數(shù)控立式多軸鉆床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于鉆床，尤其涉及一種數(shù)控立式鉆床。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)控立式鉆床是一種水平鉆孔作業(yè)的鉆床。目前立式鉆床包括底座、工作臺、立 柱、鉆孔機、進給滑臺和電控裝置，鉆頭通過套筒設置在鉆孔機前端，鉆孔機固定在進給滑 臺上，進給滑臺通過絲桿、導軌固定在滑臺底座上，進給滑臺設置液壓油缸，通過油缸的伸 縮完成進給滑臺的左右移動，從而實現(xiàn)鉆頭的進給運動，電機通過傳動部件連接鉆孔機后 部的皮帶輪，皮帶輪通過傳動軸與前部的鉆頭套筒相連，電機帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)，電機與電控裝 置電氣連接。存在的問題是由于液壓系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，在實際工作中會導致鉆孔機進給行 程不穩(wěn)定，鉆頭出現(xiàn)±5mm的鉆孔深度極限偏差；且每個鉆孔機只有一個鉆頭套筒，因此只 能帶動一個鉆頭工作，大量密集鉆孔加工周期長，工作效率低，影響正常生產(chǎn)。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的是提供一種數(shù)控立式多軸鉆床，提 尚鉆孔精度，提尚鉆孔工作效率，保障正常生廣。
[0004] 數(shù)控立式多軸鉆床，包括底座、旋轉(zhuǎn)工作臺、立柱、移動滑臺機構(gòu)、鉆孔機、變頻電 機和電控裝置，底座上固定安裝旋轉(zhuǎn)工作臺，工作臺可帶動被加工工件旋轉(zhuǎn)運動；立柱固定 裝配在底座兩端的混凝土地面上，移動滑臺機構(gòu)通過絲桿、導軌與立柱相連，并可通過伺服 電機I驅(qū)動沿立柱上下移動，移動范圍最大可達4000mm，立柱上設光柵尺I和伺服電機I 組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，伺服電機I、光柵尺I分別與電控裝置電氣連接；鉆孔機安裝在移動滑 臺機構(gòu)上，鉆孔機前部設鉆套和鉆頭，后部設有齒輪分動箱，由變頻電機通過傳動帶、帶輪 驅(qū)動其內(nèi)部齒輪轉(zhuǎn)動，其特點是所述齒輪分動箱內(nèi)部設四個傳動軸和若干工作齒輪，工作 齒輪將動力由輸入端向多個傳動軸輸出，每個傳動軸帶動鉆孔機前部的鉆套和鉆頭旋轉(zhuǎn)工 作，使得一臺驅(qū)動電機可以帶動多個鉆頭進行鉆孔工作；移動滑臺機構(gòu)包括伺服電機Π和 光柵尺II，伺服電機II、光柵尺II分別與電控裝置電氣連接，伺服電機II通過絲桿、導軌 可驅(qū)動滑臺沿導軌直線運動，光柵尺II和伺服電機II形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，鉆孔深度誤差可 達 0. 075mm，滑臺行程 0_350mm。
[0005] 本實用新型進一步改進，還包括平衡配重機構(gòu)，平衡配重機構(gòu)由鋼絲繩、滑輪和配 重箱構(gòu)成，滑輪置于立柱的頂端側(cè)面，鋼絲繩的一端連接配重箱，另一端連接鉆孔機，配重 箱與鉆孔機及其他部件的重量近似于平衡，減輕伺服電機I的工作壓力，提高絲桿和導軌 的工作精度。
[0006] 本實用新型進一步改進，所述旋轉(zhuǎn)工作臺由伺服電機III驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)工作臺底部 設有絕對值編碼器，伺服電機III與絕對值編碼器分別與電控裝置電氣連接，旋轉(zhuǎn)定位精 度為±10"，旋轉(zhuǎn)工作臺采用整體鑄造，材質(zhì)為ZG310-570,最大承重40噸。
