專(zhuān)利名稱(chēng)：組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控鋼梁鉆削裝置，特別是鉆機(jī)行走，立臥鉆一體化，既可單機(jī)工作，又可數(shù)機(jī)聯(lián)動(dòng)分段同時(shí)加工的組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，尤其適用于對(duì)精度和工效要求高，孔位多，且腹面翼面都有孔，孔徑多在∮25以下汽車(chē)大梁的鉆削加工。
在現(xiàn)有技術(shù)中，各類(lèi)鉆削裝置的鉆機(jī)是固定不動(dòng)的，只有Z向進(jìn)給功能，必須將工件固定在可做X向和Y向進(jìn)給的工作臺(tái)上才能實(shí)現(xiàn)對(duì)工件一個(gè)平面的鉆削加工，例如立式鉆床鉆水平面孔，臥式鉆床鉆垂直面孔，但這類(lèi)鉆削裝置因工作臺(tái)受進(jìn)給行程的限制而不能加工長(zhǎng)工件，其次是利用鉆模和通用鉆床來(lái)加工孔距精度較高的工件，其缺點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度高，且鉆模制造周期長(zhǎng)、成本高，而一旦工件變化，必須制造新鉆模。國(guó)內(nèi)也有仿國(guó)外樣機(jī)制造的加工角鋼的數(shù)控沖鉆結(jié)合的裝置，但其機(jī)身也是固定的，因此工件也必須多次裝夾，重復(fù)定位才能完成加工。因而累積誤差大，設(shè)備投資大。
由于上述同類(lèi)裝置鉆機(jī)固定，工件移動(dòng)，因而無(wú)論是群鉆還是帶刀庫(kù)的數(shù)控鉆床，每次只能同時(shí)一支刀具工作，既使將幾臺(tái)鉆床組合起來(lái)，也會(huì)因其鉆機(jī)之間的距離固定而對(duì)孔位多且分布無(wú)規(guī)律的工件無(wú)法加工?？傊?，現(xiàn)行同類(lèi)設(shè)備的上述問(wèn)題造成了勞動(dòng)強(qiáng)度大、占用場(chǎng)地設(shè)備多、工作效率和加工精度低，難以滿(mǎn)足電力、橋梁尤其是汽車(chē)工業(yè)對(duì)鋼梁加工的需要。
本實(shí)用新型的目的就在于提供一種鉆機(jī)能行走，既能單機(jī)工作又能數(shù)機(jī)聯(lián)動(dòng)，分段同時(shí)加工。一機(jī)能鉆兩面孔的組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減小場(chǎng)地及設(shè)備占用量，提高工效，由于采用數(shù)控定位，不僅提高精度，還可節(jié)約大量模具制造費(fèi)用。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的采用的技術(shù)解決方案是一種組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，主要由立鉆、臥鉆、小拖板、中拖板、大拖板、床身、工作臺(tái)、工件輸送、定位、夾緊裝置、中心控制臺(tái)等組成，其特征在于在床身上縱向裝有至少二臺(tái)以上相同的數(shù)控鉆削裝置，該裝置立鉆的立柱一側(cè)，裝有臥鉆，機(jī)身底部裝在中拖板和大拖板上，每個(gè)鉆削裝置都裝有獨(dú)立的控制系統(tǒng)并分別與中心控制臺(tái)相連。
上述技術(shù)解決方案中的床身，其長(zhǎng)度是根據(jù)用戶(hù)要求或工件長(zhǎng)度來(lái)確定的，結(jié)構(gòu)根據(jù)長(zhǎng)度可采用整體式，也可采用分段對(duì)接式。床身上部裝有和床身縱長(zhǎng)一致的直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌，確定床身上裝幾臺(tái)鉆削裝置，一是根據(jù)工件長(zhǎng)度，二是根據(jù)用戶(hù)對(duì)工效的要求，工效及精度要求愈高，每臺(tái)鉆削裝置的加工區(qū)就愈短，使用臺(tái)數(shù)相應(yīng)就多，但一般不超過(guò)六臺(tái)。由于數(shù)臺(tái)鉆削裝置是沿床身縱長(zhǎng)排列的，為避免加工死角，每臺(tái)鉆削裝置的加工區(qū)域在對(duì)接處略有重迭并在控制系統(tǒng)中加了防撞車(chē)等功能。
