本發(fā)明涉及工件加工機(jī)械設(shè)備，特別涉及一種圓柱坐標(biāo)鉆銑機(jī)。

背景技術(shù)：

異形件是指工件的上下表面不是相同或者相似圖形；就是區(qū)別于標(biāo)準(zhǔn)件及普通的棒，環(huán)，餅型工件。薄壁零件的加工問題，一直是較難解決的。原因是薄壁零件剛性差，強(qiáng)度弱，在加工中級(jí)容易變形，不容易保證零件的加工質(zhì)量。影響薄壁零件精度的因素有很多，但歸納起來主要由以下三個(gè)方面：(1)受力變形，因弓箭壁薄，在夾緊力的作用下容易產(chǎn)生變形，從而影響工件的尺寸精度和形狀精度。(2)受熱變形，因工件較薄，切削熱會(huì)引起工件熱變形，使工件尺寸不容易控制。(3)振動(dòng)變形，在切削力(特別是徑向切削力)的作用下，很容易產(chǎn)生振動(dòng)和變形，影響工件的尺寸精度、形狀、位置精度和表面粗糙度。對(duì)于薄壁工件和異形工件鉆銑加工困難、裝夾難度大、夾持受力面積小、易變形、易松動(dòng)等缺點(diǎn)。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種圓柱坐標(biāo)鉆銑機(jī)，從而克服薄壁工件和異形工件鉆銑加工困難、裝夾難度大、夾持受力面積小、易變形、易松動(dòng)的缺點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種圓柱坐標(biāo)鉆銑機(jī)，包括：圓柱坐標(biāo)裝置，其包括圓形刻度盤、立柱以及橫梁，所述立柱可移動(dòng)的設(shè)于所述圓形刻度盤上，所述橫梁通過連接件可上下移動(dòng)的設(shè)于所述立柱上，在進(jìn)行加工的狀態(tài)下，待加工的工件設(shè)于所述圓形刻度盤的中心；兩個(gè)或兩個(gè)以上的夾具，每個(gè)所述夾具包括：液壓缸，其可移動(dòng)的設(shè)于所述圓形刻度盤上，所述液壓缸的缸蓋上設(shè)有多個(gè)第一活塞桿通孔；活塞，其設(shè)于所述液壓缸內(nèi)，可沿著所述液壓缸內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，所述活塞上設(shè)有多個(gè)第二活塞桿通孔；以及多根活塞桿，其上端延伸超出所述活塞上方并向所述液壓缸內(nèi)延伸，下端向所述液壓缸缸蓋外延伸，并與所述工件貼合；以及刀具總成，其設(shè)于所述橫梁上并對(duì)應(yīng)所述工件設(shè)置，所述刀具總成可沿著所述橫梁水平移動(dòng)。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，每根所述活塞桿上端設(shè)有凸臺(tái)，所述凸臺(tái)的橫截面積大于所述第二活塞桿通孔的橫截面積。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述第一活塞桿通孔、所述第二活塞桿通孔和所述活塞桿的橫截面形狀為非圓形。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述圓形刻度盤包括：內(nèi)圓形刻度盤，所述內(nèi)圓形刻度盤上設(shè)有內(nèi)圓形導(dǎo)軌，所述內(nèi)圓形導(dǎo)軌上與其相互配合的內(nèi)導(dǎo)塊，所述液壓缸設(shè)于所述內(nèi)導(dǎo)塊上；以及外圓形刻度盤，其對(duì)應(yīng)所述內(nèi)圓形刻度盤設(shè)置，所述外圓形刻度盤上設(shè)有外圓形導(dǎo)軌，所述外圓形導(dǎo)軌上與其相互配合的外導(dǎo)塊，所述立柱設(shè)于所述外導(dǎo)塊上。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述內(nèi)導(dǎo)塊和所述內(nèi)圓形導(dǎo)軌的連接處設(shè)有鎖緊件。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述鎖緊件為凸輪鎖緊塊。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述內(nèi)導(dǎo)塊和所述外導(dǎo)塊上設(shè)有T形槽。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述連接件包括：齒條，其設(shè)于所述立柱上；連接滑塊，其套設(shè)于所述立柱上，所述橫梁設(shè)于所述連接滑塊上；齒輪，其通過銷設(shè)于所述連接滑塊上，所述齒輪與所述齒條相互嚙合傳動(dòng)；以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)有輸出軸，所述輸出軸與所述齒輪連接；其中，通過所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述輸出軸驅(qū)動(dòng)所述齒輪與所述齒條相互嚙合傳動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)所述橫梁沿著所述立柱上下移動(dòng)。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述立柱上設(shè)有燕尾槽，所述連接滑塊上設(shè)有與所述燕尾槽相互配合的燕尾塊；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為伺服電機(jī)。