[0007] 本實用新型進一步改進，所述立柱為整體鑄造件，材質(zhì)為鑄鐵HT250。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點是構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)簡湊、合理；本鉆床采用單個驅(qū)動電機帶 動多個鉆頭結(jié)構(gòu)，驅(qū)動電機采用變頻電機，可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。可以實現(xiàn)快速、高精度大量密集鉆 孔，每分鐘可鉆孔80個工件(工件材質(zhì)為Q235,鉆孔深度20mm)，通過伺服電機I控制進給， 鉆孔孔深精度可達±0. 1mm，工件圓周方向的旋轉(zhuǎn)精度可達±10"，鉆頭上下移動精度可 達0. 035mm/1000mm，加工時間短，工作效率高。
【附圖說明】
[0009] 下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。
[0010] 圖1是數(shù)控立式多軸鉆床的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011] 圖2是圖1的俯視圖；
[0012] 圖3是圖1的側(cè)視圖。
[0013] 圖中：1-底座、2-旋轉(zhuǎn)工作臺、3-變頻電機、4-鉆孔機、5-移動滑臺機構(gòu)、6-鉆頭、 7-立柱、8-電控裝置、9-伺服電機II、10-鋼絲繩、11-滑輪、12-配重箱、13-伺服電機III。
【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0015] 由圖1可以看出，數(shù)控立式多軸鉆床，包括底座1、旋轉(zhuǎn)工作臺2、立柱7、移動滑臺 機構(gòu)5、鉆孔機4、變頻電機3和電控裝置8，底座上固定安裝旋轉(zhuǎn)工作臺，工作臺可帶動被加 工工件旋轉(zhuǎn)運動；立柱固定裝配在底座兩端的混凝土地面上，移動滑臺機構(gòu)通過絲桿、導軌 與立柱相連，并可通過伺服電機I驅(qū)動沿立柱上下移動，移動范圍最大可達4000mm，立柱上 設光柵尺I (圖中未標注)和伺服電機I (圖中未標注)組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，伺服電機I、光柵 尺I分別與電控裝置電氣連接；鉆孔機安裝在移動滑臺機構(gòu)上，鉆孔機前部設鉆套和鉆頭 6,后部設有齒輪分動箱（圖中未標注)，由變頻電機通過傳動帶、帶輪驅(qū)動其內(nèi)部齒輪轉(zhuǎn)動， 所述齒輪分動箱內(nèi)部設四個傳動軸和若干工作齒輪，工作齒輪將動力由輸入端向四個傳動 軸輸出，每個傳動軸帶動鉆孔機前部的鉆套和鉆頭旋轉(zhuǎn)工作，使得一臺驅(qū)動電機可以帶動 多個鉆頭進行鉆孔工作；移動滑臺機構(gòu)包括伺服電機119和光柵尺II (圖中未標注)，伺服 電機II、光柵尺II分別與電控裝置電氣連接，伺服電機II通過絲桿、導軌可驅(qū)動滑臺沿導 軌直線運動，光柵尺II和伺服電機II形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，鉆孔深度誤差可達0. 〇75_，滑臺 行程 0_350_。
[0016] 該鉆床還包括平衡配重機構(gòu)，平衡配重機構(gòu)由鋼絲繩10、滑輪11和配重箱12構(gòu) 成，滑輪置于立柱的頂端側(cè)面，鋼絲繩的一端連接配重箱，另一端連接鉆孔機4,配重箱與鉆 孔機及其他部件的重量近似于平衡，減輕伺服電機I的工作壓力，提高絲桿和導軌的工作 精度。
[0017] 所述旋轉(zhuǎn)工作臺2由伺服電機III13驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)工作臺底部設有絕對值編碼器，伺 服電機III與絕對值編碼器分別與電控裝置8電氣連接，旋轉(zhuǎn)定位精度為± 10"，旋轉(zhuǎn)工作 臺采用整體鑄造，材質(zhì)為ZG310-570,最大承重40噸。
