专利名称：一种型钢数控钻床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钻床，特别是一种适用于H型钢、槽钢、角 钢、板材、矩形钢管、圆管等的钻孔加工的型钢数控钻床。
技术背景目前存在的钢结构用数控钻床主要是平面数控钻床与三维数控 钻床，这两类数控钻床都是普通钢结构数控设备，加工工件时对于工 件的截面形状及工件长短都有严格限制，因此对于钢结构用户来说， 现有的数控钻床加工范围小、操作不便、性价比低。 发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作简便、加工工件 范围广、性价比相对高的、非常适合轻型钢构用户的数控钻床。为了解决上述技术问题，本实用新型包括料架装置、立柱、压料 装置和钻削动力头，立柱可横向移动的设置在料架装置上，钻削动力 头和压料装置均可竖向移动的设置在立柱上，钻削动力头上钻头的进 给方向与立柱的移动方向和钻削动力头移动方向垂直。为了使立柱在料架装置上运动平稳，所述的立柱和料架装置间设 有轴承导向装置，所述的轴承导向装置包括三列轴承，第一列轴承和 第三列轴承竖向设置在立柱的底座上，第二列轴承水平设置在立柱的 底座上，第一列轴承扣在固定在料架装置上的梁内，第三列轴承抵在 固定在料架装置上的凸台的侧面上，第二列轴承压在所述凸台的顶面 上。为了进一步提高立柱在料架装置上的运动稳定性，所述的立柱和 料架装置间设置有驱动立柱横向移动的驱动装置，驱动装置包括动力 装置、齿轮和齿条，齿条固定在料架装置上，立柱上设置有齿轮轴支 座，齿轮的齿轮轴通过轴承设置在齿轮轴支座中，齿轮轴支座下部设 有调整楔铁，调整楔铁为中分内凹式楔形结构，调整楔铁两部分间通过螺栓连接，螺栓上穿有压縮弹簧，动力装置设置在立柱上，齿轮、 齿条相啮合，齿轮由动力装置驱动。为了便于工件定位、并且适于长短不一的工件，所述的料架装置 上设有多个沿立柱运动方向排列且不等距的定位块。为了提高加工精度、消除钻削时立柱的振动，所述的压料装置上 设有腹板检测装置，立柱和料架装置间设置有立柱位置反馈检测装置 和液压锁紧机构。本实用新型的有益效果是本实用新型可用于H型钢、槽钢、角 钢、板材、矩形钢管、圆管等工件的钻孔加工，并且通过工件翻转操 作、再次夹紧可以实现在同一台机床上对工件的不同平面的钻孔加 工；同时由于钻孔机构沿料架方向作进给运动而工件固定于料架装置 上不动，工件加工长度在一定范围内不受限制，极短料也可实现钻孔 加工。另外，对于不同长度、不同规格形状的型材可同时固定于料架 上依次加工，并可将前面已加工好工件在加工后面件同时人工移动到 料架装置后部等待后续加工，从而节省时间。此外，立柱上装有工件 检测装置，操作简单方便，省去了手工划线的工序，大大提高了加工 效率，并且可将检测到的工件偏差补偿到操作系统中去，保证了加工 精度，是一种新型，适用范围广泛、性价比很高的数控钻床。
图1为本实用新型立体结构示意图；图2为本实用新型的主视结 构图；图3为本实用新型X向进给导轨导向部分的剖示结构示意图；图中1、腹板检测装置，2、压料装置，3、立柱，4、钻削动力 头，5、滑台传动装置，6、料架装置，7、工件，8、第一列轴承，9、 梁，10、定位块，11、凸台，12、第三列轴承，13、第二列轴承，14、 齿轮轴支座，15、齿轮轴，16、调整楔铁，17、螺栓，18、压縮弹簧。
具体实施方式
如图1所示的一种具体实施例，它包括腹板检测装置1、压料装 置2、立柱3、钻削动力头4、滑台传动装置5、料架装置6。立柱3 可横向(设为X向)移动的设置在料架装置6上，钻削动力头4通过 滑台传动装置5可竖向(设为Y向)移动的设置在立柱3上，压料装置2可竖向(设为Y向)移动的设置在立柱3上，与X向和Y向垂 直的方向设为Z向。腹板检测装置1设置在压料装置2上，可随压料 装置2上下移动。钻削动力头4可在滑台上沿Z向移动，因此钻头的 进给方向为Z向。本具体实施例的工件7为H型钢，工作过程中可人 工换刀。立柱3设置在料架装置6的一侧，立柱3和料架装置6间设置立 柱3X向进给的导向装置和驱动装置，导向装置可以是导轨导向装置 也可以是轴承导向装置。立柱3和料架装置6间还设置有液压锁紧机 构，可消除整机在钻削时的振动。如图2所示，所述的轴承导向装置包括三列轴承，第一列轴承8 和第三列轴承12竖向设置在立柱3的底座上，第二列轴承13水平设 置在立柱3的底座上，料架装置6上固定有外伸的梁9，梁9采用槽 钢，槽钢的开口朝下，料架装置6上处于梁9的下方固定有一外伸的 凸台ll，第一列轴承8扣在梁9内，第三列轴承12抵在凸台11的侧 面上，第二列轴承13压在所述凸台11的顶面上。其中第一列轴承8 和第三列轴承12共同承受立柱3和设置在立柱3上的所有装置构成 的翻转力矩，第二列轴承13承受立柱3和设置在立柱3上的所有装 置的重力。