一种高效的龙门钻床及其加工工艺的制作方法

本申请涉及机床夹具的领域，尤其是涉及一种高效的龙门钻床及其加工工艺。

背景技术：

钻床是一种通过钻头在工件上加工孔的设备。在钻孔时，钻床上的夹具将工件固定住，使其无法移动，依靠钻头的旋转和进给为工件钻孔。一般在钻孔前会根据工件的大小选择钻床的型号，工件较小的选择小型钻床，较大的工件选择大型钻床。

龙门钻床属于中大型钻床，能够为较大的工件钻孔。现有的龙门钻床包括用于为钻头提供动力的动力机构和用来支撑工件的支撑台，支撑台上设置有多个用于固定工件的夹具，夹具包括固定在支撑台上的固定块以及与固定块竖直螺纹连接的压紧块。在钻孔前，将工件放在支撑台上，通过螺纹竖直升降压紧块来固定住工件，然后通过动力机构为工件钻孔。

针对上述中的相关技术，发明人认为：通过多个压紧块和固定块螺纹配合来固定工件，工件的固定效果确实比较好，但是通过螺纹调节多个压紧块，使压紧块紧贴在工件表面，需要耗费较多的时间，这会使龙门钻床对工件的加工效率降低。

技术实现要素：

为了提高龙门钻床对工件的加工效率，本申请提供一种高效的龙门钻床及其加工工艺。

第一方面，本申请提供一种高效的龙门钻床，采用如下的技术方案：

一种高效的龙门钻床，包括用于放置工件的工作台，所述工作台上滑移设置有多个压紧块，多个所述压紧块分布在工作台上侧面长度方向的两侧，所述工作台内部设有用于带动工作台长度方向的同侧压紧块同时升降的协同升降机构，所述工作台内部还设有用于带动工作台长度方向同侧的压紧块同时水平滑移并且均匀分布在工作台上的均匀滑移机构，所述工作台上开设有用于供压紧块水平滑移的水平滑移口。

通过采用上述技术方案，将工件放置在工作台上后，通过协同升降机构，工作人员可以同时对工作台上侧面长度方向一侧的多个压紧块进行升降，将压紧块快速地将工件压紧在工作台上，从而快速地对工件进行钻孔，提高钻孔效率；在面对不同长度的工件时，通过均匀滑移机构，工作人员可以同时调节多个压紧块在工作台上的水平位置，并且能够使位于工作台上侧面长度方向同侧的压紧块均匀地分布在工作台上，快速将工件压紧，对工件施加均匀的压紧力，从而更稳定、更快速地对工件进行加工。

可选的，所述协同升降机构包括用于与单个压紧块连接并且带动压紧块升降的升降组件，所述协同升降机构还包括用于连接各个升降组件并且使各个升降组件同步运行的同步组件。

通过采用上述技术方案，单个升降组件能够带动单个压紧块进行升降，同步组件能够使多个升降组件同步运行，从而使工作台上侧面长度方向同侧的压紧块同时进行升降，将工件压紧，提高了固定工件的效率，进而提高了加工效率。

可选的，所述升降组件包括位于压紧块下方的竖螺杆，所述竖螺杆螺纹穿设在压紧块内；所述同步组件包括同轴固定连接在竖螺杆下方的多个涡轮以及分别与多个蜗轮啮合的多个蜗杆，多个所述涡杆位于同一水平线上，并通过伸缩杆同轴连接。

通过采用上述技术方案，位于同一水平线上的蜗杆同时转动，能够带动多个涡轮同时转动，涡轮转动带动同轴的竖螺杆转动，压紧块受到水平滑移口的限制无法转动，在竖螺杆的转动下，位于工作台长度方向同侧的压紧块同时上升或下降，提高了压紧块固定工件的效率，进而提高了对工件的加工效率。

可选的，所述均匀滑移机构包括用于连接单个升降组件并且带动升降组件水平滑移的水平滑移组件，所述均匀滑移机构还包括用于连接各个水平滑移组件并且使压紧块均匀分布在工作台上的均匀分布组件。