[0018] 所述立柱7為整體鑄造件，材質(zhì)為鑄鐵HT250。
【主權(quán)項】
1. 數(shù)控立式多軸鉆床，包括底座（1)、旋轉(zhuǎn)工作臺（2)、立柱（7)、移動滑臺機構(gòu)（5)、鉆 孔機（4)、變頻電機（3)和電控裝置（8)，底座上固定安裝旋轉(zhuǎn)工作臺，旋轉(zhuǎn)工作臺可帶動被 加工工件旋轉(zhuǎn)運動；立柱固定裝配在底座兩端的混凝土地面上，移動滑臺機構(gòu)通過絲桿、導 軌與立柱相連，立柱上設光柵尺I和伺服電機I組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，伺服電機I、光柵尺I 分別與電控裝置電氣連接；鉆孔機安裝在移動滑臺機構(gòu)上，鉆孔機前部設鉆套和鉆頭（6)， 后部設有齒輪分動箱，由變頻電機通過傳動帶、帶輪驅(qū)動其內(nèi)部齒輪轉(zhuǎn)動，其特征在于所述 齒輪分動箱內(nèi)部設四個傳動軸和若干工作齒輪，工作齒輪將動力由輸入端向四個傳動軸輸 出，每個傳動軸帶動鉆孔機前部的鉆套和鉆頭旋轉(zhuǎn)工作，使得一臺驅(qū)動電機可以帶動多個 鉆頭進行鉆孔工作；移動滑臺機構(gòu)包括伺服電機II (9)和光柵尺II，伺服電機II、光柵尺 II分別與電控裝置電氣連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控立式多軸鉆床，其特征在于還包括平衡配重機構(gòu)，平衡 配重機構(gòu)由鋼絲繩（10)、滑輪（11)和配重箱（12)構(gòu)成，滑輪置于立柱的頂端側(cè)面，鋼絲繩 的一端連接配重箱，另一端連接鉆孔機（4)，配重箱與鉆孔機及其他部件的重量近似于平 衡。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控立式多軸鉆床，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)工作臺（2)由伺服 電機III (13)驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)工作臺設有絕對值編碼器，絕對值編碼器、伺服電機III分別與電 控裝置電氣連接，旋轉(zhuǎn)定位精度為±10"，旋轉(zhuǎn)工作臺采用整體鑄造，材質(zhì)為ZG310-570。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控立式多軸鉆床，其特征在于所述立柱（7)為整體鑄造件， 材質(zhì)為鑄鐵HT250。
【專利摘要】數(shù)控立式多軸鉆床屬于鉆床，尤其涉及一種數(shù)控立式鉆床。該鉆床的變頻電機通過皮帶傳動連接分動箱內(nèi)部的工作齒輪，工作齒輪將動力分配給四個傳動軸，帶動多個鉆頭工作；鉆孔進給由伺服電機II驅(qū)動，伺服電機II與移動滑臺機構(gòu)固定連接，移動滑臺機構(gòu)裝配光柵尺II與伺服電機II形成閉環(huán)控制系統(tǒng)；移動滑臺機構(gòu)的伺服電機II、光柵尺II分別與電控裝置電氣連接。本鉆床采用單軸輸入多軸輸出結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)快速、高精度大量密集鉆孔，每分鐘可在工件上鉆孔80個，鉆孔孔深精度可達±0.1mm，鉆頭鉆孔行程0-350mm，工件圓周方向的旋轉(zhuǎn)精度可達±10″，鉆頭上下移動精度可達0.035mm/1000mm，加工時間短。
【IPC分類】B23Q1-01, B23Q1-25, B23B39-24, B23B47-20, B23Q11-00, B23B47-06
【公開號】CN204413197
【申請?zhí)枴緾N201420801787
【發(fā)明人】馬超, 曹飛, 韓呈, 李逢春, 馬蒙蒙, 嚴曉東, 謝靄祥
【申請人】中鋼集團安徽天源科技股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年12月18日