優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述刀具總成包括：直動(dòng)套筒，其內(nèi)部設(shè)有直動(dòng)電機(jī)；刀具機(jī)構(gòu)，其與所述直動(dòng)電機(jī)連接，所述直動(dòng)套筒套設(shè)于所述刀具結(jié)構(gòu)上端，所述刀具機(jī)構(gòu)上端設(shè)有刻度尺，在進(jìn)行加工工件的狀態(tài)下，通過測(cè)量所述刀具機(jī)構(gòu)與所述直動(dòng)套筒下端距離的變化量，通過所述刻度尺記錄所述刀具機(jī)構(gòu)加工工件的進(jìn)給量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明圓柱坐標(biāo)鉆銑機(jī)，使用的夾具有很多根小活塞桿與工件接觸，大大增加了夾持的接觸面積使夾持更加穩(wěn)定，另可夾持薄壁工件等易變形的工件，且活塞和一端有凸臺(tái)的小活塞桿可分別獨(dú)立伸出和一起縮回，使得夾具不受工件表面形狀的限制可夾持任意曲面形狀的異型工件，另外用液壓控制可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)快速接近工件、緩慢夾緊、快速卸裝的裝夾要求。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的圓柱坐標(biāo)鉆銑機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的圓柱坐標(biāo)鉆銑機(jī)中夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的圓柱坐標(biāo)鉆銑機(jī)中夾具部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的圓柱坐標(biāo)鉆銑機(jī)中夾具的活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的圓柱坐標(biāo)鉆銑機(jī)中夾具的活塞桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明的圓柱坐標(biāo)鉆銑機(jī)中A處的局部放大圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的圓柱坐標(biāo)鉆銑機(jī)中B處的局部放大圖，B處放大圖為鎖緊件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是根據(jù)本發(fā)明的圓柱坐標(biāo)鉆銑機(jī)中立柱的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是根據(jù)本發(fā)明的圓柱坐標(biāo)鉆銑機(jī)中橫梁的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是根據(jù)本發(fā)明的圓柱坐標(biāo)鉆銑機(jī)中刀具總成的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式的限制。

除非另有其它明確表示，否則在整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。

如圖1至圖9所示，根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式的一種圓柱坐標(biāo)鉆銑機(jī)，包括：圓柱坐標(biāo)裝置1、夾具2和刀具總成3。圓柱坐標(biāo)裝置1包括圓形刻度盤11、立柱12以及橫梁13。立柱12可移動(dòng)的設(shè)于圓形刻度盤11上，橫梁13通過連接件4可上下移動(dòng)的設(shè)于立柱12上。圓柱坐標(biāo)裝置1的中部設(shè)有工作臺(tái)，在進(jìn)行加工的狀態(tài)下，待加工的工件5設(shè)于工作臺(tái)上，即工件5位于圓形刻度盤11的中心。夾具2抓緊工件5，通過刀具總成3對(duì)工件5進(jìn)行加工。裝夾完成后，在刀具總成3上換上所需的刀具，通過電動(dòng)控制控制伺服電機(jī)使刀具在柱坐標(biāo)內(nèi)到達(dá)指定的位置且可按照規(guī)劃的軌跡行走進(jìn)行加工。

