專利名稱：組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種數(shù)控鋼梁鉆削裝置，特別是鉆機行走，立臥鉆一體化，既可單機工作，又可數(shù)機聯(lián)動分段同時加工的組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，尤其適用于對精度和工效要求高，孔位多，且腹面翼面都有孔，孔徑多在∮25以下汽車大梁的鉆削加工。
在現(xiàn)有技術(shù)中，各類鉆削裝置的鉆機是固定不動的，只有Z向進給功能，必須將工件固定在可做X向和Y向進給的工作臺上才能實現(xiàn)對工件一個平面的鉆削加工，例如立式鉆床鉆水平面孔，臥式鉆床鉆垂直面孔，但這類鉆削裝置因工作臺受進給行程的限制而不能加工長工件，其次是利用鉆模和通用鉆床來加工孔距精度較高的工件，其缺點是勞動強度高，且鉆模制造周期長、成本高，而一旦工件變化，必須制造新鉆模。國內(nèi)也有仿國外樣機制造的加工角鋼的數(shù)控沖鉆結(jié)合的裝置，但其機身也是固定的，因此工件也必須多次裝夾，重復(fù)定位才能完成加工。因而累積誤差大，設(shè)備投資大。
由于上述同類裝置鉆機固定，工件移動，因而無論是群鉆還是帶刀庫的數(shù)控鉆床，每次只能同時一支刀具工作，既使將幾臺鉆床組合起來，也會因其鉆機之間的距離固定而對孔位多且分布無規(guī)律的工件無法加工?？傊F(xiàn)行同類設(shè)備的上述問題造成了勞動強度大、占用場地設(shè)備多、工作效率和加工精度低，難以滿足電力、橋梁尤其是汽車工業(yè)對鋼梁加工的需要。
本實用新型的目的就在于提供一種鉆機能行走，既能單機工作又能數(shù)機聯(lián)動，分段同時加工。一機能鉆兩面孔的組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，以降低勞動強度，減小場地及設(shè)備占用量，提高工效，由于采用數(shù)控定位，不僅提高精度，還可節(jié)約大量模具制造費用。
實現(xiàn)本實用新型目的采用的技術(shù)解決方案是一種組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，主要由立鉆、臥鉆、小拖板、中拖板、大拖板、床身、工作臺、工件輸送、定位、夾緊裝置、中心控制臺等組成，其特征在于在床身上縱向裝有至少二臺以上相同的數(shù)控鉆削裝置，該裝置立鉆的立柱一側(cè)，裝有臥鉆，機身底部裝在中拖板和大拖板上，每個鉆削裝置都裝有獨立的控制系統(tǒng)并分別與中心控制臺相連。
上述技術(shù)解決方案中的床身，其長度是根據(jù)用戶要求或工件長度來確定的，結(jié)構(gòu)根據(jù)長度可采用整體式，也可采用分段對接式。床身上部裝有和床身縱長一致的直線滾動導(dǎo)軌，確定床身上裝幾臺鉆削裝置，一是根據(jù)工件長度，二是根據(jù)用戶對工效的要求，工效及精度要求愈高，每臺鉆削裝置的加工區(qū)就愈短，使用臺數(shù)相應(yīng)就多，但一般不超過六臺。由于數(shù)臺鉆削裝置是沿床身縱長排列的，為避免加工死角，每臺鉆削裝置的加工區(qū)域在對接處略有重迭并在控制系統(tǒng)中加了防撞車等功能。
上述技術(shù)解決方案中的臥鉆可裝在立柱上部的左側(cè)或右側(cè)，臥鉆安裝在小拖板上，通過固定在立柱側(cè)面的基板上的直線平面導(dǎo)軌、滾珠絲扛副與立柱相聯(lián)。小拖板底部與液壓平衡缸相連。臥鉆主軸上安裝了兩組方向相對且同軸的臥鉆上述技術(shù)解決方案中的立鉆和臥鉆，通過立柱和液壓平衡缸固定在中拖板上，中拖板的底部與固定在大拖板上的Y向直線滾動導(dǎo)軌和滾珠絲杠副相連。大拖板安裝在床身上，底部通過X向直線滾動導(dǎo)軌和滾珠絲杠副與床身相連。同時在大拖板一側(cè)安裝的雙齒輪驅(qū)動箱的雙齒輪與床身一側(cè)的齒條嚙合。
上述技術(shù)解決方案中的鉆削裝置，每臺的立柱一側(cè)都安裝數(shù)控系統(tǒng)操作箱和用于監(jiān)視立臥鉆刀進給情況的攝象頭，每臺數(shù)控操作箱都有電纜與中心控制臺相連。
上述技術(shù)解決方案中的立鉆可選用現(xiàn)有的數(shù)控鉆削機床立柱以上部分，如ZH5120A型鉆削中心。
