專利名稱：三維深孔數(shù)控鉆床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種制造化工防腐設(shè)備的專用機床，特別涉及一種主要用于換熱 設(shè)備的鉆孔的三維深孔數(shù)控鉆床。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有化工機械行業(yè)應(yīng)用的主要設(shè)備有兩種一種是垂直方向鉆孔使用擺臂鉆；另 一種是水平方向鉆孔用土制或改造的鉆床進行鉆孔。其缺點如下1.技術(shù)水平原始落后，設(shè)備簡陋、精度低，鉆孔多是人工對準(zhǔn)、人工進給。2.工件孔的位置是靠劃線與模板兩種形式來保證。效率低、精度差，出錯率高，模 板需求量大。3.工件裝加次數(shù)多，消耗時間多。如一個大型工件需要裝加六次才能加工完成， 垂直孔靠搖臂鉆加工，橫向、縱向行程都需要兩次完成，共四次。水平方向的孔需要兩次裝 加，先加工一個半圓，再加工另一個半圓。4.圓型工件加工需要兩個設(shè)備才能加工完成。垂直方向一臺，水平方向一臺，獨 立加工、效率低。5.工人勞動強度大。鉆床的橫向、縱向進行、定位、工件進給多是靠人工進行，自 動化程度低，勞動強度大，易出錯。6.工況環(huán)境差。鉆孔時，碳素?fù)P塵非常大，對工人、環(huán)境污染大。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的問題是提供一種工作效率高、工作勞動強度小的三維深孔 數(shù)控鉆床。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型包括床身、工作臺、龍門、鉆削動力頭和電氣系 統(tǒng)，所述的龍門設(shè)在床身上，工作臺可水平移動的設(shè)置在床身上，工作臺和床身之間設(shè)有驅(qū) 動工作臺水平移動的驅(qū)動裝置I，鉆削動力頭有四個，其中兩個鉆削動力頭刀具朝下的設(shè) 置在龍門的橫梁上，該兩個鉆削動力頭主軸線豎直，另外兩個鉆削動力頭刀具正對的設(shè)置 在龍門的兩立柱上，該兩個鉆削動力頭主軸在同一個立面上，設(shè)置在橫梁上的每一個鉆削 動力頭均設(shè)有驅(qū)動其水平移動的驅(qū)動裝置II，設(shè)置在立柱上的每一個鉆削動力頭均設(shè)有驅(qū) 動其上下移動的驅(qū)動裝置III，立柱上的鉆削動力頭主軸線與橫梁上兩鉆削動力頭主軸線所 在平面具有一定距離。為了使其加工速度及加工精度高，所述的鉆削動力頭為滑套式鉆削動力頭。為了便于對圓柱工件的加工，所述的設(shè)置在立柱上的兩個鉆削動力頭均設(shè)有刀具 導(dǎo)向裝置，刀具導(dǎo)向裝置上設(shè)有相應(yīng)鉆削動力頭刀具能通過的孔，刀具導(dǎo)向裝置可水平移 動的設(shè)置在鉆削動力頭的套筒上，刀具導(dǎo)向裝置和鉆削動力頭之間連接有驅(qū)動刀具導(dǎo)向裝 置水平移動的驅(qū)動裝置V。為了控制方便，所述的電氣系統(tǒng)包括PLC和上位機，PLC控制各驅(qū)動裝置和鉆削動力頭，上位機與PLC連接。本實用新型的有益效果1、本實新型工作效率高4個鉆削動力頭能同時加工工件，工件一次裝加，4個動 力頭同時加工，節(jié)省時間，可在一臺設(shè)備上同時加工完成垂直、水平兩個方向的孔。本實用 新型與現(xiàn)有技術(shù)工件裝夾時間比是1 :6，本實用新型如耗時10分鐘，現(xiàn)有技術(shù)須耗時60分 鐘。鉆孔時間是1 :4，本實用新型4個動力頭同時加工一個工件，而現(xiàn)有技術(shù)是一個動力頭 加工工件，時間消耗比1 :4。2、勞動強度小一個人可同時操作兩臺以上設(shè)備，本實用新型每人操作2臺設(shè)備8 個鉆削動力頭，可比現(xiàn)有技術(shù)8個人操作8臺鉆床效率高，并可節(jié)約7名工人。工況環(huán)境便 于治理。不需要人工手工操作，靠計算機指令進行工件加工，工人可以遠(yuǎn)離工件，減少吸塵。3、自動化程度高，本實用新型采用11個數(shù)控軸控制4個鉆削動力頭，并采用特殊 的電氣控制，同時加工省去了劃線和模板，將工件圖輸入給計算機，機床自動進行定位加 工，出錯少、精度高。

