一种具有改进的进给传动机构的数控式钻床的制作方法

专利名称：一种具有改进的进给传动机构的数控式钻床的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械加工技术领域，涉及一种机加工用钻孔设备，具体的说是一数控式钻床。
背景技术：
钻床是一种主要在工件上加工孔的机床，可分为立式钻床、台式钻床、卧式钻床和摇臂钻床。钻床在结构上主要由主轴、主轴箱、主电动机等组成，所述钻头装配在所述主轴 下端，所述主轴竖直设置在主轴箱内。主轴箱安装在一立柱上，立柱下端有底座，主轴上端设有皮带轮，主电动机设置在主轴箱后部，输出轴与主轴平行，主电动机输出轴端部亦设有皮带轮，与主轴上端皮带轮盘由传动皮带联动，构成钻头主运动的传动机构。一般小型台式钻床的工作台面直接在底座上加工形成。而立式钻床则一般相对台式钻床更高，会在底座上方另设专门的工作台面。摇臂式钻床主要为大型钻床，加工范围大，与普通台式或立式钻床相比，其主轴箱在摇臂上不仅可绕立柱旋转还可以相对移动。早期钻床的主电机主要由手动开关控制，进给运动则由手动驱动进给传动机构来完成。随着伺服驱动技术的面世，数控技术在机床控制上得到了广泛应用。数控钻床在传统转床基础上，加入了用于驱动进给传动机构的伺服步进电机及用于控制伺服电机和各路电气开关的控制器。在现有数控钻床中，主轴进给速度和进给量的控制，主要通过控制伺服电机的转速和转数(旋转角)来实现，归位动作则由伺服电机反转完成。现有数控式钻床的进给机构多采用齿轮轴配合齿条的结构，齿轮轴与减速变速器输出轴通过孔键配合结构或法兰等连接件同轴连接。由于现实中安装精度，加工精度有限，齿轮轴与减速变速器输出轴同轴度精确度不足，这使得在运行过程中，由两者不百分百同轴，连接部件或连接件之间会发生微小变形，一方面，容易导致连接部位或连接件容易损耗。另一方面，会产生一定的噪音。
发明内容本实用新型的目的是为了解决现有数控台钻存在的上述问题，提出了一种改进的进给传动机构，以提高进给齿轮与减速变速器输出轴之间的同轴度。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种具有改进的进给传动机构的数控式钻床，包括立柱、主轴、主电机，所述立柱下端固定在一底座上，上部设主轴箱，所述主轴箱上设方设有钻床上罩壳和下罩壳，所述主电机设置在所述主轴箱后方，所述主电机输出轴与所述主轴平行，上端伸入所述上罩壳内，其上设有主动皮带轮盘，一从动皮带轮盘安装在一花键套上，所述花键套通过轴承竖直设置在所述主轴箱前部上方；一侧面设有齿条的主轴套筒竖直且可滑动地设置在所述主轴箱前部所述花键套正下方；所述主轴通过轴承装配在所述主轴套筒内，其上端与所述花键套内孔通过花键配合，下端从主轴箱下方伸出，可装配钻夹头，所述主动皮带轮盘与从动皮带轮盘通过皮带联动。[0008]所述主轴箱一侧设电控箱，内设控制器，另一侧设电机箱，内设步进电机和与所述步进电机连接的减速变速器。其特征在于，所述减速变速器包括一蜗轮蜗杆机构，一进给轴一端装配在所述减速变速器的蜗轮轴孔内，另一端伸入所述主轴箱，其上对应所述轴套侧面齿条的部位设有与所述齿条配合的进给齿轮；本实用新型的优点在于所述进给齿轮装配或加工在进给轴上，进给轴直接装配在所述减速变速器的蜗轮轴孔内，省略了减速变速器输出轴的使用，与现有技术中通过孔键等配合结构或法兰等连接件连接齿轮轴与减速变速器输出轴的结构相比，可以避免在安装与加工精度不足时齿轮轴与减速变速器输出轴同轴度低，进而导致连接部位或连接件损耗高，运行噪音大等问题，可以有效保证进给齿轮与减速变速器的蜗轮同轴，具有设备运行平稳，损耗低和运行噪音小等优点。