專利名稱：數(shù)控鉆孔動力頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種孔加工設(shè)備，屬于機械加工領(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)控鉆孔動力頭。
背景技術(shù)：
目前市場上普遍使用的液壓式鉆孔、攻牙動力頭，其技術(shù)不足之處主要體現(xiàn)在以 下幾個方面1、操作方面普通的鉆孔、攻牙動力頭為分體式結(jié)構(gòu)，工件在加工時，需分別進行鉆 孔和攻牙兩道工序，不能有效的融為一體，使用不便、勞動強度大。而對于普通操作人員來 說，還會在使用中帶來其它的技術(shù)問題，如設(shè)備的安裝調(diào)試等。2、加工精度方面普通鉆孔、攻牙動力頭其加工精度是由手動控制、機械限位，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)驗來保證加工準確性。3、結(jié)構(gòu)與原理方面普通式鉆孔動力頭其結(jié)構(gòu)是由三相異步電動機帶動主軸旋轉(zhuǎn)， 液壓油缸帶動主軸筒進給，需要增加一個液壓站，設(shè)備才能工作，設(shè)備成本高。而攻牙動力 頭是由攻牙導(dǎo)螺桿來導(dǎo)向完成攻牙動作，當加工不同螺距的產(chǎn)品時，必需更換相應(yīng)地攻牙 導(dǎo)向螺桿才能完成，造成普通式鉆孔動力頭通用性差、效率低。隨著近年來競爭加劇，大批量、流水化作業(yè)要求越來越高，對于普通式鉆孔動力頭 的要求也在不斷提高，降低設(shè)備成本，簡化操作過程，擴大適用范圍就成為一種發(fā)展趨勢， 也正是本實用新型所想要解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型旨在提供一種通用性強、可精確控制加 工精度、保證一次裝夾完成鉆孔和攻牙全過程的數(shù)控鉆孔動力頭。本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的數(shù)控鉆孔動力頭，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系統(tǒng)， 還包括一套攻牙傳動系統(tǒng)和一個數(shù)控器，攻牙傳動系統(tǒng)連接在主軸上，主軸通過軸向活動 連接機構(gòu)與主軸傳動系統(tǒng)連接，數(shù)控器通過導(dǎo)線分別與主軸傳動系統(tǒng)和攻牙傳動系統(tǒng)連 接。所述軸向活動連接機構(gòu)為相互嚙合的花鍵傳動機構(gòu)，花鍵槽設(shè)置在主軸圓周上。所述攻牙傳動系統(tǒng)包括動力系統(tǒng)和軸向傳動機構(gòu)，所述動力系統(tǒng)固定在殼體上， 軸向傳動機構(gòu)連接在動力系統(tǒng)和主軸之間，軸向傳動機構(gòu)帶動主軸在軸向移動。所述動力系統(tǒng)包括伺服電機和伺服電機同步輪，伺服電機固定在殼體上，伺服電 機同步輪固定在伺服電機的輸出軸上。所述軸向傳動機構(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，伺服電機通過伺服電機同步輪帶動絲杠同步輪轉(zhuǎn)動。所述軸向傳動機構(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。所述軸向傳動機構(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。本實用新型所述的數(shù)控鉆孔動力頭，利用連接在主軸上的攻牙傳動系統(tǒng)，使主軸 在旋轉(zhuǎn)過程中實現(xiàn)軸向進給，避免了已往手動進給或者依靠導(dǎo)螺桿進給帶來的弊端，為數(shù) 字化控制動力頭的加工過程提供了保障。本結(jié)構(gòu)主要用于機械零件的鉆孔、攻牙等工藝加 工，可由多個數(shù)控鉆孔動力頭組合在一臺鉆床上，其安裝、拆卸方便。數(shù)控器控制下的伺服 電機大幅提高了孔的加工精度和加工準確性，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、操作簡單，為后期走向全數(shù)字化、自動化做了一個好的 開端。

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖1、圖2對本實用新型做進一步的描述本實用新型所述的數(shù)控鉆孔動力頭，包括殼體2、設(shè)于殼體2上的主軸1、與主軸1 連接的主軸傳動系統(tǒng)、攻牙傳動系統(tǒng)和數(shù)控器20。主軸1和主軸傳動系統(tǒng)為橫向垂直排 列，主軸傳動系統(tǒng)主要包括三相異步電機3和主軸傳動輪5，主軸1通過軸向活動連接機構(gòu) 與主軸傳動輪5連接，軸向活動連接機構(gòu)起到對主軸傳遞轉(zhuǎn)動運動的同時還要保持主軸的 軸向可相對移動，此處，軸向活動連接機構(gòu)為相互嚙合的花鍵傳動機構(gòu)，花鍵槽6設(shè)置在主 軸1圓周上，主軸傳動輪5與花鍵槽6相配合，既可將主軸傳動系統(tǒng)中三相異步電機3的旋 轉(zhuǎn)運動傳遞到主軸1上，還不會限制主軸1在軸向的水平移動，為后期的鉆孔、攻牙過程提 供結(jié)構(gòu)保障。攻牙傳動系統(tǒng)包括動力系統(tǒng)和軸向傳動機構(gòu)，動力系統(tǒng)主要包括伺服電機7和伺 服電機同步輪8，伺服電機7固定在主軸1下方的殼體2外側(cè)，伺服電機同步輪8固定在伺 服電機7的輸出軸上，伺服電機同步輪8通過皮帶4與軸向傳動機構(gòu)連接。軸向傳動機構(gòu) 連接在伺服電機同步輪8和主軸1之間，軸向傳動機構(gòu)主要起到推動旋轉(zhuǎn)主軸1在軸向上 的移動，實現(xiàn)鉆孔或攻牙的推進過程。軸向傳動機構(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通過滾珠與主軸1之間保持相對滑動，絲杠同步輪9固定在滾珠絲杠10上，伺服 電機7通過伺服電機同步輪8、皮帶4帶動絲杠同步輪9及滾珠絲杠10在主軸1上轉(zhuǎn)動。 套筒13可保證主軸1外端連接和傳動的平穩(wěn)性，同時，還可帶動主軸1在軸向上水平移動。
