一种数控钻切设备的制作方法

1.本实用新型涉及数控加工设备技术领域，更具体地说，涉及一种数控钻切设备。


背景技术：

2.在机械加工过程中，通常涉及到对工件进行钻孔和切割的工艺，例如，对h型钢进行钻孔和切割。
3.现有技术中，采用钻床对工件进行钻孔，并采用切割机对工件进行切割，也即，对工件进行钻孔和切割的过程分别在钻床和切割机上进行，设备占地面积大；而且，钻孔与切割需要对工件进行两次装夹，工件安装误差大，影响产品尺寸。
4.因此，如何提供一种数控钻切设备，以减小设备占地面积和工件安装误差，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种数控钻切设备，以减小设备占地面积和工件安装误差。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种数控钻切设备，包括：
8.机架；
9.固定夹紧装置，设于所述机架，用于固定工件；
10.横梁，沿第一方向可滑动地设于所述机架；
11.钻孔装置，沿第二方向可滑动地设于所述横梁的第一侧，用于对工件进行钻孔；
12.切割装置，沿所述第二方向可滑动地设于所述横梁的第二侧，用于对工件进行切割；其中，所述第一侧和所述第二侧为所述横梁相背离的两侧；所述第一方向与所述第二方向垂直。
13.可选地，所述固定夹紧装置包括：
14.底架，与所述机架相连；
15.两个相对设置的滑板，所述滑板设有侧向夹紧部件，两个所述滑板均可沿所述第二方向滑动地设于所述底架，以使所述侧向夹紧部件能够夹紧或松开工件。
16.可选地，所述滑板设有：
17.支撑轮，用于支撑工件的底部；
18.压紧件，沿第三方向可滑动，以压紧工件的顶部，其中，所述第三方向分别垂直于所述第一方向和所述第二方向。
19.可选地，所述滑板设有沿所述第三方向可滑动的滑动件，所述滑动件设有沿所述第三方向位置可调的第一安装件，所述压紧件设于所述第一安装件。
20.可选地，所述底架包括第一底架和第二底架，所述第一底架设有第一动力丝杆组件，其中一个所述滑板设有与所述第一动力丝杆组件连接的第一螺母；所述第二底架设有
伸缩驱动机构，另一个所述滑板与所述伸缩驱动机构连接。
21.可选地，所述机架为箱体式结构，所述固定夹紧装置、所述横梁、所述钻孔装置和所述切割装置均设于所述机架内部。
22.可选地，所述机架设有刀库安装部，用于安装自动换刀机构；和/或，所述机架的底部设有开口，用于排出废料；和/或，所述机架的侧部设有用于供工件进入的工件入口和用于供工件输出的工件出口。
23.可选地，所述机架相对的两侧分别设有第二动力丝杆组件，所述横梁的两端分别设有与两个所述第二动力丝杆组件对应连接的第二螺母。
24.可选地，所述横梁的第一侧设有第三动力丝杆组件，所述钻孔装置设有与所述第三动力丝杆组件连接的第三螺母；
25.所述横梁的第二侧设有第四动力丝杆组件，所述切割装置设有与所述第四动力丝杆组件连接的第四螺母。
26.可选地，所述切割装置包括：
27.第二升降架，沿所述第二方向可滑动地设于所述横梁的第二侧；
28.第二滑动安装件，沿第三方向可滑动地设于所述第二升降架，其中，所述第三方向分别垂直于所述第一方向和所述第二方向；
29.第一电动回转盘，设于所述第二滑动安装件；
30.第二电动回转盘，与所述第一电动回转盘连接，以绕所述第一电动回转盘的第一中心轴旋转；
31.切割枪，与所述第二电动回转盘连接，以绕所述第二电动回转盘的第二中心轴旋转；其中，所述第一中心轴与所述第二中心轴垂直设置。
32.本实用新型提供的数控钻切设备，使用时，利用固定夹紧装置对工件进行固定，通过使横梁相对于机架沿第一方向移动，钻孔装置相对于横梁沿第二方向移动，使钻孔装置移动到工件合适位置对工件进行钻孔；并使切割装置相对于横梁沿第二方向移动，使切割装置移动到工件合适位置对工件进行切割。
33.由此可以看出，该数控钻切设备通过将钻孔装置和切割装置分别设于横梁的两侧，实现钻孔装置和切割装置集成于一体，且通过横梁沿第一方向移动，钻孔装置和切割装置分别沿第二方向移动，实现钻孔装置和切割装置对工件合适位置进行钻孔和切割，相比于现有技术，减少了设备占地面积，使设备布局更紧凑；而且，采用钻孔装置对工件进行钻孔和采用切割装置对工件进行切割时，只需要利用固定夹紧装置对工件进行一次装夹，减小了工件安装误差，提高了工件的加工精度；而且，钻孔装置和切割装置分别位于横梁的两侧，可同时对工件的不同位置进行加工，也即，钻孔和切割可同时进行，提高了加工效率。
