閥門高速數(shù)控鉆床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了閥門高速數(shù)控鉆床，包括：床身底座、立柱、X軸滑軌、X軸伺服電機、滑鞍，其中，在滑鞍的上面設(shè)置兩條與X軸滑軌垂直的Z軸滑軌，在滑鞍上面的前端設(shè)置Z軸伺服電機，其與Z軸絲杠通過聯(lián)軸器相連，在Z軸滑軌上設(shè)置滑板，其底部與Z軸絲杠的絲杠母相連，在滑板上設(shè)置四位轉(zhuǎn)動工作臺；Y軸伺服電機，其設(shè)置于立柱頂部的前端，其與Y軸絲杠通過聯(lián)軸器相連；Y軸滑軌，其豎直設(shè)置于立柱靠近四位轉(zhuǎn)動工作臺一側(cè)的表面上；主軸箱，其設(shè)置于Y軸滑軌上，其套設(shè)于主軸的外部；主電機，其設(shè)置于主軸滑板的背部，其驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動；排屑，其設(shè)置于床身底座的左側(cè)。
【專利說明】閥門高速數(shù)控鉆床

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及法蘭面的加工技術(shù)，特別涉及用于對三個法蘭面同時鉆孔的閥門高速數(shù)控鉆床。

【背景技術(shù)】
[0002]閥門是石油、化工、長輸管線及電力等各種工業(yè)經(jīng)濟(jì)行業(yè)必不可少的流體控制部件，閥門品種繁多，閥門上設(shè)有端面法蘭和中法蘭。
[0003]法蘭又叫法蘭盤或突緣。法蘭是使管子與管子及和閥門相互連接的零件，連接于管端。法蘭上有孔眼，螺栓使兩法蘭緊連。法蘭間用襯墊密封。法蘭分螺紋連接(絲接)法蘭和焊接法蘭及卡套法蘭。
[0004]閥門端面法蘭和中法蘭的聯(lián)結(jié)螺孔數(shù)量多，圓勻布直徑、數(shù)量、和孔徑尺寸和規(guī)格經(jīng)常變化，目前閥門產(chǎn)品采用傳統(tǒng)的鉆床鉆孔，手工方式锪平，人工裝夾、定位，存在輔助時間長、生產(chǎn)效率低、容易產(chǎn)生誤差，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。
[0005]鉆孔加工約占整個產(chǎn)品加工工時的1/2，成為閥門生產(chǎn)加工的瓶頸。采用商品化的數(shù)控系統(tǒng)，則價格昂貴、加工時仍需編程，在一定程度上造成資源浪費。
[0006]現(xiàn)有專利中記載的相關(guān)法蘭鉆孔裝置，如中國專利申請CN201120564928.4、CN201010117223.8中所公開的鉆孔裝置，這些裝置能夠完成對法蘭面的鉆孔工作，然而這類裝置只能對一個法蘭面進(jìn)行加工，當(dāng)需要加工的法蘭具有多個法蘭面時，這類鉆孔裝置不能一次完成多個法蘭面的鉆孔工作。
[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明人對現(xiàn)有的法蘭面鉆孔裝置進(jìn)行研究和改進(jìn)，以便能制作出具有精度高、誤差小、效率高、成本低等特點，并且可以一次性完成對具有多個法蘭面的法蘭鉆孔工作的閥門高速數(shù)控鉆床。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述問題，本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn):通過在床身底座上設(shè)置立柱、X軸滑軌和X軸伺服電機，在X軸滑軌上方設(shè)置滑鞍，其通過X軸絲杠與X軸伺服電機相連；在滑鞍上方設(shè)置Z軸滑軌和Z軸伺服電機，在Z軸滑軌的上方設(shè)置滑板，其與Z軸伺服電機之間通過Z軸絲杠連接；在滑板的上方設(shè)置四位轉(zhuǎn)動工作臺；在立柱的前面設(shè)置豎直的Y軸滑軌，在Y軸滑軌上設(shè)置主軸箱，在主軸箱內(nèi)部穿設(shè)主軸，在主軸箱的背部設(shè)置主電機，在立柱上方的前端設(shè)置Y軸伺服電機，其通過Y軸絲杠與主軸箱連接。從而完成本發(fā)明。
[0009]本發(fā)明的目的在于提供以下方面:
[0010](I)閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:該鉆床包括:
[0011]床身底座I，其上設(shè)置立柱9，
[0012]兩條平行的X軸滑軌3，其設(shè)置于床身底座的上方，沿著床身底座的橫向方向設(shè)置，
[0013]X軸伺服電機2，其設(shè)置于床身底座上表面的左側(cè)，其與X軸絲杠通過聯(lián)軸器相連，
[0014]滑鞍4，其設(shè)置于X軸滑軌上，其與X軸絲杠的絲杠母相連，其中，在滑鞍的上面設(shè)置兩條與X軸滑軌3垂直的Z軸滑軌6，在滑鞍上面的前端設(shè)置Z軸伺服電機5，其與Z軸絲杠通過聯(lián)軸器相連，在Z軸滑軌上設(shè)置滑板7，其底部與Z軸絲杠的絲杠母相連，在滑板上設(shè)置四位轉(zhuǎn)動工作臺8，
