專利名稱：多軸u鉆群主軸箱及u鉆群高速數(shù)控鉆床的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是涉及一種多軸鉆鉆孔加工高效機床，特別涉及一種多軸U鉆群主軸箱及 U鉆群高速數(shù)控鉆床。
背景技術：
在傳統(tǒng)的孔系機械加工中，麻花鉆、群鉆因其結構簡單、成本低廉，可在搖臂鉆、立 鉆、多主軸組合鉆床、甚至手電鉆中大量應用。但隨著現(xiàn)代機械加工向高速、高效、復合加工 方面的飛速發(fā)展，復合材料及高硬度、高強度等不易加工材料的鉆孔因有了 U鉆的發(fā)明得 到了根本性改變。麻花鉆是通過其相對固定軸線的旋轉切削以鉆削工件的圓孔的工具。與 麻花鉆相比，U鉆的優(yōu)點是1.加工效率至少是麻花鉆的2-3倍；2. U鉆可直接在工件上加 工，無需中心鉆打引導孔；3.刀體前端裝有可更換的刀片，降低了使用的成本。由于麻花鉆 的轉速不是很高，主要是依靠旋轉切削的工作原理，對其冷卻要求也不高，所以麻花鉆的鉆 柄通常細長，而且有較多部分可以位于主軸箱外側。目前存在以多個麻花鉆組成的鉆群主 軸箱，這種多軸麻花鉆主軸箱適合對加工位置精度要求不是很高的多孔面板上，與單鉆相 比其加工效率顯著提高，從而節(jié)省很多工作量。然而，對于加工位置精度要求較高的鉆孔來 說，還是需要采用U鉆加工。"U鉆"由于采用不重磨螺釘固定式刀片，在加工零件時刀桿 不會縮短，因此，它的長度同"高速鋼麻花鉆"相比要短得多(它不需要留刃磨余量)，根據(jù) 壓桿的穩(wěn)定性原理，僅長度減短使其臨界壓力Pcr約為麻花鉆的1.5倍以上，因此"U鉆" 的剛性要比“高速鋼麻花鉆“好得多，正是由于這一點，"U鉆“所加工的孔的表面質量和鉆 孔的位置精度都要比“高速鋼麻花鉆“好得多，也正是由于它的高剛性設計，用"U鉆“鉆 孔時不需要用"中心鉆"定位，節(jié)約了加工時間，提高了加工效率，降低了生產(chǎn)成本。然而， U鉆的鉆柄(主軸)長度同“高速鋼麻花鉆“相比要短得多，在高速加工中還必須考慮冷卻 問題，這使得U鉆的支撐部分和冷卻部分直徑較大，很難實現(xiàn)多個U轉軸近距離并列的U鉆 群。專利號為20092(^98240. 9的實用新型專利“麻花鉆與U鉆復合鉆孔主軸箱”，將麻花鉆 和U鉆符合在一起組成鉆群，適用于對不同位置精度要求的不同的加工，一定程度上提高 了加工效率。目前的現(xiàn)有技術中，還不存在同時將多個U鉆近距離組合在一起形成的U鉆 群，對于必須采用U鉆加工的多孔工件，就只能逐一加工，這樣的加工方式仍然不能滿足高 效率高質量的工作要求。

發(fā)明內容
為克服現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明提供一種多軸U鉆群主軸箱及U鉆群高速數(shù) 控鉆床。技術方案一種多軸U鉆群主軸箱，該主軸箱包括箱體，在箱體后側設有固定在鉆 床上的支架，電機橫臥固定在該支架上，電機的輸出軸插入箱體內側作為主傳動軸，其中所 述箱體內分別豎向設置有至少三層支撐壁，最外兩側支撐壁為獨立的支撐板或者為箱體的 側壁，三個以上的U鉆主軸分別通過對應的滾子軸承橫向安裝在各支撐壁的軸孔內，同時在每個U鉆主軸的軸孔兩側壁分別安裝有一個推力軸承，即在U鉆主軸上分別設有凸緣和 螺紋段，在螺紋段上匹配安裝有旋緊螺母，在該旋緊螺母與一側推力軸承之間、凸緣的臺階 面與另一側推力軸承之間分別套裝有壓緊套；在最靠近鉆頭一側的支撐壁或者箱體側壁的 外側端面上還設有冷卻機構，該冷卻機構包括外殼和密封墊圈，其進水口向內側設有水路 管道，該水路管道與U鉆內冷卻管道連通；還包括與U鉆主軸傳動的輔軸，電機輸出軸上安 裝有主驅動齒輪，該主驅動齒輪與鄰近的U鉆主軸或輔軸上的齒輪匹配嚙合并傳動連接， 各主軸和輔軸依次通過對應的層齒輪匹配嚙合傳動連接。