数控钻床的双向自定心钻孔工艺制造技术

本发明专利技术提供了数控钻床的双向自定心钻孔工艺，其步骤在于：首先，作业人员将工件放置于自定心夹持装置的第一夹板与第二夹板之间，夹持机构在动力驱动机构的驱动下，驱动第一夹板同步相互靠近运动并且对工件在X方向上进行自定心夹持，驱动第二夹板同步相互靠近运动对工件在Y方向上进行自定心夹持；而后，第一滑移驱动机构将驱动自定心夹持装置整体沿着X方向移动的距离为M，第二滑移驱动机构将驱动自定心夹持装置整体沿着Y方向移动的距离为N；最后，驱动主轴高速转动并且竖直向下做进给运动对工件进行钻孔处理，孔的位置坐标为（M，N），钻孔结束后，滑移定位装置将驱动自定心夹持装置复位。

【技术实现步骤摘要】
数控钻床的双向自定心钻孔工艺
本专利技术涉及一种数控钻床，具体涉及数控钻床的双向自定心钻孔工艺。
技术介绍
现有普通钻床的可扩孔、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工，具有十分广泛的应用，但同时也存在一定的缺陷，具体来说，第一，需要手动对刀具与工件进行对刀操作，即使刀具坐标系原点与工件坐标系原点重合，第二，往往通过手动操作使刀具与工件钻孔位上下对齐，导致自动化程度低、钻孔效率低，为了克服上述的缺陷，在现有普通机床的基础之上，有必要提供一种结构巧妙、原理简单、操作使用便捷、自动化程度高、钻孔效率高的双向自定心数控钻床的钻孔方法，其能够对工件进行自定心夹持并且使刀具坐标系原点与工件坐标系原点在竖直方向上重合，无需对刀操作，同时，采用数控系统控制使刀具与工件钻孔位置相对齐，钻孔效率高。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种结构巧妙、原理简单、操作使用便捷、自动化程度高、钻孔效率高的双向自定心数控钻床的钻孔方法，其能够对工件进行自定心夹持并且使刀具坐标系原点与工件坐标系原点在竖直方向上重合，无需对刀操作。为实现上述技术目的，本专利技术所采用的技术方案如下。数控钻床的双向自定心钻孔工艺，其步骤在于：（一）装夹阶段；S1：作业人员将工件放置于自定心夹持装置的第一夹板与第二夹板之间，夹持机构在动力驱动机构的驱动下，驱动第一夹板同步相互靠近运动并且对工件在X方向上进行自定心夹持，驱动第二夹板同步相互靠近运动对工件在Y方向上进行自定心夹持，被夹紧后的工件竖直中心线与钻头的轴心线相重合；该数控钻床包括底座、主轴箱、立柱以及自定心夹持装置和滑移定位装置，主轴箱位于底座的正上方，立柱的轴向竖直布置并且立柱的底端与底座固定连接、立柱的顶端与主轴箱固定连接，主轴箱的底部设置有轴向竖直布置的主轴且主轴的下端固定安装有钻夹头，钻夹头上可拆卸安装有钻头，主轴可高速转动做主运动并且可竖直向下运动做进给运动，所述钻头的正下方设置有矩形水平布置的固定架，固定架的端部套接于立柱上并且固定连接、固定架的下端面中部位置固定设置有支撑架且支撑架与底座固定连接，所述的自定心夹持装置位于钻头与固定架之前并且初始状态下的自定心夹持装置的竖直中心线与钻头的轴心线相重合，所述的滑移定位装置固定安装于固定架与自定心夹持装置之间并且其可驱动自定心夹持装置沿X方向或者Y方向进行定长行进；所述的自定心夹持装置包括夹持机构以及动力驱动机构，动力驱动机构由动力源与传动构件组成，夹持机构用于对工件在X方向上与Y方向上进行自定心夹持，动力驱动机构用于对夹持机构提供动力，所述的夹持机构包括水平布置的正方形方框架且方框架的其中一边边长方向平行于X方向、另一边边长方向平行于Y方向，方框架的内侧活动设置