一种五轴高速数控钻床制造技术

一种五轴高速数控钻床，包括工作台、底座、X轴滑鞍、立柱、横梁、Y轴滑鞍、Z轴滑枕、双臂直驱摆头和钻头，工作台上放置有待加工工件，其中双臂直驱摆头连接有钻头，双臂直驱摆头包括夹持部和工作摆头，Z轴滑枕与双臂直驱摆头转动连接，工作摆头与夹持部转动连接，本发明专利技术可以对通过转动双臂直驱摆头，实现对待加工工件上下不同平面上孔的加工，同时通过夹持部和工作摆头转动连接实现不同斜面上法向孔加工，相比于现有技术，可以在无需对重新夹持工件的情况下就可以实现对工件不同表面和不同斜面上法向孔的加工。法向孔的加工。法向孔的加工。

【技术实现步骤摘要】
一种五轴高速数控钻床


[0001]本专利技术涉及钻床
，具体涉及一种五轴高速数控钻床。

技术介绍

[0002]目前，随着我国数控加工的迅速发展，传统的钻孔设备摇臂钻已经逐渐不满足市场需要，随之出现的三轴数控钻床逐渐代替了传统的摇臂钻，现有的三轴数控钻床加工一般是指三条不同方向的直线运动的轴，一般为X轴、Y轴和Z轴，现有的三轴数控钻床只是单单适合加工盘类零件，对于需要在多个面上加工孔的零件来说，现有的数控钻床就无法进行加工，因此催生了五轴加工中心的发展，现有的五轴加工中心在小体积的零件加工上，可以通过转动工件实现在不同角度上的钻孔加工，但是过大的工件不方便转动，这就导致在大型待加工工件上在不同斜面上的法向孔无法连续进行钻孔，本专利技术旨在无需转动待加工的工件即可以实现对工件在不同斜面上或者是在不同表面上进行钻孔加工。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提供一种五轴高速数控钻床，通过设置有能够进行角度调节的工作摆头和能够转动的双臂直驱摆头，可以在无需对待加工的工件进行转动即可完成在不同斜面上法向孔的加工，节约了加工时间，无需重复对待加工工件进行调整，对工件进行一次夹持即可，无需重复拆卸工件。
[0004]本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种五轴高速数控钻床，包括工作台、底座、X轴滑鞍、立柱、横梁、Y轴滑鞍、Z轴滑枕、双臂直驱摆头和钻头，所述工作台上放置待加工工件，所述工作台两侧各设有一个底座，所述底座上方通过X轴移动单元与所述X轴滑鞍连接，所述X轴滑鞍能够在所述底座上前后移动，所述X轴滑鞍上方与所述立柱连接，两个所述立柱上方连接有所述横梁，所述横梁通过Y轴移动单元与所述Y轴滑鞍连接，所述Y轴滑鞍能够在所述横梁上左右移动，所述Y轴滑鞍侧面通过Z轴移动单元连接有Z轴滑枕，所述Z轴滑枕能够沿所述Y轴滑鞍上下移动，所述Z轴滑枕上连接有双臂直驱摆头，所述双臂直驱摆头连接有钻头，所述双臂直驱摆头包括夹持部和工作摆头。
[0006]所述夹持部包括连接轴和Y型夹头，所述连接轴上端与所述Z轴滑枕转动连接，所述连接轴下端转动连接有Y型夹头，所述Y型夹头开口朝下，所述连接轴中固定设有第一电机，所述第一电机输出端与所述Y型夹头连接，所述第一电机能够带动所述Y型夹头进行转动，所述Y型夹头下部设有第二电机，所述第二电机的输出端与所述工作摆头连接。
[0007]所述工作摆头包括支撑部、进给装置和工作部，所述支撑部上端与所述第二电机的输出端连接，所述支撑部下段与所述工作部通过所述进给装置连接，所述工作部能够在所述进给装置的作用下进行进给运动。
[0008]所述工作部中固定连接有第三电机，所述第三电机的输出端连接有钻头夹具，所述钻头夹具连接有钻头，所述钻头能够在所述第三电机的作用下进行加工作业。通过第二