附图说明
34.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其它的附图。
35.图1为本实用新型具体实施例所提供的数控钻切设备的结构示意图；
36.图2为图1中固定夹紧装置的结构示意图；
37.图3为侧向夹紧部件和压紧件的结构示意图；
38.图4为图3的剖视图；
39.图5为图3中第一安装件、第二安装件和顶紧件的示意图；
40.图6为支撑轮的结构示意图；
41.图7为图6的剖视图；
42.图8为第一动力丝杆组件与滑板连接的结构示意图；
43.图9为伸缩驱动机构与滑板连接的结构示意图；
44.图10为机架的结构示意图；
45.图11为横梁的第一侧的结构示意图；
46.图12为横梁的第二侧的结构示意图；
47.图13为横梁的主视图；
48.图14为钻孔装置的结构示意图；
49.图15为图14的后视图；
50.图16为切割装置的结构示意图；
51.图17为图16的局部放大示意图；
52.图18为图16的后视图；
53.图19为图18的局部放大示意图。
54.图1至图19中的附图标记如下：
55.1为机架、11为第二动力丝杆组件、12为第二导轨、13为机架组焊件、14为钣金；
56.2为固定夹紧装置、21为滑板、211为侧向夹紧部件、2111为辊轮、2112为第一轴承、2113为辊轮安装件、212为支撑轮、2121为支撑轮安装件、2122为安装轴、2123为第二轴承、2124为衬套、2125为轴用挡圈、213为压紧件、214为滑动件、2141为滑轨、2142为升降油缸、215为第一安装件、216为第二安装件、217为顶紧件、218为第一螺母、219为安装机架、221为第一底架、2211为第一导轨、222为第二底架、231为动力源、232为丝杆、233为第三轴承、241为油缸安装座、242为伸缩油缸、243为油缸安装轴、244为耳座；
57.3为横梁、31为第二螺母、32为第一滑块、33为第三动力丝杆组件、34为第三导轨、35为第四动力丝杆组件、36为第四导轨；
58.4为钻孔装置、41为第三螺母、42为第二滑块、43为第一升降架、44为第五动力丝杆组件、45为第五导轨、46为第一滑动安装件、47为主轴、48为主轴电机、481为同步带组件、49为打刀缸；
59.5为切割装置、51为第四螺母、52为第三滑块、53为第二升降架、531为第六动力丝杆组件、532为第六导轨、54为第二滑动安装件、55为第一电动回转盘、56为第二电动回转盘、57为切割枪、58为点火器、591为第一安装架、592为第二安装架。
具体实施方式
60.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下
所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
61.本实用新型的核心是提供一种数控钻切设备，以减小设备占地面积和工件安装误差。
62.请参考图1-图19，为本实用新型实施例的说明书附图。
63.本实用新型实施例提供一种数控钻切设备，包括机架1、固定夹紧装置2、横梁3、钻孔装置4和切割装置5。具体地，机架1用于承载；固定夹紧装置2设于机架1，并用于固定工件；横梁3沿第一方向可滑动地设于机架1；钻孔装置4沿第二方向可滑动地设于横梁3的第一侧，钻孔装置4用于对工件进行钻孔；切割装置5沿第二方向可滑动地设于横梁3的第二侧，切割装置5用于对工件进行切割；其中，第一侧和第二侧为横梁3相背离的两侧；第一方向与第二方向垂直。
64.使用时，利用固定夹紧装置2对工件进行固定，通过使横梁3相对于机架1沿第一方向移动，钻孔装置4相对于横梁3沿第二方向移动，使钻孔装置4移动到工件合适位置对工件进行钻孔；并使切割装置5相对于横梁3沿第二方向移动，使切割装置5移动到工件合适位置对工件进行切割。