在最靠近鉆頭一側的支撐壁軸孔中安裝的滾子軸承的內圈為錐形，在U轉主軸上 設有與該錐形內圈匹配的錐形凸緣，該錐形凸緣與錐形內圈之間通過壓緊機構緊密壓合在一起。所述壓緊機構包括鎖緊螺母，頂壓短軸，墊環(huán)，頂套，其中鎖緊螺母安裝在U鉆主 軸的螺紋段上，左側均布的頂推短軸安裝在壓緊螺母的讓位孔中，頂套套裝在推力軸承和 主軸之間，墊環(huán)位于左側頂推短軸和頂套之間，右側均布的頂推短軸安裝在壓緊套的讓位 孔中。所述冷卻機構采用至少兩層密封結構，冷卻機構的外殼由兩段組合而成，靠內側 的外殼通過螺栓固定在支撐壁的外側面上，并且該外殼的內徑與主軸之間套裝有次道密封 圈；靠外側的外殼與靠內外殼匹配對接并通過螺栓固定在一起，該靠外的外殼內徑與主軸 之間也套裝有首道密封圈，在兩道密封墊圈之間設有甩水口。電機輸出軸0軸與第二十輔軸在第V齒輪層嚙合傳動，第二十輔軸與第十九輔軸 在第IV齒輪層嚙合傳動，第十九輔軸在第III齒輪層與第十主軸嚙合傳動，同時第十九輔軸 在第II齒輪層與第十二主軸嚙合傳動，第十主軸在第III齒輪層與第二十二輔軸嚙合傳動， 第二十二輔軸在第II齒輪層與第八主軸嚙合傳動，第八主軸在第II齒輪層與第二十一輔軸 嚙合傳動，第二十一輔軸在第I齒輪層與第九主軸嚙合傳動，第九主軸在第I齒輪層與第 十八輔軸嚙合傳動，第十八輔軸在第II齒輪層與第十一主軸嚙合傳動，第十一主軸在第III 齒輪層與手柄軸嚙合傳動，手柄軸在第III齒輪層與第一主軸嚙合傳動；第十九輔軸在第II 齒輪層與第十二主軸嚙合傳動，第十二主軸在第I齒輪層與第十四輔軸嚙合傳動，第十四 輔軸在第I齒輪層與第二輔軸嚙合傳動，第十四輔軸在第V齒輪層與第十五輔軸嚙合傳 動，第十五輔軸在第V齒輪層與第十六輔軸嚙合傳動，第十六輔軸在第I齒輪層與第三主 軸嚙合傳動，第十六輔軸在第II齒輪層與第五主軸嚙合傳動，第五主軸在第II齒輪層與第 二十三輔軸嚙合傳動，第二十三輔軸在第I齒輪層與第七主軸嚙合傳動，第七主軸在第I 齒輪層與第二十四輔軸嚙合傳動，第二十四輔軸在第II齒輪層與第六主軸嚙合傳動；第三 主軸在第III齒輪層與第十七輔軸嚙合傳動，第十七輔軸在第III齒輪層與第四主軸嚙合傳 動。一種U鉆群高速數(shù)控鉆床，包括機床底座，橫向滑臺，縱向滑臺，水冷機構和接屑 器，還包括所述的多軸U鉆群主軸箱，該多軸U鉆群主軸箱的支架固定在橫向滑臺上，橫向 滑臺與機床底座之間通過導輪和導軌滑動連接，橫向滑臺的驅動電機安裝在機床底座的一 端，其輸出軸上安裝有螺紋桿，該螺紋桿與多軸U鉆群主軸箱支架底部的螺母套管匹配連 接；縱向的數(shù)控滑臺包括一個底座，該底座的下端固定在機床底座上，該底座上端與數(shù)控滑 臺移動部分通過導輪和導軌配合滑動；在縱向的數(shù)控滑臺上安裝有可以控制的工件夾具。
橫向滑臺的驅動電機包括兩部分，第一部分是將螺紋桿直接與電機輸出軸傳動連 接；另一部分是用另一電機通過減速器后與螺紋桿傳動連接，兩驅動根據(jù)進度選擇使用。縱向數(shù)控滑臺的一端還設有用于定位或者固定數(shù)控滑臺調整斜鐵。本發(fā)明的有益效果1、本發(fā)明在全面掌握新型鉆孔加工刀具---U鉆的加工工藝 性能、參數(shù)的基礎上，設計出多主軸U鉆主軸箱結構，并按照U鉆加工特性對主軸結構的要 求，設計了多個U鉆主軸在一個主軸箱內的結構。實現(xiàn)了多主軸U鉆高速高效鉆孔加工，既 可保證孔位置精度，又提高了孔加工光潔度，延長了刀具耐用度，變相降低了加工成本。2、本發(fā)明適用于加工汽車轉向節(jié)(零件材質40MnB或40Cr)大盤面上鉆孔時，設 計了這種多主軸U鉆加工機床，通過用戶驗證性使用，性能良好，既保證了工件加工精度又 使加工效率和刀具耐用度大大提高，巧妙地解決了轉向節(jié)鉆孔加工中的難題，有效地保證 了加工質量，并相對降低了成本，得到了試用用戶的充分肯定。3、本發(fā)明通過設計在一個多軸箱內多個U鉆主軸的混合布局，解決了多主軸麻花 鉆加工高硬度、高強度復合材料孔系精度低、刀具不耐用、加工出的孔表面粗糙度低的問 題，通過加工汽車轉向節(jié)零件大盤面上大小不一、深淺各異的多個孔加工，既有效地保證了 加工質量，又提高了加工效率和刀具耐用度。是現(xiàn)代高效專用機床領域內的一項革新。


