專(zhuān)利名稱(chēng)：極坐標(biāo)式數(shù)控鉆削加工機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種極坐標(biāo)式數(shù)控鉆削材料加工機(jī)床，主要用于金屬材料鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、锪孔、攻絲等加工。
現(xiàn)有的鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、锪孔、攻絲加工功能的數(shù)控機(jī)床，均采用龍門(mén)框架或立式框架等結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的機(jī)床制造難度大，成本高，尤其在使用過(guò)程中加工范圍有限，裝夾工件不方便，靈活性差，加工精度差，生產(chǎn)效率較低。
本實(shí)用新型的目的是提供一種的結(jié)構(gòu)新穎、制造簡(jiǎn)單、成本低的極坐標(biāo)式數(shù)控鉆削加機(jī)床，它能克服上述機(jī)床的缺欠，在操作中裝夾工件方便，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)扇面范圍內(nèi)的加工，加工范圍大，適用性廣，靈活可靠，有效地提高加工效率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種極坐標(biāo)式數(shù)控鉆削加工機(jī)床，工作原理以極點(diǎn)為中心，變化極角實(shí)現(xiàn)扇面加工，它由底座、立柱、橫臂、主軸箱組成，立柱固定在底座上，橫臂夾緊在立柱上，主軸箱夾緊在橫臂上，立柱下端的回轉(zhuǎn)體內(nèi)設(shè)置超千倍無(wú)間隙減速裝置，伺服電機(jī)通過(guò)齒輪嚙合與主蝸桿相連，主蝸桿通過(guò)錐齒輪與輔助蝸桿連接，兩蝸桿同時(shí)與外柱上的蝸輪嚙合。
本實(shí)用新型通過(guò)數(shù)控裝置，可控制搖臂在前35至后90范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)，其主軸箱可在搖臂上1100毫米范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)直線座標(biāo)和在扇面工作范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)極座標(biāo)數(shù)控，機(jī)床性能完善，操縱方便，加工范圍大，精度高，布局勻稱(chēng)，外形美觀，便于維修，是用戶理想的三座標(biāo)數(shù)控?fù)u臂鉆床，本機(jī)床適用于加工多孔系，孔距精度較高的管、板類(lèi)零件，可省支鉆模板或開(kāi)件劃線等工裝或工序，提高效率，降低成本，保證質(zhì)量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，特別是加工完成的工件有良好的互換性，便于生產(chǎn)管理，方便裝配。本機(jī)床具有如下特點(diǎn)機(jī)床采用了搖鉆的結(jié)構(gòu)框架為懸臂式，橫臂可回轉(zhuǎn)，可上下移動(dòng)，靈活可靠；外柱回轉(zhuǎn)，搖臂上下移動(dòng)，主軸條移動(dòng)均具有夾緊裝置，機(jī)床的夾緊機(jī)構(gòu)可靠，夾緊力大，夾緊、松開(kāi)時(shí)間短，采用夾緊保證了機(jī)床的剛度消除了振動(dòng)均具有夾緊裝置提高了加工精度；搖臂回轉(zhuǎn)采用伺服電機(jī)通過(guò)齒輪兩級(jí)降速帶動(dòng)主蝸桿，主蝸桿能過(guò)錐齒輪帶動(dòng)輔助蝸桿，兩蝸桿同時(shí)帶動(dòng)固定在外柱上的蝸輪，從而帶動(dòng)外柱及搖臂回轉(zhuǎn)；回轉(zhuǎn)精度的控制方式是在內(nèi)外柱上端安裝了90000PPr的高精度圓光柵直接檢測(cè)回轉(zhuǎn)精度，構(gòu)成了回轉(zhuǎn)閉環(huán)系統(tǒng)，保證了回轉(zhuǎn)精度；主軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)采用了伺服電機(jī)經(jīng)齒輪降速帶動(dòng)蝸桿軸，蝸桿軸帶動(dòng)蝸輪，蝸輪軸上齒輪帶動(dòng)主軸套移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了主軸進(jìn)給；液壓泵通過(guò)了搖鉆的液壓泵，液壓系統(tǒng)為獨(dú)立系統(tǒng)，冷卻通用了Z3050×16的冷卻系統(tǒng)；控制系統(tǒng)采用了法國(guó)施耐德電氣公司的NUM1040M系統(tǒng)；系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了將極座標(biāo)轉(zhuǎn)化直角座標(biāo)的程序，使整個(gè)操作按直角座標(biāo)操作，保證了操作方便。


圖1為本實(shí)用新型運(yùn)動(dòng)原理圖。
圖2為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本實(shí)用新型多點(diǎn)定位夾壓裝配圖。
圖4為本實(shí)用新型超千倍無(wú)間隙減速裝置示意圖。
圖5為本實(shí)用新型回轉(zhuǎn)軸的高分辯率直接位置檢測(cè)原理示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說(shuō)明一種極坐標(biāo)式數(shù)控鉆削加工機(jī)床，由底座1、內(nèi)柱2、外柱3、橫臂4、主軸箱5組成，內(nèi)柱2固定在底座1上，橫臂4夾緊在外柱3上，主軸箱5夾緊在橫臂4上，內(nèi)柱2下端的回轉(zhuǎn)體內(nèi)設(shè)置超千倍無(wú)間隙減速裝置，伺服電機(jī)8通過(guò)齒輪嚙合與主蝸桿10相連，主蝸桿10通過(guò)錐齒輪11與輔助蝸桿12連接，兩蝸桿同時(shí)與外柱3上的蝸輪9嚙合。多點(diǎn)定位夾緊裝置設(shè)置在內(nèi)柱2下端回轉(zhuǎn)體內(nèi)下端，它包括6個(gè)在同一高度上的油缸4環(huán)繞在內(nèi)柱2底部，圓光柵13安裝在內(nèi)外柱上端。