圖1是本實用新的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的右視結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1、鉆削動力頭，2、橫梁，3、立柱，4、刀具導(dǎo)向裝置，5、工作臺，6、床身，7、工 件。
具體實施方式
如圖1和圖2所示的一種具體實施例，它包括床身6、工作臺5、龍門、鉆削動力頭 1、刀具導(dǎo)向裝置4、電氣系統(tǒng)和排屑系統(tǒng)。工作臺5可水平移動的設(shè)置在床身6上，工作臺5和床身6之間設(shè)有驅(qū)動工作臺 5水平移動的驅(qū)動裝置I，驅(qū)動裝置I包括直線導(dǎo)軌、滾珠絲杠副和伺服電機，直線導(dǎo)軌和 伺服電機設(shè)置在床身6上，滾珠絲杠副的絲母與工作臺5相固定，滾珠絲杠副的絲杠與伺服 電機的輸出軸連接。伺服電機驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動，從而帶動工作臺5在床身6上水平移動，工作 臺5長度2000mm，比最大工件直徑長出一段距離，便于在工件兩端壓緊工件，在工作臺5兩 端安裝有伸縮式不銹鋼防護罩，可起到保護及美觀作用。鉆削動力頭1有四個，為滑套式鉆削動力頭，其中兩個鉆削動力頭1刀具朝下的設(shè) 置在龍門的橫梁2上，該兩個鉆削動力頭1主軸線豎直，另外兩個鉆削動力頭1刀具正對的 設(shè)置在龍門的兩立柱3上，該兩個鉆削動力頭1的主軸在同一個立面上，設(shè)置在橫梁2上的 每一個鉆削動力頭1均設(shè)有驅(qū)動其水平移動的驅(qū)動裝置II，設(shè)置在立柱3上的每一個鉆削 動力頭1均設(shè)有驅(qū)動其上下移動的驅(qū)動裝置III，立柱3上的鉆削動力頭1主軸線與橫梁2 上兩鉆削動力頭1主軸線所在平面具有一定距離，即橫梁2與立柱3上的鉆削動力頭1在 工作臺5移動方向上主軸線偏移一定距離，即不在同一加工面上，這樣可保證在大批量工 件加工時四個鉆削動力頭1可同時進行加工，可提高工作效率近一倍。驅(qū)動裝置II和驅(qū)動 裝置III與驅(qū)動裝置I結(jié)構(gòu)及安裝方式相同?；资姐@削動力頭安裝在各滑板上，其刀具進給是由伺服電機與大模數(shù)齒輪齒條 驅(qū)動，以提高進給速度，其主軸與主軸驅(qū)動電機直接聯(lián)接，在套筒進給時，電機與套筒同步進給，電機安裝在尾座上，尾座與直線導(dǎo)軌滑座相固定，并由直線導(dǎo)軌導(dǎo)向，直線導(dǎo)軌運動 過程中摩擦力小，精度高，不會對主軸的移動產(chǎn)生較大的阻力，即保證了傳動的有效性，同 時又可起到定位主軸作用，主軸轉(zhuǎn)速采用無級變頻調(diào)速，每個主軸電機配備一臺變頻器，針 對加工的材質(zhì)，可在系統(tǒng)中設(shè)定鉆孔直徑與轉(zhuǎn)速的對應(yīng)關(guān)系，在加工過程中系統(tǒng)可根據(jù)孔 徑的大小自動調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速，無需人工干預(yù)。設(shè)置在立柱3上的兩個鉆削動力頭1均設(shè)有刀具導(dǎo)向裝置4，刀具導(dǎo)向裝置4上設(shè) 有相應(yīng)鉆削動力頭1刀具能通過的孔，刀具導(dǎo)向裝置4可水平移動的設(shè)置在鉆削動力頭1 的套筒上，刀具導(dǎo)向裝置4和鉆削動力頭1之間連接有驅(qū)動刀具導(dǎo)向裝置4水平移動的驅(qū) 動裝置V。刀具導(dǎo)向裝置4用于長刀具加工過程中的輔助導(dǎo)向作用，其驅(qū)動裝置V與驅(qū)動 裝置I結(jié)構(gòu)及安裝方式相同，可做到根據(jù)鉆孔位置變化，自動移動至定位位置，以適應(yīng)直徑 方向位置的變化。當(dāng)被加工工件7是圓形時，刀具導(dǎo)向裝置4要根據(jù)工件7圓周的變化與 鉆削主軸同步自動調(diào)整位置，以達到盡可能近的靠近工件以保證導(dǎo)向的有效性。