專利名稱：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的鉆床主軸進(jìn)給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鉆床主軸進(jìn)給裝置，該裝置適用于微機(jī)控制的數(shù)控鉆床。
當(dāng)前鉆床的主軸進(jìn)給裝置有以下三種第一種是普通鉆床主軸進(jìn)給裝置。它是由裝在主軸頭上的主電機(jī)，通過包括滑移齒輪在內(nèi)的傳動(dòng)齒輪鏈及蝸桿、蝸輪等主軸升降部件驅(qū)動(dòng)主軸上下移動(dòng)的。改變滑移齒輪的嚙合位置，可以改變傳動(dòng)齒輪鏈的傳動(dòng)比，從而達(dá)到調(diào)整主軸進(jìn)給量的目的。
第二種是工作臺兩座標(biāo)控制的數(shù)控鉆床。它采用了主軸的快速升降由主軸頭上主電機(jī)以外的另一只小型交流電機(jī)控制的技術(shù)方案，在主軸箱內(nèi)安裝了一只電磁離合器，當(dāng)電磁離合器脫開，小電機(jī)工作、主軸快進(jìn)；電磁離合器結(jié)合，小電機(jī)工作電流切斷，鉆床主軸實(shí)現(xiàn)由主電機(jī)驅(qū)動(dòng)的工作進(jìn)給。這種進(jìn)給方式，仍需用手柄來改變滑動(dòng)齒輪的位置以調(diào)整主軸的進(jìn)給量，且還需用一組撞塊來控制電磁離合器，以實(shí)現(xiàn)主軸的快進(jìn)、工進(jìn)的轉(zhuǎn)換及鉆孔深度。
第三種是交直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的鉆床，它是通過伺服電機(jī)和滾珠絲杠使主軸頭升降而實(shí)現(xiàn)主軸進(jìn)給的。
綜上所述，當(dāng)前的鉆床主軸進(jìn)給裝置均存在著明顯的不足，第一，第二種所說的進(jìn)給裝置，都為手動(dòng)或基本手動(dòng)控制主軸進(jìn)給量，它們均不能實(shí)現(xiàn)三座標(biāo)自動(dòng)控制；第三種所說的進(jìn)給裝置，成本昂貴，較難以推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是提供一種由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，結(jié)構(gòu)比較簡單的，主軸進(jìn)給量程序控制的，并能與驅(qū)動(dòng)工作臺的步進(jìn)電機(jī)配合，在微機(jī)控制下實(shí)現(xiàn)鉆床三座標(biāo)自動(dòng)操作的造價(jià)相對較低的鉆床主軸進(jìn)給裝置。
本實(shí)用新型采用步進(jìn)電機(jī)通過傳動(dòng)齒輪鏈部分，以及包括蝸桿、水平軸、裝設(shè)在水平軸上的且與蝸桿相嚙合的蝸輪及機(jī)動(dòng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、小齒輪、齒條在內(nèi)的主軸升降部分，驅(qū)動(dòng)鉆床主軸作上下運(yùn)動(dòng)的技術(shù)方案，來實(shí)現(xiàn)其目的的。它的改進(jìn)部分在于以下兩個(gè)方面a)所說的傳動(dòng)齒輪鏈部分，它包括首件主動(dòng)齒輪活套在銷軸上，且與步進(jìn)電機(jī)的輸出軸成靜連接，與首件主動(dòng)齒輪嚙合的齒輪和另一只齒輪裝設(shè)在豎軸的兩端，且與豎軸均為鍵連接，與裝設(shè)在豎軸下端的齒輪嚙合的尾件從動(dòng)齒輪與蝸桿軸為鍵連接，以上所說的傳動(dòng)齒輪鏈裝設(shè)在主軸箱內(nèi)。
b)所說的裝設(shè)在水平軸上的機(jī)動(dòng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，它刪去了已有的超越進(jìn)給機(jī)構(gòu)，以保證鉆床主軸上下運(yùn)動(dòng)的正確定位。它包括蝸輪與水平軸成動(dòng)配合，結(jié)合子固定在蝸輪上，與固定在蝸輪上的結(jié)合子相匹配的結(jié)合子，與水平軸的花鍵部位成花鍵連接，且可沿軸向移動(dòng)。手柄座與水平軸成動(dòng)配合，定向件與水平軸的花鍵部位成花鍵連接，在端蓋的端面上設(shè)有定向爪，設(shè)在端蓋上的銷鍵與定向件的鍵槽配合，設(shè)在定向件端面的定向塊與設(shè)在端蓋端面的定向爪，均嵌插在手柄座端面的具有特定圓心角的弧形槽內(nèi)，且端蓋可沿水平軸軸向移動(dòng)。在與固定在蝸輪上的結(jié)合子相匹配的結(jié)合子的內(nèi)孔的水平軸上套裝有彈簧，且該結(jié)合子與手柄座兩者成牙嵌式離合副配合。