[0015]Y軸伺服電機13，其設(shè)置于立柱頂部的前端，其與Y軸絲杠通過聯(lián)軸器相連，
[0016]Y軸滑軌12，其豎直設(shè)置于立柱靠近四位轉(zhuǎn)動工作臺一側(cè)的表面上，
[0017]主軸箱11，其設(shè)置于Y軸滑軌上，其設(shè)于主軸的外部，
[0018]主電機14，其設(shè)置于主軸箱的背部，其驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動，
[0019]排屑15，其設(shè)置于床身底座的左側(cè)。
[0020](2)如上述(I)所述的閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:在主軸上設(shè)置高速鉆頭。
[0021](3)如上述(2)所述的閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:高速鉆頭鉆出锪孔和普通鉆孔。
[0022](4)如上述(3)所述的閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:高速鉆頭與主軸箱垂直。
[0023](5)如上述(I)所述的閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:立柱表面設(shè)置凹槽，所述凹槽貫穿立柱的前后兩側(cè)。
[0024](6)如上述(I)和(5)所述的閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:主電機位于凹槽內(nèi)部，主電機隨主軸箱一起沿豎直方向運動。
[0025](7)如上述(I)所述的閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:主軸的轉(zhuǎn)速范圍500-3000r/mino
[0026](8)如上述(I)所述的閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:床身底座和立柱使用灰鑄鐵鑄成。
[0027]根據(jù)本發(fā)明提供的閥門高速數(shù)控鉆床，可以一次完成對三個法蘭面的鉆孔工作；可以一次完成鉆孔和锪孔兩種孔的加工而不需要更換鉆頭；主軸鉆孔的精確度高；鉆床的床身底座穩(wěn)定，承受力強。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的閥門高速數(shù)控鉆床的右視圖；
[0029]圖2示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的閥門高速數(shù)控鉆床的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的閥門高速數(shù)控鉆床的俯視圖；
[0031]圖4示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的閥門高速數(shù)控鉆床的側(cè)視圖；
[0032]圖5示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的閥門高速數(shù)控鉆床加工第一個法蘭面的俯視圖；
[0033]圖6示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的閥門高速數(shù)控鉆床加工第二個法蘭面的俯視圖；
[0034]圖7示出根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式的閥門高速數(shù)控鉆床加工第三個法蘭面的俯視圖。
[0035]附圖標(biāo)號說明:
[0036]1-床身底座
[0037]2-X軸伺服電機
[0038]3-X軸滑軌
[0039]4-滑鞍
[0040]5-Z軸伺服電機
[0041]6-Z軸滑軌
[0042]7-滑板
[0043]8-四位轉(zhuǎn)動工作臺
[0044]9-立柱
[0045]10-主軸
[0046]11-主軸箱
[0047]12-Y 軸滑軌
[0048]13-Y軸伺服電機
[0049]14-主電機
[0050]15-排屑
[0051]21-第一個法蘭面
[0052]22-第二個法蘭面
[0053]23-第三個法蘭面

【具體實施方式】
[0054]下面通過對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，本發(fā)明的特點和優(yōu)點將隨著這些說明而變得更為清楚、明確。
[0055]在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實施例。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。
[0056]在根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，如圖1-4中所示，提供一種閥門高速數(shù)控鉆床，該鉆床包括:
