一種用于孔加工的可重構(gòu)多軸箱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于孔加工的可重構(gòu)多軸箱，在主軸箱體中分別設(shè)置有前端調(diào)整部分、中間調(diào)整部分及后端調(diào)整部分；前端調(diào)整部分是，在主軸箱體前導(dǎo)軌上套接有縱向?qū)к壔瑝K，縱向?qū)к壔瑝K水平通孔中安裝有主軸頭，主軸頭后端與主軸同軸連接；在主軸箱體前導(dǎo)軌兩端向上固定連接有壓緊承載框架，在壓緊承載框架上橫梁中一字排列設(shè)置有多個壓緊螺栓；中間調(diào)整部分結(jié)構(gòu)是，主軸橫向驅(qū)動滑塊上段通孔中滑動穿有主軸，主軸橫向驅(qū)動滑塊下段通孔中穿有主軸橫向驅(qū)動絲杠；主軸橫向驅(qū)動滑塊上、下表面分別頂接有多個中間壓緊裝置；在主軸箱體的上、下底板上各安裝有一組中間壓緊壓桿。本發(fā)明的裝置，具有可靠的定位精度和支撐剛度。
【專利說明】—種用于孔加工的可重構(gòu)多軸箱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械制造【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種用于孔加工的可重構(gòu)多軸箱。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來市場對新產(chǎn)品的需求正向著多樣化、高質(zhì)量、低成本、短交貨周期方向發(fā)展，同一零件族的新產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代、層出不窮，產(chǎn)品的生命周期變得越來越短。對于箱體類零件，主要加工特征為孔加工特征和面加工特征，因?yàn)榱慵鍍?nèi)各零件的面加工特征相對簡單、單一，主要是各零件各方位面孔加工特征的位置和數(shù)量會發(fā)生較大變化。而企業(yè)為了在日趨激烈的競爭中保持旺盛的競爭力，對產(chǎn)品的加工要求也越來越高，主要有三個方面的要求即生產(chǎn)的高質(zhì)量、高效率和低成本。在這種狀況下，企業(yè)為了應(yīng)對大批量定制生產(chǎn)模式，采用大量的數(shù)控機(jī)床、加工中心等具有高加工柔性但價格昂貴的設(shè)備來組建生產(chǎn)線，成本極高且造成了很多不必要的功能浪費(fèi)。
[0003]可重構(gòu)機(jī)床是面向某一零件族的產(chǎn)品加工而設(shè)計的，可滿足大批量定制生產(chǎn)模式下，生產(chǎn)柔性與加工高效低成本之間的矛盾，但目前尚無統(tǒng)一的、系統(tǒng)的理論設(shè)計方法，很多研究只是處于概念設(shè)計階段。
[0004]目前市場上可見的類似產(chǎn)品主要有兩種可調(diào)多軸器，一種是兩軸型多軸器，各主軸經(jīng)旋轉(zhuǎn)調(diào)整，兩主軸間距可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，其定位精度較高，但因受自身結(jié)構(gòu)的限制，主軸數(shù)量較少，常見的為兩軸型、三軸型，調(diào)整余地比較小。另一種是萬向節(jié)型多軸器，可以安裝很多主軸，并且這些主軸在一定范圍內(nèi)間距可調(diào)，但因其傳動及壓緊方式的限制，其剛性較差，加工精度較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用于孔加工的可重構(gòu)多軸箱，解決了現(xiàn)有技術(shù)中主軸數(shù)量較少，調(diào)整余地比較??；或者主軸數(shù)量較多時，因其傳動及壓緊方式的限制，其剛性較差，加工精度較低的問題。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種用于孔加工的可重構(gòu)多軸箱，包括主軸箱體，在主軸箱體中分別設(shè)置有前端調(diào)整部分、中間調(diào)整部分及后端調(diào)整部分，
