数控侧面钻孔攻牙机床的制作方法

本发明涉及钻孔加工设备领域，尤指一种数控侧面钻孔攻牙机床。

背景技术：

机械加工行业，每当加工各种不同材料用来组合一个箱体、一个支架、一个机械模组、甚至一整套自动化机械设备或流水线，总离不开在材料的侧面钻孔，攻牙。目前这个工序仍然采用手动钻铣床对座标钻孔，甚至采用传统钳工划线打点人工使用手电钻的方式侧面钻孔，然后手动攻牙。生产效率低，而且品质完全依赖工人技术等级。很多时候在上述操作中，稍不留神就会出现断钻头，断丝攻等意外情况，导至材料报废。工时报废。

侧面钻孔攻牙主要目地是为了将两个零件通过螺丝拧紧组合在一起，为达到受力强度，机械行业对每种螺纹，牙深，孔径均有严格的标准。可是采用手动立式钻铣床钻孔，尤其是人工使用手电钻打孔，因转速低或主轴精度低，只能采用普通钻头或白钢钻头钻孔，这种钻头不够锋利，排屑差，因此钻孔直径一般偏大，难以掌控精度。另外也时常因为装夹问题，导致钻孔偏斜，造成破壁。在广大机械加工行业种，已经有各种铣，车，钻，冲压切割等各种繁多的数控机床对零件的正面或反面进行完美的加工，但最后组装的整机却因为侧面的安装螺丝孔由人工手动加工而影响整体精度。因此原设计理念的设备性能受到了很多限制。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种可对加工件同时进行自动精确的侧面钻孔及攻牙，有效降低人工成本，提高加工效率及质量的数控侧面钻孔攻牙机床。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种数控侧面钻孔攻牙机床，包括机座，机座表面前侧设置有工作面板，其中还包括驱动沿X、Y、Z轴方向移动的驱动X轴、驱动Y轴、驱动Z轴、主轴电机、攻牙电机、控制器；驱动X轴设置在机座表面的后侧并与工作面板平行，驱动Y轴通过X轴支撑座沿竖直方向垂直设置在驱动X轴表面，驱动Z轴通过Y轴支撑座沿工作面板方向垂直设置在驱动Y轴表面，主轴电机、攻牙电机相互平行地设置在驱动Z轴上并与驱动Z轴平行，主轴电机、攻牙电机的机轴均与工作面板相对，且机轴间的距离大于工件的加工面厚度，工作面板的表面靠近驱动X轴的一侧设置有下压块，工作面板表面与下压块相邻的侧边设置有定位条，所述主轴电机、攻牙电机、驱动X轴、驱动Y轴、驱动Z轴分别与控制器连接。

本发明的有益效果在于：本发明通过设置有沿X、Y、Z轴方向移动的驱动X轴、驱动Y轴、驱动Z轴，并通过控制器进行控制设置，其中驱动Z轴沿工作平面方向设置，主轴电机、攻牙电机相互平行地设置在驱动Z轴上，加工件放置在工作平面上，通过控制器控制驱动X轴、驱动Y轴带动驱动Z轴沿X轴、Y轴方向移动对加工件侧面的钻孔位置进行精准定位，再控制驱动Z轴带动主轴电机沿加工件侧面方向移动实现对加工件侧面的自动化精准钻孔，随后再将攻牙电机往钻孔出移动实现自动化精准攻牙，实现同时自动化精准钻孔和攻牙，避免通过手动钻孔和攻牙而产生的定位误差，有效提高侧面钻孔加工的效率及精度，节约加工时间、减少人力成本；此外通过在工作平面上设置下压块，可将加工件进行固定，防止钻孔过程中抖动或移位而影响侧面钻孔的精度，而在下压块的一侧设置定位条，可实现对加工件坐标的定位，无需在加工前重新设置坐标，提高加工的效率和操作的便捷性。

附图说明

图1 是本发明的结构示意图；

图2 是图1中A处的放大图；。

图3 是驱动X轴、驱动Y轴、驱动Z轴的爆炸图；

图4 是驱动Z轴的爆炸图。

附图标号说明：1-机座；11-工作面板；12-下压块；13-定位条；14-保护壳；21-主轴电机；22-攻牙电机；23-主轴攻牙电机座；3-驱动X轴；31-X轴驱动电机；32-X轴丝杆；33-X轴丝杆螺母；34-X轴滑轨；35-X轴滑块；36-丝杆固定座；37-电机座；4-驱动Y轴；41-Y轴驱动电机；42-Y轴丝杆；43-Y轴丝杆螺母；44-Y轴滑轨；45-Y轴滑块；46-Y轴丝杆座；461-Y轴定位孔；5-驱动Z轴;51-Z轴驱动电机；52-Z轴丝杆；53-Z轴丝杆螺母；54-光轴；55-光轴固定盖；551-Z轴定位孔；6-控制器；7-X轴支撑座；8-Y轴支撑座；81-孔槽；9-联轴器。