[0057]床身底座1，其上設(shè)置立柱9，
[0058]兩條平行的X軸滑軌3，其設(shè)置于床身底座的上方，沿著床身底座的橫向方向設(shè)置，
[0059]X軸伺服電機2，其設(shè)置于床身底座上表面的左側(cè)，其與X軸絲杠通過聯(lián)軸器相連，
[0060]滑鞍4，其設(shè)置于X軸滑軌上，其與X軸絲杠的絲杠母相連，其中，在滑鞍的上面設(shè)置兩條與X軸滑軌3垂直的Z軸滑軌6，在滑鞍上面的前端設(shè)置Z軸伺服電機5，其與縱軸絲杠通過聯(lián)軸器相連，在Z軸滑軌上設(shè)置滑板7，其底部與Z軸絲杠的絲杠母相連，在滑板上設(shè)置四位轉(zhuǎn)動工作臺8，
[0061]Y軸伺服電機13，其設(shè)置于立柱頂部的前端，其與Y軸絲杠通過聯(lián)軸器相連，
[0062]Y軸滑軌12，其豎直設(shè)置于立柱靠近四位轉(zhuǎn)動工作臺一側(cè)的表面上，
[0063]主軸箱11，其設(shè)置于Y軸滑軌上，
[0064]主軸10，其設(shè)置于主軸箱的內(nèi)部，
[0065]主電機14，其設(shè)置于主軸箱的背部，其驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動，
[0066]排屑15，其設(shè)置于床身底座的左側(cè)。
[0067]其中，如圖4中所述，所述沿著床身底座的橫向方向為圖4中X軸的方向；所述與X軸滑軌垂直的方向為如圖4中Z軸的方向。
[0068]在這里，滑鞍用于定位被加工法蘭在X軸上的位置，
[0069]滑板用于定位被加工的法蘭在Z軸上的位置，
[0070]主軸箱用于定位主軸在Y軸上的位置，
[0071]通過滑鞍、滑板、主軸箱分別定位，提高了該鉆床的精度，降低了誤差。
[0072]在一個優(yōu)選的實施方式中，該鉆床為三座標(biāo)高速、高效率數(shù)控鉆床，可一次完成各種型號閥體三個法蘭面上全部聯(lián)結(jié)緊固螺孔的鉆孔與锪孔加工，
[0073]安裝在床身底座上的滑鞍能沿X軸(如圖4中X軸方向)運動，安裝在滑鞍上的滑板能沿Z軸(如圖4中Z軸的方向)運動，主軸箱能豎直(圖4中的Y軸方向)運動；
[0074]其中，三個法蘭面的轉(zhuǎn)換工作是由四位轉(zhuǎn)動工作臺完成的。四位轉(zhuǎn)動工作臺可以使得三個法蘭面沿Z軸周向方向90度轉(zhuǎn)動。
[0075]在這里，四位轉(zhuǎn)動工作臺并無特別限制，為常規(guī)的轉(zhuǎn)動工作臺。
[0076]在一個優(yōu)選的實施方式中，所述滑鞍、滑板、主軸箱分別設(shè)置于X軸滑軌、Z軸滑軌、Y軸滑軌上，X軸滑軌、Z軸滑軌、Y軸滑軌用于支撐相應(yīng)的滑板。
[0077]其中X軸滑軌、Z軸滑軌、Y軸滑軌采用增強型重負(fù)荷高精度的滾動直線滑軌，可以使得該鉆床的移動迅速，定位準(zhǔn)確、可靠。
[0078]在一個優(yōu)選的實施方式中，X軸伺服電機2通過X軸絲杠帶動滑鞍進(jìn)行沿著X軸運動，Z軸伺服電機5通過Z軸絲杠帶動滑板進(jìn)行沿著Z軸運動，Y軸伺服電機通過Y軸絲杠帶動主軸箱進(jìn)行沿著Y軸運動，所述X軸伺服電機2、Z軸伺服電機5、Y軸伺服電機均無特殊限制，為常規(guī)的伺服電機；
[0079]所述X軸絲杠、Z軸絲杠、Y軸絲杠并無特殊限制，均為常規(guī)絲杠。
[0080]在一個優(yōu)選的實施方式中，在主軸上設(shè)置高速鉆頭，高速鉆頭兼具普通鉆頭和锪鉆二者的優(yōu)點，可以一次性鉆出普通鉆孔和锪孔。
[0081]在進(jìn)一步優(yōu)選的實施方式中，鉆孔鑲有可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片的高速鉆頭，是一種高剛性、高效率的鉆孔刀具，在加工一般碳素鋼時，其鉆孔速度比用常規(guī)的高速鋼鉆頭高5-8倍，高速鉆不需要刃磨，一個刀片有3-4個刃口，刀片磨損后只需將刀片旋轉(zhuǎn)一個角度即可，大大節(jié)省了輔助時間。
[0082]其中，高速鉆頭與主軸箱垂直。
[0083]在一個優(yōu)選的實施方式中，立柱表面設(shè)置凹槽，所述凹槽貫穿立柱的前后兩側(cè)，所述的凹槽為沿著如圖4中的Z軸設(shè)置。
[0084]在進(jìn)一步優(yōu)選的實施方式中，主電機位于凹槽內(nèi)部，這樣可以節(jié)省空間，主電機隨主軸箱一起沿豎直方向運動。
[0085]在這里，主電機并無特殊限制，可以使用常規(guī)的電機。
[0086]在一個優(yōu)選的實施方式中，主軸的轉(zhuǎn)速范圍500-3000r/min,這樣使得主軸能傳遞足夠的力矩和功率，能承受高的離心力。
[0087]在一個優(yōu)選的實施方式中，底座和立柱使用灰鑄鐵鑄成，有利于防止鉆削時鉆頭震顫，增加其抗振性，保證鉆床精度穩(wěn)定。
[0088]在一個優(yōu)選的實施方式中，如圖2中所示，排屑設(shè)置于床身底座的左側(cè)，其用來裝載所述鉆床在工作過程中產(chǎn)生的鐵屑，在這里，所述的排屑并無特殊限制，可以適用常規(guī)的排屑器。