上述技術(shù)解決方案中的臥鉆可裝在立柱上部的左側(cè)或右側(cè)，臥鉆安裝在小拖板上，通過(guò)固定在立柱側(cè)面的基板上的直線(xiàn)平面導(dǎo)軌、滾珠絲扛副與立柱相聯(lián)。小拖板底部與液壓平衡缸相連。臥鉆主軸上安裝了兩組方向相對(duì)且同軸的臥鉆上述技術(shù)解決方案中的立鉆和臥鉆，通過(guò)立柱和液壓平衡缸固定在中拖板上，中拖板的底部與固定在大拖板上的Y向直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠絲杠副相連。大拖板安裝在床身上，底部通過(guò)X向直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠絲杠副與床身相連。同時(shí)在大拖板一側(cè)安裝的雙齒輪驅(qū)動(dòng)箱的雙齒輪與床身一側(cè)的齒條嚙合。
上述技術(shù)解決方案中的鉆削裝置，每臺(tái)的立柱一側(cè)都安裝數(shù)控系統(tǒng)操作箱和用于監(jiān)視立臥鉆刀進(jìn)給情況的攝象頭，每臺(tái)數(shù)控操作箱都有電纜與中心控制臺(tái)相連。
上述技術(shù)解決方案中的立鉆可選用現(xiàn)有的數(shù)控鉆削機(jī)床立柱以上部分，如ZH5120A型鉆削中心。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有同類(lèi)裝置相比，能通過(guò)鉆機(jī)行走而避免了鋼梁移動(dòng)和多次定位裝夾；通過(guò)數(shù)機(jī)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼梁特別是長(zhǎng)鋼梁的分段同時(shí)加工；主臥鉆一體化共用X向和Y向進(jìn)給系統(tǒng)，即節(jié)省投資，又能解決對(duì)鋼梁腹面翼面孔的加工問(wèn)題，本實(shí)用新型還可根據(jù)用戶(hù)需要實(shí)現(xiàn)二臺(tái)及二臺(tái)以上的多臺(tái)組合?？傊?，本實(shí)用新型比現(xiàn)有同類(lèi)裝置大大提高工效和加工精度，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省資金和場(chǎng)地，對(duì)各種長(zhǎng)度的鋼梁都有較好的適用性。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)和工作原理


圖1是本實(shí)用新型的主視圖圖2是本實(shí)用新型的左視圖圖3是本實(shí)用新型的臥鉆向視圖圖4是本實(shí)用新型的臥鉆主軸系統(tǒng)剖面圖圖中標(biāo)號(hào)1.橫向脈動(dòng)出料系統(tǒng)，2.縱向出料輥道，3.輸送。定位、夾緊系統(tǒng)，4.臥鉆，5.立鉆，6.擋塊，7.鉆頭，8.刀庫(kù)，9.縱向進(jìn)料系統(tǒng)，10.橫向脈動(dòng)進(jìn)料系統(tǒng)，11.大拖板，12.Y軸滾珠絲杠副(中拖板用)，13.中拖板，14.Y軸直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副，15.Z2軸直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副，16.液壓平衡缸，17.Y軸伺服電機(jī)，18.X軸伺服電機(jī)，19.雙齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)箱，20.雙齒輪機(jī)構(gòu)，21.齒條，22.床身，23.X軸直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌，24.工作臺(tái)，25.工件(槽鋼)，26.立鉆主軸系統(tǒng)，27.Z1軸進(jìn)給系統(tǒng)，28.Z2軸進(jìn)給系統(tǒng)，29.小拖板，30.立柱，31.Z2軸滾珠絲杠副(小拖板用)，32.基板，33.臥鉆主軸電機(jī)，34.連軸器，35.傳動(dòng)軸，36.臥鉆機(jī)架，37.齒形皮帶，38.軸承，39.軸承，40.圓螺母，41.臥鉆主軸，42.向心推力球軸承，43.測(cè)距儀，44.端蓋，45.圓螺母，46.端蓋，47.圓螺母，48.鉆頭。
參見(jiàn)
