔机床，包括工件装夹单元及进给单元，以工件装夹单元为中心左右各设置一进给单元，该左右方向定为Z轴方向，上下方向为Y轴方向(本发明加工方式为水平卧式加工，加工出的孔为水平孔，将孔深所指的水平方向定为Z轴方向，本文件中，Z轴方向沿左右方向，上下方向即竖立方向则为Y轴方向);工件装夹单元为能装夹被加工工件的数控回转工作台，所述进给单元为支撑和能在水平及上下方向上控制主轴部件进给对被加工工件实施深孔加工 的系统，每一所述进给单元包括设置两套安装钻孔刀具的主轴部件，共安装四套主轴部件。对上述技术方案进行进一步阐述
所述进给单元包括底座、数控滑台、Z轴直线导轨、Z轴滚珠丝杆、立柱、Y轴直线导轨、Y轴滚珠丝杆、横梁、主轴拖板和所述主轴部件，Z轴直线导轨设置在底座上，数控滑台与Z轴滚珠丝杆配置，Z轴滚珠丝杆受其配装的伺服电机的驱动并带动数控滑台沿Z轴直线导轨滑移；在数控滑台上固装立柱，依着立柱设置Y轴直线导轨，横梁与Y轴滚珠丝杆配装，Y轴滚珠丝杆受其与之配装的伺服电机的驱动并带动横梁沿Y轴直线导轨上下滑移；主轴拖板设置在横梁上，每一所述进给单元中的一套所述主轴部件设置在所述主轴拖板上，另一套所述主轴部件固装设置在所述横梁上，所述主轴部件包括主轴箱体和主轴，主轴箱体上安装主轴，配置两套伺服主轴电机以驱动各自链接的所述主轴旋转。工件装夹单元包括座体、数控转台及数控转台伺服电机，数控转台安装在座体上，数控转台伺服电机与数控转台配装并驱动数控转台在座体上转动和分度，被加工工件夹装在数控转台上，数控转台能对被加工工件的圆周进行分度
在所述横梁上设置所述主轴之轴间距的手动调整装置，所述两主轴轴间距的调整范围在50_以内。钻孔刀具装夹在主轴内弹簧夹头内，并通过螺母锁紧。所述伺服主轴电机通过其上的齿形带轮带动主轴转动。所述主轴配设过载保护装置以实现过载保护功能，在加工过程中一旦出现材质不均、切屑堵塞、刀具磨损或损坏等异常现象时所述主轴功率能升高并自动报警，自动停止，能够有效地保护被加工工件和机床。设置电气控制系统，机床电气控制系统包括安装有电柜热交换器的独立电柜控制箱；设置操作控制台，操作控制台包括液晶显示器、CNC系统及操作中文显示界面，具备可编程零点控制功能，对数控转台、Z轴滚珠丝杆、Y轴滚珠丝杆、伺服主轴电机的运行实施数控系统控制。同现有技术相比，本发明的有益效果是
其一，能解决被加工工件为外径为Φ 1000 Φ 2000mm、高为2000mm的环模在其圆周上均匀分布径向深小孔约I万个的快速加工难题，只需要2天时间就能够加工完成，加工效率闻。其二，采用U钻刀具进行孔的加工方法，表面光洁度好。两主轴之间的轴间距可以调整(调整范围在50mm以内)，本发明可兼容进行(MOmm Φ 20mm的8倍径的孔加工。
图1为本发明主视图；
图2为本发明俯视 图3为本发明侧视图。图中1、工件装夹单元及进给单元；10、被加工工件；11、座体；12、数控转台；13、数控转台伺服电机；2、进给单元；20、底座；21、数控滑台；22、Z轴直线导轨；23、Z轴滚珠丝杆；24、立柱；25、Y轴直线导轨；26、Υ轴滚珠丝杆；27、横梁；28、主轴拖板；29、主轴；30、手动调整装置；31、钻孔刀具；32、冷却过滤系统；33、自动润滑系统；34、电柜控制箱；35、操作控制台。
具体实施例方式下面结合附图介绍本发明的具体实施方式
。如图1、图2及图3所示，一种多轴双向加工数控钻孔机床，该机床为水平卧式布置。包括工件装夹单元I及进给单元2，以工件装夹单元I为中心左右各设置一进给单元2 ;工件装夹单元I为能装夹被加工工件10的数控回转工作台，所述进给单元2为支撑和能在水平及上下方向上控制主轴部件进给对被加工工件10实施深孔加工的系统，每一所述进给单元2包括设置两套安装钻孔刀具的主轴部件，该两套主轴部件在位置上为上下平行设置，其中一套主轴部件在横梁27上做上下移动，另一套固定在横梁27上，共安装四套主轴部件。