一种道岔钢轨钻床的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种道岔钢轨钻床，本发明X轴导轨副包括X轴导轨和滑动设置在X轴导轨上的X轴滑板，每个X轴滑板上设置有Y轴导轨副，Y轴导轨副包括Y轴导轨和滑动设置在Y轴导轨上的Y轴滑台，每个Y轴滑台上设置有以W轴为旋转轴的旋转机构，每个旋转机构的转动部件上均设置有能在Z轴方向上滑动的动力头，X轴和Z轴在水平方向上，W轴和Y轴在竖直方向上。本发明一个动力头可以对曲面上的多个孔进行钻孔，满足道岔钢轨钻孔的需要，并且工作台的两侧均有动力头，使得可同时对道岔钢轨的两侧进行钻孔，工作一次装夹，能完成所有孔的加工，易于控制孔之间的位置精度。
【专利说明】一种道岔钢轨钻床
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械钻孔用钻床。
【背景技术】
[0002]在道岔钢轨的钻孔加工过程中，需要对工件进行钻孔等工序，由于工件结构的特殊性，以前都是通过人工划线的方式实现工件的钻孔加工，工件的定位精度不高，而且比较费时费力，工人的劳动强度很大，工件的加工周期长，成本高。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:提供一种能对道岔钢轨钻孔的道岔钢轨钻床。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明包括床身和设置在床身上的工作台，床身的两侧均设置有X轴导轨副，工作台位于两X轴导轨副之间，X轴导轨副包括X轴导轨和滑动设置在X轴导轨上的X轴滑板，每个X轴滑板上设置有Y轴导轨副，Y轴导轨副包括Y轴导轨和滑动设置在Y轴导轨上的Y轴滑台，每个Y轴滑台上设置有以W轴为旋转轴的旋转机构，每个旋转机构的转动部件上均设置有能在Z轴方向上滑动的动力头，X轴和Z轴在水平方向上，W轴和Y轴在竖直方向上。
[0005]为了便于驱动，所述的X轴导轨副连接有驱动X轴滑板在X轴导轨上滑动的X轴驱动机构，Y轴导轨副连接有驱动Y轴滑台在Y轴导轨上滑动的Y轴驱动机构，所述的旋转机构包括有驱动转动部件绕W轴旋转的W轴驱动机构，转动部件和动力头之间设置有驱动动力头在Z轴方向上滑动的Z轴驱动机构。
[0006]为了使转动部件绕W轴转动灵活，所述的旋转机构包括W轴电机减速机、齿轮和W轴滑板，W轴滑板为所述的转动部件，W轴电机减速机为所述的W轴驱动机构，W轴电机减速机固定在Y轴滑台上，齿轮设置在W轴电机减速机的输出轴上，W轴滑板上设有齿圈，齿轮位于齿圈中并与齿圈相哨合。
[0007]为了便于在转动部件转动到位后锁紧转动部件，所述的Y轴滑台上设有W轴支撑结构和W轴锁紧结构，W轴锁锁紧结构低于W轴支撑结构，W轴滑板压在W轴支撑结构上，W轴滑板上设有伸出时可卡在W轴锁紧结构上液压锁紧装置。
[0008]为了保护X轴导轨副，所述的床身上位于每个X轴导轨外设有防护罩，Y轴导轨副、旋转机构和动力头处于防护罩外。
[0009]为了便于驱动动力头在Z轴上运动，所述的Z轴驱动机构包括Z轴电机、丝杠丝母机构和Z轴滑板，Z轴电机固定在W轴滑板上，动力头固定在Z轴滑板上，Z轴电机通过丝杠丝母机构与Z轴滑板连接。
[0010]为了实现自动控制，所述的Y轴驱动机构包括Y轴电机和丝杠丝母机构，所述的X轴驱动机构包括X轴电机和齿轮齿条机构，Y轴滑台上设有控制电器柜，X轴电机、Y轴电机、Z轴电机、W轴电机和动力头均与控制电器柜连接。
[0011]为了便于控制旋转机构旋转，所述的Y轴滑台和W轴滑板之间设置有W轴滑板位置感应开关，W轴滑板位置感应开关与控制电器柜连接，Y轴滑台上设有W轴滑板限位块。
[0012]为了便于控制X轴滑板的运动，所述的床身和X轴滑板之间有设置有锁紧装置和X轴滑板位置感应开关，X轴滑板位置感应开关与控制电器柜连接。
[0013]为了便于控制Y轴滑台的运动，所述的X轴滑板和Y轴滑台之间有设置有锁紧装置和Y轴滑板位置感应开关，Y轴滑板位置感应开关与控制电器柜连接。
[0014]本发明的有益效果是:本发明动力头能在三个方向上作直线运动，还能在一个方向上作旋转运动，使得一个动力头可以对曲面上的多个孔进行钻孔，满足道岔钢轨钻孔的需要，并且工作台的两侧均有动力头，使得可同时对道岔钢轨的两侧进行钻孔，工作一次装夹，能完成所有孔的加工，易于控制孔之间的位置精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明主视结构示意图；