圖1、圖2在床身(22)上裝有X軸直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌(23)齒條(21)，大拖板一側(cè)裝有X軸伺服電機(jī)(18)雙齒輪驅(qū)動(dòng)箱(19)，雙齒輪機(jī)構(gòu)(20)，雙齒輪和齒條(21)嚙合。在大拖板(11)上裝有裝兩條平行的Y軸直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌(14)，在兩導(dǎo)軌中心軸線(xiàn)處安裝Y軸滾珠絲杠副(12)，中拖板(13)，通過(guò)直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副(14)在大拖板(11)作Y向運(yùn)動(dòng)，在中拖板(13)上安裝立鉆(5)及立柱(30)，在立柱(30)一側(cè)上部安裝臥鉆(4)。臥鉆(4)與主鉆(5)立柱(30)和中拖板(13)的聯(lián)接見(jiàn)圖3。臥鉆4安裝在小拖板(29)上，小拖板(29)與Z2軸直線(xiàn)滾動(dòng)平面導(dǎo)軌(15)相連，參見(jiàn)圖2，Z2軸直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副(15)，安裝在基板(32)上，基板(32)固定在立柱(30)一側(cè)，參見(jiàn)圖3，小拖板(29)上端裝有Z2軸進(jìn)給系統(tǒng)(28)，上部固定在立柱(30)上。臥鉆(4)的小拖板(29)下部與液壓平衡缸(16)連接，液壓平衡缸(16)底部安裝在中拖板(13)上。
參見(jiàn)圖4，臥鉆的主軸電機(jī)(33)安裝在機(jī)架(36)的后端，通過(guò)連軸器(34)，傳動(dòng)軸(35)，齒形皮帶(38)驅(qū)動(dòng)臥鉆主軸(41)。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是這樣實(shí)現(xiàn)的開(kāi)機(jī)后，由縱向進(jìn)料系統(tǒng)(9)將工件(25)送至工作臺(tái)(24)上，由輸送、定位、夾緊系統(tǒng)(3)對(duì)工件(25)定位夾緊。同時(shí)，各鉆削裝置根據(jù)中心控制臺(tái)的計(jì)算機(jī)指令，分別由各自獨(dú)立的三軸聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)控制，在各自的加工區(qū)域內(nèi)自動(dòng)尋找孔位完成加工過(guò)程。
其中，大拖板(11)由X軸伺服電機(jī)(18)驅(qū)動(dòng)，雙齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)箱(19)雙齒輪機(jī)構(gòu)(20)與齒條(21)的嚙合傳動(dòng)，沿X軸直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌(23)在床身(22)上做X向進(jìn)給。中拖板(13)由Y軸伺服電機(jī)(17)驅(qū)動(dòng)經(jīng)Y軸滾珠絲杠副(12)傳動(dòng)沿Y軸直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副(14)做Y向進(jìn)給。當(dāng)鉆腹面孔時(shí)，立鉆(5)工作，臥鉆(4)停止并回零位，此時(shí)立鉆(5)的主軸系統(tǒng)(26)和進(jìn)給系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)刀具的Z向進(jìn)給。當(dāng)需鉆翼面孔時(shí)，臥鉆(4)工作，立鉆(5)停止并返回零位，此時(shí)臥鉆(4)由Z2軸進(jìn)給系統(tǒng)(28)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)Z向進(jìn)給，其刀具在Y向的進(jìn)給是通過(guò)中拖板(13)的Y向進(jìn)給實(shí)現(xiàn)的。中拖板(13)前進(jìn)時(shí)，臥鉆(4)的刀具(49)鉆內(nèi)側(cè)翼面孔，中拖板(14)后退時(shí)，臥鉆(4)的刀具(48)鉆外側(cè)翼面孔。立鉆(5)和臥鉆(4)Z軸的進(jìn)給系統(tǒng)是各自獨(dú)立的，X軸和Y軸進(jìn)給系統(tǒng)是共用的。
為避免加工區(qū)死角，各鉆削裝置加工區(qū)之間是部分重迭的，在數(shù)機(jī)聯(lián)動(dòng)時(shí)，各鉆削裝置都是從零位沿X軸向同一方向進(jìn)給，覆蓋加工區(qū)后，又同時(shí)回到零位，因此不會(huì)發(fā)生撞車(chē)。