65.由此可以看出，本实施例通过将钻孔装置4和切割装置5分别设于横梁3的两侧，实现钻孔装置4和切割装置5集成于一体，且通过横梁3沿第一方向移动，钻孔装置4和切割装置5分别沿第二方向移动，实现钻孔装置4和切割装置5对工件合适位置进行钻孔和切割，相比于现有技术，减少了设备占地面积，使设备布局更紧凑；而且，采用钻孔装置4对工件进行钻孔和采用切割装置5对工件进行切割时，只需要利用固定夹紧装置2对工件进行一次装夹，减小了工件安装误差，提高了工件的加工精度；而且，钻孔装置4和切割装置5分别位于横梁3的两侧，可同时对工件的不同位置进行加工，也即，钻孔和切割可同时进行，提高了加工效率。
66.需要说明的是，本实施例对固定夹紧装置2的具体结构不做限定，只要能够固定工件即可。
67.在一些实施例中，固定夹紧装置2包括底架和两个相对设置的滑板21，底架与机架1相连；滑板21设有侧向夹紧部件211，两个滑板21均可沿第二方向滑动地设于底架，以使侧向夹紧部件211能够夹紧或松开工件。
68.可以理解的是，当两个滑板21沿第二方向相向运动时，两个滑板21上的侧向夹紧部件211相互靠近，从而利用两个滑板21上的侧向夹紧部件211将工件夹紧，实现工件的固定；当两个滑板21沿第二方向相背离运动时，两个滑板21上的侧向夹紧部件211相互远离，从而松开工件。
69.需要说明的是，本实施例对单个滑板21上设置的侧向夹紧部件211的数量不做限定，例如，单个滑板21可以设置一个侧向夹紧部件211，也可以设置至少两个侧向夹紧部件211，当工件的尺寸越长时，可适当增加侧向夹紧部件211的数量。
70.另外，本实施例对侧向夹紧部件211的具体结构不做限定，在一些实施例中，侧向夹紧部件211包括至少一个辊轮2111，辊轮2111通过第一轴承2112与辊轮安装件2113连接，辊轮安装件2113与滑板21连接，其中，辊轮2111的轴线方向分别垂直于第一方向和第二方向。也即，辊轮2111可转动，以便于更好的从工件两侧对工件施加夹紧力，以对工件进行限位，减小与工件之间的摩擦，避免对工件造成磨损等。
71.另外，为了提升对工件固定的牢靠性，在一些实施例中，滑板21设有支撑轮212和压紧件213，支撑轮212用于支撑工件的底部；压紧件213沿第三方向可滑动地设于滑板21，压紧件213用于压紧工件的顶部。需要说明的是，本文中的第三方向分别垂直于第一方向和第二方向，后续不再赘述。
72.当需要固定工件时，工件的底部支撑于支撑轮212上，通过使压紧件213沿第三方向滑动，使压紧件213压紧工件的顶部；加工完成后，通过使压紧件213沿第三方向远离支撑轮212，即可松开工件。也即，本实施例利用侧向夹紧部件211从工件的侧部夹紧工件，并利用压紧件213压紧工件的顶部，两者相结合，进一步提升了工件固定的牢靠性。
73.需要说明的是，本实施例对支撑轮212的具体设置方式不做限定，在一些实施例中，滑板21连接有支撑轮安装件2121，支撑轮安装件2121设有安装轴2122，支撑轮212通过第二轴承2123与安装轴2122连接，安装轴2122上套设有分别用于对第二轴承2123进行限位的衬套2124和轴用挡圈2125，衬套2124位于第二轴承2123朝向支撑轮安装件2121的一侧与支撑轮安装件2121之间。
74.另外，本实施例对压紧件213的具体设置方式不做限定，在一些实施例中，滑板21设有沿第三方向可滑动的滑动件214，滑动件214设有沿第三方向位置可调的第一安装件215，压紧件213设于第一安装件215。也就是说，本实施例通过设置滑动件214，并使压紧件213通过第一安装件215设于滑动件214，使滑动件214带动第一安装件215和压紧件213整体沿第三方向滑动，以使压紧件213压紧或松开工件的顶部。另外，由于第一安装件215相对滑动件214沿第三方向位置可调，因此，可通过调整第一安装件215的位置，调整压紧件213沿第三方向的位置，从而在滑动件214的沿第三方向的行程不变的情况下，可使压紧件213适应沿第三方向具有不同尺寸的工件。
75.进一步地，本实施例对第一安装件215沿第三方向位置调整的具体方式不做限定，在一些实施例中，第一安装件215设有腰型安装孔，也即，第一安装件215通过腰型安装孔与滑动件214连接；滑动件214连接有第二安装件216，第二安装件216设有沿第三方向顶紧第一安装件215的顶紧件217，顶紧件217沿第三方向可活动，以调整腰型安装孔的位置。也即，本实施例通过使顶紧件217沿第三方向活动，改变腰型安装孔的位置，从而改变第一安装件215相对于滑动件214的固定位置，使第一安装件215带动压紧件213调整其沿第三方向的位置。