圖1是多軸U鉆群主軸箱結構示意圖2是圖1的主軸箱內各主軸及傳動齒輪分布結構示意圖； 圖3是圖1中其中一個U鉆主軸結構示意圖； 圖4是圖2中的第十三輔軸結構示意圖； 圖5是圖2中第二十輔軸與電機輸出軸0軸的傳遞關系示意圖； 圖6是圖2中第十七或第十八或第二十一輔軸的結構示意圖； 圖7是圖2中第二十五或第二十六油泵軸結構示意圖； 圖8是多軸U鉆群主軸箱側面結構示意圖； 圖9是圖8的俯視結構示意圖； 圖10是圖8的P向示意圖。圖中標號0軸為電機輸出軸，標號1 一 12分布為U鉆主軸，標號13—對分布為輔 軸，其中標號13還為手柄軸，標號25 J6為油泵軸，1001為側視的U鉆主軸，1002為螺紋段 1003為推力軸承，1004為壓緊螺母，1005為壓緊套，1006為凸緣，1010為U鉆頭，1011為第 十三輔軸，1014為支撐墊圈，1015為防水密封圈，1016為0型密封圈，1017為第20輔軸， 1018為主動齒輪，1019為第十七輔軸，1020為低25輔軸，1021為第一支撐壁，1022為第二 支撐壁，1023為第三支撐壁，1024為備用孔及封蓋，標號1061、1062、1063分布為滾子軸承， 其中1063為圓柱滾子軸承，1071為鎖緊螺母，標號1072和1075分布為頂壓短軸，1073墊 環(huán)，1074為頂套，1101為機床底座，1102為橫向滑臺，1103為縱向滑臺，1104為機殼，1105 為多軸U鉆群主軸箱，1106為電機，1107為定位板，1108為縱向驅動電機，1109為支架， 1110為導軌后防護，1111為導軌前防護，1112為排屑器，1113為夾具部件，1114為水冷機 構，1115為起重孔及蓋，1116為操作面板，1117為橫向快速驅動電機，1118為橫向慢速驅動 電機，1119為減速器，1120為調整斜鐵，1121為排屑器電機，1122為冷卻泵，1123為沖屑泵，
6標號1201—1205分布為第I、II、III、IV、V排齒輪，1901為冷卻外殼靠近內側的部分，1902 為冷卻外殼靠近外側的部分，1903為擋片，1904為首道密封圈，1905為末道密封圈，1906為 甩水口，1907為進水口，1910為螺釘，1911和1912為螺栓。
具體實施例方式
實施例一參見圖1一圖7，一種多軸U鉆群主軸箱，該主軸箱包括箱體，在箱體后側設 有固定在鉆床上的支架，電機橫臥固定在該支架上，電機的輸出軸插入箱體內側作為主傳 動軸，在圖中用0軸表示。其中所述箱體內分別豎向設置有三層支撐壁，其中在外兩側支 撐壁可以是箱體側壁，多個U鉆主軸分別通過三個對應的軸承橫向安裝在各支撐壁的軸孔 內，在圖中靠近電機的支撐壁為標號1021，中間支撐壁為1022，靠近鉆頭一側的支撐壁為 1023，通過多個支撐壁和多個軸承的支撐結構能夠提高中心軸的穩(wěn)定性，采用以上支撐結 構，每個U鉆主軸的長徑比(長度與最大直徑比)最大達到9，U鉆主軸跨距大，使U鉆主軸 滿足細長而穩(wěn)定的要求。每個U鉆主軸根據(jù)支撐和傳動的情況可以分為支撐部分和傳動部 分，從圖中可以看出，支撐部分主要體現(xiàn)在支撐壁1023的支撐，另外支撐壁1021和支撐壁 1022是對傳動部分的支撐。