[0007]所述的前端調(diào)整部分是，在主軸箱體的前導(dǎo)軌上表面滑動套接有縱向?qū)к壔瑝K，縱向?qū)к壔瑝K朝前的水平通孔中安裝有主軸頭，主軸頭的后端與主軸同軸傳動連接，主軸末端同軸設(shè)置有皮帶輪；在主軸箱體的前導(dǎo)軌兩端向上固定連接有壓緊承載框架，在壓緊承載框架上橫梁中一字排列設(shè)置有多個壓緊螺栓；
[0008]所述的中間調(diào)整部分結(jié)構(gòu)是，包括主軸橫向驅(qū)動滑塊，主軸橫向驅(qū)動滑塊上段通孔中滑動穿有主軸，主軸橫向驅(qū)動滑塊下段通孔中穿有與主軸軸線垂直的水平方向的主軸橫向驅(qū)動絲杠，主軸橫向驅(qū)動滑塊與主軸橫向驅(qū)動絲杠之間為螺紋副連接，主軸橫向驅(qū)動絲杠的兩端分別通過一組軸承支撐安裝在主軸箱體的兩側(cè)壁中，并且在主軸橫向驅(qū)動絲杠的兩端分別設(shè)置有端蓋及透蓋，主軸橫向驅(qū)動絲杠的一端伸出透蓋；主軸橫向驅(qū)動滑塊的上表面向上分別間隔頂接有多個中間壓緊裝置，同樣，主軸橫向驅(qū)動滑塊的下表面向下分別間隔頂接有多個中間壓緊裝置；在主軸箱體的上蓋板和下底板上各安裝有一組中間壓緊壓桿，每個中間壓緊壓桿內(nèi)端頭安裝在壓緊橫梁的盲孔中，每個中間壓緊壓桿外端頭向外露出。
[0009]本發(fā)明的用于孔加工的可重構(gòu)多軸箱，其特點(diǎn)還在于:
[0010]橫向?qū)к壔瑝K上端面為臺階形狀，橫向?qū)к壔瑝K臺階后端面上部設(shè)置有水平凹槽，水平凹槽中間位置水平開有朝前的螺栓通孔，橫向?qū)к壔瑝K臺階后端面在該水平凹槽上下位置分別設(shè)置為橫向梳齒；橫向?qū)к壔瑝K通過水平凹槽及上下橫向梳齒與雙面梳齒定位塊對應(yīng)套接。
[0011 ] 雙面梳齒定位塊的結(jié)構(gòu)是,雙面梳齒定位塊朝向橫向?qū)к壔瑝K的中部為凸臺，雙面梳齒定位塊的凸臺開有朝前的水平通孔，雙面梳齒定位塊朝向橫向?qū)к壔瑝K的凸臺上下立面均為橫向梳齒，雙面梳齒定位塊的凸臺伸進(jìn)橫向?qū)к壔瑝K的水平凹槽中；雙面梳齒定位塊背向橫向?qū)к壔瑝K的一面設(shè)置有豎向梳齒。
[0012]中間壓緊裝置中包括中間壓緊部件一及中間壓緊部件二依次間隔排列，
[0013]每套中間壓緊部件一包括壓緊支架一，壓緊支架一一端通過與壓緊橫梁鉸接，壓緊支架一另一端兩個分叉分別與一個雙壓頭桿一鉸接；每套中間壓緊部件二包括壓緊支架二，壓緊支架二一端與壓緊橫梁鉸接，壓緊支架二另一端與雙壓頭桿二鉸接。
[0014]后端調(diào)整部分結(jié)構(gòu)是，包括與皮帶輪錐孔頂接的頂緊螺桿，頂緊螺桿另一端與頂緊螺母螺紋連接，頂緊螺母設(shè)置在主軸箱體后立壁的T型槽內(nèi)。
[0015]皮帶輪通過兩組傳動皮帶分別與兩邊的力平衡皮帶輪一及力平衡皮帶輪二傳動連接，力平衡皮帶輪一及力平衡皮帶輪二分別與各自的電機(jī)輸出軸對應(yīng)傳動連接。
[0016]本發(fā)明的有益效果是，屬于可重構(gòu)機(jī)床上的一種重要功能自治模塊，根據(jù)所加工孔的數(shù)量可增加或減少主軸模塊，根據(jù)孔間距可調(diào)整主軸之間的距離以適應(yīng)零件族內(nèi)各種零件的孔加工軸間距。各主軸由絲杠螺母驅(qū)動進(jìn)行位置調(diào)節(jié)，且均采用縱橫向?qū)к壴?、梳齒牙嵌式定位元件進(jìn)行定位；主軸頭模塊可增減，也可更換不同類型，經(jīng)調(diào)整即可滿足零件上位置數(shù)量有所變化的孔組加工需求；每一根主軸在其前端、后端以及中間均采用緊固裝置壓緊，在主軸工作范圍內(nèi)的任意移動位置均可將其穩(wěn)固壓緊；多軸箱后部安裝的兩個力平衡皮帶輪可以將各主軸所受橫向皮帶預(yù)緊力抵消；在機(jī)床立柱上安裝多個本發(fā)明多軸箱，由各多軸箱的位置、角度調(diào)整可擴(kuò)大孔組加工的數(shù)量和位置范圍。
