專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種孔加工設(shè)備，屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，特別涉及一種精確度高、可 依次完成鉆孔、攻牙加工的數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上普遍使用的液壓式鉆孔、攻牙動(dòng)力頭，其技術(shù)不足之處主要體現(xiàn)在以 下幾個(gè)方面1、操作方面普通的鉆孔、攻牙動(dòng)力頭為分體式結(jié)構(gòu)，工件在加工時(shí)，需分別進(jìn)行鉆 孔和攻牙兩道工序，不能有效的融為一體，使用不便、勞動(dòng)強(qiáng)度大。而對(duì)于普通操作人員來(lái) 說(shuō)，還會(huì)在使用中帶來(lái)其它的技術(shù)問(wèn)題，如設(shè)備的安裝調(diào)試等。2、加工精度方面普通鉆孔、攻牙動(dòng)力頭其加工精度是由手動(dòng)控制、機(jī)械限位，加工 精度存在一定的偏差，主要依靠技術(shù)工人的操作經(jīng)驗(yàn)來(lái)保證加工準(zhǔn)確性。3、結(jié)構(gòu)與原理方面普通式鉆孔動(dòng)力頭其結(jié)構(gòu)是由三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)， 液壓油缸帶動(dòng)主軸筒進(jìn)給，需要增加一個(gè)液壓站，設(shè)備才能工作，設(shè)備成本高。而攻牙動(dòng)力 頭是由攻牙導(dǎo)螺桿來(lái)導(dǎo)向完成攻牙動(dòng)作，當(dāng)加工不同螺距的產(chǎn)品時(shí)，必需更換相應(yīng)地攻牙 導(dǎo)向螺桿才能完成，造成普通式鉆孔動(dòng)力頭通用性差、效率低。隨著近年來(lái)競(jìng)爭(zhēng)加劇，大批量、流水化作業(yè)要求越來(lái)越高，對(duì)于普通式鉆孔動(dòng)力頭 的要求也在不斷提高，降低設(shè)備成本，簡(jiǎn)化操作過(guò)程，擴(kuò)大適用范圍就成為一種發(fā)展趨勢(shì)， 也正是本實(shí)用新型所想要解決的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型旨在提供一種通用性強(qiáng)、可精確控制加 工精度、保證一次裝夾完成鉆孔和攻牙全過(guò)程的數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭，包括殼體、設(shè)于殼體上的主軸以及與主軸連接的主軸傳動(dòng)系統(tǒng)， 還包括一套攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)和一個(gè)數(shù)控器，攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)連接在主軸上，主軸通過(guò)軸向活動(dòng) 連接機(jī)構(gòu)與主軸傳動(dòng)系統(tǒng)連接，數(shù)控器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別與主軸傳動(dòng)系統(tǒng)和攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)連 接。所述軸向活動(dòng)連接機(jī)構(gòu)為相互嚙合的花鍵傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，花鍵槽設(shè)置在主軸圓周上。所述攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力系統(tǒng)和軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力系統(tǒng)固定在殼體上， 軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在動(dòng)力系統(tǒng)和主軸之間，軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)主軸在軸向移動(dòng)。所述動(dòng)力系統(tǒng)包括伺服電機(jī)和伺服電機(jī)同步輪，伺服電機(jī)固定在殼體上，伺服電 機(jī)同步輪固定在伺服電機(jī)的輸出軸上。所述軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠同步輪、滾珠絲杠、絲杠螺母和螺母座，滾珠絲杠、絲 杠螺母和螺母座分別套在主軸上，滾珠絲杠與絲杠螺母嚙合連接，絲杠螺母固定在螺母座 上，螺母座固定在主軸上，絲杠同步輪固定在滾珠絲杠上，伺服電機(jī)通過(guò)伺服電機(jī)同步輪帶動(dòng)絲杠同步輪轉(zhuǎn)動(dòng)。所述軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括套筒，套筒套在主軸上，套筒與主軸間設(shè)有軸承，螺母座 固定在套筒上，套筒外端與主軸相連接。所述軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括導(dǎo)向塊，導(dǎo)向塊上端位于殼體沿主軸軸向設(shè)置的導(dǎo)引槽 中，導(dǎo)向塊下端固定在螺母座上。本實(shí)用新型所述的數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭，利用連接在主軸上的攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)，使主軸 在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給，避免了已往手動(dòng)進(jìn)給或者依靠導(dǎo)螺桿進(jìn)給帶來(lái)的弊端，為數(shù) 字化控制動(dòng)力頭的加工過(guò)程提供了保障。本結(jié)構(gòu)主要用于機(jī)械零件的鉆孔、攻牙等工藝加 工，可由多個(gè)數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭組合在一臺(tái)鉆床上，其安裝、拆卸方便。數(shù)控器控制下的伺服 電機(jī)大幅提高了孔的加工精度和加工準(zhǔn)確性，加工噪音小、更換與安裝容易，改善了初期安 裝和調(diào)試不便的局面，適用范圍廣、操作簡(jiǎn)單，為后期走向全數(shù)字化、自動(dòng)化做了一個(gè)好的 開(kāi)端。