在支撐壁1023上，同時還設有用于安裝主軸的推力軸承，具體 結構是在軸孔的兩側壁分別安裝有一個推力軸承1003，在U鉆主軸上分別設有凸緣和螺 紋段，并且推力軸承位于所述凸緣和螺紋段之間，在螺紋段上匹配安裝有旋緊螺母，在該旋 緊螺母與一側推力軸承之間、凸緣的臺階面與另一側推力軸承之間分別套裝有壓緊套，通 過調節(jié)旋緊螺母使整個主軸壓緊固定在軸孔上，從而保持U鉆主軸能夠克服強大的軸向壓 力。另外，各軸承尤其是位于支撐壁1023的軸孔內的滾子軸承和推力軸承，配有潤滑油路， 圖中顯示本實施例的供油管路采用雙油泵供油，滿足高速旋轉的U鉆群潤滑需求。本實施例中，位于支撐壁1023軸孔內的滾子軸承內圈為錐形孔(位于鉆頭端口徑 較大)，與該錐形孔匹配安裝的錐形凸緣，利用特別設計的壓緊機構將該錐形凸緣與錐形的 軸承內圈緊密壓合在一起。該壓緊機構包括螺紋段和滾子軸承內圈之間的鎖緊螺母，三個 7131短軸，墊環(huán)，頂套，三個7127短軸依次傳遞連接。該鎖緊螺母安裝在所述螺紋段上，三 個7131短軸安裝在壓緊螺母1004的讓位孔中，頂套套裝在推力軸承和主軸之間，墊環(huán)位于 三個7131短軸和頂套之間，三個7127短軸安裝在壓緊套1005的讓位孔中。通過凸緣和滾 子軸承內圈的錐形孔，以及壓緊機構提供的軸向壓力，U鉆主軸和圓柱滾子軸承之間存在 徑向壓力，保證旋轉精度。本實施例中，支撐壁1023起到隔絕主軸箱內外的作用，位于支撐壁1023內側的主 軸部分被密封。在支撐壁1023的外側端面上還設有冷卻機構，該冷卻機構包括外殼和密封 墊圈等結構。具體地，在本實施例中，冷卻機構的外殼由兩段組合而成，靠內側(緊貼支撐壁 1023)的外殼通過螺栓固定在支撐壁1023的外側面上，并且該外殼的內徑與主軸之間套裝 有密封圈1906?？客鈧鹊耐鈿づc靠內外殼匹配對接并通過螺栓固定在一起，該靠外的外殼 內徑與主軸之間也套裝有密封圈，從而具有雙重密封結構。在本實施例中，靠外的外殼內徑 上套裝雙密封圈1904，其外端面上還固定有壓片1903用于保持密封圈不外漏，進水口位于 該雙密封圈之間，進水口向內側設有水路管道，該水路管道與U鉆內冷卻管道連通。同時 在密封圈1906和密封圈1904之間設有甩水口，依靠該甩水口，即使第一道密封圈(密封圈 1904)發(fā)生漏水的情況，漏去的水份也會被甩出，這種結構可以有效解決因密封圈磨損而漏 水情況，保證充分冷卻又起到很好的密封效果。
上述結構能夠使任一 U鉆主軸都保持較大的長徑比，U鉆主軸最大直徑可以盡量 縮小，再配合合理的冷卻及密封結構，使多個U鉆主軸可以同時相鄰安裝，多U鉆主軸安裝 后形成多層支撐壁的蜂窩狀箱式高強度結構，有效保持各U鉆主軸的徑向穩(wěn)定。本實施例中，作為攜帶U鉆鉆頭的U鉆主軸有12個，分別為標號1至標號12。另 外還有作為過渡傳動的輔軸有12個，分別為標號13至M，其中輔軸13還是手柄軸。同時 還設有兩個油泵軸25、26。U鉆主軸的傳動部分位于支撐壁1021和支撐壁1022之間，由三 層齒輪作為傳遞層I、11、111，每個主軸上分別有一層或者間隔的兩側齒輪，輔軸作為傳動 軸，有位于支撐壁1021和支撐壁1022之間的三層齒輪層I、II、III和位于支撐壁1021之外 的兩層齒輪層IV、V。從圖中可以看出，電機輸出軸0軸與輔軸20在第V齒輪層嚙合傳動，輔軸20與輔 軸19在第IV齒輪層嚙合傳動，輔軸19在第III齒輪層與主軸10嚙合傳動，同時輔軸19在第 II齒輪層與輔軸12嚙合傳動，主軸10在第III齒輪層與輔軸22嚙合傳動，輔軸22在第II齒 輪層與主軸8嚙合傳動，主軸8在第II齒輪層與輔軸21嚙合傳動，輔軸21在第I齒輪層與 主軸9嚙合傳動，主軸9在第I齒輪層與輔軸18嚙合傳動，輔軸18在第II齒輪層與主軸 11嚙合傳動，主軸11在第III齒輪層與手柄軸13嚙合傳動，手柄軸13在第III齒輪層與主軸 1嚙合傳動；輔軸19在第II齒輪層與主軸12軸嚙合傳動，主軸12在第1齒輪層與輔軸14 嚙合傳動，輔軸14在第1齒輪層與主軸2嚙合傳動，輔軸14在第V齒輪層與輔軸15嚙合 傳動，輔軸15在第V齒輪層與輔軸16嚙合傳動，輔軸16在第I齒輪層與主軸3嚙合傳動， 輔軸16在第II齒輪層與主軸5嚙合傳動，主軸5在第II齒輪層與輔軸23嚙合傳動，輔軸23 在第I齒輪層與主軸7嚙合傳動，主軸7在第I齒輪層與輔軸24嚙合傳動，輔軸M在第II 齒輪層與主軸6嚙合傳動；主軸3在第III齒輪層與輔軸17嚙合傳動，輔軸17在第III齒輪層 與主軸4嚙合傳動。