通过采用上述技术方案，单个水平滑移组件能够带动单个升降组件进行水平滑移，均匀分布组件能够使多个水平滑移组件同时运行，将工作台长度方向同侧的压紧块同时进行水平滑移，并使多个压紧块均匀地分布在工作台上，从而更稳定、更快速地将工件夹紧，进而提高了对工件的加工效率。

可选的，所述水平滑移组件包括分别与多个升降组件连接的多个滑块，所述滑移组件还包括螺纹穿设在滑块内的横螺杆，所述横螺杆与工作台转动连接；所述均匀分布组件包括设置在相邻横螺杆之间的多个齿轮副，相对于工作台长度方向中心线对称的所述齿轮副相同，所述齿轮副的传动比根据其相对工作台长度方向中心线的距离相应设置，相邻的所述齿轮副之间通过连接杆连接传动，对称设置在工作台长度方向中心线两侧的所述横螺杆上的螺纹反向设置。

通过采用上述技术方案，由于压紧块受到水平滑移口的限制无法转动，横螺杆转动能够使与压紧块连接的滑块进行水平滑移。由于齿轮副的传动比与齿轮副相对于工作台长度方向中心线的距离相应设置，在多个横螺杆同时转动时，位于工作台长度方向中心线两侧的横螺杆转动方向相反，带动位于工作台长度方向中心线两侧的螺纹杆上的滑块相对或者相背滑移，并且由于传动比不同，位于不同位置的横螺杆转动速度也不相同，横螺杆上的滑块滑移的速度不同，最终滑块带动压紧块均匀地分布在工作台上。实现了快速将工件均匀夹紧的功能，使工件固定更加牢固，同时耗时较少，既达到强化夹紧工件功能的效果，又达到提高对工件加工效率的效果。

可选的，所述工作台的一侧设有用于方便将工件放置到工作台上的工件助送台，所述工件助送台的上侧面长度方向的两侧转动连接有限位筒。

通过采用上述技术方案，工件在放置到工作台上的过程中，可以先将工件放到工件助送台。工件从工具间助送台到达工作台的过程中，限位筒能够对工件进行限位，使工件到达工作台后，无需再次进行限位，即将工件摆正，从而提高了固定工件的效率，进而提高了对工件的加工效率。

可选的，所述工作台内设置有滚筒，所述工作台的上侧面开设有多个用于供滚筒竖直移动的竖直滑移口，所述工作台的下方设置有用于驱动滚筒竖直移动的第一驱动件。

通过采用上述技术方案，当工件到达工作台前，第一驱动件带动滚筒上升，工件通过滚筒到达工作台上，在工件在工作台上放置好后，第一驱动件带动滚筒下降，使工件放置在工作台的上侧面。工件与滚筒的滚动，减少了工件移动的摩擦力，使工件工件快速地到达工作台上，提高了对工件的加工效率。

可选的，所述第一驱动件的输出端固定设有支撑板，所述支撑板上设置有用于带动滚筒水平滑移的第二驱动件，所述工作台的下侧面开设有排屑口，所述排屑口位于竖直滑移口的正下方。

通过采用上述技术方案，当工件放置在工作台的上侧面后，滚筒位于工作台内部，第二驱动件能够带动工作台内部的滚筒水平滑移，使滚筒与竖直滑移口错开，方便工件钻孔时，碎屑通过竖直滑移口和排屑口排出工作台，保护工作台内部的部件。

可选的，所述工作台下方设置有集屑车，所述集屑车与工作台滑移连接，所述工作台上设置有用于驱动集屑车滑移的第三驱动件。

通过采用上述技术方案，从工作台上掉落的工件碎屑会掉入集屑车内，对碎屑集中处理；第三驱动件能够带动集屑车滑移出工作台的下方，方便工作人员对集屑车内的碎屑进行处理，提高了碎屑处理的效率，进而提高了对工件的整体加工效率。