[0089]以下結(jié)合優(yōu)選的實施方式對根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的閥門高速數(shù)控鉆床為法蘭面鉆孔的流程進(jìn)行說明:
[0090]首先，將被加工的法蘭安裝在四位轉(zhuǎn)動工作臺。將第一個法蘭面21對準(zhǔn)主軸方向，如圖5中所示。通過X軸伺服電機控制第一個法蘭面在X軸上的位置，通過Y軸伺服電機控制主軸和鉆頭在Y軸上的位置；將第一個法蘭面和鉆頭定位后，通過Z軸伺服電機控制第一個法蘭面在Z軸上的位置，通過第一個法蘭面在Z軸上前進(jìn)和后退完成對第一個法蘭面的鉆孔工作。
[0091]其次，通過四位轉(zhuǎn)動工作臺將法蘭沿著Y軸周向方向旋轉(zhuǎn)90度，將第二個法蘭面22對準(zhǔn)主軸和鉆頭，第二個法蘭面的加工方式與第一個法蘭面的加工方式相同，對第二個法蘭面進(jìn)行加工，如圖6中所示；加工后將第三個法蘭面23對準(zhǔn)主軸和鉆頭進(jìn)行加工，如圖7中所示，三個法蘭面加工完成后關(guān)閉該鉆床。
[0092]通過此流程可以一次完成三個法蘭面的鉆孔任務(wù)。
[0093]根據(jù)本發(fā)明提供的閥門高速數(shù)控鉆床，可以一次性完成對三個法蘭面的鉆孔工作；可以同時完成鉆孔和锪孔兩種孔的加工；主軸鉆孔的精確度高；鉆床的床身底座穩(wěn)定，承受力強。
[0094]以上結(jié)合【具體實施方式】和范例性實例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，不過這些說明并不能理解為對本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明技術(shù)方案及其實施方式進(jìn)行多種等價替換、修飾或改進(jìn)，這些均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:該鉆床包括: 床身底座(1)，其上設(shè)置立柱(9)， 兩條平行的X軸滑軌(3)，其設(shè)置于床身底座的上方，沿著床身底座的橫向方向設(shè)置，X軸伺服電機(2)，其設(shè)置于床身底座上表面的左側(cè)，其與X軸絲杠通過聯(lián)軸器相連，滑鞍(4)，其設(shè)置于X軸滑軌上，其與X軸絲杠的絲杠母相連，其中，在滑鞍的上面設(shè)置兩條與X軸滑軌(3)垂直的Z軸滑軌(6)，在滑鞍上面的前端設(shè)置Z軸伺服電機(5)，其與Z軸絲杠通過聯(lián)軸器相連，在Z軸滑軌上設(shè)置滑板(7)，其底部與Z軸絲杠的絲杠母相連，在滑板上設(shè)置四位轉(zhuǎn)動工作臺(8)， Y軸伺服電機(13 )，其設(shè)置于立柱頂部的前端，其與Y軸絲杠通過聯(lián)軸器相連， Y軸滑軌(12)，其豎直設(shè)置于立柱靠近四位轉(zhuǎn)動工作臺一側(cè)的表面上， 主軸箱(11 )，其設(shè)置于Y軸滑軌上，其設(shè)于主軸(10)外部， 主電機(14)，其設(shè)置于主軸箱的背部，其驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動， 排屑(15)，其設(shè)置于床身底座的左側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:在主軸上設(shè)置高速鉆頭。
3.如權(quán)利要求2所述的閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:高速鉆頭鉆出锪孔和普通鉆孔。
4.如權(quán)利要求3所述的閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:高速鉆頭與主軸箱垂直。
5.如權(quán)利要求1所述的閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:立柱表面設(shè)置凹槽，所述凹槽貫穿立柱的前后兩側(cè)。
6.如權(quán)利要求1和5所述的閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:主電機位于凹槽內(nèi)部，主電機隨主軸箱一起沿豎直方向運動。
7.如權(quán)利要求1所述的閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:主軸的轉(zhuǎn)速范圍500-3000r/min0
8.如權(quán)利要求1所述的閥門高速數(shù)控鉆床，其特征在于:床身底座和立柱使用灰鑄鐵鑄成。
【文檔編號】B23B47/00GK104070204SQ201310099987
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月26日
【發(fā)明者】朱豐, 閆洪奎, 王軍 申請人:沈陽北方特種機床設(shè)計院有限公司