所述进给单元2包括底座20、数控滑台21、Z轴直线导轨22、Z轴滚珠丝杆23、立柱24、Y轴直线导轨25、Y轴滚珠丝杆26、横梁27、主轴拖板28和所述主轴部件，Z轴直线导轨22设置在底座20上，数控滑台21与Z轴滚珠丝杆23配置，Z轴滚珠丝杆23受其配装的伺服电机的驱动并带动数控滑台21沿Z轴直线导轨22滑移；在数控滑台21上固装立柱24，依着立柱24设置Y轴直线导轨25，横梁27与Y轴滚珠丝杆26配装，Y轴滚珠丝杆26受其与之配装的伺服电机的驱动并带动横梁27沿Y轴直线导轨25上下滑移；主轴拖板28设置在横梁27上，每一所述进给单元2中的一套所述主轴部件设置在所述主轴拖板上做上下移动，另一套所述主轴部件固装设置在所述横梁上，所述主轴部件包括主轴箱体和主轴29，主轴箱体上安装主轴29，配置两套伺服主轴电机以驱动各自链接的所述主轴29旋转。工件装夹单元I包括座体11、数控转台12及数控转台伺服电机13，数控转台12安装在座体11上，数控转台伺服电机13与数控转台12配装并驱动数控转台12在座体11上转动，被加工工件10夹装在数控转台12上，数控转台12能对被加工工件10的圆周进行分度。在所述横梁27上设置手动调整装置30，通过上下调整主轴托板28来调整所述主轴29之轴间距，所述两主轴轴间距的调整范围在50mm以内。钻孔刀具31装夹在主轴29内弹簧夹头内，并通过螺母锁紧。所述伺服主轴电机通过其上的齿形带轮带动主轴29转动。所述主轴29配设过载保护装置以实现过载保护功能，在加工过程中一旦出现材质不均、切屑堵塞、刀具磨损或损坏等异常现象时所述主轴功率能升高并自动报警，自动停止，能够有效地保护被加工工件和机床。设置电气控制系统，机床电气控制系统包括安装有电柜热交换器的独立电柜控制箱34 ;设置操作控制台35，操作控制台35包括液晶显示器、CNC系统及操作中文显示界面，具备可编程零点控制功能，对数控转台、Z轴滚珠丝杆、Y轴滚珠丝杆、伺服主轴电机的运行实施数控系统控制。底座20、座体11、立柱24、横梁27、数控滑台21、主轴拖板28等基础件均采用经二次定性处理的树脂砂铸造件，本发明的机床不会产生变形，有足够的静态、动态、热态刚度与精度，能大大提高机床稳定性和可靠性。机床稳定性、可靠能性能满足用户24小时不停机工作需求。本发明的机床在防护方面主要是防护主轴铁屑飞溅。本发明的机床在加工时通过安装在数控转台12上的定位凸盘对被加工工件件进行内孔定位，手动用压板把被加工工件10端面压紧，被加工工件圆周方向孔的分度是通过数控转台12的分度来完成的。被加工工件10的上下平行的两个水平径向深孔是由左右两边立柱24上的数控滑台21带动两个立柱及立柱上的主轴部件来完成的(两边共4个孔)。钻孔进给是由立柱进给来完成钻孔深度，被加工工件10的轴向移位(或轴向孔的定位)是由数控转台12来完成的。在被加工工件10的径向左右各布置一个带双动力头的数控滑台21及立柱24，被加工工件10每完成一次定位，径向对置的两个带双动力头的数控滑台21及立柱24同时对被加工工件10进行加工，一次可完成四个孔的加工(一边加工两个孔)，根据被加工环模工件的大小和行距可调整两动力头之间的间距，调整完以后用螺钉锁紧拖板，每加工完圆周上一组孔后数控滑台21后退，数控转台12旋转到下一个孔位，进行深孔加工，工件一周加工完成以后，立柱24上的横梁在数控系统控制下开始上下移动到需要加工孔位的位置，再轴向移位加工下一组孔，以此循环进行环模深孔加工。数控转台12的工作台面采用HT-300铸铁，粗加工好以后工作台表面经过淬火处理，提高了工作台表面的耐磨性和稳定性，再进行精加工。数控转台12台面上有梯形槽，梯形槽便于装夹被加工工件10的固定夹具。在加工被加工工件10时，把被加工工件10放在固定夹具上，人工用压板把被加工工件10固定在数控转台工作台面上。本发明还设置冷却过滤系统32，通过冷却液对对刀具冷却，并对冷却液实施回收过滤以循环利用。本发明的机床的润滑采用自动润滑系统33进行润滑，主要润滑直线导轨和丝杆。本发明的机床的防护采用局部防护，主要防护主轴29切削时铁屑飞溅出来处进行防护。以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所做的等效变化或修饰，均属于本发明权利要求范围内。