在本实用新型所述的钻床中，所述进给齿轮可以是通过平键装配在进给轴上的带轴孔齿轮，也可以是在进给轴上直接加工而成的与进给轴一体成型的齿轮轴齿轮。所述从动皮带轮盘与所述花键套可以一体成型，也可以采用分体设计，所述从动皮带轮盘中心设有与所述花键套外径配合的轴孔。本实用新型优选后者，一体成型的结构缺点在于，安装花键套与主轴箱之间的轴承时，不方便各轴承施力。分体设计可以先后装配花键套和从动皮带轮盘，能有效解决这种问题，比较便于安装。为了更进一步方便安装和锁紧，作为上述分体设计一种改进，所述花键套外周面为锥面，所述从动皮带轮盘的轴孔为与所述锥面相配合的锥孔。作为本实用新型的一种改进，所述皮带轮盘可以由多级带轮构成，所主动皮带轮盘的多级带轮直径尺寸由上至下逐级缩小，所从动皮带轮盘的多级带轮直径尺寸由上至下逐级增大。作为本实用新型的进一步改进，所述皮带轮盘外轮廓呈塔形，内部设有塔形半闭空腔。如此设计的皮带轮盘有利于节省材料。

图I为本实用新型的数控式钻床侧视整体结构示意图；图2为本实用新型的数控式钻床前视整体结构示意图；图3为图I中A-A向截面图；图4为图2中B-B向截面图。
具体实施方式
下面结合一个具体实施例对本实用新型的设备做进一步说明。参照图I,该图展示的是一种小型的数控式台钻,包括底座19,底座19上方大部分面积为工作台面18。底座靠近后边的位置固定一竖直的立柱16，所述立柱16中部设有用于支撑主轴箱的凸台27，所述立柱16的上部从主轴箱26后部穿过。所述主轴箱26前部竖直设置主轴套筒8和主轴9，所述主轴套筒8可滑动设置，后侧加工有齿条13，所述主轴9位于主轴套筒8内，两者间设上下两个轴承。所述主轴9下端装配有钻夹头(未示出)。所述主轴箱26前部上方设有花键套装配孔，所述花键套2下端通过轴承装置在花键套装配孔内。花键套2上端装配具有多级带轮的塔形从动皮带轮盘I。所述主轴上端伸入所述花键套2的内孔，与之通过花键滑动配合。所述主轴箱26后侧固定有主电机安装座14，安装座上固定主电机15，所述主电机15输出轴7竖直朝上，上端装配具有多级带轮的倒立塔形主动皮带轮盘5。所述主动皮带轮盘与主电机输出轴通过平键6固定。所述主轴箱26上方设台钻上罩壳3、下罩壳，所述上罩将由主动皮带轮盘5、皮带4、从动皮带轮盘2组成的主传动机构罩于内部。参照图2、3、4，所述主轴箱左侧设电控箱20，右侧设电机箱24。所述电控箱20内部设置控制器，前面设操控面板21。所述电机箱24内设步进电机和与所述步进电机连接的减速变速器25，所述减速变速器包括一组蜗轮蜗杆机构，进给轴12右端装配在所述减速变速器25的蜗轮轴孔内，左端由主轴箱26前部下部所述主轴套筒8后方伸入，所述进给轴12与主轴箱26之间通过两个轴承装配。所述减速变速器输出轴12正对所述轴套后侧齿条13的部位加工有与所述齿条啮合的齿轮11。所述主轴箱26右侧板对应所述主轴套筒8上部的位置固定设置一定位用感应开关23，所述主轴套筒8右侧上端加工有用于定位凹槽22，所述轴套复位状态下，所述凹槽22下端棱台正对所述定位用感应开关23的感应头。一测速用感应开关10固定在所述主轴箱26顶壁上，上端感应头对应所述从动皮带轮盘I下面边缘，所述从动皮带轮盘I下面设两个感应块17。所述感应块17在圆周上均匀分布，所述感应块17到测速用感应开关10的感应头的垂直距离小于感应开关的感应距离。应该理解到的是，上述实施例仅是对本实用新型做出的进一步说明，而非对本实用新型保护范围的限定，基于本实用新型设计构思的各种其它具体可行方案，均应落入本实用新型保护范围内。