有对称布置的夹板，夹板设置有四个并且分别与方框架的四个边中部位置一一对应，沿平行于Y方向对称布置的两个夹板为第一夹板，沿平行于X方向对称布置的两个夹板为第二夹板；所述方框架的内侧开设有沿其所在边长方向布置的矩形安装槽，安装槽沿其长度方向的中部位置固定设置有分隔块，方框架的内部固定安装有与其适配的正方形台板且台板的上端面与安装槽的下侧槽壁相齐平，夹板下端与台板的上端面相接触，所述的安装槽内设置有轴向平行于其长度方向的双向丝杆且双向丝杆的端部与方框架转动连接配合，双向丝杆的中部位置与分隔块转动连接配合，双向丝杆由等长的正向螺纹段与反向螺纹段构成且该正向螺纹段位于分隔块的一侧、该反向螺纹段位于分隔块的另一侧，安装槽内活动设置于两个沿分隔块对称布置的滑块，滑块可沿着安装槽的长度方向进行滑动，其中一滑块套接于双向丝杆的正向螺纹段上并且与其构成螺纹连接配合、另一滑块套接于双向丝杆的反向螺纹段上并且与其构成螺纹连接配合，所述滑块与对应的夹板的背面之间设置有用于连接两者的支撑臂，支撑臂一端与滑块铰接连接并且该铰接处构成的铰接轴轴向竖直布置、支撑臂另一端与夹板铰接连接并且该铰接连接处构成的铰接轴轴向竖直布置；规定沿顺时针方向的四根双向丝杆分别为双向丝杆一、双向丝杆二、双向丝杆三以及双向丝杆四，双向丝杆一与双向丝杆二沿平行于Y方向对称布置、双向丝杆二与双向丝杆四沿平行于X方向对称布置；所述方框架的下方设置有与其正对布置的方形底板，底板的上端面与方框架固定连接、底板的下端面与固定架固定连接，底板与方框架间隔设置并且两者之间形成了夹层区，所述动力驱动机构的中传动构件设置于该夹层区中，动力驱动机构可独立驱动双向丝杆一与双向丝杆三进行同步转动、也可独立驱动双向丝杆二与双向丝杆是进行同步转动；夹持机构在工作过程中，作业人员将工件放置于第一夹板与第二夹板之间且坐落于台板上，由动力驱动机构驱动双向丝杆一与双向丝杆三进行同步转动，套接于双向丝杆一/双向丝杆三上的滑块将同步相互靠近滑动，连接于同一个第一夹板上的两个支撑臂之间的夹角逐渐减小，该支撑臂将推动两个第一夹板同步相互靠近运动并且对工件在X方向上进行自定心夹紧，与此同时，由动力驱动机构驱动双向丝杆二与双向丝杆三进行同步转动，套接于双向丝杆二/双向丝杆四上的滑块将同步相互靠近滑动，连接于同一个第二夹板上的两个支撑臂之间的夹角逐渐减小，该支撑臂将推动两个第二夹板同步相互靠近运动并且对工件在Y方向上进行自定心夹紧，在X方向与Y方向自定心夹紧后的工件坐标系原点与钻头坐标系原点在竖直方向上重合；（二）偏移定位阶段；S2：数控系统控制滑移定位装置对自定心夹持装置进行驱动，第一滑移驱动机构将驱动自定心夹持装置整体沿着X方向移动的距离为M，第二滑移驱动机构将驱动自定心夹持装置整体沿着Y方向移动的距离为N，工件完成偏移并且其坐标点（M，N）与钻头在竖直方向上相对齐；所述的滑移定位装置包括第一滑移驱动机构与第二滑移驱动机构，第一滑移驱动机构由数控系统控制并且用于驱动自定心夹持装置整体沿着X方向进行移动，第二滑移驱动机构有数控系统控制并且用于驱动自定心夹持装置整体沿着Y方向进行移动，所述的第一滑移驱动机构由沿X方向布置的滑移构件与其独立的驱动部件构成，所述的第二滑移驱动机构由沿Y方向布置的滑移构件与其独立的驱动部件构成；滑移定位装置在工作过程中，假设需要钻孔的孔的位置坐标为（M，N），由数控系统对滑移电机一进行控制，滑移电机一将驱动第一滑移驱动机构中的螺纹杆进行滑动，使第一滑移驱动机构中的的滑移块沿着X方向进行移动并且移动的距离为M，将带动第二滑移驱动机构与自定心夹持装置整体沿着平行于X方向进行同步移动，而后，由数控系统对滑移电机二进行控制，滑移电机二将驱动第二滑移驱动机构中的螺纹杆进行滑动，使第二滑移驱动机构中的的滑移块沿着Y方向进行移动并且移动的距离为N，将带动自定心夹持装置整体沿着平行于Y方向进行同步移动，此时，工件完成偏移并且使钻头与坐标点（M，N）上下对齐；（三）钻孔阶段；S3：驱动主轴高速转动并且竖直向下做进给运动对工件进行钻孔处理，孔的位置坐标为（M，N），钻孔结束后，滑移定位装置将驱动自定心夹持装置复位。