第二方面，本申请提供一种高效的龙门钻床的加工工艺，采用如下的技术方案：

一种高效的龙门钻床的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

step1：将工件放到工作台上；

step2：调节压紧块的位置并将工件压紧在工作台上；

step3：为工件钻孔加工；

step4：清理工件加工时产生的碎屑。

通过采用上述技术方案，在将工件放到工作台上前，先通过第一驱动件使滚筒上升。工件通过工件助送台放置到工作台上侧面的过程中，工件助送台上的限位筒对工件进行限位，使工件到达工作台后无需再次进行限位，大大提高了固定工件的速度。工件完全到达工作台后，第一驱动件带动滚筒下降，工件将放置在工作台的上侧面。工件较长时，调节均匀滑移机构，位于工作台长度方向同侧的压紧块能够快速地向工作台长度方向的两端扩散，并且在停止滑移后，压紧块将均匀分布在工作台的上侧面。之后调节协同升降机构能够使工作台长度方向同侧的压紧块同时将工件压紧在工作台上，提高了工件固定的速度。在对工件钻孔时，第二驱动件带动滚筒在工作台内水平滑移，从工件上掉落的碎屑通过竖直滑移口和排屑口排出工作台，保护工作台内部的部件。从排屑口掉落的碎屑进入集屑车，第三驱动件带动集屑车滑移处工作台下方，方便工作人员清理碎屑，提高清理碎屑的效率，进而提高对工件的整体加工效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.将工件放到工作台上后，通过均匀分布及机构能够将工作台长度方向同侧的压紧块均匀地分布在工作台上，使压紧块均匀地固定不同长度的工件；通过协同升降机构能够将工作台长度方向同侧的压紧块同时压紧工件，从而快速地完成工件的固定；

2.通过工件助送台将工件放到工作台上，工件助送台上的限位筒能够为工件进行限位，使到达工作台上的工件无需再次限位，加快了工件的固定，提高了工件的加工效率；

3.工作台的上侧面开设有竖直滑移口，下侧面开设排屑口，从工件上掉落的碎屑会通过竖直滑移口和排屑口进入集屑车内，方便工作人员快速清理碎屑，提高对工件的加工效率。

附图说明

图1是实施例1中一种高效的龙门钻床的整体结构示意图；

图2是突出显示实施例1中一种高效的龙门钻床内部整体结构的剖视图；

图3是突出显示实施例1中协同升降机构的具体结构示意图；

图4是图3中a部分的放大图；

图5是突出显示实施例1中均匀滑移机构的具体结构及其与协同升降机构连接关系的示意图；

图6是图5中b部分的放大图；

图7是突出显示实施例1中均匀滑移机构与第四驱动件连接方式的剖视图；

图8是突出显示滚筒与第一驱动件及第二驱动件连接方式的剖视图；

图9是突出显示集屑车驱动方式的剖视图；

图10是突出显示工件助送台与限位筒连接关系的立体图；

图11是实施例2中均匀滑移机构与协同升降机构连接关系和具体结构的示意图；

图12是图11中c部分的放大图。

附图标记说明：1、工作台；11、竖直滑移口；12、水平滑移口；13、排屑口；2、压紧块；3、竖螺杆；4、涡轮；5、蜗杆；6、滑块；7、横螺杆；8、齿轮副；9、连接杆；10、传动杆；14、伸缩杆；15、工件助送台；16、限位筒；17、滚筒；18、第一驱动件；19、支撑板；20、第二驱动件；21、集屑车；22、第三驱动件；23、转盘；24、第四驱动件；25、丝杠。

具体实施方式

以下结合附图1-12对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高效的龙门钻床。

实施例1

参照图1，一种高效的龙门钻床包括立于地面的工作台1，工作台1用来放置工件。工作台1的上侧面开设有水平滑移口12，水平滑移口12内滑移设置有用于将工件压紧在工作台1上的压紧块2。工作台1的一侧设置有工件助送台15，工件助送台15能够较为方便地将工件送至工作台1，并且能够对工件进行限位。工作台1的下方设置有集屑车21，集屑车21能够收集从工件上掉落的碎屑。

参照图2，工作台1的内部设置有协同升降机构和均匀滑移机构，协同升降机构能够带动工作台1长度方向同侧的压紧块2同时升降，均匀滑移机构能够带动工作台1长度方向同侧的压紧块2同时水平滑移，并且使其均匀分布在工作台1上。工作台1的内部还滑移设置有用于方便工件放置在工作台1上的滚筒17。