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1、圖2對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述本實(shí)用新型所述的數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭，包括殼體2、設(shè)于殼體2上的主軸1、與主軸1 連接的主軸傳動(dòng)系統(tǒng)、攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)和數(shù)控器20。主軸1和主軸傳動(dòng)系統(tǒng)為橫向垂直排 列，主軸傳動(dòng)系統(tǒng)主要包括三相異步電機(jī)3和主軸傳動(dòng)輪5，主軸1通過(guò)軸向活動(dòng)連接機(jī)構(gòu) 與主軸傳動(dòng)輪5連接，軸向活動(dòng)連接機(jī)構(gòu)起到對(duì)主軸傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還要保持主軸的 軸向可相對(duì)移動(dòng)，此處，軸向活動(dòng)連接機(jī)構(gòu)為相互嚙合的花鍵傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，花鍵槽6設(shè)置在主 軸1圓周上，主軸傳動(dòng)輪5與花鍵槽6相配合，既可將主軸傳動(dòng)系統(tǒng)中三相異步電機(jī)3的旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到主軸1上，還不會(huì)限制主軸1在軸向的水平移動(dòng)，為后期的鉆孔、攻牙過(guò)程提 供結(jié)構(gòu)保障。攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力系統(tǒng)和軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，動(dòng)力系統(tǒng)主要包括伺服電機(jī)7和伺 服電機(jī)同步輪8，伺服電機(jī)7固定在主軸1下方的殼體2外側(cè)，伺服電機(jī)同步輪8固定在伺 服電機(jī)7的輸出軸上，伺服電機(jī)同步輪8通過(guò)皮帶4與軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 連接在伺服電機(jī)同步輪8和主軸1之間，軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要起到推動(dòng)旋轉(zhuǎn)主軸1在軸向上 的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鉆孔或攻牙的推進(jìn)過(guò)程。軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠同步輪9、滾珠絲杠10、絲杠螺母12、螺母座11、套筒13和 導(dǎo)向塊15。滾珠絲杠10、絲杠螺母12、螺母座11和套筒13分別套在主軸1上，滾珠絲杠 10與絲杠螺母12嚙合連接，絲杠螺母12固定在螺母座11上，螺母座11固定在套筒13上， 套筒13套在主軸1上，套筒13與主軸1間設(shè)有軸承14，套筒13外端與主軸1相連接。滾 珠絲杠10通過(guò)滾珠與主軸1之間保持相對(duì)滑動(dòng)，絲杠同步輪9固定在滾珠絲杠10上，伺服 電機(jī)7通過(guò)伺服電機(jī)同步輪8、皮帶4帶動(dòng)絲杠同步輪9及滾珠絲杠10在主軸1上轉(zhuǎn)動(dòng)。 套筒13可保證主軸1外端連接和傳動(dòng)的平穩(wěn)性，同時(shí)，還可帶動(dòng)主軸1在軸向上水平移動(dòng)。
4為進(jìn)一步提高螺母座11以及套筒13水平移動(dòng)的穩(wěn)定性，導(dǎo)向塊15上端位于殼體2沿主軸 軸向設(shè)置的導(dǎo)引槽16中，導(dǎo)向塊15下端固定在螺母座11上，當(dāng)螺母座11及套筒13水平 移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)向塊15可有效限制螺母座11左右方向的擺動(dòng)，保證螺母座11和套筒13的水平 移動(dòng)。當(dāng)然，為提高控制的有效性和靈活性，主軸傳動(dòng)系統(tǒng)和攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分 別與數(shù)控器20連接，接受數(shù)控器20發(fā)生的控制指令，實(shí)現(xiàn)相互間的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。實(shí)際使用中，數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭被安裝在相應(yīng)地鉆機(jī)上，既可安裝一套，也可安裝多 套。通過(guò)數(shù)控器20輸入控制參數(shù)，根據(jù)加工工件的需要確定相應(yīng)地轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量等。工作 時(shí)，三相異步電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)主軸傳動(dòng)輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸傳動(dòng)輪5通過(guò)花鍵帶動(dòng)主軸1旋轉(zhuǎn)， 保證主軸1工作過(guò)程的主要切屑動(dòng)力。當(dāng)需要進(jìn)給時(shí)，通過(guò)數(shù)控器20控制伺服電機(jī)7旋轉(zhuǎn)， 伺服電機(jī)7通過(guò)伺服電機(jī)同步輪8、皮帶4、絲攻同步輪9帶動(dòng)滾珠絲杠10旋轉(zhuǎn)，由于滾珠 絲杠10與主軸1間位置保持相對(duì)固定，滾珠絲杠10旋轉(zhuǎn)時(shí)，絲杠與絲杠螺母12的嚙合會(huì) 將滾珠絲杠10的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成絲杠螺母12的水平軸向移動(dòng)，從而使絲杠螺母12帶動(dòng)螺 母座11沿主軸軸向移動(dòng)。螺母座11在移動(dòng)過(guò)程中，會(huì)受到連接在螺母座11上方的導(dǎo)向 塊15和導(dǎo)引槽16的限制，保證了螺母座11軸向移動(dòng)的穩(wěn)定性和可靠性。