內(nèi)柱3固定在底座1上，外柱3靠軸承在內(nèi)柱2上轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)成原理中的極點(diǎn)，橫臂4套在外柱2上，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)外柱2轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)原理中的極角，在機(jī)床中稱(chēng)為C軸，主軸箱5在橫臂4上運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成U軸，主軸6在主軸箱體5內(nèi)上、下運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成Z軸，C軸、U軸、Z軸三坐標(biāo)數(shù)控，全面構(gòu)成極從標(biāo)式數(shù)控鉆床。在實(shí)際實(shí)施中C軸的檢測(cè)采用了90000PPr的高精度圓光柵直接檢測(cè)回轉(zhuǎn)精度，C軸的回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)采用了超千倍降速結(jié)構(gòu)，C軸的工作狀態(tài)夾緊，采用了六油缸同時(shí)夾緊結(jié)構(gòu)，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)軟件將C、U坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為直角坐標(biāo)系中的X、Y坐標(biāo)，簡(jiǎn)化了編程和操作，搖臂回轉(zhuǎn)采用伺服電機(jī)8通過(guò)齒輪兩極降速帶動(dòng)主蝸桿10，主蝸桿10通過(guò)錐齒輪11帶動(dòng)輔助蝸桿12，兩蝸桿同時(shí)帶動(dòng)固定在外柱3上的蝸輪9，從而帶動(dòng)外柱3及搖臂4回轉(zhuǎn)。齒輪傳動(dòng)采用了消隙齒輪機(jī)構(gòu)，兩蝸桿均可軸上調(diào)整，從而消除了傳動(dòng)同隙，保證了整個(gè)傳動(dòng)間隙小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。橫臂4回轉(zhuǎn)精度的控制是在內(nèi)外柱上端安裝了90000PPr的高精度圓光柵13直接檢測(cè)，構(gòu)成了回轉(zhuǎn)閉環(huán)系統(tǒng)，保證了回轉(zhuǎn)精度，測(cè)量精度達(dá)3．6秒，經(jīng)4倍頻可達(dá)1秒以內(nèi)。外柱3采用了6個(gè)油缸向下夾緊，通過(guò)外柱3與內(nèi)柱2之間的10度結(jié)合面相互脫離，靠上下兩處軸承，保證外柱3轉(zhuǎn)動(dòng)自如。通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)軟件運(yùn)算將橫臂4的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和主軸箱5的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直角坐標(biāo)系中的X、Y平面內(nèi)相交位置關(guān)系，簡(jiǎn)化了編程和操作，實(shí)現(xiàn)了三坐標(biāo)快速鉆孔加工，同時(shí)，自編轉(zhuǎn)化軟件可定任意一點(diǎn)為零點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種極坐標(biāo)式數(shù)控鉆削加工機(jī)床，其特征在于它由底座、立柱、橫臂、主軸箱組成，立柱固定在底座上，橫臂夾緊在立柱上，主軸箱夾緊在橫臂上，它是以立柱極點(diǎn)為中心，變化極角實(shí)現(xiàn)扇面加工，立柱下端的回轉(zhuǎn)體內(nèi)設(shè)置超千倍無(wú)間隙減速裝置，伺服電機(jī)通過(guò)齒輪嚙合與主蝸桿相連，主蝸桿通過(guò)錐齒輪與輔助蝸桿連接，兩蝸桿同時(shí)與外柱上的蝸輪嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極坐標(biāo)式數(shù)控鉆削加工機(jī)床，其特征在于多點(diǎn)定位夾緊裝置設(shè)置在立柱下端回轉(zhuǎn)體內(nèi)下端，它包括6個(gè)在同一高度上的油缸環(huán)繞在內(nèi)柱底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極坐標(biāo)式數(shù)控鉆削加工機(jī)床，其特征在于圓光柵安裝在內(nèi)外柱上端。
專(zhuān)利摘要一種極坐標(biāo)式數(shù)控鉆削加工機(jī)床,它包括底座、立柱、橫臂、主軸箱,立柱固定在底座上,橫臂夾緊在立柱上,主軸箱夾緊在橫臂上,立柱下端的回轉(zhuǎn)體內(nèi)設(shè)置超千倍無(wú)間隙減速裝置,伺服電機(jī)通過(guò)齒輪嚙合與主蝸桿相連,主蝸桿通過(guò)錐齒輪與輔助蝸桿連接,兩蝸桿同時(shí)與外柱上的蝸輪嚙合。該產(chǎn)品搖臂可回轉(zhuǎn),可上下移動(dòng),靈活、可靠、工件裝卡方便,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),回轉(zhuǎn)精度高,摩擦系數(shù)小,耐磨性高,能有效地提高工作效率。
文檔編號(hào)B23B39/04GK2416985SQ00210999
公開(kāi)日2001年1月31日 申請(qǐng)日期2000年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月6日
發(fā)明者岳景鑫, 李軍, 王玉濱, 龐明, 常有明 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)機(jī)床股份有限公司中捷搖臂鉆床廠