作为本方案进一步的优化或者改进。所述的动力驱动机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.数控钻床的双向自定心钻孔工艺，其步骤在于：/n（一）装夹阶段；/nS1：作业人员将工件放置于自定心夹持装置的第一夹板与第二夹板之间，夹持机构在动力驱动机构的驱动下，驱动第一夹板同步相互靠近运动并且对工件在X方向上进行自定心夹持，驱动第二夹板同步相互靠近运动对工件在Y方向上进行自定心夹持，被夹紧后的工件竖直中心线与钻头的轴心线相重合；/n该数控钻床包括底座、主轴箱、立柱以及自定心夹持装置和滑移定位装置，主轴箱位于底座的正上方，立柱的轴向竖直布置并且立柱的底端与底座固定连接、立柱的顶端与主轴箱固定连接，主轴箱的底部设置有轴向竖直布置的主轴且主轴的下端固定安装有钻夹头，钻夹头上可拆卸安装有钻头，主轴可高速转动做主运动并且可竖直向下运动做进给运动，所述钻头的正下方设置有矩形水平布置的固定架，固定架的端部套接于立柱上并且固定连接、固定架的下端面中部位置固定设置有支撑架且支撑架与底座固定连接，所述的自定心夹持装置位于钻头与固定架之前并且初始状态下的自定心夹持装置的竖直中心线与钻头的轴心线相重合，所述的滑移定位装置固定安装于固定架与自定心夹持装置之间并且其可驱动自定心夹持装置沿X方向或者Y方向进行定长行进；/n所述的自定心夹持装置包括夹持机构以及动力驱动机构，动力驱动机构由动力源与传动构件组成，夹持机构用于对工件在X方向上与Y方向上进行自定心夹持，动力驱动机构用于对夹持机构提供动力，所述的夹持机构包括水平布置的正方形方框架且方框架的其中一边边长方向平行于X方向、另一边边长方向平行于Y方向，方框架的内侧活动设置有对称布置的夹板，夹板设置有四个并且分别与方框架的四个边中部位置一一对应，沿平行于Y方向对称布置的两个夹板为第一夹板，沿平行于X方向对称布置的两个夹板为第二夹板；/n所述方框架的内侧开设有沿其所在边长方向布置的矩形安装槽，安装槽沿其长度方向的中部位置固定设置有分隔块，方框架的内部固定安装有与其适配的正方形台板且台板的上端面与安装槽的下侧槽壁相齐平，夹板下端与台板的上端面相接触，所述的安装槽内设置有轴向平行于其长度方向的双向丝杆且双向丝杆的端部与方框架转动连接配合，双向丝杆的中部位置与分隔块转动连接配合，双向丝杆由等长的正向螺纹段与反向螺纹段构成且该正向螺纹段位于分隔块的一侧、该反向螺纹段位于分隔块的另一侧，安装槽内活动设置于两个沿分隔块对称布置的滑块，滑块可沿着安装槽的长度方向进行滑动，其中一滑块套接于双向丝杆的正向螺纹段上并且与其构成螺纹连接配合、另一滑块套接于双向丝杆的反向螺纹段上并且与其构成螺纹连接配合，所述滑块与对应的夹板的背面之间设置有用于连接两者的支撑臂，支撑臂一端与滑块铰接连接并且该铰接处构成的铰接轴轴向竖直布置、支撑臂另一端与夹板铰接连接并且该铰接连接处构成的铰接轴轴向竖直布置；/n规定沿顺时针方向的四根双向丝杆分别为双向丝杆一、双向丝杆二、双向丝杆三以及双向丝杆四，双向丝杆一