4為進一步提高螺母座11以及套筒13水平移動的穩(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，當螺母座11及套筒13水平 移動時，導(dǎo)向塊15可有效限制螺母座11左右方向的擺動，保證螺母座11和套筒13的水平 移動。當然，為提高控制的有效性和靈活性，主軸傳動系統(tǒng)和攻牙傳動系統(tǒng)通過導(dǎo)線分 別與數(shù)控器20連接，接受數(shù)控器20發(fā)生的控制指令，實現(xiàn)相互間的協(xié)調(diào)運動。實際使用中，數(shù)控鉆孔動力頭被安裝在相應(yīng)地鉆機上，既可安裝一套，也可安裝多 套。通過數(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、進給量等。工作 時，三相異步電機3轉(zhuǎn)動，帶動主軸傳動輪5轉(zhuǎn)動，主軸傳動輪5通過花鍵帶動主軸1旋轉(zhuǎn)， 保證主軸1工作過程的主要切屑動力。當需要進給時，通過數(shù)控器20控制伺服電機7旋轉(zhuǎn)， 伺服電機7通過伺服電機同步輪8、皮帶4、絲攻同步輪9帶動滾珠絲杠10旋轉(zhuǎn)，由于滾珠 絲杠10與主軸1間位置保持相對固定，滾珠絲杠10旋轉(zhuǎn)時，絲杠與絲杠螺母12的嚙合會 將滾珠絲杠10的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成絲杠螺母12的水平軸向移動，從而使絲杠螺母12帶動螺 母座11沿主軸軸向移動。螺母座11在移動過程中，會受到連接在螺母座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在同一個軸心線上，軸向移動的螺 母座11同樣會帶動套筒13向外端水平移動，套筒13外端與主軸1外端連接，從而帶動主 軸1向外伸出，實現(xiàn)了主軸1旋轉(zhuǎn)中的進給。進給量由伺服電機7的轉(zhuǎn)速決定，其數(shù)值由數(shù) 控器20輸入后實現(xiàn)控制，進給量的多少就是鉆孔或攻牙時的進給速度，而攻牙的進給速度 就會體現(xiàn)成為攻牙的牙距，攻牙的牙距可隨著進給量的設(shè)置任意選擇，保證了數(shù)控鉆孔動 力頭對各種牙距的適用性，擴大了使用范圍。當需要退出加工時，相應(yīng)控制伺服電機7反轉(zhuǎn) 即可。
權(quán)利要求數(shù)控鉆孔動力頭，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系統(tǒng)，其特征在于，還包括一套攻牙傳動系統(tǒng)和一個數(shù)控器，所述攻牙傳動系統(tǒng)連接在主軸上，主軸通過軸向活動連接機構(gòu)與主軸傳動系統(tǒng)連接；所述數(shù)控器通過導(dǎo)線分別與主軸傳動系統(tǒng)和攻牙傳動系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控鉆孔動力頭，其特征在于，所述軸向活動連接機構(gòu)為相 互嚙合的花鍵傳動機構(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)控鉆孔動力頭，其特征在于，所述攻牙傳動系統(tǒng)包括動力 系統(tǒng)和軸向傳動機構(gòu)，所述動力系統(tǒng)固定在殼體上；所述軸向傳動機構(gòu)連接在動力系統(tǒng)和 主軸之間，軸向傳動機構(gòu)帶動主軸在軸向移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)控鉆孔動力頭，其特征在于，所述動力系統(tǒng)包括伺服電機 和伺服電機同步輪，所述伺服電機固定在殼體上，伺服電機同步輪固定在伺服電機的輸出 軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)控鉆孔動力頭，其特征在于，所述軸向傳動機構(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，伺服電機通過伺服電機同步輪帶動絲杠同步輪轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)控鉆孔動力頭，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。
專利摘要本實用新型公開了一種數(shù)控鉆孔動力頭，包括殼體、設(shè)于殼體上的主軸、與主軸連接的主軸傳動系統(tǒng)、攻牙傳動系統(tǒng)和數(shù)控器，攻牙傳動系統(tǒng)連接在主軸上，主軸通過軸向活動連接機構(gòu)與主軸傳動系統(tǒng)連接，數(shù)控器通過導(dǎo)線分別與主軸傳動系統(tǒng)和攻牙傳動系統(tǒng)連接。利用攻牙傳動系統(tǒng)使主軸在旋轉(zhuǎn)過程中實現(xiàn)軸向進給，避免了已往手動進給或者依靠導(dǎo)螺桿進給帶來的弊端，整體結(jié)構(gòu)操作簡單，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提高了孔的加工精度和加工準確性，適用范圍廣，為后期走向全數(shù)字化、自動化做了一個好的開端。
文檔編號B23Q5/32GK201744890SQ201020143860
公開日2011年2月16日 申請日期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 申請人:福建瑜鼎機械有限公司