如图3所示，立柱3 X向进给的驱动装置包括马达、齿轮和齿条， 齿条固定在料架装置6上，立柱3上设置有齿轮轴支座14，齿轮的齿 轮轴15通过轴承设置在齿轮轴支座14中，齿轮轴支座14下部设有 调整楔铁16，调整楔铁16为中分内凹式楔形结构，调整楔铁16两部 分间通过螺栓17连接，螺栓17头部与调整楔铁16端面间穿有压縮 弹簧18，马达设置在立柱3上，齿轮、齿条相啮合，齿轮由马达驱动。 齿轮齿条的消隙调节方法旋转螺栓17,压縮弹簧18被压縮，从而 使调整楔铁16中分的两部分向中心运动，齿轮轴支座14上行，使得 齿轮的齿面与同其配合的齿条的齿面紧密结合。压料装置2通过竖直导轨导向、液压缸提供压力，液压缸的活塞 杆固定于立柱3上，而缸体与压料装置2连接一体上下运动，实现工 件7的压紧与松开；可将待加工的工件7压紧于料架装置6上。该料架装置6上装有不等距的定位块10，对长短不一的工件在水 平与竖直向实现定位。另外料架装置6上还设置有立柱3沿X向进给 所需导轨、锁紧杆等。料架装置6和立柱3间设置有反馈检测机构， 用于检测立柱位置。钻头的进给采用液压自控行程动力头或马达与机械传动(丝杠螺 母付、齿条齿轮等)相结合机构，并以导轨导向。本具体实施例的工作过程为① 将工件7放置在料架装置6上，并人工使其一侧翼板外表 面靠紧料架装置6上的定位块10，实现工件7的定位；② 在数控系统控制下，立柱3沿X向运动至工件7位置而停 止，压料装置2在其上液压缸作用下下行，压紧工件7 — 侧翼板上表面，将工件7固定于料架装置6。③ 立柱3上的滑台传动装置5 Y向运动带动钻削动力头4至 工件7需钻孔位置，钻削动力头4沿主轴轴向运动(Z向 进给)，实现钻孔，依次Y、 Z进给实现Y-Z竖直平面内所 有钻孔动作；竖直压料装置2在其上液压缸作用下上行，松开工件7; ⑤ 立柱3沿X向运动至工件7的沿料架方向下一位置孔而停止，压料装置2在其上液压缸作用下再次下行，重新压紧工件7，重复③的动作； 重复以上动作，直至完成全部钻孔动作。 ⑦ 立柱3沿X向运动至下一工件位置而停止，重复以上动作完成该工件全部钻孔。
权利要求1.一种型钢数控钻床，其特征在于包括料架装置(6)、立柱(3)、压料装置(2)和钻削动力头(4)，立柱(3)可横向移动的设置在料架装置(6)上，钻削动力头(4)和压料装置(2)均可竖向移动的设置在立柱(3)上，钻削动力头(4)上钻头的进给方向与立柱(3)的移动方向和钻削动力头(4)移动方向垂直。
2. 根据权利要求1所述的型钢数控钻床，其特征在于所述的立柱(3)和料架装置(6)间设有轴承导向装置，所述的轴承导向装 置包括三列轴承，第一列轴承(8)和第三列轴承(12)竖向设 置在立柱(3)的底座上，第二列轴承(13)水平设置在立柱(3) 的底座上，第一列轴承(8)扣在固定在料架装置(6)上的梁(9) 内，第三列轴承(12)抵在固定在料架装置(6)上的凸台(11) 的侧面上，第二列轴承(13)压在所述凸台(11)的顶面上。
3. 根据权利要求1或2所述的型钢数控钻床，其特征在于所述的 立柱(3)和料架装置(6)间设置有驱动立柱(3)横向移动的 驱动装置，驱动装置包括动力装置、齿轮和齿条，齿条固定在料 架装置(6)上，立柱(3)上设置有齿轮轴支座(14)，齿轮的 齿轮轴(15)通过轴承设置在齿轮轴支座(14)中，齿轮轴支座(14)下部设有调整楔铁(16)，调整楔铁(16)为中分内凹式 楔形结构，调整楔铁(16)两部分间通过螺栓(17)连接，螺栓(17)上穿有压縮弹簧(18)，动力装置设置在立柱(3)上，齿 轮、齿条相啮合，齿轮由动力装置驱动。
4. 根据权利要求3所述的型钢数控钻床，其特征在于所述的料架 装置(6)上设有多个沿立柱(3)运动方向排列且不等距的定位 块(10)。
5. 根据权利要求3所述的型钢数控钻床，其特征在于所述的压料 装置(2)上设有腹板检测装置(1)，立柱(3)和料架装置(6) 间设置有立柱(3)位置反馈检测装置和液压锁紧机构。
专利摘要本实用新型公开了一种型钢数控钻床，本实用新型包括料架装置、立柱、压料装置和钻削动力头，立柱可横向移动的设置在料架装置上，钻削动力头和压料装置均可竖向移动的设置在立柱上，钻削动力头上钻头的进给方向与立柱的移动方向和钻削动力头移动方向垂直。本实用新型可用于H型钢、槽钢、角钢、板材、矩形钢管、圆管等工件的钻孔加工，并且通过工件翻转操作、再次夹紧可以实现在同一台机床上对工件的不同平面的钻孔加工；工件加工长度在一定范围内不受限制，极短料也可实现钻孔加工。可将前面已加工好工件在加工后面件同时人工移动到料架装置后部等待后续加工，从而节省时间。
文档编号B23Q1/00GK201217084SQ200820024930
公开日2009年4月8日 申请日期2008年7月9日 优先权日2008年7月9日
发明者侯兴志, 刘建武, 张建平, 柴德勇 申请人:山东法因数控机械股份有限公司