与双向丝杆二沿平行于Y方向对称布置、双向丝杆二与双向丝杆四沿平行于X方向对称布置；/n所述方框架的下方设置有与其正对布置的方形底板，底板的上端面与方框架固定连接、底板的下端面与固定架固定连接，底板与方框架间隔设置并且两者之间形成了夹层区，所述动力驱动机构的中传动构件设置于该夹层区中，动力驱动机构可独立驱动双向丝杆一与双向丝杆三进行同步转动、也可独立驱动双向丝杆二与双向丝杆是进行同步转动；/n夹持机构在工作过程中，作业人员将工件放置于第一夹板与第二夹板之间且坐落于台板上，由动力驱动机构驱动双向丝杆一与双向丝杆三进行同步转动，套接于双向丝杆一/双向丝杆三上的滑块将同步相互靠近滑动，连接于同一个第一夹板 上的两个支撑臂之间的夹角逐渐减小，该支撑臂将推动两个第一夹板同步相互靠近运动并且对工件在X方向上进行自定心夹紧，与此同时，由动力驱动机构驱动双向丝杆二与双向丝杆三进行同步转动，套接于双向丝杆二/双向丝杆四上的滑块将同步相互靠近滑动，连接于同一个第二夹板上的两个支撑臂之间的夹角逐渐减小，该支撑臂将推动两个第二夹板同步相互靠近运动并且对工件在Y方向上进行自定心夹紧，在X方向与Y方向自定心夹紧后的工件坐标系原点与钻头坐标系原点在竖直方向上重合；/n（二）偏移定位阶段；/nS2：数控系统控制滑移定位装置对自定心夹持装置进行驱动，第一滑移驱动机构将驱动自定心夹持装置整体沿着X方向移动的距离为M，第二滑移驱动机构将驱动自定心夹持装置整体沿着Y方向移动的距离为N，工件完成偏移并且其坐标点（M，N）与钻头在竖直方向上相对齐；/n所述的滑移定位装置包括第一滑移驱动机构与第二滑移驱动机构，第一滑移驱动机构由数控系统控制并且用于驱动自定心夹持装置整体沿着X方向进行移动，第二滑移驱动机构有数控系统控制并且用于驱动自定心夹持装置整体沿着Y方向进行移动，所述的第一滑移驱动机构由...

【技术特征摘要】
1.数控钻床的双向自定心钻孔工艺，其步骤在于：
（一）装夹阶段；
S1：作业人员将工件放置于自定心夹持装置的第一夹板与第二夹板之间，夹持机构在动力驱动机构的驱动下，驱动第一夹板同步相互靠近运动并且对工件在X方向上进行自定心夹持，驱动第二夹板同步相互靠近运动对工件在Y方向上进行自定心夹持，被夹紧后的工件竖直中心线与钻头的轴心线相重合；
该数控钻床包括底座、主轴箱、立柱以及自定心夹持装置和滑移定位装置，主轴箱位于底座的正上方，立柱的轴向竖直布置并且立柱的底端与底座固定连接、立柱的顶端与主轴箱固定连接，主轴箱的底部设置有轴向竖直布置的主轴且主轴的下端固定安装有钻夹头，钻夹头上可拆卸安装有钻头，主轴可高速转动做主运动并且可竖直向下运动做进给运动，所述钻头的正下方设置有矩形水平布置的固定架，固定架的端部套接于立柱上并且固定连接、固定架的下端面中部位置固定设置有支撑架且支撑架与底座固定连接，所述的自定心夹持装置位于钻头与固定架之前并且初始状态下的自定心夹持装置的竖直中心线与钻头的轴心线相重合，所述的滑移定位装置固定安装于固定架与自定心夹持装置之间并且其可驱动自定心夹持装置沿X方向或者Y方向进行定长行进；
所述的自定心夹持装置包括夹持机构以及动力驱动机构，动力驱动机构由动力源与传动构件组成，夹持机构用于对工件在X方向上与Y方向上进行自定心夹持，动力驱动机构用于对夹持机构提供动力，所述的夹持机构包括水平布置的正方形方框架且方框架的其中一边边长方向平行于X方向、另一边边长方向平行于Y方向，方框架的内侧活动设置有对称布置的夹板，夹板设置有四个并且分别与方框架的四个边中部位置一一对应，沿平行于Y方向对称布置的两个夹板为第一夹板，沿平行于X方向对称布置的两个夹板为第二夹板；
