專利名稱：多軸孔加工機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及特別是一種機(jī)床，特別是一種多軸孔加工機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的機(jī)床功能單一，如鉆床只能鉆孔而不能攻絲，攻絲機(jī)則只能攻絲而不能鉆孔，因此對(duì)孔系(包括一個(gè)孔)多項(xiàng)內(nèi)容的加工十分困難，所謂多項(xiàng)內(nèi)容即鉆、擴(kuò)、锪、攻絲、鉸、擠壓等，例如臺(tái)階孔、臺(tái)階螺紋孔、臺(tái)階锪面孔、臺(tái)階精鉸孔等。例如制作一個(gè)臺(tái)階螺紋孔零件，傳統(tǒng)加工工藝步驟是1.將零件安裝到第一臺(tái)鉆床的夾具上夾緊，鉆螺紋底孔φ10.25，鉆孔后拆下零件；2.將零件轉(zhuǎn)移到第二臺(tái)鉆床，將零件安裝上夾具夾緊，鉆孔φ7，鉆孔后拆下零件；3.將零件轉(zhuǎn)移到第三臺(tái)機(jī)床(攻絲機(jī))，將零件安裝上夾具夾緊后攻螺紋M12，攻完后，拆卸零件。此加工操作用三臺(tái)機(jī)床，三套夾具，零件多次拆裝重復(fù)定位誤差很大，攻絲質(zhì)量、位置度公差都達(dá)不到圖紙要求。在產(chǎn)品質(zhì)量要求日益提高的形勢(shì)下，近年多工步、多工序孔較多的采用了加工中心進(jìn)行加工，質(zhì)量雖可以獲得保證，但加工費(fèi)大幅增加。目前也有多軸鉆床，但各軸的功能相同，其目的是解決鉆多個(gè)相同的孔的快慢問題，也不能解決孔系多項(xiàng)內(nèi)容加工的難題。即使各軸功能不同，而滑臺(tái)的移送位置又精確可調(diào)，但時(shí)間上卻會(huì)因工件與刀具發(fā)生干涉等原因而無法實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種多軸孔加工機(jī)本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種多軸孔加工機(jī)，包括動(dòng)力源、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力軸以及刀具，其特征在于所述的動(dòng)力軸設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上，所述的傳動(dòng)裝置為可控制動(dòng)力軸分動(dòng)進(jìn)給防止刀具干涉的滾軸傳動(dòng)裝置。
還包括一設(shè)于動(dòng)力軸下方，移送位置精確可調(diào)以實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成加工工序的滑臺(tái)。
所述的滾軸傳動(dòng)裝置包括一中空的傳動(dòng)軸，軸上設(shè)有開槽；一安裝于開槽內(nèi)的滾軸；一套接于傳動(dòng)軸內(nèi)的控制滾軸進(jìn)出開槽的分配軸，其軸身上對(duì)應(yīng)傳動(dòng)軸開槽的位置設(shè)有削扁平面；一套接于傳動(dòng)軸外對(duì)應(yīng)開槽位置的傳動(dòng)齒輪，傳動(dòng)齒輪的安裝孔設(shè)有凹槽，輪齒與動(dòng)力軸嚙合。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊簡單，精度高，按照工藝順序在各動(dòng)力軸上配置對(duì)應(yīng)的刀具及相應(yīng)的軸功能，即具有多項(xiàng)功能并可進(jìn)行組合，使用時(shí)加工零件不用多次裝卸，能較好的滿足孔系的多項(xiàng)內(nèi)容的加工精度，操作時(shí)除工作動(dòng)力軸作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)外，其余各軸均無進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因此工件與刀具不會(huì)發(fā)生干涉。


圖1是本實(shí)用新型的滾軸傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-1、2-2、2-3分別是圖1的A-A、B-B、C-C剖面圖；圖3是本實(shí)用新型的的加工示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是一種多軸孔加工機(jī)，包括動(dòng)力源、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力軸13、刀具17以及滑臺(tái)18等。
動(dòng)力軸13設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上，按照工藝順序在各動(dòng)力軸13上配置對(duì)應(yīng)的刀具17及相應(yīng)的軸功能。在本實(shí)施例中，動(dòng)力軸設(shè)有三個(gè)，分別是13A、13B、13C，從左到右分別配置有鉆孔、擴(kuò)孔以及攻絲功能的刀具17。當(dāng)工件幾何尺寸較大時(shí)，三軸同時(shí)進(jìn)給必將與刀具發(fā)生碰撞，故每次只允許一個(gè)動(dòng)力軸作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