本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)相對較低；傳動(dòng)方式簡單，且可實(shí)現(xiàn)鉆床主軸進(jìn)給量的程序控制，并能與工作臺的驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)配合，在微機(jī)控制下實(shí)現(xiàn)鉆床三座標(biāo)自動(dòng)操作等特點(diǎn)，實(shí)乃是一種經(jīng)濟(jì)型數(shù)控鉆床的主軸進(jìn)給裝置。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
附


圖1為應(yīng)用本實(shí)用新型的一種數(shù)控鉆床的外觀簡圖。
附圖2為本實(shí)用新型的傳動(dòng)齒輪鏈部分的剖視圖。
附圖3為本實(shí)用新型的主軸升降部分的剖視圖，即為附圖2的A－A剖視圖。
附圖4為附圖3的T向視圖的放大圖。
參見附
圖1，步進(jìn)電機(jī)(2)、(7)和安裝在蓋板(10)后面的工作臺縱向移動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(圖中未標(biāo)出)，由微機(jī)裝置(1)發(fā)出的脈沖指令控制。步進(jìn)電機(jī)(2)驅(qū)動(dòng)鉆床主軸(11)實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)和工作進(jìn)給，其余2只步進(jìn)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)工作臺(6)和十字滑臺(8)在床身(9)上實(shí)現(xiàn)工作臺的縱橫向移動(dòng)，主軸旋轉(zhuǎn)速度由手柄(3)控制，主軸箱(12)可在導(dǎo)軌(5)上通過手柄和齒輪、齒條移動(dòng)(圖中未標(biāo)出)。面板(4)上設(shè)有主軸(11)正反向旋轉(zhuǎn)銨鈕。
參見附圖2，齒輪(14)一端通過軸承(15)可旋轉(zhuǎn)地安裝在銷軸(16)上，另一端通過螺釘(13)與步進(jìn)電機(jī)(2)的輸出軸靜連接。與齒輪(14)嚙合的齒輪(26)安裝在花鍵豎軸(24)上，花鍵豎軸(24)通過軸承(25)、(22)安裝在主軸箱(12)內(nèi)，其下端與齒輪(17)花鍵連接。軸承(22)上方有一防油罩(23)。與齒輪(17)嚙合的齒輪(18)與蝸桿(19)靜連接。與蝸桿(9)嚙合的蝸輪(21)固裝在襯套(20)上，襯套(20)與水平軸(38)成滑動(dòng)配合。
參見附圖3，襯套(20)與水平軸(38)滑動(dòng)配合，結(jié)合子(41)固定在蝸輪(21)上，結(jié)合子(42)與水平軸(38)通過花鍵部位(31)連接，結(jié)合子(42)可在水平軸(38)上沿軸向滑動(dòng)。在結(jié)合子(42)內(nèi)孔的水平軸(38)上套裝有彈簧(33)。手柄座(44)可在水平軸(38)上回轉(zhuǎn)一個(gè)特定角度，定向件(39)與水平軸(38)花鍵連接，裝在端蓋(30)上的銷鍵(28)與設(shè)在定向件(39)的鍵槽(29)配合，結(jié)合子(42)與手柄座(44)兩者成牙嵌式離合副(43)、(34)配合。定向件(39)端面設(shè)有的定向塊(40)，和在端蓋(30)端面上的定向爪(32)均嵌插在手柄座(44)端面的具有特定圓心角的弧形槽(27)中，以確保手柄座(44)只能轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)特定的角度，從而使結(jié)合子(42)和手柄座(44)的牙嵌式離合副(43)、(34)恰好脫開或合攏，如附圖4那樣。
如附圖3所示，當(dāng)實(shí)行微機(jī)控制操作時(shí)，將端蓋(30)往外拔出，手動(dòng)使手柄座(44)旋轉(zhuǎn)θ角，然后將端蓋(30)向內(nèi)推進(jìn)，定向爪(32)插入設(shè)在手柄座(44)上的弧形槽(27)和定向塊(40)之間，手柄座(44)上端的牙嵌式離合副(34)、(43)脫開(如附圖4的實(shí)線所示)，結(jié)合子(42)上移與結(jié)合子(41)結(jié)合。步進(jìn)電機(jī)(2)在微機(jī)(1)控制下工作，通過傳動(dòng)齒輪鏈及蝸桿(19)蝸輪(21)、結(jié)合子(41)、(42)，傳動(dòng)水平軸(38)旋轉(zhuǎn)，并通過小齒輪(37)，齒條(35)，使主軸套(36)及鉆床主軸(11)一起上下移動(dòng)。若把端蓋(30)向外拔出，手柄座(44)反轉(zhuǎn)θ角，再把端蓋(30)向內(nèi)推進(jìn)，手柄座(44)上端的牙嵌式離合副(34)、(43)合攏(如附圖4的虛線所示)，結(jié)合子(42)在彈簧(33)作用下，與結(jié)合子(41)脫開，鉆床主軸(11)停止機(jī)動(dòng)進(jìn)給。手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄座(44)，即可實(shí)行手動(dòng)進(jìn)給。