具体实施方式

请参阅图1-4所示，本发明关于一种数控侧面钻孔攻牙机床，包括机座1，机座1表面前侧设置有工作面板11，其中还包括主轴电机21、攻牙电机22、驱动沿X、Y、Z轴方向移动的驱动X轴3、驱动Y轴4、驱动Z轴5、控制器6，驱动X轴3设置在机座1表面的后侧并与工作面板11平行，驱动Y轴4通过X轴支撑座7沿竖直方向垂直设置在驱动X轴3表面，驱动Z轴5通过Y轴支撑座8沿工作面板11方向垂直设置在驱动Y轴4表面，主轴电机21、攻牙电机22相互平行地设置在驱动Z轴5上并与驱动Z轴5平行，主轴电机21、攻牙电机22的机轴与工作面板11相对且机轴间的距离大于工件加工面的厚度，工作面板11的表面靠近驱动X轴3的一侧设置有下压块12，工作面板11表面与下压块12相邻的侧边设置有定位条13，所述主轴电机21、攻牙电机22、驱动X轴3、驱动Y轴4、驱动Z轴5分别与控制器6连接。

相较于现有的技术，本发明通过设置有沿X、Y、Z轴方向移动的驱动X轴3、驱动Y轴4、驱动Z轴5，并通过控制器6进行控制设置，其中驱动Z轴5沿工作平面11方向设置，主轴电机21、攻牙电机22相互平行地设置在驱动Z轴5上，加工件放置在工作平面11上，通过控制器6控制驱动X轴3、驱动Y轴4带动驱动Z轴5沿X轴、Y轴方向移动对加工件侧面的钻孔位置进行精准定位，再控制驱动Z轴5带动主轴电机2沿加工件侧面方向移动实现对加工件侧面的自动化精准钻孔，随后再将通过驱动Y轴及驱动Z轴的作用将攻牙电机21往钻孔处移动实现自动化精准攻牙，实现同时自动化精准钻孔和攻牙，避免通过手动钻孔而产生的定位误差，有效提高侧面钻孔的效率及精度，节约加工时间、减少人力成本，其中两机轴间的距离大于工件加工面的厚度，可保证其中一电机工作时另一闲置的电机不会顶在工件上；此外通过在工作平面11上设置下压块12，可将加工件进行固定，防止钻孔过程中抖动或移位而影响侧面钻孔的精度，而在下压块的一侧设置定位条13，可实现对加工件坐标的定位，无需在加工前重新设置坐标，提高加工的效率和操作的便捷性。

具体而言如图2-3所示，本实施例中驱动X轴3包括X轴驱动电机31、X轴丝杆32、套接在X轴丝杆32上的X轴丝杆螺母33、两平行设置的X轴滑轨34、设置在X轴滑轨34上X轴滑块35，X轴滑轨35设置在机座1表面后侧并与工作面板11平行，X轴丝杆32平行地设置在两X轴滑轨34之间，X轴丝杆32两端通过丝杆固定座36固定，X轴驱动电机31通过联轴器9与X轴丝杆32的一端驱动连接并通过电机座37固定，X轴支撑座设7置在X轴滑块35、X轴丝杆螺母33的表面，X轴驱动电机31与控制器6连接；驱动X轴3工作时，通过控制器6控制X轴驱动电机31顺时针或逆时针方向旋转，带动X轴丝杆32转动，使得X轴丝杆螺母33沿X轴丝杆32作往复运动，进而带动X轴支撑座7沿X轴丝杆32作往复运动，由于X轴丝杆32与工作平面11平行设置，则通过驱动X轴3实现了对加工件侧面X轴方向的钻孔定位，与X轴丝杆32平行设置的X轴滑轨34与X轴滑块35的作用在于提高移动的稳定性，从而提高移动定位的精度。

具体而言如图2-3所示，本实施例中驱动Y轴4包括Y轴驱动电机41、Y轴丝杆42、套接在Y轴丝杆42上的Y轴丝杆螺母43、两平行设置的Y轴滑轨44、设置在Y轴滑轨44上Y轴滑块45、Y轴丝杆座46，Y轴丝杆座46竖直地固定在X轴支撑座7上，Y轴滑轨44沿竖直方向设置Y轴丝杆座46的表面，Y轴丝杆42平行地设置在两Y轴滑轨44之间，Y轴丝杆座46上下两端设有Y轴定位孔461，Y轴丝杆42的两端设置在Y轴定位孔461上，Y轴驱动电机41设置在Y轴丝杆座46的上端并通过联轴器9与Y轴丝杆42一端连接，Y轴支撑座8设置在Y轴滑块45、Y轴丝杆螺母43的表面，Y轴驱动电机41与控制器6连接；与驱动X轴3的工作原理一样，驱动Y轴4工作时，通过控制器6控制Y轴驱动电机41顺时针或逆时针方向旋转，带动Y轴丝杆42转动，使得Y轴丝杆螺母43沿Y轴丝杆42作往复运动，进而带动Y轴支撑座8沿Y轴丝杆42作往复运动，由于Y轴丝杆42及Y轴滑轨44沿竖直方向设置在Y轴丝杆座46表面，且Y轴丝杆座46竖直设置在X轴支撑座7上，通过驱动Y轴4带动驱动Z轴5在在驱动X轴3的竖直方向上下移动，实现了对加工件侧面在Y轴方向的钻孔定位，其中与Y轴丝杆42平行设置的Y轴滑轨44与Y轴滑块45的作用在于提高移动的稳定性，从而提高移动定位的精度。