由于螺母座11 外端與套筒13內(nèi)端固定連接，并且套筒13和螺母座11在同一個(gè)軸心線(xiàn)上，軸向移動(dòng)的螺 母座11同樣會(huì)帶動(dòng)套筒13向外端水平移動(dòng)，套筒13外端與主軸1外端連接，從而帶動(dòng)主 軸1向外伸出，實(shí)現(xiàn)了主軸1旋轉(zhuǎn)中的進(jìn)給。進(jìn)給量由伺服電機(jī)7的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定，其數(shù)值由數(shù) 控器20輸入后實(shí)現(xiàn)控制，進(jìn)給量的多少就是鉆孔或攻牙時(shí)的進(jìn)給速度，而攻牙的進(jìn)給速度 就會(huì)體現(xiàn)成為攻牙的牙距，攻牙的牙距可隨著進(jìn)給量的設(shè)置任意選擇，保證了數(shù)控鉆孔動(dòng) 力頭對(duì)各種牙距的適用性，擴(kuò)大了使用范圍。當(dāng)需要退出加工時(shí)，相應(yīng)控制伺服電機(jī)7反轉(zhuǎn) 即可。
權(quán)利要求數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭，包括殼體、設(shè)于殼體上的主軸以及與主軸連接的主軸傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，還包括一套攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)和一個(gè)數(shù)控器，所述攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)連接在主軸上，主軸通過(guò)軸向活動(dòng)連接機(jī)構(gòu)與主軸傳動(dòng)系統(tǒng)連接；所述數(shù)控器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別與主軸傳動(dòng)系統(tǒng)和攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭，其特征在于，所述軸向活動(dòng)連接機(jī)構(gòu)為相 互嚙合的花鍵傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，花鍵槽設(shè)置在主軸圓周上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭，其特征在于，所述攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力 系統(tǒng)和軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力系統(tǒng)固定在殼體上；所述軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在動(dòng)力系統(tǒng)和 主軸之間，軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)主軸在軸向移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭，其特征在于，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括伺服電機(jī) 和伺服電機(jī)同步輪，所述伺服電機(jī)固定在殼體上，伺服電機(jī)同步輪固定在伺服電機(jī)的輸出 軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭，其特征在于，所述軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠 同步輪、滾珠絲杠、絲杠螺母和螺母座，所述滾珠絲杠、絲杠螺母和螺母座分別套在主軸上， 滾珠絲杠與絲杠螺母嚙合連接，絲杠螺母固定在螺母座上，螺母座固定在主軸上；所述絲杠 同步輪固定在滾珠絲杠上，伺服電機(jī)通過(guò)伺服電機(jī)同步輪帶動(dòng)絲杠同步輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭，其特征在于，還包括套筒，所述套筒套在主 軸上，套筒與主軸間設(shè)有軸承，所述螺母座固定在套筒上，套筒外端與主軸相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭，其特征在于，還包括導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊上 端位于殼體沿主軸軸向設(shè)置的導(dǎo)引槽中，導(dǎo)向塊下端固定在螺母座上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種數(shù)控鉆孔動(dòng)力頭，包括殼體、設(shè)于殼體上的主軸、與主軸連接的主軸傳動(dòng)系統(tǒng)、攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)和數(shù)控器，攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)連接在主軸上，主軸通過(guò)軸向活動(dòng)連接機(jī)構(gòu)與主軸傳動(dòng)系統(tǒng)連接，數(shù)控器通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別與主軸傳動(dòng)系統(tǒng)和攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)連接。利用攻牙傳動(dòng)系統(tǒng)使主軸在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給，避免了已往手動(dòng)進(jìn)給或者依靠導(dǎo)螺桿進(jìn)給帶來(lái)的弊端，整體結(jié)構(gòu)操作簡(jiǎn)單，安裝、拆卸方便，加工噪音小，更換和調(diào)試容易，數(shù)控器控制下的伺服電機(jī)提高了孔的加工精度和加工準(zhǔn)確性，適用范圍廣，為后期走向全數(shù)字化、自動(dòng)化做了一個(gè)好的開(kāi)端。
文檔編號(hào)B23Q5/32GK201744890SQ201020143860
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者林世清 申請(qǐng)人:福建瑜鼎機(jī)械有限公司