根據(jù)以上結構，各主軸及主要輔軸傳動鏈如下 1#主軸傳動連如下
0軸(IOOOrpm) — V排齒輪沈/26 — 20軸一IV排齒輪36/36 — 19軸一III排齒輪 46/26 — 10 軸一III排齒輪 26/46 — 22 軸一II 排齒輪 43/ — 8 軸一II 排齒輪 29/43 — 21 軸一I排齒輪46Λ6 — 9軸一I排齒輪26/46 — 18軸一II排齒輪43/ — 11軸一III排齒 輪29/43 — 13軸一III排齒輪43/ — 1軸
1軸轉速1000 X 26/26 X 36/36 X 46/26 X 26/46 X 43/29 X 29/43 X 46/26 X 26/46 X 43 /29X29/43X43/29=1482. 8rpm
2#主軸傳動連如下
0軸(IOOOrpm) — V排齒輪沈/26 — 20軸一IV排齒輪36/36 — 19軸一II排齒輪 43/29 — 12軸一I排齒輪四/43 — 14軸一I排齒輪43/29 — 2軸
2軸轉速1000 X 26/26 X 36/36 X 43/29 X 29/43 X 43/29=1482. 8rpm 3#主軸傳動連如下
0軸(IOOOrpm) — V排齒輪沈/26 — 20軸一IV排齒輪36/36 — 19軸一II排齒輪 43Λ9 — 12軸一I排齒輪四/43 — 14軸一V排齒輪36/36 — 15軸一V排齒輪36/36 — 16 軸一I排齒輪43/ — 3軸
3軸轉速1000 X 26/26 X 36/36 X 43/29 X 29/43 X 36/36 X 36/36 X 43/29=1482. 8rpm4#主軸傳動連如下
0軸(IOOOrpm) — V排齒輪沈/26 — 20軸一IV排齒輪36/36 — 19軸一II排齒輪 43Λ9 — 12軸一I排齒輪四/43 — 14軸一V排齒輪36/36 — 15軸一V排齒輪36/36 — 16 軸一I排齒輪43/ — 3軸一III排齒輪29/43 — 17軸
—III排齒輪43/29
4軸轉速1000 X 26/26 X 36/36 X 43/29 X 29/43 X 36/36 X 36/36 X 43/29 X 29/43 X 43 /29=1482. 8rp
5#主軸傳動連如下
0軸(IOOOrpm) — V排齒輪沈/26 — 20軸一IV排齒輪36/36 — 19軸一II排齒輪 43Λ9 — 12軸一I排齒輪四/43 — 14軸一V排齒輪36/36 — 15軸一V排齒輪36/36 — 16 軸一II排齒輪46Λ6 — 5軸
5軸轉速1000 X 26/26 X 36/36 X 43/29 X 29/43 X 36/36 X 36/36 X 46/26=1769. 2rpm
6#主軸傳動連如下
0軸(IOOOrpm) — V排齒輪沈/26 — 20軸一IV排齒輪36/36 — 19軸一II排齒輪 43Λ9 — 12軸一I排齒輪四/43 — 14軸一V排齒輪36/36 — 15軸一V排齒輪36/36 — 16 軸一II排齒輪46Λ6 — 5軸一II排齒輪26/46 — 23軸一I排齒輪43/ — 7軸一I排齒 輪 29/43 — 24 軸一II 排齒輪 46/26