傳動(dòng)裝置為可控制動(dòng)力軸13分動(dòng)進(jìn)給防止刀具17干涉的滾軸傳動(dòng)裝置，是一種變速、變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，主傳動(dòng)軸可以改變被動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速或改變傳動(dòng)路線，適用于空間狹窄，結(jié)構(gòu)緊湊的輕負(fù)荷可控傳動(dòng)。該滾軸傳動(dòng)裝置包括一中空的傳動(dòng)軸14，軸上設(shè)有開槽；一安裝于開槽內(nèi)的滾軸8；一套接于傳動(dòng)軸14內(nèi)的分配軸6，軸身上對(duì)應(yīng)傳動(dòng)軸14開槽的位置設(shè)有削扁平面；一套接于傳動(dòng)軸14外對(duì)應(yīng)開槽位置的傳動(dòng)齒輪7，傳動(dòng)齒輪7的安裝孔設(shè)有凹槽。傳動(dòng)齒輪7的輪齒與動(dòng)力軸13表面齒條嚙合。分配軸6為手控、機(jī)控或由可編程控制器控制。在本實(shí)施例中分配軸6的一端通過鍵12、緩沖器4、電機(jī)接軸2與一接收可編程控制器指令的步進(jìn)電機(jī)1連接，控制分配軸6的旋轉(zhuǎn)角度。傳動(dòng)軸14一端與一控制進(jìn)給的手輪15同軸安裝。手輪15上設(shè)有可靠近與可編程控制器連接的接近開關(guān)9的碰塊16。
滑臺(tái)設(shè)于動(dòng)力軸下方，其移送位置通過PLC控制精確可調(diào)，從而可實(shí)現(xiàn)一位工人在一臺(tái)裝置上經(jīng)一次裝夾既可完成在同一孔位或不同孔位進(jìn)行多項(xiàng)內(nèi)容(如鉆、擴(kuò)、锪、攻絲、鉸、擠壓等)的加工工序。
如圖1，傳動(dòng)軸14.是一中空的軸，軸上有多個(gè)(與被傳動(dòng)件個(gè)數(shù)相同)腰形槽，槽內(nèi)放置有滾軸8，對(duì)應(yīng)腰形槽位置套裝有分別與動(dòng)力軸13A、13B、13C嚙合的傳動(dòng)齒輪7A、7B、7C。傳動(dòng)軸14內(nèi)裝有分配軸6，分配軸6在對(duì)應(yīng)傳動(dòng)軸14腰形槽位置設(shè)有多處削扁平面。如圖2-2、2-3所示，削扁平面正對(duì)腰形槽時(shí)滾軸8沒入腰形槽內(nèi)，不與傳動(dòng)齒輪7B、7C的圓弧槽吻合。如圖2-1所示，若分配軸6的圓柱面正對(duì)腰形槽，則滾軸8突出而與傳動(dòng)齒輪7A的圓弧槽相嚙合，傳動(dòng)齒輪7便被驅(qū)動(dòng)。如果分配軸6上有多個(gè)相位相同的圓柱面則可同時(shí)帶動(dòng)多個(gè)傳動(dòng)輪7。選擇分配軸6的轉(zhuǎn)動(dòng)位置便可選擇哪個(gè)傳動(dòng)齒輪7進(jìn)入嚙合狀態(tài)，分配軸6的傳動(dòng)位置可以手可控，機(jī)控或由可編程控制器(PLC)控制。
初始位置時(shí)，傳動(dòng)齒輪7A處于嚙合狀態(tài)，傳動(dòng)齒輪7B、7C處于分離狀態(tài)，傳動(dòng)軸14只能帶動(dòng)輪7A轉(zhuǎn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)1無輸出，則此狀態(tài)不會(huì)改變。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)1得到PLC的指令逆時(shí)針(或順時(shí)針)轉(zhuǎn)支了某個(gè)角度(轉(zhuǎn)支的度數(shù)視設(shè)計(jì)而定)，為避免步進(jìn)電機(jī)1失步，此轉(zhuǎn)支能量被存儲(chǔ)在緩沖器4內(nèi)。當(dāng)傳動(dòng)軸14上腰形槽與傳動(dòng)齒輪7B圓弧槽完全對(duì)正，滾軸8可以靈活進(jìn)入嚙合時(shí)，分配軸6在緩沖器4帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)到圓柱面對(duì)正腰形槽，滾軸8被頂出進(jìn)入傳動(dòng)齒輪7B的圓弧槽，傳動(dòng)齒輪7B完成嚙合。同時(shí)齒輪7A使脫離嚙合，齒輪7C因滾軸仍處于削扁平面上而保持原來狀態(tài)不變。
如圖3所示，工件19隨夾具安裝在滑臺(tái)18上，滑臺(tái)18按程序要求移送工件19，確保每一步都與對(duì)應(yīng)動(dòng)力軸13位置精確對(duì)正。開始加工時(shí)與動(dòng)力軸13A嚙合的傳動(dòng)齒輪7A因分配軸6圓柱面頂出滾軸8而處于嚙合狀態(tài)，正向轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)給手輪15，帶動(dòng)動(dòng)力軸13A作鉆孔進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)齒輪7B、7C則處于脫離狀態(tài)，故動(dòng)力軸13B、13C都不進(jìn)給。當(dāng)鉆孔完成，進(jìn)給手輪15反轉(zhuǎn)，動(dòng)力軸13A退回到接近原位時(shí)，手輪15上的碰塊16旋轉(zhuǎn)靠近接近開關(guān)9，接近開關(guān)9將信號(hào)傳輸給PLC(可編程控制器，圖中未表示)，PLC按預(yù)定程序發(fā)出指令使步進(jìn)電機(jī)1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)120度，由于操作上的時(shí)間差，滾軸8可能尚不能進(jìn)入傳動(dòng)齒輪7B的圓弧槽，分配軸6不能轉(zhuǎn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)被儲(chǔ)存在緩沖器4內(nèi)，直到傳動(dòng)齒輪7B圓弧槽與傳動(dòng)軸14上腰形槽完全對(duì)正，分配軸6在緩沖器4帶動(dòng)下將滾軸8推入傳動(dòng)齒輪7B的圓弧槽而嚙合，傳動(dòng)齒輪7