[0017]因此，該多軸箱具備一定的生產(chǎn)柔性。該多軸箱的主軸間距可通過各主軸的直線運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動兩種方式調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍較大，其定位方式采用梳齒牙嵌方式，定位精度較高，一根主軸上在前端、后端以及中間采用緊固裝置壓緊，保證主軸具有可靠的定位精度和支撐剛度。若在機(jī)床立柱上的某一方位面安裝多個多軸箱并可將其分別調(diào)整成特定的傾斜角度，能滿足較多數(shù)量且位置隨機(jī)分布的孔加工操作，可用于鉆、擴(kuò)、鉸、攻絲、鏜孔等多種孔加工操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為現(xiàn)有兩軸型可調(diào)多軸器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為現(xiàn)有萬向節(jié)型可調(diào)多軸器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明多軸箱主體局部結(jié)構(gòu)立體圖；
[0021]圖4為本發(fā)明多軸箱總裝配體前視立體圖；
[0022]圖5為本發(fā)明多軸箱總裝配體后視立體圖；
[0023]圖6為本發(fā)明多軸箱主體主視全剖圖；
[0024]圖7為圖6圓圈位置的局部放大圖；
[0025]圖8為主軸后端定位壓緊結(jié)構(gòu)局部放大圖；
[0026]圖9為本發(fā)明多軸箱主體主視全剖立體圖；
[0027]圖10為圖9圓圈位置的(主軸前端定位壓緊結(jié)構(gòu))局部放大圖；
[0028]圖11為是圖6中的A方向示意圖(多軸箱主體俯視圖)；
[0029]圖12為圖6中的B-B截面示意圖(多軸箱主體左視全剖視圖)；
[0030]圖13為圖12中圓圈位置的(中間壓緊裝置)局部放大圖；
[0031]圖14為本發(fā)明多軸箱主體左視全剖立體圖；
[0032]圖15為本發(fā)明中的中間壓緊部件一主視圖；
[0033]圖16為本發(fā)明中的中間壓緊部件一左視圖；
[0034]圖17為本發(fā)明中的中間壓緊部件二主視圖；
[0035]圖18為本發(fā)明中的中間壓緊部件二左視圖；
[0036]圖19為本發(fā)明中的中間壓緊裝置裝配立體圖；
[0037]圖20為本發(fā)明中間壓緊裝置壓緊原理示意圖一；
[0038]圖21為本發(fā)明中間壓緊裝置壓緊原理示意圖二 ；
[0039]圖22為本發(fā)明中間壓緊裝置壓緊原理局部放大示意圖；
[0040]圖23為本發(fā)明中的雙面梳齒定位塊立體圖(關(guān)鍵零件之一)；
[0041]圖24為本發(fā)明中的橫向?qū)к壔瑝K左視圖(關(guān)鍵零件之一)；
[0042]圖25為本發(fā)明中的橫向?qū)к壔瑝K立體圖(關(guān)鍵零件之一)；
[0043]圖26為本發(fā)明多軸箱總裝配體主視圖；
[0044]圖27為本發(fā)明多軸箱總裝配體左視圖；
[0045]圖28為本發(fā)明主軸前端壓緊原理示意圖一(兩個極限位置)；
[0046]圖29為本發(fā)明主軸前端壓緊原理示意圖二(中間位置)；
[0047]圖30為本發(fā)明多軸箱總裝配體后視圖；
[0048]圖31為本發(fā)明多軸箱安裝兩主軸后的立體圖；
[0049]圖32為本發(fā)明多軸箱安裝多主軸后的立體圖；
[0050]圖33為本發(fā)明多軸箱安裝偏心可調(diào)主軸頭后的立體圖；
[0051]圖34為本發(fā)明機(jī)床立柱上安裝多個多軸箱后的立體圖。