6軸轉速1000 X 26/26 X 36/36 X 43/29 X 29/43 X 36/36 X 36/36 X 46/26 X 26/46 X 43 /29X29/43X46/26=1769. 2rpm
7#主軸傳動連如下
0軸(IOOOrpm) — V排齒輪沈/26 — 20軸一IV排齒輪36/36 — 19軸一II排齒輪 43Λ9 — 12軸一I排齒輪四/43 — 14軸一V排齒輪36/36 — 15軸一V排齒輪36/36 — 16 軸一II排齒輪46Λ6 — 5軸一II排齒輪26/46 — 23軸一I排齒輪43/ — 7軸
7軸轉速1000 X 26/26 X 36/36 X 43/29 X 29/43 X 36/36 X 36/36 X 46/26 X 26/46 X 43 /29=1482. 8rpm
8#主軸傳動連如下
0軸(IOOOrpm) — V排齒輪沈/26 — 20軸一IV排齒輪36/36 — 19軸一III排齒輪 46/26 — 10 軸一III排齒輪 26/46 — 22 軸一II 排齒輪 43/ — 8 軸
8軸轉速1000 X 26/26 X 36/36 X 46/26 X 26/46 X 43/29=1482. 8rpm
9#主軸傳動連如下
0軸(IOOOrpm) — V排齒輪沈/26 — 20軸一IV排齒輪36/36 — 19軸一III排齒輪 46/26 — 10 軸一III排齒輪 26/46 — 22 軸一II 排齒輪 43/ — 8 軸一II 排齒輪 29/43 — 21 軸一I排齒輪46/26 — 9軸
9軸轉速1000 X 26/26 X 36/36 X 46/26 X 26/46 X 43/29 X 29/43 X 46/26 X 26/46 X 43 /29X29/43X46/26=1482. 8rpm
10#主軸傳動連如下
0軸(IOOOrpm) — V排齒輪沈/26 — 20軸一IV排齒輪36/36 — 19軸一III排齒輪 46/26 — 10 軸
10軸轉速1000 X 26/26 X 36/36 X 46/26=1769. 2rpm11#主軸傳動連如下
0軸(IOOOrpm) — V排齒輪沈/26 — 20軸一IV排齒輪36/36 — 19軸一III排齒輪 46/26 — 10 軸一III排齒輪 26/46 — 22 軸一II 排齒輪 43/ — 8 軸一II 排齒輪 29/43 — 21 軸一I排齒輪46/26 — 9軸一I排齒輪沈/46 — 18軸一II排齒輪43/29 — 11軸
1軸轉速1000 X 26/26 X 36/36 X 46/26 X 26/46 X 43/29 X 29/43 X 46/26 X 26/46 X 43 /29=1482. 8rpm
12#主軸傳動連如下
0軸(IOOOrpm) — V排齒輪沈/26 — 20軸一IV排齒輪36/36 — 19軸一II排齒輪 43/29 — 12 軸
2軸轉速1000 X 26/26 X 36/36 X 43/29=1482. 8rpm 13#手柄軸轉速傳動連如下
0軸(IOOOrpm) — V排齒輪沈/26 — 20軸一IV排齒輪36/36 — 19軸一III排齒輪 46/26 — 10 軸一III排齒輪 26/46 — 22 軸一II 排齒輪 43/ — 8 軸一II 排齒輪 29/43 — 21 軸一I排齒輪46Λ6 — 9軸一I排齒輪26/46 — 18軸一II排齒輪43/ — 11軸一III排齒 輪 29/43 — 13 軸
1 軸轉速1000 X 26/26 X 36/36 X 46/26 X 26/46 X 43/29 X 29/43 X 46/26 X 26/46 X 43 /29X29/43=1000rpm
25#、26#油泵軸傳動鏈如下