本實用新型與現(xiàn)有同類裝置相比，能通過鉆機行走而避免了鋼梁移動和多次定位裝夾；通過數(shù)機聯(lián)動實現(xiàn)了對鋼梁特別是長鋼梁的分段同時加工；主臥鉆一體化共用X向和Y向進給系統(tǒng)，即節(jié)省投資，又能解決對鋼梁腹面翼面孔的加工問題，本實用新型還可根據(jù)用戶需要實現(xiàn)二臺及二臺以上的多臺組合。總之，本實用新型比現(xiàn)有同類裝置大大提高工效和加工精度，減輕勞動強度，節(jié)省資金和場地，對各種長度的鋼梁都有較好的適用性。
以下結(jié)合附圖詳細描述本實用新型結(jié)構(gòu)和工作原理


圖1是本實用新型的主視圖圖2是本實用新型的左視圖圖3是本實用新型的臥鉆向視圖圖4是本實用新型的臥鉆主軸系統(tǒng)剖面圖圖中標號1.橫向脈動出料系統(tǒng)，2.縱向出料輥道，3.輸送。定位、夾緊系統(tǒng)，4.臥鉆，5.立鉆，6.擋塊，7.鉆頭，8.刀庫，9.縱向進料系統(tǒng)，10.橫向脈動進料系統(tǒng)，11.大拖板，12.Y軸滾珠絲杠副(中拖板用)，13.中拖板，14.Y軸直線滾動導(dǎo)軌副，15.Z2軸直線滾動導(dǎo)軌副，16.液壓平衡缸，17.Y軸伺服電機，18.X軸伺服電機，19.雙齒輪機構(gòu)驅(qū)動箱，20.雙齒輪機構(gòu)，21.齒條，22.床身，23.X軸直線滾動導(dǎo)軌，24.工作臺，25.工件(槽鋼)，26.立鉆主軸系統(tǒng)，27.Z1軸進給系統(tǒng)，28.Z2軸進給系統(tǒng)，29.小拖板，30.立柱，31.Z2軸滾珠絲杠副(小拖板用)，32.基板，33.臥鉆主軸電機，34.連軸器，35.傳動軸，36.臥鉆機架，37.齒形皮帶，38.軸承，39.軸承，40.圓螺母，41.臥鉆主軸，42.向心推力球軸承，43.測距儀，44.端蓋，45.圓螺母，46.端蓋，47.圓螺母，48.鉆頭。
參見
圖1、圖2在床身(22)上裝有X軸直線滾動導(dǎo)軌(23)齒條(21)，大拖板一側(cè)裝有X軸伺服電機(18)雙齒輪驅(qū)動箱(19)，雙齒輪機構(gòu)(20)，雙齒輪和齒條(21)嚙合。在大拖板(11)上裝有裝兩條平行的Y軸直線滾動導(dǎo)軌(14)，在兩導(dǎo)軌中心軸線處安裝Y軸滾珠絲杠副(12)，中拖板(13)，通過直線滾動導(dǎo)軌副(14)在大拖板(11)作Y向運動，在中拖板(13)上安裝立鉆(5)及立柱(30)，在立柱(30)一側(cè)上部安裝臥鉆(4)。臥鉆(4)與主鉆(5)立柱(30)和中拖板(13)的聯(lián)接見圖3。臥鉆4安裝在小拖板(29)上，小拖板(29)與Z2軸直線滾動平面導(dǎo)軌(15)相連，參見圖2，Z2軸直線滾動導(dǎo)軌副(15)，安裝在基板(32)上，基板(32)固定在立柱(30)一側(cè)，參見圖3，小拖板(29)上端裝有Z2軸進給系統(tǒng)(28)，上部固定在立柱(30)上。臥鉆(4)的小拖板(29)下部與液壓平衡缸(16)連接，液壓平衡缸(16)底部安裝在中拖板(13)上。
參見圖4，臥鉆的主軸電機(33)安裝在機架(36)的后端，通過連軸器(34)，傳動軸(35)，齒形皮帶(38)驅(qū)動臥鉆主軸(41)。
本實用新型的工作過程是這樣實現(xiàn)的開機后，由縱向進料系統(tǒng)(9)將工件(25)送至工作臺(24)上，由輸送、定位、夾緊系統(tǒng)(3)對工件(25)定位夾緊。同時，各鉆削裝置根據(jù)中心控制臺的計算機指令，分別由各自獨立的三軸聯(lián)動系統(tǒng)控制，在各自的加工區(qū)域內(nèi)自動尋找孔位完成加工過程。
其中，大拖板(11)由X軸伺服電機(18)驅(qū)動，雙齒輪機構(gòu)驅(qū)動箱(19)雙齒輪機構(gòu)(20)與齒條(21)的嚙合傳動，沿X軸直線滾動導(dǎo)軌(23)在床身(22)上做X向進給。中拖板(13)由Y軸伺服電機(17)驅(qū)動經(jīng)Y軸滾珠絲杠副(12)傳動沿Y軸直線滾動導(dǎo)軌副(14)做Y向進給。當(dāng)鉆腹面孔時，立鉆(5)工作，臥鉆(4)停止并回零位，此時立鉆(5)的主軸系統(tǒng)(26)和進給系統(tǒng)實現(xiàn)刀具的Z向進給。當(dāng)需鉆翼面孔時，臥鉆(4)工作，立鉆(5)停止并返回零位，此時臥鉆(4)由Z2軸進給系統(tǒng)(28)驅(qū)動實現(xiàn)Z向進給，其刀具在Y向的進給是通過中拖板(13)的Y向進給實現(xiàn)的。中拖板(13)前進時，臥鉆(4)的刀具(49)鉆內(nèi)側(cè)翼面孔，中拖板(14)后退時，臥鉆(4)的刀具(48)鉆外側(cè)翼面孔。立鉆(5)和臥鉆(4)Z軸的進給系統(tǒng)是各自獨立的，X軸和Y軸進給系統(tǒng)是共用的。