所述方框架的内侧开设有沿其所在边长方向布置的矩形安装槽，安装槽沿其长度方向的中部位置固定设置有分隔块，方框架的内部固定安装有与其适配的正方形台板且台板的上端面与安装槽的下侧槽壁相齐平，夹板下端与台板的上端面相接触，所述的安装槽内设置有轴向平行于其长度方向的双向丝杆且双向丝杆的端部与方框架转动连接配合，双向丝杆的中部位置与分隔块转动连接配合，双向丝杆由等长的正向螺纹段与反向螺纹段构成且该正向螺纹段位于分隔块的一侧、该反向螺纹段位于分隔块的另一侧，安装槽内活动设置于两个沿分隔块对称布置的滑块，滑块可沿着安装槽的长度方向进行滑动，其中一滑块套接于双向丝杆的正向螺纹段上并且与其构成螺纹连接配合、另一滑块套接于双向丝杆的反向螺纹段上并且与其构成螺纹连接配合，所述滑块与对应的夹板的背面之间设置有用于连接两者的支撑臂，支撑臂一端与滑块铰接连接并且该铰接处构成的铰接轴轴向竖直布置、支撑臂另一端与夹板铰接连接并且该铰接连接处构成的铰接轴轴向竖直布置；
规定沿顺时针方向的四根双向丝杆分别为双向丝杆一、双向丝杆二、双向丝杆三以及双向丝杆四，双向丝杆一与双向丝杆二沿平行于Y方向对称布置、双向丝杆二与双向丝杆四沿平行于X方向对称布置；
所述方框架的下方设置有与其正对布置的方形底板，底板的上端面与方框架固定连接、底板的下端面与固定架固定连接，底板与方框架间隔设置并且两者之间形成了夹层区，所述动力驱动机构的中传动构件设置于该夹层区中，动力驱动机构可独立驱动双向丝杆一与双向丝杆三进行同步转动、也可独立驱动双向丝杆二与双向丝杆是进行同步转动；
夹持机构在工作过程中，作业人员将工件放置于第一夹板与第二夹板之间且坐落于台板上，由动力驱动机构驱动双向丝杆一与双向丝杆三进行同步转动，套接于双向丝杆一/双向丝杆三上的滑块将同步相互靠近滑动，连接于同一个第一夹板上的两个支撑臂之间的夹角逐渐减小，该支撑臂将推动两个第一夹板同步相互靠近运动并且对工件在X方向上进行自定心夹紧，与此同时，由动力驱动机构驱动双向丝杆二与双向丝杆三进行同步转动，套接于双向丝杆二/双向丝杆四上的滑块将同步相互靠近滑动，连接于同一个第二夹板上的两个支撑臂之间的夹角逐渐减小，该支撑臂将推动两个第二夹板同步相互靠近运动并且对工件在Y方向上进行自定心夹紧，在X方向与Y方向自定心夹紧后的工件坐标系原点与钻头坐标系原点在竖直方向上重合；
（二）偏移定位阶段；
S2：数控系统控制滑移定位装置对自定心夹持装置进行驱动，第一滑移驱动机构将驱动自定心夹持装置整体沿着X方向移动的距离为M，第二滑移驱动机构将驱动自定心夹持装置整体沿着Y方向移动的距离为N，工件完成偏移并且其坐标点（M，N）与钻头在竖直方向上相对齐；
所述的滑移定位装置包括第一滑移驱动机构与第二滑移驱动机构，第一滑移驱动机构由数控系统控制并且用于驱动自定心夹持装置整体沿着X方向进行移动，第二滑移驱动机构有数控系统控制并且用于驱动自定心夹持装置整体沿着Y方向进行移动，所述的第一滑移驱动机构由沿X方向布置的滑移构件与其独立的驱动部件构成，所述的第二滑移驱动机构由沿Y方向布置的滑移构件与其独立的驱动部件构成；
滑移定位装置在工作过程中，假设需要钻孔的孔的位置坐标为（M，N），由数控系统对滑移电机一进行控制，滑移电机一将驱动第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁智，
申请(专利权)人：六安正辉优产机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34