實(shí)施例步進(jìn)電機(jī)(2)的型號為110BF，步進(jìn)電機(jī)的步距角為0.75°，水平軸(38)上的小齒輪(37)的分度圓半徑為24.5mm，齒輪(14)、(26)、(17)、(18)的總速比為4055，蝸桿(19)與蝸輪(21)的減速比為147，微機(jī)(1)每發(fā)出一個(gè)脈沖指令，主軸上下移動(dòng)距離SS = π ×49×0.75360 ×5540×47= 0.00496mm]]>本實(shí)用新型根據(jù)微機(jī)發(fā)出的不同指令，步進(jìn)電機(jī)(2)得到不同數(shù)量的脈沖信號，而具有不同的轉(zhuǎn)速，鉆床主軸(11)也將具有不同的進(jìn)給量。
權(quán)利要求1.一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的鉆床主軸進(jìn)給裝置，具有步進(jìn)電機(jī)(2)和傳動(dòng)齒輪鏈部分，以及包括蝸桿(19)、水平軸(38)、裝設(shè)在水平軸(38)上的且與蝸桿(19)相嚙合的蝸輪(21)及機(jī)動(dòng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及小齒輪(36)、齒條(35)在內(nèi)的主軸升降部分，其特征在于a)所說的傳動(dòng)齒輪鏈部分，它包括首件主動(dòng)齒輪(14)活套在銷軸(16)上，且與步進(jìn)電機(jī)(2)的輸出軸成靜連接，與齒輪(14)嚙合的齒輪(26)和齒輪(17)，裝設(shè)在豎軸(24)的兩端，且與豎軸(24)均為鍵連接，與齒輪(17)嚙合的尾件從動(dòng)齒輪(18)，與蝸桿(19)軸為鍵連接，所說的傳動(dòng)齒輪鏈裝設(shè)在主軸箱(12)內(nèi)；b)所說的裝設(shè)在水平軸(38)上的機(jī)動(dòng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，它包括蝸輪(21)與水平軸(38)成動(dòng)配合，結(jié)合子(41)固定在蝸輪(21)上，結(jié)合子(42)與水平軸(38)的花鍵部位(31)成花鍵連接，結(jié)合子(42)可沿軸向移動(dòng)，手柄座(44)與水平軸(38)成動(dòng)配合。定向件(39)與水平軸(38)的花鍵部位(31)成花鍵連接，在端蓋(30)的端面上設(shè)有定向爪(32)，設(shè)在端蓋(30)上的銷鍵(28)與定向件(39)的鍵槽(29)配合，設(shè)在定向件(39)端面的定向塊(40)與設(shè)在端蓋(30)端面的定向爪(32)，均嵌插在手柄座(44)端面的具有特定圓心角的弧形槽(27)內(nèi)，且端蓋(30)可沿水平軸(38)軸向移動(dòng)，在結(jié)合子(42)內(nèi)孔的水平軸(38)上套裝有彈簧(33)，結(jié)合子(42)與手柄座(44)兩者成牙嵌式離合副(43)、(34)配合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鉆床進(jìn)給裝置的改進(jìn)，采用步進(jìn)電機(jī)通過傳動(dòng)齒輪鏈和包括蝸桿、蝸輪及機(jī)動(dòng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、小齒輪、齒條在內(nèi)的主軸升降部分，控制驅(qū)動(dòng)主軸的快進(jìn)和工進(jìn)，代替普通鉆床由主電機(jī)控制主軸進(jìn)給的方式。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)相對較低，主軸進(jìn)給量程序控制等特點(diǎn)?？蛇m用于三坐標(biāo)微機(jī)控制的數(shù)控鉆床。
文檔編號B23B47/00GK2127330SQ9221807
公開日1993年2月24日 申請日期1992年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月10日
發(fā)明者張明祖, 楊頌明, 戴家棟, 夏振群 申請人:常州機(jī)床廠