立式钻床进给机构的制作方法

1.本实用新型涉机床领域，具体是一种立式钻床进给机构。


背景技术：

2.立式钻床（或立式钻铣床）的主轴箱下部，都有蜗杆轴、横轴两个组件构成的主轴进给机构。其任务是将进给量变速减速至主轴系统实现以主轴移动为特征的进给运动，并要完成手动进给、手动微量进给及机动进给，这些运动必须互不干扰还要有一定的精度。这套机构是传动部件又是操作部件和外观部件，要求它操作灵便、安全可靠、工艺性好、外观宜人。
3.钻床生产厂对这个要求高的多功能复杂部件作了多种结构设计和不断改进，但都或多或少存在一些共性缺陷：多数结构都在箱体正面或右侧箱壁上开一条大于主轴行程的长槽，用于安装标尺，观察钻孔深度，精度很差，外观不好还影响主轴箱刚度；有些结构中异形零件较多，整体工艺性较差；操作烦杂且会出现误操作；部件外观较差；有的结构没有微量进给等。
4.传统的有多种结构、也有开槽的，钻深精度只能达到0.5～0.6mm，操作也不方便，后来设计了一种端面凸块式碰停机构，精度提高到0.3～0.4mm，但到位碰停时有冲击声，工艺性也不好。近年来又逐次应用数显尺，电磁离合器等才不断摸索出些经验。
5.在公开的文中cn200920318621-立式钻床主轴手动自动进给变换装置中，虽然也有对进给手柄和电磁力离合器相结合对其进行控制，但是在其使用的过程中，如果手柄顶部的按钮失效的时候，离合器本身会引起带电的机动和手动的干扰，并且其上没有清晰和高精度的刻度盘。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本实用新型公开了一种立式钻床进给机构，用电磁离合器作为手动进给和机动进给的切换件，它动作灵活、操作方便；两种蜗杆轴组件，分别用于进给量有级变速和无级调速两种不同的传动方式。
7.本实用新型的技术方案为：立式钻床进给机构，包括主轴箱，主轴箱内设有横轴、蜗轮、进给结构，主轴套、手柄座和进给手柄，进给结构包括蜗杆轴，进给手柄顶部设有按钮，横轴上安装有电磁离合器，手柄座安装于主轴箱上的横轴端盖上，横轴末端设有盘香形蜗卷弹簧，横轴端盖上设有和电磁离合器相连接的微动开关，微动开关由手柄进行控制，手柄通过偏心轴、定位轴、钢球和销轴来实现对微动开关的控制，进给手柄和横轴端盖之间设有刻度盘，刻度盘上设有挡销，刻度盘通过螺钉和螺母进行锁紧，进给结构包括有级变速结构和无级调速结构。
8.进一步地，手柄和横轴端盖上的偏心轴一端相连接，偏心轴另一端和定位轴相接触，定位轴的斜面一侧设有轴，轴和斜面之间设有钢球，轴外套设有弹簧，弹簧一端抵接在轴上，另一端抵接在横轴端盖上，定位轴位于挡销的一侧。
9.进一步地，蜗轮固定在电磁离合器的一端且和蜗杆轴啮合，电磁离合器的另一端和横轴相连接，蜗杆轴通过外部的微进给手轮进行控制。
10.进一步地，有级变速结构包括蜗杆轴上设有的保险结合子。
11.进一步地，无级调速结构包括推拉轴，推拉轴位于蜗杆轴内，蜗杆轴上空套有蜗轮，蜗轮通过外部的伺服电机进行驱动，蜗轮的外齿和蜗杆轴上套有的内齿离合器的内齿相适配，内齿离合器的内侧和蜗杆轴及其内部的推拉轴相连接，蜗杆轴一端设有上结合子，微进给手轮接近上结合子的一端设有与上结合子适配的下结合子。
12.进一步地，推拉轴一端位于上结合子的位置，推拉轴顶端在上结合子和下结合子啮合时和微进给手轮的轴杆接触，蜗轮两端各有一副滚针止推轴承。
13.进一步地，横轴和一侧的主轴套通过齿轮啮合传动，横轴一端设有手柄座，进给手柄安装在手柄座上，手柄座内设有汇流环，汇流环和电磁离合器滑环的电刷连接，进给手柄内的顶杆顶部和按钮相连，底部和汇流环的位置相对应。
14.进一步地，微动开关通过上下两个触电和电磁离合器电路连接，微动开关通过弹片来实现电磁离合器电路的断开和连通。
15.本实用新型的有益之处：1、本实用新型的定位轴的斜面能够带动轴实现对电磁离合器电路的断开和接通，防止按钮的功能失效而引起的离合器带动的机动和手动的干扰。