[0052]圖中，1.主軸頭，2.縱向?qū)к壔瑝K，3.橫向?qū)к壔瑝K，4.鎖緊螺釘，5.雙面梳齒定位塊,6.鎖緊螺母,7.上蓋板螺栓,8.主軸箱體，9.上蓋板,10.主軸，11.皮帶輪,12.后蓋板，13.頂緊螺桿，14.頂緊螺母，15.力平衡皮帶輪一，16.力平衡皮帶輪二，17.主軸橫向驅(qū)動滑塊，18.中間壓緊壓桿，19.圓柱銷四，20.壓緊橫梁，21.主軸橫向驅(qū)動絲杠，22.軸承，23.墊板，24.鎖緊螺栓，25.壓緊承載框架，26.壓緊螺栓，27.電機(jī)，28.傳動皮帶，29.圓柱銷一，30.圓柱銷二，31.壓緊支架一，32.雙壓頭桿一，33.雙壓頭桿二，34.壓緊支架二，35.圓柱銷三，36.偏心可調(diào)主軸頭，37.透蓋，38.端蓋，39.多軸箱單元，40.立柱，41.回轉(zhuǎn)分度臺，42.多軸箱一，43.調(diào)整螺釘，44.可調(diào)滑槽板，45.多軸箱安裝座。

【具體實(shí)施方式】
[0053]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0054]參照圖1，現(xiàn)有的兩軸型可調(diào)多軸器結(jié)構(gòu)是，在多軸箱一 42安裝有兩組偏心可調(diào)主軸頭36 ;參照圖2，現(xiàn)有的萬向節(jié)型可調(diào)多軸器結(jié)構(gòu)是，在多軸箱安裝座45端頭通過調(diào)整螺釘43安裝有多組可調(diào)滑槽板44，每個可調(diào)滑槽板44上安裝有一組主軸頭I。很明顯這兩種結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展性差，剛性不夠。
[0055]以下描述中，設(shè)定主軸頭I的前端方向?yàn)槌胺较?，反之為向后?br> [0056]本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)是，包括主軸箱體8，在主軸箱體8中分別設(shè)置有前端調(diào)整部分、中間調(diào)整部分及后端調(diào)整部分，
[0057]一、前端調(diào)整部分的結(jié)構(gòu)是，
[0058]參照圖3、圖4、圖6，在主軸箱體8的前導(dǎo)軌上表面滑動套接有縱向?qū)к壔瑝K2，縱向?qū)к壔瑝K2向上與橫向?qū)к壔瑝K3下端面滑動套接；縱向?qū)к壔瑝K2朝前的水平通孔中安裝有主軸頭1，主軸頭I的前端傳動頭伸出縱向?qū)к壔瑝K2的水平通孔之外，主軸頭I的后端與王軸10冋軸傳動連接，王軸10的如、后端分別支撐在王軸箱體8的如后立壁中，王軸10末端同軸設(shè)置有皮帶輪11，每組主軸頭I與主軸10、皮帶輪11同軸安裝構(gòu)成一組主軸模塊；
[0059]參照圖24、圖25，橫向?qū)к壔瑝K3上端面為臺階形狀，橫向?qū)к壔瑝K3臺階后端面上部設(shè)置有水平凹槽，水平凹槽中間位置水平開有朝前的螺栓通孔，橫向?qū)к壔瑝K3臺階后端面在該水平凹槽上下位置分別設(shè)置為橫向梳齒；橫向?qū)к壔瑝K3通過水平凹槽及上下橫向梳齒與雙面梳齒定位塊5對應(yīng)套接；
[0060]參照圖10、圖23，雙面梳齒定位塊5的結(jié)構(gòu)是，雙面梳齒定位塊5朝向橫向?qū)к壔瑝K3的中部為凸臺，雙面梳齒定位塊5的凸臺開有朝前的水平通孔，雙面梳齒定位塊5朝向橫向?qū)к壔瑝K3的凸臺上下立面均為橫向梳齒,雙面梳齒定位塊5的凸臺伸進(jìn)橫向?qū)к壔瑝K3的水平凹槽中；雙面梳齒定位塊5背向橫向?qū)к壔瑝K3的一面設(shè)置有豎向梳齒；
[0061]主軸箱體8的前導(dǎo)軌、縱向?qū)к壔瑝K2及橫向?qū)к壔瑝K3之間分別采用導(dǎo)軌副實(shí)現(xiàn)滑動連接；
[0062]參照圖7、圖10、圖11、圖26，雙面梳齒定位塊5的上下橫向梳齒與橫向?qū)к壔瑝K3的上下橫向梳齒對應(yīng)嚙合，雙面梳齒定位塊5的豎向梳齒與主軸箱體8的前端上壁設(shè)置的豎向梳齒嚙合，橫向?qū)к壔瑝K3、雙面梳齒定位塊5通過鎖緊螺釘4及其鎖緊螺母6與主軸箱體8的前壁上端固定連接；主軸箱體8的前后立壁上端面通過上蓋板螺栓7安裝有上蓋板9 ；