参照图3，协同升降机构包括用于与单个压紧块2连接并且带动压紧块2升降的升降组件和用于连接各个升降组件，并且能够使各个升降组件同步运行的同步组件。升降组件包括多个竖螺杆3，竖螺杆3和压紧块2一一对应，竖螺杆3位于压紧块2的下方，并且螺纹穿设在压紧块2内。由于压紧块2受到水平滑移口12的限制，只能滑移，不能旋转，因此竖螺杆3转动时，受到竖螺杆3的螺纹传动，压紧块2会进行上升或下降。

参照图3和图4，同步组件包括多个涡轮4和分别与多个涡轮4啮合的多个蜗杆5，涡轮4和竖螺杆3一一对应，涡轮4位于竖螺杆3的下方，并且与竖螺杆3同轴固定连接。多个蜗杆5位于同一水平线上，相邻的蜗杆5之间通过伸缩杆14同轴连接。单个蜗杆5转动能够带动同一水平线上的其他蜗杆5一起转动，多个蜗杆5转动能够带动各个与竖螺杆3固定连接的涡轮4一起转动，从而带动多个竖螺杆3一起转动，进而使工作台1长度方向同侧的压紧块2一起进行升降。

参照图5，均匀滑移机构包括用于连接单个升降组件的水平滑移组件和用于连接各个水平滑移组件的均匀分布组件，水平滑移组件能够带动升降组件进行水平滑移，均匀分布组件能够使压紧块2均匀分布在工作台1上。

参照图5，水平滑移组件包括与涡轮4连接的多个滑块6和通过连接板转动连接在工作台1内部的多个横螺杆7。滑块6与涡轮4一一对应，涡轮4通过转动杆转动连接在滑块6内。横螺杆7与滑块6一一对应，并且螺纹穿设在滑块6中。由于滑块6固定在涡轮4的下方，而涡轮4的转动轴为竖直轴，故滑块6无法围绕水平轴转动，因此转动横螺杆7，滑块6会在横螺杆7上水平滑移，滑块6的水平滑移带动涡轮4和竖螺杆3的水平滑移，从而带动压紧块2水平滑移。

由于工作台1长度方向同侧的压紧块2在奇数和偶数的情况下结构有所不同，为了防止歧义并且为了便于理解，本实施例选用工作台1长度方向同侧的压紧块2为个的场景来详细介绍。参照图5，均匀分布组件包括设置在相邻横螺杆7之间的多个齿轮副8。位于中间的两个横螺杆7通过传动杆10同轴固定连接。参照图6，位于工作台1长度方向中心线一侧的两个横螺杆7之间的齿轮副8通过连接杆9连接传动，并且靠近工作台1长度方向中心线的齿轮副8传动比为1/2，另一个齿轮副8的传动比为2/1。位于工作台1长度方向中心线两侧的横螺杆7上的螺纹反向设置。

通过连接杆9与传动杆10，位于工作台1长度方向同侧的横螺杆7连接在一起，可以同步运行。单根螺纹杆转动时，分布在工作台1长度方向中心线两侧的横螺杆7上反向转动，使压紧块2以工作台1长度方向的中心线为轴向两侧移动。传动比不同意味着角速度不同，因此靠近工作台1长度方向中心线的横螺杆7转动较慢，为远离工作台1长度方向中心线的横螺杆7转动较快，转动较快的横螺杆7角速度为转动较慢的横螺杆7的角速度的2倍，那么转动较快横螺杆7上的滑块6滑移速度为移动较慢横螺杆7上的滑块6滑移速度的2倍，因此在横螺杆7停止转动后，压紧块2能够均匀地分布在工作台1上。

参照图7，工作台1长度方向的一侧设置有转盘23，转盘23与工作台1内部的横螺杆7同轴固定连接。转盘23上的偏心位置处转动连接有连杆。工作台1上固定连接有用于驱动转盘23转动的第四驱动件24，第四驱动件24可以选用慢速气缸，慢速气缸的输出端与连杆的一端铰接。第四驱动件24带动转盘23转动，从而带动均匀滑移机构运行，这样比人力调节均匀滑移机构更省力，并且能够更好地控制均匀滑移机构运行。