為避免加工區(qū)死角，各鉆削裝置加工區(qū)之間是部分重迭的，在數(shù)機聯(lián)動時，各鉆削裝置都是從零位沿X軸向同一方向進給，覆蓋加工區(qū)后，又同時回到零位，因此不會發(fā)生撞車。
綜上所述，可以看出，本實用新型的優(yōu)點在于采用鉆機行走的新工藝，可比鉆機固定時減少裝夾和定位次數(shù)，節(jié)省時間提高精度。把數(shù)臺鉆機組合在一個床身上，數(shù)機聯(lián)動可分段同時對工件實現(xiàn)鉆削，一是大大提高效率，二是分段后每臺鉆機進給行程縮短，可減少定位誤差。采用立臥鉆一體化鉆床，在不移動工件的情況下能完成對鋼梁腹面孔和翼面孔的加工，兩鉆床共用X軸和Y軸進給系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊又節(jié)省投資。
權(quán)利要求1.一種組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，主要包括立鉆，臥鉆，小拖板，中拖板，大拖板，床身，工作臺，工件輸送，定位夾緊裝置，中心控制臺等，其主要特征是在床身縱向上裝有二臺或二臺以上可分別或同時沿床身縱向進給的數(shù)控鉆削裝置，該鉆削裝置主鉆立柱一側(cè)裝有臥鉆，立柱底部裝在中拖板上，每臺鉆削裝置都有獨立的控制系統(tǒng)并分別與中心控制臺相連，通過編程可實現(xiàn)對同一鋼梁同一平面的分段同時加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，其特征是床身可根據(jù)長度采用整體式結(jié)構(gòu)或分段對接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，其特征是在每臺鉆削裝置立鉆立柱的一側(cè)上部安裝的臥鉆，臥鉆底部裝有液壓平衡缸并與中拖板相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，其特征是立鉆和臥鉆都裝在中拖板上，它通過固定在大拖板上的Y向直線滾動導(dǎo)軌與大拖板相連，大拖板則通過安裝在床身上的X向直線滾動導(dǎo)軌與床身相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，其特征是每臺鉆裝置一側(cè)配裝了獨立的數(shù)控系統(tǒng)操作箱和攝像頭，它們都通過電纜與中心控制臺相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，其特征是工作臺是固定不動的，采用整體結(jié)構(gòu)或分段對接而成。
專利摘要一種組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，主要解決了目前同類設(shè)備需多次移動和裝夾工件，同一時間只能一支刀具工作及單機不能鉆腹面孔和翼面孔的問題。該中心由立臥一體化鉆機，中拖板、大拖板、床身、工作臺、工件輸送、定位、夾緊機構(gòu)及中心控制臺等組成，其鉆機行走，數(shù)機聯(lián)動，對工件分段同時加工及一機兩用的特點，實現(xiàn)了不必移動工件就可完成對工件腹、翼面孔的自動定位鉆削，尤其適用于加工精度要求高、孔位多且孔徑在Φ25以下的各種汽車大梁。
文檔編號B23B41/00GK2198996SQ9424081
公開日1995年5月31日 申請日期1994年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月30日
發(fā)明者郭福厚, 任占東, 王安魯, 于方黎, 郭新凱, 雷渝 申請人:濟南科森新技術(shù)產(chǎn)業(yè)公司