76.在一些实施例中，顶紧件217为调节螺栓，也即，调节螺栓与第二安装件216螺纹连接，通过旋拧调节螺栓，使第一安装件215在滑动件214上沿第三方向调动位置。
77.另外，上述实施例对滑动件214的具体设置方式不做限定，在一些实施例中，滑板21连接有安装机架219，安装机架219设有沿第三方向设置的滑轨2141，滑动件214与滑轨2141滑动连接，且滑动件214连接升降油缸2142，以利用升降油缸2142驱动滑动件214沿着滑轨2141滑动，使滑动件214带动第一安装件215和压紧件213整体沿第三方向滑动，以使压紧件213压紧或松开工件的顶部。
78.在一些实施例中，辊轮安装件2113安装于安装机架219。
79.另外，在上述各个实施例中，对两个滑板21实现滑动的具体方式不做限定，在一些实施例中，底架包括第一底架221和第二底架222，第一底架221设有第一动力丝杆组件，其中一个滑板21设有与第一动力丝杆组件连接的第一螺母218；第二底架222设有伸缩驱动机
构，另一个滑板21与伸缩驱动机构连接。也就是说，本实施例利用第一动力丝杆组件与第一螺母218的连接，传递动力，将第一动力丝杆组件的旋转运动转换为滑板21的移动，使该滑板21沿第二方向移动并实现该滑板21的精确定位；利用伸缩驱动机构驱动另一个滑板21沿第二方向移动，使另一个滑板21压紧工件，实现工件的定位与夹紧，可确保对工件固定的位置精度。
80.在一些实施例中，第一动力丝杆组件包括动力源231以及与动力源231连接的丝杆232，丝杆232通过第三轴承233设于第一底架221；第一螺母218与丝杆232螺纹连接。工作时，动力源231驱动丝杆232在第三轴承233内旋转，使得第一螺母218在限位结构的限位下带动滑板21做直线往复移动。
81.在一些实施例中，伸缩驱动机构包括设于第二底架222的油缸安装座241和安装于油缸安装座241的伸缩油缸242，伸缩油缸242的活塞杆通过油缸安装轴243与耳座244连接，耳座244与滑板21连接。当伸缩油缸242伸缩时，通过耳座244带动滑板21往复移动。
82.在一些实施例中，第一底架221和第二底架222分别设有第一导轨2211，两个滑板21分别与第一导轨2211滑动连接，以利用第一导轨2211对两个滑板21的滑动进行导向和限位。
83.为了便于结构布局，在一些实施例中，机架1为箱体式结构，固定夹紧装置2、横梁3、钻孔装置4和切割装置5均设于机架1内部。
84.在一些实施例中，机架1包括机架组焊件13和钣金14，机架组焊件13形成箱体式的框架，钣金14围设于机架组焊件13的外周部。
85.在一些实施例中，机架1设有刀库安装部，用于安装自动换刀机构，以使该数控钻切设备具备自动换刀的功能。在一些实施例中，刀库安装部设于机架组焊件13。
86.在一些实施例中，机架1的底部设有开口，用于排出废料。也即，加工后的废料可从开口处排出。当然，在另一些实施例中，机架1也可以选配水箱、滤渣网或自动排屑器。
87.在一些实施例中，机架1的侧部设有用于供工件进入的工件入口和用于供工件输出的工件出口，以便于传输设备传送工件。
88.另外，为了实现横梁3沿第一方向的移动，在一些实施例中，机架1相对的两侧分别设有第二动力丝杆组件11，横梁3的两端分别设有与两个第二动力丝杆组件11对应连接的第二螺母31。也即，本实施例利用第二动力丝杆组件11与第二螺母31的连接，传递动力，将第二动力丝杆组件11的旋转运动转换为横梁3的移动，实现横梁3沿第一方向的移动并使横梁3精确定位。另外，本实施例采用两套第二动力丝杆组件11带动横梁3移动，确保横梁3具有足够的动力，同时，两套第二动力丝杆组件11分别带动横梁3的两端运动，有利于确保横梁3运动的稳定性。
89.在一些实施例中，机架1设有第二导轨12，横梁3设有与第二导轨12滑动配合的第一滑块32，以利用第一滑块32与第二导轨12的滑动连接，对横梁3沿第一方向的滑动进行限位。