0軸(lOOOrpm)—V排齒輪洸/洸一20軸一I排齒輪32/32 — 25 (26)軸 25,26 軸轉速1000X 26/26X 32/32=1000rpm 注除25 J6軸上的齒輪模數(shù)為2. 5外，其余各軸上的齒輪模數(shù)均為3。實施例二 參見圖，一種U鉆群高速數(shù)控鉆床，包括機床底座，橫向滑臺(本實施例 中為機械滑臺)，縱向滑臺(本實施例中為數(shù)控滑臺)，水冷機構和接屑器，還包括實施例一 所述的多軸U鉆群主軸箱。多軸U鉆群主軸箱的支架固定在橫向滑臺上，橫向滑臺與機床 底座之間通過導輪和導軌滑動連接，橫向滑臺的驅動電機安裝在機床底座的一端，其輸出 軸上安裝有螺紋桿，該螺紋桿與多軸U鉆群主軸箱支架底部的螺母套管匹配連接，通過該 驅動電機的旋轉，橫向滑臺可以根據(jù)需要平移到指定位置。在本實施例中，橫向滑臺的驅動 電機包括兩部分，一部分是將螺紋桿直接與電機輸出軸傳動連接，實現(xiàn)快速平移的目的，適 用于給進前的快速移動和退出時的快速移動，提高移動效率。另一部分是用另一電機通過 減速器后與螺紋桿傳動連接，該連接結構實現(xiàn)慢速精確定位的目的。兩驅動可以根據(jù)實際 情況選擇使用?？v向的數(shù)控滑臺包括一個底座，該底座的下端固定在機床底座上，該底座上端與 數(shù)控滑臺移動部分通過導輪和導軌配合滑動。在縱向的數(shù)控滑臺上安裝有可以控制的工件 夾具，用于適時調整工件并定位?？v向數(shù)控滑臺的一端還設有調整斜鐵，用于定位或者固定 數(shù)控滑臺。鉆床外側還包括有防護外殼，在外殼上設置有操作面板。在鉆頭與工件的工作區(qū)域的下方安裝有接屑器，該接屑器底部帶有滑輪并且其一 端安裝有電機，該滑輪匹配安裝在底部滑道上。水冷機構配有冷卻泵和沖屑泵，其出水口位于鉆頭與工件的工作區(qū)域，冷卻和沖屑后的廢水排入接屑器中。
權利要求
1.一種多軸U鉆群主軸箱，其特征是該主軸箱包括箱體，在箱體后側設有固定在鉆 床上的支架，電機橫臥固定在該支架上，電機的輸出軸插入箱體內側作為主傳動軸，其中所 述箱體內分別豎向設置有至少三層支撐壁，最外兩側支撐壁為獨立的支撐板或者為箱體的 側壁，三個以上的U鉆主軸分別通過對應的滾子軸承橫向安裝在各支撐壁的軸孔內，同時 在每個U鉆主軸的軸孔兩側壁分別安裝有一個推力軸承，即在U鉆主軸上分別設有凸緣和 螺紋段，在螺紋段上匹配安裝有旋緊螺母，在該旋緊螺母與一側推力軸承之間、凸緣的臺階 面與另一側推力軸承之間分別套裝有壓緊套；在最靠近鉆頭一側的支撐壁或者箱體側壁的 外側端面上還設有冷卻機構，該冷卻機構包括外殼和密封墊圈，其進水口向內側設有水路 管道，該水路管道與U鉆內冷卻管道連通；還包括與U鉆主軸傳動的輔軸，電機輸出軸上安 裝有主驅動齒輪，該主驅動齒輪與鄰近的U鉆主軸或輔軸上的齒輪匹配嚙合并傳動連接， 各主軸和輔軸依次通過對應的層齒輪匹配嚙合傳動連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的多軸U鉆群主軸箱，其特征是在最靠近鉆頭一側的支撐壁 軸孔中安裝的滾子軸承的內圈為錐形，在U轉主軸上設有與該錐形內圈匹配的錐形凸緣， 該錐形凸緣與錐形內圈之間通過壓緊機構緊密壓合在一起。
3.根據(jù)權利要求2所述的多軸U鉆群主軸箱，其特征是所述壓緊機構包括鎖緊螺母， 頂壓短軸，墊環(huán)，頂套，其中鎖緊螺母安裝在U鉆主軸的螺紋段上，左側均布的頂推短軸安 裝在壓緊螺母的讓位孔中，頂套套裝在推力軸承和主軸之間，墊環(huán)位于左側頂推短軸和頂 套之間，右側均布的頂推短軸安裝在壓緊套的讓位孔中。
4.根據(jù)權利要求1所述的多軸U鉆群主軸箱，其特征是所述冷卻機構采用至少兩層 密封結構，冷卻機構的外殼由兩段組合而成，靠內側的外殼通過螺栓固定在支撐壁的外側 面上，并且該外殼的內徑與主軸之間套裝有次道密封圈；靠外側的外殼與靠內外殼匹配對 接并通過螺栓固定在一起，該靠外的外殼內徑與主軸之間也套裝有首道密封圈，在兩道密 封墊圈之間設有甩水口。