权利要求1.一种具有改进的进给传动机构的数控式钻床，包括立柱、主轴、主电机，所述立柱下端固定在一底座上，上部设主轴箱，所述主轴箱上方设有钻床上罩壳和下罩壳，所述主电机设置在所述主轴箱后方，所述主电机输出轴与所述主轴平行，上端伸入所述上罩壳内，其上设有主动皮带轮盘，一从动皮带轮盘安装在一花键套上，所述花键套通过轴承竖直设置在所述主轴箱前部上方；一侧面设有齿条的主轴套筒竖直且可滑动地设置在所述主轴箱前部所述花键套正下方；所述主轴通过轴承装配在所述主轴套筒内，其上端与所述花键套内孔通过花键配合，下端从主轴箱下方伸出，可装配钻夹头；所述主动皮带轮盘与从动皮带轮盘通过皮带联动；所述主轴箱一侧设电控箱，内设控制器，另一侧设电机箱，内设步进电机和与所述步进电机连接的减速变速器；其特征在于，所述减速变速器包括一蜗轮蜗杆机构，一进给轴一端装配在所述减速变速器的蜗轮轴孔内，另一端伸入所述主轴箱，其上对应所述轴套侧面齿条的部位设有与所述齿条配合的进给齿轮。
2.根据权利要求I所述的具有改进的进给传动机构的数控式钻床，其特征在于，所述进给齿轮是在所述进给轴上直接加工而成的与进给轴一体成型的齿轮轴齿轮。
3.根据权利要求I所述的具有改进的进给传动机构的数控式钻床，其特征在于，所述从动皮带轮盘与所述花键套分体设计，所述从动皮带轮盘中心设有与所述花键套外径配合的轴孔。
4.根据权利要求3所述的具有改进的进给传动机构的数控式钻床，其特征在于，所述花键套外周面为锥面，所述从动皮带轮盘的轴孔为与所述锥面相配合的锥孔。
5.根据权利要求I所述的具有改进的进给传动机构的数控式钻床，其特征在于，所述皮带轮盘由多级带轮构成，所主动皮带轮盘的多级带轮直径尺寸由上至下逐级缩小，所从动皮带轮盘的多级带轮直径尺寸由上至下逐级增大。
6.根据权利要求5所述的具有改进的进给传动机构的数控式钻床，其特征在于，所述皮带轮盘外轮廓呈塔形，内部设有塔形半闭空腔。
专利摘要本实用新型属于加工机械技术领域，公开了一种具有改进的进给传动机构的数控式钻床，包括主轴、主轴箱、主电机等，所述主轴箱通过立柱设置于一底座上，所述主轴设置在所述主轴箱前部，外套装有主轴套筒。所述主轴套筒侧面加工有齿条，一步进电机连接一减速变速器，所述减速变速器包括一蜗轮蜗杆机构，一进给轴一端装配在所述减速变速器的蜗轮轴孔内，另一端伸入所述主轴箱，其上对应所述轴套侧面齿条的部位设有与所述齿条配合的进给齿轮。本实用新型将进给齿轮直接设置在所述减速变速器输出轴上，可以避免在安装与加工精度不足时齿轮轴与减速变速器输出轴同轴度低，进而导致连接部位或连接件损耗高，运行噪音大等问题，具有设备运行平稳，损耗低和运行噪音小等优点。
文档编号B23B47/20GK202752646SQ201220147590
公开日2013年2月27日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者卜仲超, 李太升 申请人:杭州双龙机械有限公司