一种可调间距的立式多轴钻床的制作方法

本发明涉及一种机械加工设备，具体地说是一种用于多孔工件的钻头间距可调的立式多轴钻床。

背景技术：

随着科学技术的发展，设计理论、方法和手段的不断创新，产品的结构跟功能得到优化，产品的设计也开始进入半自动化和全自动化设计阶段。绝大部分的机械产品，已经开始与电子电路紧密结合，应用机械与电子的相关技术对它们进行有机的组织和综合，实现整体的最佳化。机械产品发展的趋势是体积小、重量轻、操作方便、可靠性高，因此机电一体化是实现它的最重要的手段。一些生产效率低，所需劳动强度大，工作环境差的加工设备已逐渐成为很多企业在市场激烈的竞争形势下取得更大效益的障碍。因此，设计一种生产效率高、加工精度好、使用寿命长、操作强度低的专用设备来替换原有设备是很有必要的。

单头立式钻床是机械行业最通用的设备，主要用于工件上孔的加工，由于单头钻床只有一根主轴，因此一次只能对一个孔进行加工，如果要加工多孔的工件，只有通过移动夹具多次对刀实现，不仅工人的劳动强度大，而且孔的位置精度低。钻削技术作为现代制造业不可缺少的一步，如何提高钻削效率成为目前研究的课题，虽然不可调式多轴头钻床在自动线中早有应用，但只局限于单种工件大批量生产专用，无法应用到多种工件的加工生产中。

技术实现要素：

本发明为克服现有多轴钻床的不足，提供一种使用方便，应用范围广，工作效率高，可靠性好，能根据孔距灵活调节钻轴间距的立式多轴钻床。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种可调间距的立式多轴钻床，包括：主电机、弹性联轴器、带传动组件、主轴、齿轮调距装置、线性模组、机架、支撑筋板和工件夹持调节装置；所述主电机和所述带传动组件通过所述弹性联轴器进行连接；所述带传动组件和所述齿轮调距装置通过所述主轴连接；所述齿轮调距装置固定在所述线性模组上；所述线性模组固定在所述机架上，所述机架固定在所述工件夹持调节装置上，所述支撑筋板对所述机架进行支撑固定。

优选地，所述带传动组件包括主动带轮、主动带轮轴、从动带轮、从动带轮轴、皮带和带轮箱，所述主动带轮固定在所述主动带轮轴上，所述主动带轮轴与所述主电机通过所述弹性联轴器连接，所述从动带轮安装在所述从动带轮轴上，所述从动带轮轴和所述主轴通过花键连接，所述主动带轮轴和所述从动带轮轴相互平行，所述皮带绕在所述主动带轮和所述从动带轮上，带传动整体安装在所述带轮箱内部，对具有传递动力的带传动具有一定的保护效果，防止外部的灰尘杂物以及钻床运作时产生的废屑落入带轮造成磨损加剧或运转失灵的不良后果。

优选地，所述主轴为矩形花键轴，易于加工，保证对中性，具有导向性，保证矩形花键与所述主轴的同步旋转、纵向滑动并传递机械扭矩。

优选地，所述齿轮调距装置包括齿轮箱、齿轮箱盖和钻轴调节组件，所述钻轴调节组件安装在所述齿轮箱内，所述齿轮箱和所述齿轮箱盖上绕所述主轴分布有1个长弧形孔轨道和1个短弧形孔轨道，所述长弧形孔轨道和所述短弧形孔轨道中心与所述主轴中心呈一条直线，用于所述钻轴调节组件的固定。

优选地，所述钻轴调节组件包括主动齿轮、调距螺母、调距滑块和钻轴，所述主动齿轮固定在所述主轴上，所述钻轴为齿轮轴，与所述主动齿轮啮合连接；所述调距螺母和所述调距滑块安装在所述齿轮箱和所述齿轮箱盖的外侧，通过调节所述调距螺母和所述调距滑块间的松紧程度，在所述长弧形孔轨道和所述短弧形孔轨道间进行所述钻轴的滑动和固定，并通过齿轮啮合来约束所述钻轴在所述齿轮箱中的位置。

优选地，所述线性模组由伺服电机、丝杠、直线导轨和滑动平台组成，所述丝杠固定在所述直线导轨上，所述滑动平台固定在所述丝杠和所述直线导轨上，所述伺服电机驱动所述丝杠，并带动所述滑动平台移动，用于控制所述齿轮调距装置的纵向运动；所述丝杠具有自锁功能，保证所述伺服电机停止运作时所述齿轮调距装置处在恰当位置。