16.2、本实用新型的钢球能够使得定位轴斜面对轴其进行灵活的挤压和抽离，使得轴伸出和缩回，钢球进一步起到防止轴和定位轴斜面接触的问题。
17.3、本实用新型的上、下结合子啮合的同时，带动蜗杆轴中空孔内的推拉轴使内齿离合器与蜗轮脱离，蜗轮处于空套状态，伺服电机即是意外动作而不会使蜗杆轴转动而保障了安全，所以这套蜗杆轴结构与横轴上定位轴轴结构组成了手动进给和机动进给切换时的机械、电气双重安全保护，并且是在操作中自动完成不需增加动作。
18.4、本实用新型的盘香形蜗卷弹簧用以平衡主轴组件的重量，其弹力大小可以旋转其端盖予以调整。
附图说明
19.图1为本实用新型的剖面图结构示意图；
20.图2-3为本实用新型控制电磁离合器的结构示意图；
21.图4为本实用新型蜗杆轴的有级变速结构示意图；
22.图5为本实用新型蜗杆轴无级调速的结构示意图；
23.图6-7为本实用新型整体图的结构示意图；
24.其中：1、主轴套，2、蜗卷弹簧，3、横轴，4、蜗轮，5、蜗杆轴，5-1、推拉轴，5-2、蜗轮，5-3、上结合子，5-4、下结合子，5-6、内齿离合器，5-7、保险结合子，5-8、微进给手轮，5-9、伺服电机，6、电磁离合器，7、横轴端盖，8、挡销，9、按钮，10、顶杆，11、进给手柄，12、手柄座，13、汇流环，14、螺母，15、刻度盘，16、螺钉，17、主轴箱，18、手柄，19、偏心轴，20、定位轴，21、钢球，22、轴，23、弹簧，24、微动开关，25、横轴端盖。
具体实施方式
25.为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图详细描述本实用新型的具体实施方
式，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的保护范围的限定。
26.如图1所示，立式钻床进给机构，包括主轴箱17，主轴箱17内设有横轴3、蜗轮4、进给结构，主轴套1、手柄座12和进给手柄11，进给结构包括蜗杆轴5，进给手柄11顶部设有按钮9，横轴3上安装有电磁离合器6，电磁离合器6为牙嵌式，手柄座12安装于主轴箱17上的横轴端盖25上。
27.横轴端盖25上设有和电磁离合器6相连接的微动开关24，微动开关24由手柄18进行控制，手柄18通过偏心轴19、定位轴20、钢球21和销轴8来实现对微动开关24的控制，进给手柄11和横轴端盖7之间设有刻度盘15，刻度盘15上设有挡销8，刻度盘15通过螺钉16和螺母14进行锁紧，刻度盘15按钻孔深度调好后用螺母14锁紧，扳动进给手柄11带动刻度盘15，当挡销8与定位轴20碰触时则钻深到位，因刻度盘15直径大、刻度间距大（刻线间距4.62mm）又有游标相辅；其钻深定程精度及重复定程精度均可≤0.1mm。
28.手柄18和横轴端盖7上的偏心轴19一端相连接，偏心轴19另一端和定位轴20相接触，定位轴20的斜面一侧设有轴22，轴22和斜面之间设有钢球21，钢球21是为了方便定位轴20的斜面对轴22的控制，轴22外套设有弹簧23，弹簧23一端抵接在轴22上，另一端抵接在横轴端盖7上，定位轴20位于挡销8的一侧。
29.微动开关24通过上下两个触电和电磁离合器电路连接，微动开关通过弹片来实现电磁离合器电路的断开和连通，扳动手柄18带动偏心轴19使定位轴20伸出，定位轴20的斜面又带动轴22右移压住微动开关26而断开电磁离合器电路，按钮9的功能失效而不致引起离合器带电的机动、手动干扰；需要机动进给时，将手柄18向上扳动，偏心轴19的偏心将定位轴20缩回，轴22受弹簧作用左移松开微动开关26而接通电磁离合器6电路，操作按钮9即可操控电磁离合器启动或停止机动进给。
30.蜗轮4固定在电磁离合器6的一端且和蜗杆轴5啮合，电磁离合器的另一端和横轴3相连接，蜗杆轴5通过外部的微进给手轮5-8进行控制，蜗杆轴5一端设有上结合子5-3，微进给手轮5-8接近上结合子5-3的一端设有与上结合子5-3适配的下结合子5-4。