[0063]參照圖9、圖10，卸掉鎖緊螺釘4，雙面梳齒定位塊5與主軸箱體8之間的(定位牙嵌)梳齒脫開，主軸模塊的位置處于橫向可調(diào)狀態(tài)；
[0064]參照圖4、圖26、圖27，在主軸箱體8的前導(dǎo)軌兩端向上通過鎖緊螺栓24及其墊板23固定連接有壓緊承載框架25，在壓緊承載框架25上橫梁中一字排列設(shè)置有多個壓緊螺栓26 ；
[0065]參照圖28、圖29、圖31、圖32，壓緊螺栓26下端頭與橫向?qū)к壔瑝K3的上端面頂緊接觸；所有壓緊螺栓26均采用螺紋連接方式安裝在壓緊承載框架25上，向下轉(zhuǎn)動壓緊螺栓26依次壓緊對應(yīng)的橫向?qū)к壔瑝K3及縱向?qū)к壔瑝K2，從而進(jìn)一步加強(qiáng)主軸模塊前端的鎖緊；
[0066]參照圖33，各主軸模塊的主軸頭I根據(jù)需要可以更換為偏心可調(diào)主軸頭36，通過偏心可調(diào)主軸頭36的偏心旋轉(zhuǎn)，可將孔加工區(qū)域由一排孔調(diào)整為一面孔加工，大幅擴(kuò)大了孔加工范圍，提高了多軸箱的加工柔性；
[0067]二、中間調(diào)整部分結(jié)構(gòu)是，
[0068]參照圖6、圖9、圖12、圖14、圖26，包括主軸橫向驅(qū)動滑塊17，主軸橫向驅(qū)動滑塊17上段通孔中滑動穿有主軸10，主軸橫向驅(qū)動滑塊17下段通孔中穿有與主軸10軸線垂直的水平方向的主軸橫向驅(qū)動絲杠21，主軸橫向驅(qū)動滑塊17與主軸橫向驅(qū)動絲杠21之間為螺紋副連接，主軸橫向驅(qū)動絲杠21的兩端分別通過一組軸承22支撐安裝在主軸箱體8的兩側(cè)壁中，并且在主軸橫向驅(qū)動絲杠21的兩端分別設(shè)置有端蓋38及透蓋37，主軸橫向驅(qū)動絲杠21的一端伸出透蓋37，便于對主軸橫向驅(qū)動絲杠21進(jìn)行轉(zhuǎn)動調(diào)整；
[0069]主軸橫向驅(qū)動滑塊17的上表面向上分別間隔頂接有多個中間壓緊裝置，同樣，主軸橫向驅(qū)動滑塊17的下表面向下分別間隔頂接有多個中間壓緊裝置；
[0070]參照圖15、圖16、圖17、圖18、圖19，中間壓緊裝置中包括中間壓緊部件一及中間壓緊部件二依次間隔排列，每套中間壓緊部件一包括壓緊支架一 31，壓緊支架一 31 —端通過圓柱銷二 30與壓緊橫梁20鉸接，壓緊支架一 31另一端兩個分叉分別通過一個圓柱銷一29與一個雙壓頭桿一 32鉸接；每套中間壓緊部件二包括壓緊支架二 34，壓緊支架二 34 —端通過圓柱銷三35與壓緊橫梁20鉸接，壓緊支架二 34另一端通過銷釘與雙壓頭桿二 33鉸接；這兩種壓緊部件分別通過圓柱銷二 30、圓柱銷三35鉸接到上下壓緊橫梁20上，且交替分布安裝，實(shí)現(xiàn)在主軸橫向驅(qū)動滑塊17任意移動位置時的壓緊操作；
[0071]參照圖12、圖13、圖14、圖26，在主軸箱體8的上蓋板9和下底板上分別通過螺紋連接各安裝有一組中間壓緊壓桿18，每個中間壓緊壓桿18內(nèi)端頭通過兩個圓柱銷四19限位安裝在壓緊橫梁20的盲孔中，每個中間壓緊壓桿18外端頭向外露出便于調(diào)整；在主軸箱體8外部向內(nèi)擰轉(zhuǎn)中間壓緊壓桿18，迫使壓緊橫梁20向內(nèi)移動從而實(shí)現(xiàn)對整排中間壓緊裝置的壓緊操作。
[0072]參照圖20、圖21，為中間壓緊裝置的壓緊原理示意圖，因?yàn)橹鬏S橫向驅(qū)動滑塊17的上表面比主軸箱體8內(nèi)兩端凸臺的上表面高一個特定尺寸“ Λ ”，所以主軸橫向驅(qū)動滑塊17在橫向移動的任意位置，中間壓緊裝置都能將其壓緊，且壓緊力F的兩個分力F1、F2 一定位于力F的兩側(cè)，保證壓緊的穩(wěn)定性。