90.为了实现钻孔装置4和切割装置5分别沿第二方向的滑动，在一些实施例中，横梁3的第一侧设有第三动力丝杆组件33，钻孔装置4设有与第三动力丝杆组件33连接的第三螺母41；横梁3的第二侧设有第四动力丝杆组件35，切割装置5设有与第四动力丝杆组件35连接的第四螺母51。也就是说，本实施例利用第三动力丝杆组件33与第三螺母41的连接，传递
动力，将第三动力丝杆组件33的旋转运动转换为钻孔装置4的移动，实现钻孔装置4沿第二方向的移动并使钻孔装置4精确定位。另外，本实施例利用第四动力丝杆组件35与第四螺母51的连接，传递动力，将第四动力丝杆组件35的旋转运动转换为切割装置5的移动，实现切割装置5沿第二方向的移动并使切割装置5精确定位。
91.进一步地，在一些实施例中，横梁3设有第三导轨34，钻孔装置4设有与第三导轨34滑动配合的第二滑块42，以利用第二滑块42与第三导轨34的滑动连接，对钻孔装置4沿第二方向的滑动进行限位。
92.同理，在一些实施例中，横梁3设有第四导轨36，切割装置5设有与第四导轨36滑动配合的第三滑块52，以利用第三滑块52与第四导轨36的滑动连接，对切割装置5沿第二方向的滑动进行限位。
93.另外，需要说明的是，本实用新型实施例对钻孔装置4的具体结构不做限定，只要能够实现对工件钻孔即可。在一些实施例中，钻孔装置4包括第一升降架43、第五动力丝杆组件44、第五导轨45、第一滑动安装件46、主轴47、主轴电机48、同步带组件481以及打刀缸49。其中，上文中的第二滑块42和第三螺母41均设于第一升降架43，以通过第一升降架43带动钻孔装置4整体沿第二方向相对横梁3滑动；第五动力丝杆组件44和第五导轨45设于第一升降架43，第一滑动安装件46设有与第五动力丝杆组件44连接的第五螺母以及与第五导轨45滑动连接的第四滑块，主轴47、主轴电机48、同步带组件481以及打刀缸49均安装于第一滑动安装件46。主轴47安装有刀柄及刀具，工作时，主轴电机48转动，通过同步带组件481带动主轴47转动，从而带动刀具旋转，实现钻孔。打刀缸49的结构及原理请参考现有技术，本文不再赘述。
94.另外，第五动力丝杆组件44和第五导轨45沿第三方向设置，本实施例利用第五动力丝杆组件44与第五螺母的连接，传递动力，将第五动力丝杆组件44的旋转运动转换为钻孔装置4的移动，实现钻孔装置4沿第三方向的移动并使钻孔装置4精确定位。
95.另外，需要说明的是，本实用新型实施例对切割装置5的具体结构不做限定，只要能够实现对工件切割即可。
96.在一些实施例中，切割装置5包括第二升降架53、第二滑动安装件54、第一电动回转盘55、第二电动回转盘56和切割枪57，第二升降架53沿第二方向可滑动地设于横梁3的第二侧，第三滑块52和第四螺母51均设于第二升降架53；第二滑动安装件54沿第三方向可滑动地设于第二升降架53；第一电动回转盘55设于第二滑动安装件54；第二电动回转盘56与第一电动回转盘55连接，以绕第一电动回转盘55的第一中心轴旋转；切割枪57与第二电动回转盘56连接，以绕第二电动回转盘56的第二中心轴旋转；其中，第一中心轴与第二中心轴垂直设置。
97.也就是说，本实施例中，可通过第一电动回转盘55和第二电动回转盘56的转动，分别带动切割枪57绕第一中心轴和第二中心轴转动，以实现切割枪57多角度切割。
98.在一些实施例中，第二电动回转盘56通过第一安装架591安装于第一电动回转盘55；切割枪57通过第二安装架592安装于第二电动回转盘56。
99.在一些实施例中，第二电动回转盘56连接有点火器58。
100.在一些实施例中，第二升降架53设有第六动力丝杆组件531和第六导轨532，第二滑动安装件54设有与第六动力丝杆组件531连接的第六螺母以及与第六导轨532滑动配合
的第五滑块。利用第六动力丝杆组件531与第六螺母的连接，传递动力，将第六动力丝杆组件531的旋转运动转换为切割装置5的移动，实现切割装置5沿第三方向的移动并使切割装置5精确定位。
101.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
102.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
103.以上对本实用新型所提供的数控钻切设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。