如圖2至圖5所示，更為具體的實(shí)施方式為，夾具2為兩個(gè)或兩個(gè)以上的夾具，裝夾時(shí)先將工件放在刻度盤1里，根據(jù)需要移動(dòng)夾具到所需的指定刻度使兩個(gè)或三個(gè)夾具2之間成所需的角度(如使用兩個(gè)夾具則裝夾成180度、用三個(gè)夾具則裝夾相互間成120度)。本實(shí)施例采用的夾具為三個(gè)，均勻分布在圓柱坐標(biāo)裝置1上。每個(gè)夾具2包括：液壓缸21、活塞22和多個(gè)活塞桿23?；钊?1可移動(dòng)的設(shè)于圓形刻度盤11上，液壓缸21的缸蓋24上設(shè)有多個(gè)橫截面呈方形的第一活塞桿通孔25?；钊?2設(shè)于液壓缸21內(nèi)，可沿著液壓缸21內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，活塞22上設(shè)有多個(gè)橫截面呈方形的第二活塞桿通孔26。多根活塞桿23與第一活塞桿通孔25和第二活塞桿通孔26一一對(duì)應(yīng)設(shè)置?；钊麠U23的上端延伸超出活塞22上方并向液壓缸21內(nèi)延伸，下端向液壓缸缸蓋24外延伸。

在對(duì)工件加工的狀態(tài)下，活塞桿23的下端與工件5貼合，將工件5固定在工作臺(tái)上。使用液壓控制器控制液壓缸內(nèi)壓力，使活塞22和活塞桿23同時(shí)移動(dòng)伸出快速接近工件，當(dāng)一根活塞桿23接觸工件而其它活塞桿未接觸工件時(shí)，這根活塞桿由于工件給的阻力使其停止伸出，活塞22和其它活塞桿繼續(xù)伸出，直到其它活塞桿都與工件接觸，其不受工件表面形狀的限制可夾持任意曲面形狀的異型工件，此時(shí)液壓缸內(nèi)壓力會(huì)緩慢增加從而夾緊工件。反之，卸下工件則用液壓控制器控制使活塞22快速縮回，活塞22縮回時(shí)通過活塞桿23端部的凸臺(tái)帶動(dòng)活塞桿也回縮，當(dāng)活塞桿都離開工件表面縮回初始狀態(tài)即可取下工件。

使用的夾具有很多根活塞桿與工件接觸，大大增加了夾持的接觸面積使夾持更加穩(wěn)定，另可夾持薄壁工件等易變形的工件，且活塞和活塞桿可分別獨(dú)立伸出和一起縮回，使得夾具不受工件表面形狀的限制可夾持任意曲面形狀的異型工件，另外用液壓控制可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)快速接近工件、緩慢夾緊、快速卸裝的裝夾要求。

優(yōu)選地，每根活塞桿上端設(shè)有凸臺(tái)231，凸臺(tái)的橫截面積大于第二活塞桿通孔的橫截面積。活塞桿23的一端有凸臺(tái)用于回程過程中收回活塞桿23，活塞桿23與活塞22以及液壓缸的缸蓋24是滑動(dòng)配合且不漏油，每根活塞桿的滑動(dòng)是相互獨(dú)立的。夾具2與工件接觸面積大可夾持薄壁工件等易變形的工件以及任意曲面形狀的異型工件。

優(yōu)選地，第一活塞桿通孔、第二活塞桿通孔和活塞桿的橫截面形狀為非圓形。本實(shí)施例以方形為例。

優(yōu)選地，如圖1所示，圓形刻度盤11包括：內(nèi)圓形刻度盤111和外圓形刻度盤112。內(nèi)圓形刻度盤111上設(shè)有內(nèi)圓形導(dǎo)軌113，內(nèi)圓形導(dǎo)軌113的橫截面呈“T”形結(jié)構(gòu)，內(nèi)圓形導(dǎo)軌113上與其相互配合的內(nèi)導(dǎo)塊114，內(nèi)導(dǎo)塊114上設(shè)有T形槽，可使得內(nèi)導(dǎo)塊114與內(nèi)圓形導(dǎo)軌113連接的更為穩(wěn)固。液壓缸21設(shè)于內(nèi)導(dǎo)塊114上。外圓形刻度盤112對(duì)應(yīng)內(nèi)圓形刻度盤111設(shè)置，外圓形刻度盤112上設(shè)有外圓形導(dǎo)軌115，外圓形導(dǎo)軌115的橫截面呈“T”形結(jié)構(gòu)，外圓形導(dǎo)軌115上與其相互配合的外導(dǎo)塊116，立柱12設(shè)于外導(dǎo)塊116上。外導(dǎo)塊116上設(shè)有T形槽，可使得外導(dǎo)塊116與外圓形導(dǎo)軌115連接的更為穩(wěn)固。