31.进给结构包括有级变速结构和无级调速结构，成了手动进给和机动进给切换时的机械、电气双重安全保护，并且是在操作中自动完成不需增加动作。
32.有级变速结构包括蜗杆轴5上设有的保险结合子5-7，进给运动经齿轮分级变速后，由过载保险结合子传至蜗杆轴，再经蜗轮副减速后传至横轴3。这时微进给手轮5-8不会转动，当上推微进给手轮5-8使上结合子5-3和下结合子5-4结合，则手动微量移动主轴，用以完成精细加工或校调、检测。
33.无级调速结构包括推拉轴5-1，推拉轴5-1位于蜗杆轴5内，蜗杆轴5上空套有蜗轮5-2，蜗轮5-2通过外部的伺服电机5-9进行驱动，蜗轮5-2的外齿和蜗杆轴5上套有的内齿离合器5-6的内齿相适配，内齿离合器5-6的内侧和蜗杆轴5及其内部的推拉轴5-1相连接，蜗杆轴5通过外部的微进给手轮5-8进行控制，蜗杆轴5一端设有上结合子5-3，微进给手轮5-8接近上结合子5-3的一端设有与上结合子5-3适配的下结合子5-4。
34.伺服电机5-9转速经过蜗轮5-2减速，并驱动与其相啮合的内齿离合器5-6，传递给蜗杆轴5，当推上微进给手轮5-8使上、下结合子啮合的同时，带动蜗杆轴5中空孔内的推拉轴5-1使内齿离合器5-6与蜗轮5-2脱离，蜗轮5-2处于空套状态，伺服电机5-9即是意外动作而不会使蜗杆轴5转动而保障了安全。
35.推拉轴5-1一端位于上结合子5-3的位置，推拉轴5-1顶端在上结合子5-3和下结合子5-4啮合时和微进给手轮5-8的轴杆接触，蜗轮5-2两端各有一副滚针止推轴承，有效抵消蜗轮轴向力，避免端面摩损也使操作轻便。
36.横轴3和一侧的主轴套1通过齿轮啮合传动，横轴3一端设有手柄座12，进给手柄11安装在手柄座12上，手柄座12内设有汇流环13，汇流环13和电磁离合器6滑环的电刷连接，进给手柄11内的顶杆10顶部和按钮9相连，底部和汇流环13的位置相对应，机动或手动转换是由进给手柄11末端的按钮9控制，按一下则带电，再按一下就断电。按钮9压下时进给手柄11中的顶杆10随即与汇流环13接触形成电气通路来控制电磁离合器的带电和失电，所以这本来复杂的机械结构改成了只需一个指头动一动的轻便操作，电磁离合器使用直流电24v安全电压。
37.横轴3末端设有盘香形蜗卷弹簧2，用以平衡主轴组件的重量，其弹力大小可以旋转其端盖予以调整。
38.工作原理：按下进给手柄11顶部的按钮9，顶杆10随即与汇流环13接触形成电气通路来控制电磁离合器6的带电，再按一下按钮9就断电。
39.需要进行手动进给的时候，扳动手柄18带动偏心轴19使定位轴20伸出，定位轴20的斜面又带动轴22右移压住微动开关26而断开电磁离合器电路，按钮9的功能失效而不致引起离合器带电的机动、手动干扰，刻度盘15按钻孔深度调好后用螺母14锁紧，扳动进给手柄11带动刻度盘15，当挡销8与定位轴20碰触时则钻深到位。
40.需要机动进给时，将手柄18向上扳动，偏心轴19的偏心将定位轴20缩回，轴22受弹簧作用左移松开微动开关26而接通电磁离合器6电路，操作按钮9即可操控电磁离合器启动或停止机动进给。机动进给时刻度盘15的挡销8碰不上定位轴20，防止了手动，机动的机械碰撞干扰。
41.当进给量为有级变速的时候，进给运动经齿轮分级变速后，由过载保险结合子5-7传至蜗杆轴5，再经蜗轮5-2减速后传至横轴3。这时微进给手轮5-8不会转动，当上推手轮使上、下结合子结合，则手动微量移动主轴，用以完成精细加工或校调、检测。
42.当进给量为无级调速的时候，伺服电机5-9转速先经蜗轮5-2副减速后再传给蜗杆轴5，微进给手轮5-8的作用和操作方式与前一种结构相同。但增加了一个自动完成的动作；当推上微进给手轮5-8使上、下结合子啮合的同时，带动蜗杆轴5中空孔内的推拉轴5-1使内齿离合器5-6与蜗轮5-2脱离，蜗轮5-2处于空套状态，伺服电机5-9即是意外动作而不会使蜗杆轴5转动而保障了安全。