一种可在X、Y轴上任意调节纵向高度的数控加工钻具的制作方法

本发明涉及数控机床加工技术领域，具体为一种可在x、y轴上任意调节纵向高度的数控加工钻具。

背景技术：

随着数控机床技术的进步，机床加工时的轴向调节自由度逐渐增多，可在数控机床内实现刀具位置的x、y、z三轴向运动。

然而刀具在安装调节时，x和y轴向的平面运动容易调节，对于数控钻孔机床而言，钻孔作用力向下运动，导致刀具具有向上的挤压振动，从而现有的伸缩杆、液压缸等装置在实现上下升降时，由于刀具钻孔切削时的震动和反作用力，极容易造成刀具偏移或伸缩装置断裂等问题，进而影响加工精度和质量。

为此提供一种可在x、y轴上任意调节纵向高度的数控加工钻具，以解决刀具的竖直高度位置调节和安装问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可在x、y轴上任意调节纵向高度的数控加工钻具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可在x、y轴上任意调节纵向高度的数控加工钻具，包括机床导轨，所述机床导轨的上端面中间设置有左右对称的一对横向调节槽，机床导轨的上端面外缘竖直焊接有安装支架，机床导轨的上端面中间设置有加工台，左右对称的一对所述横向调节槽的内腔滑动均安装有升降筒，所述升降筒的内腔设置位置升降内腔，升降筒的左右两侧外壁均设置有液压缸，左右对称的一对升降筒的升降内腔内部分别滑动安装有第一安装底座和第二安装底座，所述第一安装底座和第二安装底座的下端均固定安装有旋转电机，第一安装底座和第二安装底座的下端设置有前后对称的一对升降气缸，第一安装底座和第二安装底座的上端横向设置有前后对称的一对导向横杆，所述旋转电机的上端转动安装有连杆，所述连杆的上端设置有顶板，所述顶板的一侧竖直焊接有侧板，所述导向横杆的一端固定焊接在侧板上，导向横杆的外壁滑动套接有连接座，所述连接座的下端设置有钻孔电机，连接座的上端面横向设置有齿条，所述钻孔电机的下端设置有钻头，所述齿条的上端转动安装有齿轮，所述齿轮与齿条上下啮合连接。

优选的，所述横向调节槽的内腔横向开设有第一滑槽，所述升降筒的前后端面下端设置有第一滑块，所述第一滑块滑动插接在第一滑槽的内腔。

优选的，所述液压缸的一端固定安装在安装支架的内侧，液压缸的另一端伸缩杆端部固定安装在升降筒的外壁。

优选的，所述升降内腔的内壁设置有左右对称的一对第二滑槽，所述第一安装底座和第二安装底座的外壁均设置有与第二滑槽相对应的第二滑块，所述第二滑块滑动竖直插接在第二滑槽的内腔。

优选的，所述旋转电机的上端转轴延伸至第一安装底座和第二安装底座的上端面，旋转电机的上端与连杆的下端之间设置有旋转台，所述旋转台的下端转动安装在旋转电机的电机转轴上端，旋转台的上端与连杆的下端之间通过圆周阵列分布的锁紧螺钉固定连接。

优选的，所述升降气缸的下端固定竖直安装在升降内腔的下端内壁，升降气缸的上端安装在升降第一安装底座和第二安装底座的下端面。

优选的，所述加工台位于左右对称的第一安装底座和第二安装底座之间，加工台的上端正对钻头的下端。

优选的，所述连接座的前后两侧的对称设置有耳座，所述耳座上端左右对称贯穿设置有通孔，所述通孔滑动套接在导向横杆的外壁。

优选的，所述齿轮转动安装在延伸支架的内腔，所述延伸支架固定焊接在安装支架的上端横杆的前端面中间，延伸支架的左侧设置有转动电机，所述转动电机的电机转轴转动连接齿轮。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过设置液压缸、升降气缸和齿轮齿条啮合转动的配合，实现对刀具安装装置的位置调节，进而达到x、y、z方向的便捷位置调节的目的，从而提高机床加工的自由度；

2.本发明通过设置升降气缸实现刀具安装装置的竖直高度调节，配合，齿轮和齿条的啮合，从而限定和减小刀具安装装置的震动幅度，理由齿轮缓冲钻孔时向上的反作用力，大大提高了刀具安装装置的安装固定强度，减小由于振动造成升降装置和加工质量的影响。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的测试结构剖视图；

图3为本发明的安装底座结构示意图；

图4为本发明的升降筒立体结构示意图；

图5为本发明的第一安装底座立体结构示意图；

图6为本发明的连接座立体结构安装示意图。

图中：1、机床导轨；2、安装支架；3、横向调节槽；4、第一滑槽；5、升降筒；6、升降内腔；7、第一安装底座；8、连杆；9、顶板；10、连接座；11、延伸支架；12、齿轮；13、转动电机；14、锁紧螺钉；15、旋转台；16、第二滑块；17、液压缸；18、升降气缸；19、旋转电机；20、第二滑槽；21、第一滑块；22、齿条；23、第二安装底座；24、加工台；25、导向横杆；26、钻头；27、侧板；28、耳座；29、通孔；30、钻孔电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：