A則由嚙合轉(zhuǎn)為脫離狀態(tài)，傳動(dòng)齒輪7C仍未進(jìn)入嚙合狀態(tài)，此時(shí)滑臺(tái)已在PLC控制下將工件移送到對(duì)正動(dòng)力軸13B位置，轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)給手輪15，傳動(dòng)齒輪7B便帶動(dòng)動(dòng)力軸13B作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行第二步的擴(kuò)孔加工，擴(kuò)孔完成后重復(fù)上述操作工件進(jìn)入第三步加工，此時(shí)動(dòng)力軸13C已具有攻絲功能，而工件也被移送到正對(duì)動(dòng)力軸13C位置，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪15帶動(dòng)動(dòng)力軸13C進(jìn)給，正轉(zhuǎn)攻絲達(dá)預(yù)定深度后，動(dòng)力軸13C反轉(zhuǎn)退出，重復(fù)前述操作，機(jī)床恢復(fù)初始狀態(tài)，準(zhǔn)備下一工件加工。
權(quán)利要求1.一種多軸孔加工機(jī)，包括動(dòng)力源、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力軸以及刀具，其特征在于所述的動(dòng)力軸(13)設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上，所述的傳動(dòng)裝置為可控制動(dòng)力軸(13)分動(dòng)進(jìn)給以防止刀具干涉的滾軸傳動(dòng)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸孔加工機(jī)，其特征在于還包括一設(shè)于動(dòng)力軸(13)下方，移送位置精確可調(diào)以實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成加工工序的滑臺(tái)(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多軸孔加工機(jī)，其特征在于所述的滾軸傳動(dòng)裝置包括一中空的傳動(dòng)軸(14)，軸上設(shè)有開槽；一安裝于開槽內(nèi)的滾軸(8)；一套接于傳動(dòng)軸(14)內(nèi)的控制滾軸(8)進(jìn)出開槽的分配軸(6)，其軸身上對(duì)應(yīng)傳動(dòng)軸(14)開槽的位置設(shè)有削扁平面；一套接于傳動(dòng)軸(14)外對(duì)應(yīng)開槽位置的傳動(dòng)齒輪(7)，傳動(dòng)齒輪(7)的安裝孔設(shè)有凹槽，輪齒(7)與動(dòng)力軸(13)嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多軸孔加工機(jī)，其特征在于所述的分配軸(6)為手控、機(jī)控或由可編程控制器控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多軸孔加工機(jī)，其特征在于所述分配軸(6)的一端與一接收可編程控制器指令的步進(jìn)電機(jī)(1)連接，控制分配軸(6)的旋轉(zhuǎn)角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多軸孔加工機(jī)，其特征在于所述的步進(jìn)電機(jī)(1)與分配軸(6)之間還連接有一緩沖器(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多軸孔加工機(jī)，其特征在于所述的傳動(dòng)軸(14)一端與一控制進(jìn)給的手輪(15)同軸安裝。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多軸孔加工機(jī)，其特征在于所述的手輪(15)上設(shè)有可靠近與可編程控制器連接的接近開關(guān)(9)的碰塊(16)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多軸孔加工機(jī)，包括動(dòng)力源、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力軸以及刀具，其特征在于所述的動(dòng)力軸設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上，所述的傳動(dòng)裝置為可控制動(dòng)力軸分動(dòng)進(jìn)給防止刀具干涉的滾軸傳動(dòng)裝置。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊簡單，精度高，按照工藝順序在各動(dòng)力軸上配置對(duì)應(yīng)的刀具及相應(yīng)的軸功能，即具有多項(xiàng)功能并可進(jìn)行組合，使用時(shí)加工零件不用多次裝卸，能較好的滿足孔系的多項(xiàng)內(nèi)容的加工精度，操作時(shí)除工作動(dòng)力軸作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)外，其余各軸均無進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，因此工件與刀具不會(huì)發(fā)生干涉。
文檔編號(hào)B23Q5/00GK2794737SQ20052006050
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月27日
發(fā)明者莫信芳, 陳永光 申請(qǐng)人:莫信芳, 陳永光