電氣系統(tǒng)采用PLC+上位機進行控制，PLC控制各驅(qū)動裝置和鉆削動力頭，上位機 與PLC連接，上位機方便工件加工程序的存儲與輸入，操作簡便。軟件工作平臺為WINXP，操 作界面友好，資源管理清晰有效，具有強大的編程功能；工件尺寸可以人工鍵盤輸入，也可 以U盤接口輸入，并可進行CAD/CAM直接轉(zhuǎn)換，免去手工編程的繁瑣。根據(jù)用戶的CAD版圖 紙，系統(tǒng)的上位機程序可自動的將工件圖轉(zhuǎn)換為加工程序，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC，根據(jù)已確 定的基準(zhǔn)點，PLC將指令發(fā)送至各執(zhí)行單元，并時刻檢測各執(zhí)行單元的動作情況。工作臺5兩側(cè)，安裝有兩個螺旋式排屑器，可將加工的碎屑進行收集。本具體實施例主要是集四個鉆削動力頭于一體，同時進行三維加工。是一個龍 門、四個鉆削動力頭，實現(xiàn)三維深孔鉆孔功能，兩個垂直方向鉆孔，兩個水平方向鉆孔，工作 臺移動，水平方向有兩個刀具導(dǎo)向裝置，共11個數(shù)控軸組成，每個動力頭有2個數(shù)控軸。 2 X 4=8個數(shù)控軸，刀具導(dǎo)向2個數(shù)控軸，工作臺移動一個數(shù)控軸。
權(quán)利要求一種三維深孔數(shù)控鉆床，包括床身、工作臺、龍門、鉆削動力頭和電氣系統(tǒng)，其特征在于所述的龍門設(shè)在床身上，工作臺可水平移動的設(shè)置在床身上，工作臺和床身之間設(shè)有驅(qū)動工作臺水平移動的驅(qū)動裝置Ⅰ，鉆削動力頭有四個，其中兩個鉆削動力頭刀具朝下的設(shè)置在龍門的橫梁上，該兩個鉆削動力頭主軸線豎直，另外兩個鉆削動力頭刀具正對的設(shè)置在龍門的兩立柱上，該兩個鉆削動力頭主軸在同一個立面上，設(shè)置在橫梁上的每一個鉆削動力頭均設(shè)有驅(qū)動其水平移動的驅(qū)動裝置Ⅱ，設(shè)置在立柱上的每一個鉆削動力頭均設(shè)有驅(qū)動其上下移動的驅(qū)動裝置Ⅲ，立柱上的鉆削動力頭主軸線與橫梁上兩鉆削動力頭主軸線所在平面具有一定距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述三維深孔數(shù)控鉆床，其特征在于所述的鉆削動力頭為滑套式 鉆削動力頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維深孔數(shù)控鉆床，其特征在于所述的設(shè)置在立柱上的兩 個鉆削動力頭均設(shè)有刀具導(dǎo)向裝置，刀具導(dǎo)向裝置上設(shè)有相應(yīng)鉆削動力頭的刀具能通過的 孔，刀具導(dǎo)向裝置可水平移動的設(shè)置在鉆削動力頭的套筒上，刀具導(dǎo)向裝置和鉆削動力頭 之間連接有驅(qū)動刀具導(dǎo)向裝置水平移動的驅(qū)動裝置V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項所述的三維深孔數(shù)控鉆床，其特征在于所述的電氣 系統(tǒng)包括PLC和上位機，PLC控制各驅(qū)動裝置和鉆削動力頭，上位機與PLC連接。
專利摘要本實用新型公開了一種三維深孔數(shù)控鉆床，本實用新型包括床身、工作臺、龍門、鉆削動力頭和電氣系統(tǒng)，所述的龍門設(shè)在床身上，工作臺可水平移動的設(shè)置在床身上，工作臺和床身之間設(shè)有驅(qū)動工作臺水平移動的驅(qū)動裝置Ⅰ，鉆削動力頭有四個，其中兩個鉆削動力頭刀具朝下的設(shè)置在龍門的橫梁上，該兩個鉆削動力頭主軸線豎直，另外兩個鉆削動力頭刀具正對的設(shè)置在龍門的兩立柱上，該兩個鉆削動力頭主軸在同一個立面上，立柱上的鉆削動力頭主軸線與橫梁上兩鉆削動力頭主軸線所在平面具有一定距離。本實用新型工作效率高工件一次裝加，4個動力頭同時加工、勞動強度小、自動化程度高。
文檔編號B23B41/02GK201760630SQ20102052911
公開日2011年3月16日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者馬升田, 高翔, 黃成 申請人:濟南志力數(shù)控機械有限公司