[0073]參照圖22，為中間壓緊裝置的壓緊原理局部結(jié)構(gòu)放大圖，當(dāng)主軸橫向驅(qū)動滑塊17 (簡稱驅(qū)動滑塊)位于位置I時，中間壓緊部件Al單元剛好能壓緊驅(qū)動滑塊，當(dāng)其位于位置3時，中間壓緊部件Α2單元剛好也能壓緊驅(qū)動滑塊，而驅(qū)動滑塊在這兩個位置之間的任意中間位置時，中間壓緊部件BI單元能壓緊驅(qū)動滑塊(如圖示位置2)，當(dāng)驅(qū)動滑塊從位置3繼續(xù)向右移動時，將依次被中間壓緊部件Α2、Β2單元壓緊，即進(jìn)入下一個壓緊區(qū)段，因此在驅(qū)動滑塊橫向移動的任意位置總能被中間壓緊部件壓緊，且這兩種壓緊部件的兩側(cè)壓頭在壓緊驅(qū)動滑塊時始終分別位于驅(qū)動滑塊的對稱中心兩側(cè)，確保壓緊驅(qū)動滑塊時不會產(chǎn)生單側(cè)偏心力而失穩(wěn)。為實(shí)現(xiàn)此功能所采取的措施有兩點(diǎn)，第一，中間壓緊部件一(如Al單元)的壓頭最低點(diǎn)要低于中間壓緊部件二(如BI單元)的壓頭最低點(diǎn)；第二，如圖22所示，若主軸橫向驅(qū)動滑塊17的寬度為X，中間壓緊部件一、二的兩側(cè)壓點(diǎn)跨距分別為特定的尺寸Y、Z，且二者都大于X/2。
[0074]三、后端調(diào)整部分結(jié)構(gòu)是，
[0075]參照圖5、圖6、圖8、圖9，包括與皮帶輪11錐孔頂接的頂緊螺桿13，頂緊螺桿13另一端與頂緊螺母14螺紋連接，頂緊螺母14設(shè)置在主軸箱體8后立壁的T型槽內(nèi)，實(shí)施例中頂緊螺桿13及頂緊螺母14上下方向分別設(shè)置有一組；皮帶輪11通過兩組傳動皮帶28分別與兩邊的力平衡皮帶輪一 15及力平衡皮帶輪二 16傳動連接，力平衡皮帶輪一 15及力平衡皮帶輪二 16分別與各自的電機(jī)27輸出軸對應(yīng)傳動連接(圖中均顯示了一個電機(jī)27)；主軸箱體8另外設(shè)置有后蓋板12，用于將上述的皮帶傳動機(jī)構(gòu)密封起來。
[0076]電機(jī)27通過傳動皮帶28帶動各主軸模塊的皮帶輪驅(qū)動各主軸旋轉(zhuǎn)。安裝于多軸箱內(nèi)后端的力平衡皮帶輪一 15、力平衡皮帶輪二 16以及各主軸模塊的皮帶輪之間互相用皮帶連接傳動，調(diào)整各皮帶的預(yù)緊力使其均勻一致，可使各主軸所受的橫向力抵消，避免變形。
[0077]在主軸橫向驅(qū)動滑塊17的下端和上端設(shè)置有同樣結(jié)構(gòu)的中間壓緊裝置，這樣由上下相對方向的壓緊操作，實(shí)現(xiàn)主軸模塊的中間壓緊。頂緊螺母14與頂緊螺桿13螺紋連接，通過擰緊頂緊螺桿13使其末端的錐頭壓入主軸模塊后端的錐孔里，上下兩套相同的壓緊裝置擰緊后將主軸模塊的后端固定壓緊。
[0078]如圖31所示為多軸箱安裝兩主軸后的立體圖。如圖32為多軸箱安裝多主軸后的立體圖。
[0079]如圖34所示，可在機(jī)床立柱40上安裝多個該多軸箱單元39，并可利用回轉(zhuǎn)分度臺41分別調(diào)節(jié)各多軸箱單元39的傾斜角度，進(jìn)一步擴(kuò)充其孔加工的應(yīng)用范圍。
[0080]圖28、圖29為主軸前端壓緊原理示意圖。圖28所示主軸頭I在極限位置I和極限位置2時，恰好由三個壓緊螺栓26壓緊，當(dāng)主軸頭I由極限位置I移至極限位置2的過程中(如圖29所示中間位置)，由兩個壓緊螺栓26壓緊。圖28所示當(dāng)主軸頭I由極限位置2繼續(xù)向右移動至極限位置I所示狀態(tài)的過程中，由三個壓緊螺栓26壓緊，至此主軸頭I若再向右移動，即進(jìn)入下一個壓緊區(qū)段。主軸頭I在移動的任意位置，無論是由兩個壓緊螺栓26壓緊還是三個壓緊螺栓26壓緊，總能保證至少有兩個壓緊螺栓26分別位于主軸頭對稱中心兩側(cè)，同樣確保壓緊螺栓26壓緊力不會產(chǎn)生單側(cè)偏心力而失穩(wěn)。為實(shí)現(xiàn)此功能，要對兩相鄰壓緊螺栓26中心距設(shè)定一個特定的尺寸，該尺寸要大于橫向?qū)к壔瑝K3的半寬。