图2是本发明的右视结构示意放大图(局部剖视)；
图3是本发明的俯视结构示意图；
图4是本发明的动力头与床身的连接结构右视示意放大图；
图5是本发明的动力头与床身的连接结构俯视示意放大图；
图中:1、防护罩，2、T型槽工作台，3、X轴拖链，4、动力头，5、Y轴电机，6、防护栏，7、Z轴电机，8、Z轴滑板，9、Z轴拖链，10、Y轴滑台，11、床身，12、X轴导轨，13、X轴滑板，14、Y轴导轨，15、Y轴开关支架，16、Y轴开关感应块，17、Y轴丝杠副，18、Z轴丝杠副，19、齿圈，20、齿轮，21、W轴滑板，22、W轴电机减速机，23、X轴开关支架，24、X轴开关感应块，25、X轴硬限位块，26、冷却系统，27、W轴支撑板，28、W轴支撑锁紧板，29、操作台，30、控制电器柜，31、X轴锁紧支撑条，32、X轴液压锁紧装置，33、X轴铁屑防护板，34、X轴电机，35、W轴开关支架，36、液压锁紧装置，37、Z轴导轨，38、W轴滑板限位块。
[0016]【具体实施方式】:
如图1所示的一种道岔钢轨的辙叉钻床，包括床身11和设置在床身11上的工作台，为了便于装夹，工作台采用T型槽工作台2，通过一套夹具(图中未表示出，夹具布置在T型槽工作台2上侧，用于工件的装夹)可以实现不同规格的工件的装夹固定，便于工件的装夹。
[0017]床身11的两侧均设置有X轴导轨副，工作台位于两X轴导轨副之间，X轴导轨副包括X轴导轨12和滑动设置在X轴导轨12上的X轴滑板13，每个X轴滑板13上设置有Y轴导轨副，Y轴导轨副包括Y轴导轨14和滑动设置在Y轴导轨14上的Y轴滑台10，每个Y轴滑台10上设置有以W轴为旋转轴的旋转机构，每个旋转机构的转动部件上均设置有能在Z轴方向上滑动的动力头4，X轴和Z轴在水平方向上，W轴和Y轴在竖直方向上。
[0018]X轴导轨副连接有驱动X轴滑板13在X轴导轨12上滑动的X轴驱动机构，X轴驱动机构包括X轴电机34和齿轮齿条机构。床身11上位于每个X轴导轨12外设有防护罩1，Y轴导轨副、旋转机构和动力头4处于防护罩I外。床身11上设置有X轴锁紧支撑条31、X轴硬限位块25及X轴开关感应块24，X轴开关支架23设置在X轴滑板13上，且在X轴开关支架23上设置有电器开关，用以检测X轴滑板13的位置。X轴硬限位块25用于限制X轴滑板13位置，X轴滑板13上设置一套X轴液压锁紧装置32，可以松开和夹紧床身11上的X轴锁紧支撑条31，利于钻孔过程整体结构的稳定性；Τ型槽工作台2上沿X轴方向设置有X轴铁屑防护板33，以保护Y轴导轨副；设置在X轴开关支架23上的电器开关及X轴开关感应块24用以回零点和检测是否到达极限位置。
[0019]Y轴导轨副连接有驱动Y轴滑台10在Y轴导轨14上滑动的Y轴驱动机构，Y轴驱动机构包括Y轴电机5和Y轴丝杠副17，Y轴滑台10上设有控制电器柜30，控制电器柜30设置在操作台29上，操作台29通过一支架设置在Y轴滑台10上，更有利于设备整体动作的控制；为了操作者的安全在操作台29四周设置了防护栏6。
[0020]X轴滑板13上设有Y轴开关支架15，Y轴开关支架15上设有三个不同位置的感应开关，Y轴丝杠副17的丝母上设置有Y轴开关感应块16，用以检测Y轴滑台10的零点和上下两个极限位置。Y轴滑台10上设置一套冷却系统26，利于钻孔过程中钻头及工件的冷却。
[0021]旋转机构包括W轴电机减速机22、齿轮20和W轴滑板21，W轴滑板21为前述的转动部件。W轴电机减速机22固定在Y轴滑台10上，齿轮20设置在W轴电机减速机22的输出轴上，W轴滑板21上设有齿圈19，齿轮20位于齿圈19中并与齿圈19相啮合。Y轴滑台10上设有W轴支撑板27和W轴支撑锁紧板28，W轴支撑锁紧板28低于W轴支撑板27，W轴滑板21压在W轴支撑板27上，W轴滑板21上设有伸出时可卡在W轴支撑锁紧板28上液压锁紧装置36，液压锁紧装置36可以是活塞杆前端设有卡头的液压缸。Y轴滑台上设有W轴滑板限位块38，实现机械限位，从而能防止电子限位失效。