5.根據(jù)權利要求1所述的多軸U鉆群主軸箱，其特征是電機輸出軸0軸與第二十輔 軸在第V齒輪層嚙合傳動，第二十輔軸與第十九輔軸在第IV齒輪層嚙合傳動，第十九輔軸 在第III齒輪層與第十主軸嚙合傳動，同時第十九輔軸在第II齒輪層與第十二主軸嚙合傳 動，第十主軸在第III齒輪層與第二十二輔軸嚙合傳動，第二十二輔軸在第II齒輪層與第八 主軸嚙合傳動，第八主軸在第II齒輪層與第二十一輔軸嚙合傳動，第二十一輔軸在第I齒 輪層與第九主軸嚙合傳動，第九主軸在第I齒輪層與第十八輔軸嚙合傳動，第十八輔軸在 第II齒輪層與第十一主軸嚙合傳動，第十一主軸在第III齒輪層與手柄軸嚙合傳動，手柄軸 在第III齒輪層與第一主軸嚙合傳動；第十九輔軸在第II齒輪層與第十二主軸嚙合傳動，第 十二主軸在第I齒輪層與第十四輔軸嚙合傳動，第十四輔軸在第I齒輪層與第二輔軸嚙 合傳動，第十四輔軸在第V齒輪層與第十五輔軸嚙合傳動，第十五輔軸在第V齒輪層與第 十六輔軸嚙合傳動，第十六輔軸在第I齒輪層與第三主軸嚙合傳動，第十六輔軸在第II齒 輪層與第五主軸嚙合傳動，第五主軸在第II齒輪層與第二十三輔軸嚙合傳動，第二十三輔 軸在第I齒輪層與第七主軸嚙合傳動，第七主軸在第I齒輪層與第二十四輔軸嚙合傳動， 第二十四輔軸在第II齒輪層與第六主軸嚙合傳動；第三主軸在第III齒輪層與第十七輔軸嚙 合傳動，第十七輔軸在第III齒輪層與第四主軸嚙合傳動。
6.一種U鉆群高速數(shù)控鉆床，包括機床底座，橫向滑臺，縱向滑臺，水冷機構和接屑器，其特征是還包括權利要求1所述的多軸U鉆群主軸箱，該多軸U鉆群主軸箱的支架固定在 橫向滑臺上，橫向滑臺與機床底座之間通過導輪和導軌滑動連接，橫向滑臺的驅動電機安 裝在機床底座的一端，其輸出軸上安裝有螺紋桿，該螺紋桿與多軸U鉆群主軸箱支架底部 的螺母套管匹配連接；縱向的數(shù)控滑臺包括一個底座，該底座的下端固定在機床底座上，該 底座上端與數(shù)控滑臺移動部分通過導輪和導軌配合滑動；在縱向的數(shù)控滑臺上安裝有可以 控制的工件夾具。
7.根據(jù)權利要求6所述的多軸U鉆群主軸箱，其特征是橫向滑臺的驅動電機包括兩 部分，第一部分是將螺紋桿直接與電機輸出軸傳動連接；另一部分是用另一電機通過減速 器后與螺紋桿傳動連接，兩驅動根據(jù)進度選擇使用。
8.根據(jù)權利要求6所述的多軸U鉆群主軸箱，其特征是縱向數(shù)控滑臺的一端還設有 用于定位或者固定數(shù)控滑臺調整斜鐵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多軸U鉆群主軸箱及U鉆群高速數(shù)控鉆床，主軸箱包括箱體，支架和電機，其中箱體內分別豎向設置有至少三層支撐壁，三個以上的U鉆主軸分別通過對應的滾子軸承橫向安裝在各支撐壁的軸孔內，同時在每個U鉆主軸的軸孔兩側壁分別安裝有一個推力軸承，在最靠近鉆頭一側的支撐壁或者箱體側壁的外側端面上還設有冷卻機構，還包括與U鉆主軸傳動的輔軸，各主軸和輔軸依次通過對應的層齒輪匹配嚙合傳動連接。鉆床包括機床底座，橫向滑臺，縱向滑臺，水冷機構和接屑器和所述多軸U鉆群主軸箱。本發(fā)明實現(xiàn)了多主軸U鉆高速高效鉆孔加工，既可保證孔位置精度，又提高了孔加工光潔度，延長了刀具耐用度，變相降低了加工成本，又提高了加工效率和刀具耐用度，是現(xiàn)代高效專用機床領域內的一項革新。
文檔編號B23Q5/04GK102091808SQ20101060432
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權日2010年12月24日
發(fā)明者兀治軍, 徐長群, 王素琴, 葛衛(wèi)華, 蔡帥強 申請人:三門峽合鑫機床有限公司