参照图8，工作台1的下方固定连接有用于带动滚筒17竖直移动的第一驱动件18，第一驱动件18可以选用气缸，气缸的输出端固定连接有支撑板19，支撑板19上固定连接有用于带动滚筒17水平滑移的第二驱动件20，第二驱动件20可以选用电缸。工作台1的上侧面开设有用于供滚筒17竖直移动的竖直滑移口11，工作台1的下侧面开设有排屑口13，排屑口13位于竖直滑移口11的正下方。

在第一驱动件18的带动下，滚筒17的高度可以大于工作台1上侧面的高度，在第二驱动件20的带动下，降回工作台1内部的滚筒17能够水平移动与竖直滑移口11错开，这样从工件上掉落的碎屑会通过竖直滑移口11和排屑口13掉落至工作台1的下方，保证工件的正常加工以及保障工作台1内部组件的安全。

参照图9，工作台1上转动连接有丝杠25，集屑车21上固定连接有移块，丝杠25螺纹穿设在移块内，工作台1上固定连接有用于带动集屑车21滑移的第三驱动件22。第三驱动件22可以选用电机，输出端与丝杠25的端部同轴固定连接。在为工件加工时，从工件上掉落的碎屑会从工作台1上掉落至集屑车21内。在第三驱动件22的带动下，丝杠25转动，移块受到工作台1下侧面的限位，带动集屑车21滑移处工作台1下方，方便工作人员清理碎屑。

参照图10，工件助送台15上转动有多个限位筒16，多个限位筒16分布在工件助送台15长度方向的两侧。在将工件从工件助送台15放上工作台1的过程中，限位筒16对工件进行限位，使工件完全到达工作台1上后无需再次进行限位，提高了固定工件的效率。

本申请实施例一种高效的龙门钻床的实施原理为：在加工工件前，先将滚筒17竖直上升至其最高点的高度大于工作台1上侧面的高度。

然后通过工件助送台15将工件放上工作台1，待工件完全到达工作台1上后，降下滚筒17，并使滚筒17水平移动与竖直滑移口11错开。

接着根据工件的长度调节均匀滑移机构，使压紧块2均匀分布在工件上方。

随后调节协同升降机构使压紧块2压紧工件。

最后为工件钻孔加工。

在为工件加工的过程中，根据加工的位置调节集屑车21的位置，使从工件上掉落的碎屑聚集在集屑车21内。

实施例2,

参照图11，本实施例与实施例的区别在于：本实施例中工作台1长度方向一侧的压紧块2为奇数。位于工作台1长度方向一侧中央位置的压紧块2固定在工作台1长度方向一侧的中央位置，参照图，其所连接的滑块6固定在传动杆10的中央位置，位于工作台1长度方向一侧中央位置的伸缩杆14上固定连接的蜗杆5与中央位置压紧块2所连接的涡轮4啮合传动。

本申请实施例一种高效的龙门钻床的实施原理为：在调节压紧块2的位置时，位于中央位置的压紧块2保持水平不动，只有在进行升降之时与其他压紧块2一同升降。而其它压紧块2的滑移原理与实施例中的压紧块2的滑移原理相同。

本申请实施例还公开一种高效的龙门钻床的加工工艺，包括以下步骤：先通过第一驱动件18将滚筒17升起至滚筒17的最高点高于工作台1的上侧面。然后通过工件助送台15将工件放置到工作台1上，在工件放置的过程中，限位筒16对工件进行限位，使工件到达工作台1上后无需再次限位。待工件完全到达工作台1后，调节第一驱动件18，使工件完全落在工作台1的上侧面。并调节第二驱动件20，使滚筒17水平移动与竖直滑移口11错开。随后根据工件的长度，通过第四驱动件24调节均匀滑移机构，使压紧块2均匀分布在工件长度方向的两侧。再通过协同升降机构使压紧块2将工件压紧，之后可为工件钻孔。在为工件钻孔的过程中，通过第三驱动件22调节集屑车21的位置，将从工件上掉落的碎屑收集在集屑车21内。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。