权利要求
1.一种多轴双向加工数控钻孔机床，包括工件装夹单元及进给单元，其特征在于以工件装夹单元为中心左右各设置一进给单元，该左右方向定为Z轴方向，上下方向为Y轴方向，工件装夹单元为能装夹被加工工件的数控回转工作台，所述进给单元为支撑和能在水平及上下方向上控制主轴部件进给对被加工工件实施孔加工的系统，每一所述进给单元包括设置两套安装刀具的主轴部件，共安装四套主轴部件。
2.根据权利要求1所述的一种多轴双向加工数控钻孔机床，其特征在于所述进给单元包括底座、数控滑台、Z轴直线导轨、Z轴滚珠丝杆、立柱、Y轴直线导轨、Y轴滚珠丝杆、横梁、主轴拖板和所述主轴部件，Z轴直线导轨设置在底座上，数控滑台与Z轴滚珠丝杆配置，Z轴滚珠丝杆受其配装的伺服电机的驱动并带动数控滑台沿Z轴直线导轨滑移；在数控滑台上固装立柱，依着立柱设置Y轴直线导轨，横梁与Y轴滚珠丝杆配装，Y轴滚珠丝杆受其与之配装的伺服电机的驱动并带动横梁沿Y轴直线导轨上下滑移；主轴拖板设置在横梁上，每一所述进给单元中的一套所述主轴部件设置在所述主轴拖板上，另一套所述主轴部件固装设置在所述横梁上，所述主轴部件包括主轴箱体和主轴，主轴箱体上安装主轴，配置两套伺服主轴电机以驱动各自链接的所述主轴旋转。
3.根据权利要求2所述的一种多轴双向加工数控钻孔机床，其特征在于工件装夹单元包括座体、数控转台及数控转台伺服电机，数控转台安装在座体上，数控转台伺服电机与数控转台配装并驱动数控转台在座体上转动和分度，被加工工件夹装在数控转台上，数控转台能对被加工工件的圆周进行分度。
4.根据权利要求3所述的一种多轴双向加工数控钻孔机床，其特征在于在所述横梁上设置调整两所述主轴之轴间距的手动调整装置，所述轴间距的调整范围在50mm以内。
5.根据权利要求3所述的一种多轴双向加工数控钻孔机床，其特征在于钻孔刀具装夹在主轴内弹簧夹头内，并通过螺母锁紧。
6.根据权利要求3所述的一种多轴双向加工数控钻孔机床，其特征在于所述伺服主轴电机通过其上的齿形带轮带动主轴转动。
7.根据权利要求3所述的一种多轴双向加工数控钻孔机床，其特征在于所述主轴配设过载保护装置以实现过载保护功能，在加工过程中一旦出现材质不均、切屑堵塞、刀具磨损或损坏等异常现象时所述主轴功率能升高并自动报警，自动停止，能够有效地保护被加工工件和机床。
8.根据权利要求3所述的一种多轴双向加工数控钻孔机床，其特征在于设置电气控制系统，机床电气控制系统包括安装有电柜热交换器的独立电柜控制箱；设置操作控制台，操作控制台包括液晶显示器、CNC系统及操作中文显示界面，具备可编程零点控制功能，对数控转台、Z轴滚珠丝杆、Y轴滚珠丝杆、伺服主轴电机的运行实施数控系统控制。
9.根据权利要求3所述的一种多轴双向加工数控钻孔机床，其特征在于还设置冷却过滤系统,通过冷却液对刀具进行冷却，并对冷却液进行回收过滤。
全文摘要
一种多轴双向加工数控钻孔机床，涉及机床。包括工件装夹单元及进给单元，以工件装夹单元为中心左右各设置一进给单元，工件装夹单元为能装夹被加工工件的数控回转工作台，所述进给单元为支撑和能在水平及上下方向上控制主轴部件进给对被加工工件实施孔加工的系统，每一所述进给单元包括设置两套安装钻孔刀具的主轴部件，共安装四套主轴部件。能解决被加工工件为外径为φ1000～φ2000mm、高为2000mm的环模在其圆周上均匀分布约1万个深度为50mm钻孔的快速加工难题，只需要2天时间就能够加工完成，加工效率及加工精度提高。
文档编号B23Q1/26GK103056412SQ201310033439
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者李耀稳 申请人:李耀稳