具体而言如图2-4所示，本实施例中，驱动Z轴5包括Z轴驱动电机51、Z轴丝杆52、套接在Z轴丝杆52前端的Z轴丝杆螺母53、两平行设置的光轴54、光轴固定盖55，所述光轴固定盖55两端设置有与光轴54、Z轴丝杆52两端对应的Z轴定位孔551，所述光轴固定盖55沿工作面板11方向固定在Y轴支撑座8上，光轴54的两端设置在Z轴定位孔551上，所述Z轴丝杆52平行设置在两光轴54之间并固定在Z轴定位孔551上，Z轴丝杆螺母53固定在光轴固定盖55前端，所述Z轴驱动电机51设置在光轴固定盖55的后端并通过联轴器9与Z轴丝杆52的后端连接，所述Z轴驱动电机51与控制器6连接，所述主轴电机21、攻牙电机22通过主轴攻牙电机座23固定设置在光轴固定盖55的外侧且与Z轴丝杆52平行；驱动Z轴5工作时，通过控制器6控制Z轴驱动电机51往顺时针或逆时针方向旋转，进而带动Z轴丝杆52旋转，而由于Z轴丝杆螺母53是固定设置在光轴固定盖55上，因此Z轴丝杆52转动时带动光轴固定盖55、Z轴驱动电机51沿工作平面11方向运动，由于主轴电机21、攻牙电机22固定设置在光轴固定盖55外侧且与Z轴丝杆52平行设置，则可带动主轴电机21往工作平面11方向移动对工作平面11上的工件进行钻孔加工，随后通过控制器6控制Z轴驱动电机51往相反方向旋转，带动主轴电机21退出，再通过控制器6控制驱动Y轴4将攻牙电机22移动时攻牙电机22的机轴对准钻孔，再通过控制器6控制驱动Z轴5将攻牙电机22的机轴移动进入钻孔内进行攻牙，其中与Z轴丝杆52平行设置的两光轴54的作用在于提高移动的稳定性，从而提高移动定位的精度，更进一步地，Y轴支撑座8表面设有与光轴54、Z轴丝杆52对应的孔槽81，光轴54、Z轴丝杆52对应穿设在孔槽81上，使得光轴固定盖55可移动地设置在Y轴支撑座8上。

具体而言，本实施例中，下压块12下端的两侧设置有驱动气缸，所述驱动气缸的活塞分别固定设置在下压块12下端的两侧，驱动气缸与气动装置连接，气动装置与控制器6连接；加工件通过定位条13定位后，再通过控制器6控制气动装置作用于气缸，驱动气缸的活塞往下移动带动下压块12往下移动将加工件压紧定位，防止加工过程中抖动或移位，降低侧面钻孔的精度。

具体而言，所述驱动X轴、驱动Y轴、驱动Z轴的上端还设置有保护壳14。

本实施例中，X轴驱动电机31、Y轴驱动电机41、Z轴驱动电机51采用步进电机或伺服电机，配合相对应的控制系统，根据加工件具体侧面钻孔加工的位置，通过控制器6设定对应的坐标后，即可控制X轴驱动电机31、Y轴驱动电机41、Z轴驱动电机51转动，驱动主轴电机52至具体的坐标位置进行钻孔加工，由于工作平面11的一侧设置有定位条13，通过定位条13即可确定加工件的机械坐标。

此外，主轴电机2可以装夹最小0.3mm的合金钻头。因此，本发明可以在最薄0.6mm板材的侧面钻孔。可以完成之前人工或普通机床无法完成的工作。本发明工作范围可以根据市场或客户的特殊要求安装行程更长的丝杆导轨实现灵活调整，基于此原理可以生产多种型号不同体积的数控侧面钻孔攻牙机床。主轴电机21也可以根据各种不同使用场合安装不同功率，不同尺寸，不同调速范围的主轴电广。除了手动输入座标定位钻孔的基本功能外，控制器6还可以读取NC程序文件，在主轴电机21的机轴上安装钻孔，可以完成侧面钻孔加工，在攻牙电机22的机轴上安装攻牙刀，可以在钻孔上实现攻牙。实现多功能应用。

以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。