一种用于孔加工的可重构多轴箱制造技术

本发明专利技术公开了一种用于孔加工的可重构多轴箱，在主轴箱体中分别设置有前端调整部分、中间调整部分及后端调整部分；前端调整部分是，在主轴箱体前导轨上套接有纵向导轨滑块，纵向导轨滑块水平通孔中安装有主轴头，主轴头后端与主轴同轴连接；在主轴箱体前导轨两端向上固定连接有压紧承载框架，在压紧承载框架上横梁中一字排列设置有多个压紧螺栓；中间调整部分结构是，主轴横向驱动滑块上段通孔中滑动穿有主轴，主轴横向驱动滑块下段通孔中穿有主轴横向驱动丝杠；主轴横向驱动滑块上、下表面分别顶接有多个中间压紧装置；在主轴箱体的上、下底板上各安装有一组中间压紧压杆。本发明专利技术的装置，具有可靠的定位精度和支撑刚度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于孔加工的可重构多轴箱，在主轴箱体中分别设置有前端调整部分、中间调整部分及后端调整部分；前端调整部分是，在主轴箱体前导轨上套接有纵向导轨滑块，纵向导轨滑块水平通孔中安装有主轴头，主轴头后端与主轴同轴连接；在主轴箱体前导轨两端向上固定连接有压紧承载框架，在压紧承载框架上横梁中一字排列设置有多个压紧螺栓；中间调整部分结构是，主轴横向驱动滑块上段通孔中滑动穿有主轴，主轴横向驱动滑块下段通孔中穿有主轴横向驱动丝杠；主轴横向驱动滑块上、下表面分别顶接有多个中间压紧装置；在主轴箱体的上、下底板上各安装有一组中间压紧压杆。本专利技术的装置，具有可靠的定位精度和支撑刚度。【专利说明】—种用于孔加工的可重构多轴箱
本专利技术属于机械制造
，涉及一种用于孔加工的可重构多轴箱。
技术介绍
近年来市场对新产品的需求正向着多样化、高质量、低成本、短交货周期方向发展，同一零件族的新产品迅速更新换代、层出不穷，产品的生命周期变得越来越短。对于箱体类零件，主要加工特征为孔加工特征和面加工特征，因为零件族内各零件的面加工特征相对简单、单一，主要是各零件各方位面孔加工特征的位置和数量会发生较大变化。而企业为了在日趋激烈的竞争中保持旺盛的竞争力，对产品的加工要求也越来越高，主要有三个方面的要求即生产的高质量、高效率和低成本。在这种状况下，企业为了应对大批量定制生产模式，采用大量的数控机床、加工中心等具有高加工柔性但价格昂贵的设备来组建生产线，成本极高且造成了很多不必要的功能浪费。 可重构机床是面向某一零件族的产品加工而设计的，可满足大批量定制生产模式下，生产柔性与加工高效低成本之间的矛盾，但目前尚无统一的、系统的理论设计方法，很多研究只是处于概念设计阶段。 目前市场上可见的类似产品主要有两种可调多轴器，一种是两轴型多轴器，各主轴经旋转调整，两主轴间距可在一定范围内调节，其定位精度较高，但因受自身结构的限制，主轴数量较少，常见的为两轴型、三轴型，调整余地比较小。另一种是万向节型多轴器，可以安装很多主轴，并且这些主轴在一定范围内间距可调，但因其传动及压紧方式的限制，其刚性较差，加工精度较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于孔加工的可重构多轴箱，解决了现有技术中主轴数量较少，调整余地比较小；或者主轴数量较多时，因其传动及压紧方式的限制，其刚性较差，加工精度较低的问题。 本专利技术采用的技术方案是，一种用于孔加工的可重构多轴箱，包括主轴箱体，在主轴箱体中分别设置有前端调整部分、中间调整部分及后端调整部分， 所述的前端调整部分是，在主轴箱体的前导轨上表面滑动套接有纵向导轨滑块，纵向导轨滑块朝前的水平通孔中安装有主轴头，主轴头的后端与主轴同轴传动连接，主轴末端同轴设置有皮带轮；在主轴箱体的前导轨两端向上固定连接有压紧承载框架，在压紧承载框架上横梁中一字排列设置有多个压紧螺栓； 所述的中间调整部分结构是，包括主轴横向驱动滑块，主轴横向驱动滑块上段通孔中滑动穿有主轴，主轴横向驱动滑块下段通孔中穿有与主轴轴线垂直的水平方向的主轴横向驱动丝杠，主轴横向驱动滑块与主轴横向驱动丝杠之间为螺纹副连接，主轴横向驱动丝杠的两端分别通过一组轴承支撑安装在主轴箱体的两侧壁中，并且在主轴横向驱动丝杠的两端分别设置有端盖及透盖，主轴横向驱动丝杠的一端伸出透盖；主轴横向驱动滑块的上表面向上分别间隔顶接有多个中间压紧装置，同样，主轴横向驱动滑块的下表面向下分别间隔顶接有多个中间压紧装置；在主轴箱体的上盖板和下底板上各安装有一组中间压紧压杆，每个中间压紧压杆内端头安装在压紧横梁的盲孔中，每个中间压紧压杆外端头向外露出。 本专利技术的用于孔加工的可重构多轴箱，其特点还在于: 横向导轨滑块上端面为台阶形状，横向导轨滑块台阶后端面上部设置有水平凹槽，水平凹槽中间位置水平开有朝前的螺栓通孔，横向导轨滑块台阶后端面在该水平凹槽上下位置分别设置为横向梳齿；横向导轨滑块通过水平凹槽及上下横向梳齿与双面梳齿定位块对应套接。 