[0081]若零件族內(nèi)所加工零件的孔數(shù)量發(fā)生變化時，可通過增加或減少主軸模塊的方式以滿足新零件的加工需求；若新零件的孔間距及分布位置在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化時，可采取調(diào)整多軸箱各主軸之間的距離以及可將主軸頭模塊更換為偏心旋轉(zhuǎn)主軸頭模塊并通過調(diào)整即可滿足新零件的孔加工需求。
[0082]本發(fā)明裝置的使用方法是:
[0083]根據(jù)所要加工孔的數(shù)量和位置視情況增減主軸模塊的數(shù)量，使用固定式的主軸頭I (如圖32所示)或更換為偏心可調(diào)主軸頭36擴(kuò)大孔加工范圍(如圖33所示)，能滿足鉆、擴(kuò)、鉸、攻絲、鏜孔等孔加工操作。
[0084]各主軸模塊的橫向中心距通過調(diào)整可在一定范圍內(nèi)改變，調(diào)整方法為:如圖10、圖12、圖6所示，首先松開被調(diào)整主軸模塊所對應(yīng)的鎖緊螺釘4，移動橫向?qū)к壔瑝K3，使雙面梳齒定位塊5的豎向梳齒與主軸箱體8上的豎向梳齒脫開，轉(zhuǎn)動主軸橫向驅(qū)動絲杠21，帶動主軸橫向驅(qū)動滑塊17及整個主軸模塊橫向移動，在檢測裝置的檢測配合下定位。然后橫向移動雙面梳齒定位塊5，使其豎向梳齒與主軸箱體8上的梳齒能對齊嵌入，將鎖緊螺釘4鎖緊實(shí)現(xiàn)主軸頭I的精確定位壓緊。接下來，通過旋緊主軸箱體8上蓋板及下底板的中間壓緊壓桿18，使上下兩個中間壓緊裝置壓緊主軸橫向驅(qū)動滑塊17從而壓緊固定主軸模塊的中間部位。然后移動主軸箱體8后部的上下兩個頂緊螺桿13，使其錐頭與主軸模塊上的錐孔對齊，擰緊并固定住主軸后端，從而壓緊固定住整個主軸。最后調(diào)整安裝在力平衡皮帶輪一 15、力平衡皮帶輪二 16以及各主軸模塊皮帶輪上的各傳動皮帶的預(yù)緊力，使其均勻一致，從而使各主軸所受的橫向力抵消。至此完成了一個主軸模塊的橫向移動調(diào)整，其他主軸模塊的調(diào)整方法以此類推。
[0085]綜上所述，本發(fā)明多軸箱的各主軸由絲杠螺母驅(qū)動進(jìn)行位置調(diào)節(jié)，且均采用縱橫向?qū)к壴?、梳齒牙嵌式定位元件進(jìn)行定位；主軸頭模塊可增減，也可更換不同類型，經(jīng)調(diào)整即可滿足零件上位置數(shù)量有所變化的孔組加工需求；每一根主軸在其前端、后端以及中間均采用緊固裝置壓緊，在主軸工作范圍內(nèi)的任意移動位置均可將其穩(wěn)固壓緊；多軸箱后部安裝的兩個力平衡皮帶輪可以將各主軸所受橫向皮帶預(yù)緊力抵消；在機(jī)床立柱上安裝多個本發(fā)明多軸箱，由各多軸箱的位置、角度調(diào)整可擴(kuò)大孔組加工的數(shù)量和位置范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于孔加工的可重構(gòu)多軸箱，其特點(diǎn)在于:包括主軸箱體(8)，在主軸箱體(8)中分別設(shè)置有前端調(diào)整部分、中間調(diào)整部分及后端調(diào)整部分， 所述的前端調(diào)整部分是，在主軸箱體(8)的前導(dǎo)軌上表面滑動套接有縱向?qū)к壔瑝K(2)，縱向?qū)к壔瑝K(2)向上與橫向?qū)к壔瑝K(3)下端面滑動套接；縱向?qū)к壔瑝K(2)朝前的水平通孔中安裝有主軸頭(1)，主軸頭(I)的后端與主軸(10)同軸傳動連接，主軸(10)末端同軸設(shè)置有皮帶輪(11);在主軸箱體(8)的前導(dǎo)軌兩端向上固定連接有壓緊承載框架(25)，在壓緊承載框架(25)上橫梁中一字排列設(shè)置有多個壓緊螺栓(26);壓緊螺栓(26)向下與橫向?qū)к壔瑝K(3)頂接； 