电机带动工作摆头进行转动，改变工作摆头的工作角度，可以实现在不同角度的斜面上进行法向孔的钻孔处理，相比于现有技术，工件无需转动就可以实现加工，方便高效。
[0009]如上所述的一种五轴高速数控钻床，所述Z轴滑枕上固定设有第四电机，所述第四电机的输出端与所述连接轴连接，所述第四电机能够带动所述连接轴转动，从而可以通过调整双臂直驱摆头的角度实现对工件下表面上不同位置的法向孔加工。
[0010]进一步的，所述Z轴滑枕侧面固定连接有限位装置，所述限位装置能够固定所述连接轴转动，通过限位装置，可以尽可能保证在钻头加工中，整个双臂直驱摆头不会发生摆动，保证钻床在加工过程中的稳定性，使钻头在钻孔过程不会发生横向位置上的变化。
[0011]所述限位装置包括套筒，所述套筒与所述Z轴滑枕的侧面固定连接，所述第四电机的输出轴在所述套筒中转动，所述套筒中内壁上固定有液压夹头，所述液压夹头能够与所述第四电机的输出轴接触，所述液压夹头能够固定住所述第四电机的输出轴不让其发生移动。
[0012]如上所述的一种五轴高速数控钻床，所述进给装置为伸缩缸，所述伸缩缸包括缸体和伸缩轴，所述缸体固定连接在所述支撑部内部，所述伸缩轴下段与所述工作部上端连接，所述工作部在所述伸缩轴的作用下能够上下进给移动，在钻头对待加工工件加工时，钻头缓慢进入待加工工件中，进行钻孔作业。
[0013]优选的，所述伸缩缸为电动缸。
[0014]作为另一种优选的方式，所述伸缩缸也可以为液压缸。
[0015]进一步的，所述支撑部与所述工作部之间设有橡胶套，所述伸缩轴位于所述橡胶套内部，所述橡胶套的外部尺寸与所述工作部的外部尺寸相同，通过在伸缩轴外侧设置有橡胶圈，可以防止钻头切削掉的废料和切削过程中喷射的冷却液进入到工作部与支撑部之间的空隙中，影响钻床的正常工作。
[0016]如上所述的一种五轴高速数控钻床，所述第二电机的数量为两个，两个所述第二电机分别位于所述Y型夹头下部开口的壳体内部，且两个所述第二电机的输出轴同轴布置，两个所述第二电机驱动所述工作摆头进行转动。通过这样的电机布置方式，不仅仅会让工作摆头的左右两侧均匀受力，使工作摆头转动的角度可控，同时避免了工作摆头在工作时因角度转动而可能出现失稳的现象。
[0017]如上所述的一种五轴高速数控钻床，所述Y型夹头的下方壳体靠近所述工作摆头的表面上设有滑槽，所述工作摆头的外表面上固定设有挡块，所述挡块在所述滑槽中滑动，所述挡块和所述滑槽能够限制工作摆头的转动角度，所述工作摆头的摆动角度范围在
‑
110
°
～+110
°
之间。通过设置有挡块和滑槽，可以避免在第二电机带动工作摆头转动，使工作摆头出现角度过限，防止出现工作摆头与夹持部出现碰撞的现象，造成钻床的损坏。
[0018]如上所述的一种五轴高速数控钻床，所述Y轴滑鞍两侧各固定连接有平衡缸，所述Z轴滑枕上端安装有平衡缸拉板，所述平衡缸与所述平衡缸拉板连接。通过设置平衡缸，可以平衡整个双臂直驱摆头的重量，在钻孔过程中是整个双臂直驱摆头更加稳定，提高孔的光洁度，同时减少其他部件的振动和磨损。
[0019]如上所述的一种五轴高速数控钻床，所述X轴移动单元、Y轴移动单元和Z轴移动单元采用直线导轨副导向结构。
[0020]本专利技术的有益效果在于：
[0021]1、本专利技术公开的一种五轴高速数控钻床，通过设置有通过第四电机驱动的双臂直驱摆头，可以实现对工件背面上法向孔的加工，相比于现有技术，无须重新调整工件，只需在开始加工时留出钻头加工空间，即可完成上下两表面上孔的加工。