双面梳齿定位块的结构是,双面梳齿定位块朝向横向导轨滑块的中部为凸台，双面梳齿定位块的凸台开有朝前的水平通孔，双面梳齿定位块朝向横向导轨滑块的凸台上下立面均为横向梳齿，双面梳齿定位块的凸台伸进横向导轨滑块的水平凹槽中；双面梳齿定位块背向横向导轨滑块的一面设置有竖向梳齿。 中间压紧装置中包括中间压紧部件一及中间压紧部件二依次间隔排列， 每套中间压紧部件一包括压紧支架一，压紧支架一一端通过与压紧横梁铰接，压紧支架一另一端两个分叉分别与一个双压头杆一铰接；每套中间压紧部件二包括压紧支架二，压紧支架二一端与压紧横梁铰接，压紧支架二另一端与双压头杆二铰接。 后端调整部分结构是，包括与皮带轮锥孔顶接的顶紧螺杆，顶紧螺杆另一端与顶紧螺母螺纹连接，顶紧螺母设置在主轴箱体后立壁的T型槽内。 皮带轮通过两组传动皮带分别与两边的力平衡皮带轮一及力平衡皮带轮二传动连接，力平衡皮带轮一及力平衡皮带轮二分别与各自的电机输出轴对应传动连接。 本专利技术的有益效果是，属于可重构机床上的一种重要功能自治模块，根据所加工孔的数量可增加或减少主轴模块，根据孔间距可调整主轴之间的距离以适应零件族内各种零件的孔加工轴间距。各主轴由丝杠螺母驱动进行位置调节，且均采用纵横向导轨元件、梳齿牙嵌式定位元件进行定位；主轴头模块可增减，也可更换不同类型，经调整即可满足零件上位置数量有所变化的孔组加工需求；每一根主轴在其前端、后端以及中间均采用紧固装置压紧，在主轴工作范围内的任意移动位置均可将其稳固压紧；多轴箱后部安装的两个力平衡皮带轮可以将各主轴所受横向皮带预紧力抵消；在机床立柱上安装多个本专利技术多轴箱，由各多轴箱的位置、角度调整可扩大孔组加工的数量和位置范围。 因此，该多轴箱具备一定的生产柔性。该多轴箱的主轴间距可通过各主轴的直线运动和旋转运动两种方式调节，调节范围较大，其定位方式采用梳齿牙嵌方式，定位精度较高，一根主轴上在前端、后端以及中间采用紧固装置压紧，保证主轴具有可靠的定位精度和支撑刚度。若在机床立柱上的某一方位面安装多个多轴箱并可将其分别调整成特定的倾斜角度，能满足较多数量且位置随机分布的孔加工操作，可用于钻、扩、铰、攻丝、镗孔等多种孔加工操作。 【专利附图】【附图说明】 图1为现有两轴型可调多轴器结构示意图； 图2为现有万向节型可调多轴器结构示意图； 图3为本专利技术多轴箱主体局部结构立体图； 图4为本专利技术多轴箱总装配体前视立体图； 图5为本专利技术多轴箱总装配体后视立体图； 图6为本专利技术多轴箱主体主视全剖图； 图7为图6圆圈位置的局部放大图； 图8为主轴后端定位压紧结构局部放大图； 图9为本专利技术多轴箱主体主视全剖立体图； 图10为图9圆圈位置的(主轴前端定位压紧结构)局部放大图； 图11为是图6中的A方向示意图(多轴箱主体俯视图)； 图12为图6中的B-B截面示意图(多轴箱主体左视全剖视图)； 图13为图12中圆圈位置的(中间压紧装置)局部放大图； 图14为本专利技术多轴箱主体左视全剖立体图； 图15为本专利技术中的中间压紧部件一主视图； 图16为本专利技术中的中间压紧部件一左视图； 图17为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于孔加工的可重构多轴箱，其特点在于：包括主轴箱体(8)，在主轴箱体(8)中分别设置有前端调整部分、中间调整部分及后端调整部分，所述的前端调整部分是，在主轴箱体(8)的前导轨上表面滑动套接有纵向导轨滑块(2)，纵向导轨滑块(2)向上与横向导轨滑块(3)下端面滑动套接；纵向导轨滑块(2)朝前的水平通孔中安装有主轴头(1)，主轴头(1)的后端与主轴(10)同轴传动连接，主轴(10)末端同轴设置有皮带轮(11)；在主轴箱体(8)的前导轨两端向上固定连接有压紧承载框架(25)，在压紧承载框架(25)上横梁中一字排列设置有多个压紧螺栓(26)；压紧螺栓(26)向下与横向导轨滑块(3)顶接；所述的中间调整部分结构是，包括主轴横向驱动滑块(17)，主轴横向驱动滑块(17)上段通孔中滑动穿有主轴(10)，主轴横向驱动滑块(17)下段通孔中穿有与主轴(10)轴线垂直的水平方向的主轴横向驱动丝杠(21)，主轴横向驱动滑块(17)与主轴横向驱动丝杠(21)之间为螺纹副连接，主轴横向驱动丝杠(21)的两端分别通过一组轴承(22)支撑安装在主轴箱体(8)的两侧壁中，并且在主轴横向驱动丝杠(21)的两端分别设置有端盖(38)及透盖(37)，主轴横向驱动丝杠(21)的一端伸出透盖(37)；主轴横向驱动滑块(17)的上表面向上分别间隔顶接有多个中间压紧装置，同样，主轴横向驱动滑块(17)的下表面向下分别间隔顶接有多个中间压紧装置；在主轴箱体(8)的上盖板(9)和下底板上各安装有一组中间压紧压杆(18)，每个中间压紧压杆(18)内端头安装在压紧横梁(20)的盲孔中，每个中间压紧压杆(18)外端头向外露出。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张广鹏，王永泉，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61