綜上所述，可以看出，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于采用鉆機(jī)行走的新工藝，可比鉆機(jī)固定時(shí)減少裝夾和定位次數(shù)，節(jié)省時(shí)間提高精度。把數(shù)臺(tái)鉆機(jī)組合在一個(gè)床身上，數(shù)機(jī)聯(lián)動(dòng)可分段同時(shí)對(duì)工件實(shí)現(xiàn)鉆削，一是大大提高效率，二是分段后每臺(tái)鉆機(jī)進(jìn)給行程縮短，可減少定位誤差。采用立臥鉆一體化鉆床，在不移動(dòng)工件的情況下能完成對(duì)鋼梁腹面孔和翼面孔的加工，兩鉆床共用X軸和Y軸進(jìn)給系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊又節(jié)省投資。
權(quán)利要求1.一種組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，主要包括立鉆，臥鉆，小拖板，中拖板，大拖板，床身，工作臺(tái)，工件輸送，定位夾緊裝置，中心控制臺(tái)等，其主要特征是在床身縱向上裝有二臺(tái)或二臺(tái)以上可分別或同時(shí)沿床身縱向進(jìn)給的數(shù)控鉆削裝置，該鉆削裝置主鉆立柱一側(cè)裝有臥鉆，立柱底部裝在中拖板上，每臺(tái)鉆削裝置都有獨(dú)立的控制系統(tǒng)并分別與中心控制臺(tái)相連，通過(guò)編程可實(shí)現(xiàn)對(duì)同一鋼梁同一平面的分段同時(shí)加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，其特征是床身可根據(jù)長(zhǎng)度采用整體式結(jié)構(gòu)或分段對(duì)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，其特征是在每臺(tái)鉆削裝置立鉆立柱的一側(cè)上部安裝的臥鉆，臥鉆底部裝有液壓平衡缸并與中拖板相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，其特征是立鉆和臥鉆都裝在中拖板上，它通過(guò)固定在大拖板上的Y向直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌與大拖板相連，大拖板則通過(guò)安裝在床身上的X向直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌與床身相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，其特征是每臺(tái)鉆裝置一側(cè)配裝了獨(dú)立的數(shù)控系統(tǒng)操作箱和攝像頭，它們都通過(guò)電纜與中心控制臺(tái)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，其特征是工作臺(tái)是固定不動(dòng)的，采用整體結(jié)構(gòu)或分段對(duì)接而成。
專(zhuān)利摘要一種組合式數(shù)控鋼梁鉆削中心，主要解決了目前同類(lèi)設(shè)備需多次移動(dòng)和裝夾工件，同一時(shí)間只能一支刀具工作及單機(jī)不能鉆腹面孔和翼面孔的問(wèn)題。該中心由立臥一體化鉆機(jī)，中拖板、大拖板、床身、工作臺(tái)、工件輸送、定位、夾緊機(jī)構(gòu)及中心控制臺(tái)等組成，其鉆機(jī)行走，數(shù)機(jī)聯(lián)動(dòng)，對(duì)工件分段同時(shí)加工及一機(jī)兩用的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了不必移動(dòng)工件就可完成對(duì)工件腹、翼面孔的自動(dòng)定位鉆削，尤其適用于加工精度要求高、孔位多且孔徑在Φ25以下的各種汽車(chē)大梁。
文檔編號(hào)B23B41/00GK2198996SQ9424081
公開(kāi)日1995年5月31日 申請(qǐng)日期1994年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月30日
發(fā)明者郭福厚, 任占東, 王安魯, 于方黎, 郭新凱, 雷渝 申請(qǐng)人:濟(jì)南科森新技術(shù)產(chǎn)業(yè)公司