所述的中間調(diào)整部分結(jié)構(gòu)是，包括主軸橫向驅(qū)動滑塊(17)，主軸橫向驅(qū)動滑塊(17)上段通孔中滑動穿有主軸(10)，主軸橫向驅(qū)動滑塊(17)下段通孔中穿有與主軸(10)軸線垂直的水平方向的主軸橫向驅(qū)動絲杠(21)，主軸橫向驅(qū)動滑塊(17)與主軸橫向驅(qū)動絲杠(21)之間為螺紋副連接，主軸橫向驅(qū)動絲杠(21)的兩端分別通過一組軸承(22)支撐安裝在主軸箱體(8)的兩側(cè)壁中，并且在主軸橫向驅(qū)動絲杠(21)的兩端分別設(shè)置有端蓋(38)及透蓋(37)，主軸橫向驅(qū)動絲杠(21)的一端伸出透蓋(37);主軸橫向驅(qū)動滑塊(17)的上表面向上分別間隔頂接有多個中間壓緊裝置，同樣，主軸橫向驅(qū)動滑塊(17)的下表面向下分別間隔頂接有多個中間壓緊裝置；在主軸箱體(8)的上蓋板(9)和下底板上各安裝有一組中間壓緊壓桿(18)，每個中間壓緊壓桿(18)內(nèi)端頭安裝在壓緊橫梁(20)的盲孔中，每個中間壓緊壓桿(18)外端頭向外露出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于孔加工的可重構(gòu)多軸箱，其特點(diǎn)在于:所述的橫向?qū)к壔瑝K(3)上端面為臺階形狀，橫向?qū)к壔瑝K(3)臺階后端面上部設(shè)置有水平凹槽，水平凹槽中間位置水平開有朝前的螺栓通孔，橫向?qū)к壔瑝K(3)臺階后端面在該水平凹槽上下位置分別設(shè)置為橫向梳齒；橫向?qū)к壔瑝K(3)通過水平凹槽及上下橫向梳齒與雙面梳齒定位塊(5)對應(yīng)套接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于孔加工的可重構(gòu)多軸箱，其特點(diǎn)在于:所述的雙面梳齒定位塊(5)的結(jié)構(gòu)是，雙面梳齒定位塊(5)朝向橫向?qū)к壔瑝K(3)的中部為凸臺,雙面梳齒定位塊(5)的凸臺開有朝前的水平通孔，雙面梳齒定位塊(5)朝向橫向?qū)к壔瑝K(3)的凸臺上下立面均為橫向梳齒，雙面梳齒定位塊(5)的凸臺伸進(jìn)橫向?qū)к壔瑝K(3)的水平凹槽中；雙面梳齒定位塊(5)背向橫向?qū)к壔瑝K(3)的一面設(shè)置有豎向梳齒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于孔加工的可重構(gòu)多軸箱，其特點(diǎn)在于:所述的中間壓緊裝置中包括中間壓緊部件一及中間壓緊部件二依次間隔排列， 每套中間壓緊部件一包括壓緊支架一(31)，壓緊支架一(31) —端通過與壓緊橫梁(20)鉸接，壓緊支架一(31)另一端兩個分叉分別與一個雙壓頭桿一(32)鉸接； 每套中間壓緊部件二包括壓緊支架二(34)，壓緊支架二(34) —端與壓緊橫梁(20)鉸接，壓緊支架二(34)另一端與雙壓頭桿二(33)鉸接；這兩種壓緊部件分別鉸接到上下壓緊橫梁(20)上，且交替分布安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于孔加工的可重構(gòu)多軸箱，其特點(diǎn)在于:所述的后端調(diào)整部分結(jié)構(gòu)是，包括與皮帶輪(11)錐孔頂接的頂緊螺桿(13)，頂緊螺桿(13)另一端與頂緊螺母(14)螺紋連接，頂緊螺母(14)設(shè)置在主軸箱體(8)后立壁的T型槽內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于孔加工的可重構(gòu)多軸箱，其特點(diǎn)在于:所述的皮帶輪(11)通過兩組傳動皮帶(28)分別與兩邊的力平衡皮帶輪一(15)及力平衡皮帶輪二(16)傳動連接，力平衡皮帶輪一(15)及力平衡皮帶輪二(16)分別與各自的電機(jī)(27)輸出軸對應(yīng)傳動連接。
【文檔編號】B23B19/00GK104308196SQ201410425493
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】張廣鵬, 王永泉 申請人:西安理工大學(xué)