[0022]2、本专利技术公开的一种五轴高速数控钻床，通过设置双臂直驱摆头，在第一电机和第二电机的驱动下，工作摆头可以实现在
‑
110
°
～+110
°
之间不同角度上法向孔的加工，适合多种不同的加工环境，无须多次在工作台上对加工工件进行调整，提高了加工效率。
[0023]3、本专利技术公开的一种五轴高速数控钻床，通过调整工作摆头处第二电机的位置，同时在第四电机处设置有限位装置可以保证钻头在加工时的稳定性，避免本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种五轴高速数控钻床，包括工作台(1)、底座(2)、X轴滑鞍(3)、立柱(4)、横梁(5)、Y轴滑鞍(6)、Z轴滑枕(7)、双臂直驱摆头(8)和钻头(9)，所述工作台(1)上放置待加工工件，所述工作台两侧各设有一个底座(2)，所述底座(2)上方通过X轴移动单元与所述X轴滑鞍(3)连接，所述X轴滑鞍(3)能够在所述底座(2)上前后移动，所述X轴滑鞍(3)上方与所述立柱(4)连接，两个所述立柱(4)上方连接有所述横梁(5)，所述横梁(5)通过Y轴移动单元与所述Y轴滑鞍(6)连接，所述Y轴滑鞍(6)能够在所述横梁(5)上左右移动，所述Y轴滑鞍(6)侧面通过Z轴移动单元连接有Z轴滑枕(7)，所述Z轴滑枕(7)能够沿所述Y轴滑鞍(6)上下移动，所述Z轴滑枕(7)上连接有双臂直驱摆头(8)，所述双臂直驱摆头(8)连接有钻头(9)，其特征在于，所述双臂直驱摆头(8)包括夹持部(81)和工作摆头(82)；所述夹持部(81)包括连接轴(811)和Y型夹头(812)，所述连接轴(811)与所述Z轴滑枕(7)转动连接，所述连接轴(811)下端转动连接有Y型夹头(812)，所述Y型夹头(812)开口朝下，所述连接轴(811)中固定设有第一电机(813)，所述第一电机(813)输出端与所述Y型夹头(812)连接，所述第一电机(813)能够带动所述Y型夹头(812)进行转动，所述Y型夹头(812)下部设有第二电机(814)，所述第二电机(814)的输出端与所述工作摆头(82)连接；所述工作摆头(82)包括支撑部(821)、进给装置(822)和工作部(823)，所述支撑部(821)上端与所述第二电机(814)的输出端连接，所述支撑部(821)下段与所述工作部(823)通过所述进给装置(822)连接，所述工作部(823)能够在所述进给装置(822)的作用下进行进给运动；所述工作部(823)中固定连接有第三电机(824)，所述第三电机(824)的输出端连接有钻头夹具，所述钻头夹具连接有钻头(9)，所述钻头(9)能够在所述第三电机(824)的作用下进行加工作业。2.根据权利要求1所述的一种五轴高速数控钻床，其特征在于，所述Z轴滑枕(7)上固定设有第四电机(701)，所述第四电机(701)的输出端与所述连接轴(811)连接，所述第四电机(701)能够带动所述连接轴(811)转动。3.根据权利要求2所述的一种五轴高速数控钻床，其特征在于，所述Z轴滑枕(7)侧面固定连接有限位装置(72)，所述限位装置(72)能够固定所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙庆海，韩纪光，韩纪强，牛作文，郭书超，董淑龙，刘恩喜，赵延良，胡东阳，张文雨，刘营平，罗永生，
申请(专利权)人：济南章力机械有限公司，
类型：发明
国别省市：