優(yōu)選地，如圖7所示，內(nèi)導(dǎo)塊114和內(nèi)圓形導(dǎo)軌113的連接處設(shè)有鎖緊件。鎖緊件為凸輪鎖緊塊6。凸輪鎖緊塊6包括凸輪61和手柄62，凸輪62通過銷可轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)于內(nèi)導(dǎo)塊114上，通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄62，可將內(nèi)導(dǎo)塊114固定鎖緊在內(nèi)圓形導(dǎo)軌113上。通過凸輪鎖緊塊6可快速的鎖緊內(nèi)導(dǎo)塊114和解鎖內(nèi)導(dǎo)塊。

優(yōu)選地，如圖1、圖6、圖8-9所示，立柱12為兩個(gè)，分別設(shè)于外導(dǎo)塊116上，橫梁13設(shè)于立柱12上。橫梁13與立柱12的連接處設(shè)有第一連接件，刀具總成3通過第二連接件設(shè)有橫梁13上。橫梁13和立柱12的結(jié)構(gòu)相同。第一連接件和第二連接件的結(jié)構(gòu)相同，橫梁13通過第一連接件與立柱12的連接方式與通過第二連接件將刀具總成3連接在橫梁13的連接方式相同。以橫梁13通過第一連接件連接立柱12為例：

第一連接件即為連接件4，第一連接件4包括：齒條41設(shè)于立柱12上；連接滑塊42呈中空結(jié)構(gòu)，連接滑塊42套設(shè)于立柱12上，橫梁13設(shè)于連接滑塊42上。齒輪43通過銷44設(shè)于連接滑塊42的上，齒輪43位于連接滑塊42的空腔內(nèi)。齒輪43與齒條41相互嚙合傳動(dòng)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5設(shè)于連接滑塊42上，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)45為伺服電機(jī)，伺服電機(jī)上設(shè)有輸出軸，輸出軸與齒輪43連接。其中，通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)45驅(qū)動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸驅(qū)動(dòng)齒輪43與齒條41相互嚙合傳動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)橫梁13沿著立柱12上下移動(dòng)。

以刀具總成3通過第二連接件在橫梁13移動(dòng)方式為例，橫梁13上一側(cè)設(shè)有齒條131。另一側(cè)設(shè)有燕尾槽132，通過第二連接件中的齒輪與橫梁上的齒條相互嚙合傳動(dòng)，帶動(dòng)設(shè)有第二連接件上的刀具總成沿著橫梁做水平運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，立柱12上設(shè)有燕尾槽121，連接滑塊42上設(shè)有與燕尾槽相互配合的燕尾塊421?？墒沟眠B接滑塊42在立柱12上連接的更為穩(wěn)固。

優(yōu)選地，如圖10所示，刀具總成3包括：直動(dòng)套筒31和刀具機(jī)構(gòu)32。直動(dòng)套筒31內(nèi)部設(shè)有直動(dòng)電機(jī)，刀具機(jī)構(gòu)32與直動(dòng)電機(jī)連接，直動(dòng)套筒31套設(shè)于刀具結(jié)構(gòu)32上端，刀具機(jī)構(gòu)上端設(shè)有刻度尺33，在進(jìn)行加工工件的狀態(tài)下，通過測(cè)量刀具機(jī)構(gòu)與直動(dòng)套筒下端距離的變化量，通過刻度尺記錄刀具機(jī)構(gòu)加工工件的進(jìn)給量。

前述對(duì)本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。