优选地，所述工件夹持调节装置由工件夹紧丝杠、夹紧手轮、动块、定块、工件调位丝杠、调位手轮和底座连接组成，所述工件夹紧丝杠和所述夹紧手轮连接，安装在所述底座内部的上部，转动所述夹紧手轮使所述动块横向运动，通过改变与所述定块的间距来完成被钻工件的夹紧；所述工件调位丝杠与所述调位手轮连接，安装在所述底座内部的下部，用于被钻工件的横向位置调节，增加钻削工作的灵活度；所述底座与所述机架连接，并通过所述支撑筋板进行支撑固定。

本可调间距的立式多轴钻床工作过程大致如下：在工作过程中，由所述主电机通过所述带传动组件驱动所述主轴转动，并带动所述钻轴调节组件在所述长弧形孔轨道和所述短弧形孔轨道内的运动，根据所需孔间的孔距，调节所述钻轴间的距离；所述伺服电机驱动所述丝杠，带动所述主轴和所述齿轮调距装置的纵向运动，进行孔的钻削工作，通过所述钻轴间距的灵活可调节性，在很大程度上保证了钻床的适用范围广泛，可操作性强。

本发明的有益效果如下：

1.钻轴的升降使用由伺服电机驱动的线性模组进行控制，线性模组处于竖直位置放置，其滑动平台具有自锁功能，在电机不通电的情况下不会发生位移，且随电机的起停而起停，在很大程度上保证了钻轴及齿轮箱的安全。

2.可根据所需孔距及时调整钻轴之间的距离、应用范围广：齿轮箱端盖和箱底部对应设有长弧形孔轨道和短弧形孔轨道，所设多根钻轴均通过弧形孔轨道并可沿轨道滑动调节各个钻轴间距离，从而改变所需钻头之间的中心距来实现所需的加工孔距，可根据工件需求进行调整，使用方便，应用范围广。

3.本发明具有成本低廉，结构简单，适应性强，使用寿命长，操作方便灵活，应用范围广泛等显著特点。

附图说明：

图1：本发明一种可调间距的立式多轴钻床主视图

图2：本发明一种可调间距的立式多轴钻床齿轮调距装置剖视图

图3：本发明一种可调间距的立式多轴钻床齿轮箱盖结构俯视图

图中：1-钻轴，2-齿轮箱，3-齿轮箱盖，4-主轴，5-从动带轮，6-从动带轮轴，7-皮带，8-带轮箱，9-主动带轮轴，10-主动带轮，11-伺服电机，12-弹性联轴器，13-丝杠，14-主电机，15-直线导轨，16-滑动平台，17-机架，18-支撑筋板，19-底座，20-定块，21-工件夹紧丝杠，22-动块，23-夹紧手轮，24-工件调位丝杠，25-调位手轮，26-主动齿轮，27-调距滑块，28-调距螺母，29-长弧形孔轨道，30-短弧形孔轨道。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

如图所示的可调间距的立式多轴钻床，包括钻轴1，齿轮箱2，齿轮箱盖3，主轴4，从动带轮5，从动带轮轴6，皮带7，带轮箱8，主动带轮轴9，主动带轮10，伺服电机11，弹性联轴器12，丝杠13，主电机14，直线导轨15，滑动平台16，机架17，支撑筋板18，底座19，定块20，工件夹紧丝杠21，动块22，夹紧手轮23，工件调位丝杠24，调位手轮25，主动齿轮26，调距滑块27，调距螺母28，长弧形孔轨道29，短弧形孔轨道30。

主电机14的输出轴和主动带轮轴9通过弹性联轴器12进行连接，从动带轮轴6和主轴4通过花键连接，齿轮箱盖3上绕主轴4分布有长弧形孔轨道29和短弧形孔轨道30，长弧形孔轨道29和短弧形孔轨道30的中心与主轴4中心呈一条直线，钻轴1通过调距螺母28和调距滑块27安装在长弧形孔轨道29和短弧形孔轨道30内，线性模组11、13、15、16安装在机架17内，齿轮调距装置1、2、3、26、27、28固定在滑动平台16上，工件夹紧调节装置19、20、21、22、23、24、25与机架17连接，并通过支撑筋板18进行支撑固定。

在工作过程中，由主电机14通过驱动主动带轮10带动带传动组件5、6、7、8、9工作，从而驱动主轴4转动，调节调距螺母28和调距滑块27间的松紧程度，主动齿轮26与钻轴1之间为齿轮啮合，根据所需孔距，使钻轴1在长弧形孔轨道29和短弧形孔轨道30内的运动，确定多根钻轴1间的距离，调节完成后将调距螺母28锁紧；伺服电机11驱动丝杠13，丝杠13转动，滑动平台16向下移动，带动主轴4和齿轮调距装置1、2、3、26、27、28的纵向运动，进行孔的钻削工作。

本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。