一种可在x、y轴上任意调节纵向高度的数控加工钻具，包括机床导轨1，机床导轨1的上端面中间设置有左右对称的一对横向调节槽3，左右对称的一对横向调节槽3的内腔滑动均安装有升降筒5，利用横向调节槽3实现升降筒5的x轴的位置滑动。

横向调节槽3的内腔横向开设有第一滑槽4，升降筒5的前后端面下端设置有第一滑块21，第一滑块21滑动插接在第一滑槽4的内腔，利用第一滑块21和第一滑槽4的配合，实现升降筒5的左右滑动安装。

升降筒5的左右两侧外壁均设置有液压缸17，液压缸17的一端固定安装在安装支架2的内侧，液压缸17的另一端伸缩杆端部固定安装在升降筒5的外壁，利用液压缸17实现升降筒5的x轴方向的便捷自动调节。

升降筒5的内腔设置位置升降内腔6，左右对称的一对升降筒5的升降内腔6内部分别滑动安装有第一安装底座7和第二安装底座23，升降内腔6的内壁设置有左右对称的一对第二滑槽20，第一安装底座7和第二安装底座23的外壁均设置有与第二滑槽20相对应的第二滑块16，第二滑块16滑动竖直插接在第二滑槽20的内腔，利用第二滑槽20和第二滑块16的配合，实现第一安装底座7和第二安装底座23的上下滑动安装。

第一安装底座7和第二安装底座23的下端设置有前后对称的一对升降气缸18，升降气缸18的下端固定竖直安装在升降内腔6的下端内壁，升降气缸18的上端安装在升降第一安装底座7和第二安装底座23的下端面，利用升降气缸18实现第一安装底座7和第二安装底座23上下位置的运动。

第一安装底座7和第二安装底座23的下端均固定安装有旋转电机19，旋转电机19的上端转动安装有连杆8，旋转电机19的上端转轴延伸至第一安装底座7和第二安装底座23的上端面，旋转电机19的上端与连杆8的下端之间设置有旋转台15，旋转台15的下端转动安装在旋转电机19的电机转轴上端，旋转台15的上端与连杆8的下端之间通过圆周阵列分布的锁紧螺钉14固定连接，利用旋转电机19实现连杆8的转动，从而利用连杆8带动上端顶板9转动。

第一安装底座7和第二安装底座23的上端横向设置有前后对称的一对导向横杆25，连杆8的上端设置有顶板9，顶板9的一侧竖直焊接有侧板27，导向横杆25的一端固定焊接在侧板27上，利用侧板27实现导向横杆25一端的固定安装。

导向横杆25的外壁滑动套接有连接座10，连接座10的前后两侧的对称设置有耳座28，耳座28上端左右对称贯穿设置有通孔29，通孔29滑动套接在导向横杆25的外壁，通过耳座28、通孔29和导向横杆25的配合，实现连接座10的滑动安装。

连接座10的下端设置有钻孔电机30，连接座10的上端面横向设置有齿条22，齿条22的上端转动安装有齿轮12，齿轮12与齿条22上下啮合连接，齿轮12转动安装在延伸支架11的内腔，延伸支架11固定焊接在安装支架2的上端横杆的前端面中间，延伸支架11的左侧设置有转动电机13，转动电机13的电机转轴转动连接齿轮12，通过转动电机13带动齿轮12转动，利用齿轮12与齿条22之间的啮合，实现连接座10前后y轴方向的调节。

机床导轨1的上端面外缘竖直焊接有安装支架2，机床导轨1的上端面中间设置有加工台24，钻孔电机30的下端设置有钻头26，加工台24位于左右对称的第一安装底座7和第二安装底座23之间，加工台24的上端正对钻头26的下端。

工作原理：首先利用利用横向调节槽3实现升降筒5的x轴的位置滑动，利用第一滑块21和第一滑槽4的配合，实现升降筒5的左右滑动安装，利用液压缸17实现升降筒5的x轴方向的便捷自动调节。

然后通过旋转电机19实现左右第一安装底座7和第二安装底座23上的导向横杆25转动重合，从而便于连接座10的套接安装，通过耳座28、通孔29和导向横杆25的配合，实现连接座10在导向横杆25外壁的滑动安装，利用升降气缸18实现第一安装底座7和第二安装底座23上下位置的运动，使得齿轮12与齿条22上升啮合连接，通过转动电机13带动齿轮12转动，利用齿轮12与齿条22之间的啮合，实现连接座10前后y轴方向的调节。

在钻孔的过程中，利用钻孔电机30带动钻头26转动钻孔，工件会对钻头26施加向上的反作用力，反向作用力传递至齿轮12与齿条22之间，利用齿轮12与齿条22之间齿牙啮合的间隙，实现对反作用振幅度的限定和缓冲，大大降低了对升降气缸18的影响，提高了升降气缸18的使用寿命，同时利用旋转电机19实现连接座10的便捷安装和拆卸。

其中液压缸17采用型号为：mob系列的标准液压缸；升降气缸18采用型号为：sc63的亚德客标准伺服气缸，转动电机13和旋转电机19均采用型号为yl系列的伺服电机，钻孔电机30为数控机床技术中现有的成熟技术设备，不做详述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。