[0022]Y轴滑台10上设置有W轴开关支架35，在W轴开关支架35上设置有三个电器感应开关，W轴滑板21上设置有感应块，用以感应W轴滑板21是否旋转到位。
[0023]转动部件和动力头4之间设置有驱动动力头4在Z轴方向上滑动的Z轴驱动机构。Z轴驱动机构包括Z轴电机7、Z轴丝杠副18和Z轴滑板8，Z轴电机7固定在W轴滑板21上，动力头4固定在Z轴滑板8上，Z轴电机7通过Z轴丝杠副18与Z轴滑板8连接。W轴滑板21上设置有Z轴导轨37，Z轴滑板8滑动设置在Z轴导轨37上。
[0024]X轴驱动机构、Y轴驱动机构和Z轴驱动机构是目前机床上常用的驱动机构，采用常规的方式安装即可。
[0025]X轴电机34通过X轴拖链装置3与控制电器柜30连接，Z轴电机通过Z轴拖链9与控制电器柜30连接，Y轴电机、W轴电机和动力头均与控制电器柜30连接。各感应开关均与控制电器柜30连接。
[0026]工作过程:
1、初始状态，根据要加工的工件的规格编程并开机试车，实验机床的各个动作是否正常，即空运转一个行程；
2、用行车或其它工具把要加工的工件吊装置T型槽工作台2上，并用夹具把工件固定好;
3、按下启动按钮，开始对工件进行钻孔加工；
4、钻孔加工完成后，机床回零点；
5、拆卸夹具，并把工件吊走，把第二个要加工的工件吊装至T型槽工作台上；为第二个工件的加工做好准备，整个过程就是这样循环加工工件的。
【权利要求】
1.一种道岔钢轨钻床，其特征在于:包括床身和设置在床身上的工作台，床身的两侧均设置有X轴导轨副，工作台位于两X轴导轨副之间，X轴导轨副包括X轴导轨和滑动设置在X轴导轨上的X轴滑板，每个X轴滑板上设置有Y轴导轨副，Y轴导轨副包括Y轴导轨和滑动设置在Y轴导轨上的Y轴滑台，每个Y轴滑台上设置有以W轴为旋转轴的旋转机构，每个旋转机构的转动部件上均设置有能在Z轴方向上滑动的动力头，X轴和Z轴在水平方向上，W轴和Y轴在竖直方向上。
2.根据权利要求1所述的钻床，其特征在于:所述的X轴导轨副连接有驱动X轴滑板在X轴导轨上滑动的X轴驱动机构，Y轴导轨副连接有驱动Y轴滑台在Y轴导轨上滑动的Y轴驱动机构，所述的旋转机构包括有驱动转动部件绕W轴旋转的W轴驱动机构,转动部件和动力头之间设置有驱动动力头在Z轴方向上滑动的Z轴驱动机构。
3.根据权利要求2所述的钻床，其特征在于:所述的旋转机构包括W轴电机减速机、齿轮和W轴滑板，W轴滑板为所述的转动部件，W轴电机减速机为所述的W轴驱动机构，W轴电机减速机固定在Y轴滑台上，齿轮设置在W轴电机减速机的输出轴上，W轴滑板上设有齿圈，齿轮位于齿圈中并与齿圈相哨合。
4.根据权利要求3所述的钻床，其特征在于:所述的Y轴滑台上设有W轴支撑结构和W轴锁紧结构，W轴锁锁紧结构低于W轴支撑结构，W轴滑板压在W轴支撑结构上，W轴滑板上设有伸出时可卡在W轴锁紧结构上液压锁紧装置。
5.根据权利要求4所述的钻床，其特征在于:所述的床身上位于每个X轴导轨外设有防护罩，Y轴导轨副、旋转机构和动力头处于防护罩外。
6.根据权利要求3-5中任何一项所述的钻床，其特征在于:所述的Z轴驱动机构包括Z轴电机、丝杠丝母机构和Z轴滑板，Z轴电机固定在W轴滑板上，动力头固定在Z轴滑板上，Z轴电机通过丝杠丝母机构与Z轴滑板连接。
7.根据权利要求6所述的钻床，其特征在于:所述的Y轴驱动机构包括Y轴电机和丝杠丝母机构，所述的X轴驱动机构包括X轴电机和齿轮齿条机构，Y轴滑台上设有控制电器柜，X轴电机、Y轴电机、Z轴电机、W轴电机和动力头均与控制电器柜连接。
8.根据权利要求7所述的钻床，其特征在于:所述的Y轴滑台和W轴滑板之间设置有W轴滑板位置感应开关，W轴滑板位置感应开关与控制电器柜连接，Y轴滑台上设有W轴滑板限位块。
9.根据权利要求8所述的钻床，其特征在于:所述的床身和X轴滑板之间有设置有锁紧装置和X轴滑板位置感应开关，X轴滑板位置感应开关与控制电器柜连接。
10.根据权利要求9所述的钻床，其特征在于:所述的X轴滑板和Y轴滑台之间有设置有锁紧装置和Y轴滑板位置感应开关，Y轴滑板位置感应开关与控制电器柜连接。
【文档编号】B23B39/16GK104384560SQ201410710966
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】姜海斌, 常言忠, 张维贵, 刘仲湖 申请人:山东法因数控机械股份有限公司