CN104070211A - 用于高速数控钻床的高速进给系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于高速数控钻床的高速进给系统，该进给装置包括:床身底座，在其上设置X轴滑轨，X轴滑轨，沿着床身底座的横向方向设置，X轴伺服电机，其设置于床身底座上方的左侧，所述X轴伺服电机与X轴丝杠通过联轴器相连，滑鞍，其设置于X轴滑轨上，其与X轴丝杠的丝杠母相连，Z轴滑轨，其设置于滑鞍上，其与X轴滑轨垂直，Z轴伺服电机，其设置于滑鞍上方的前侧，其与Z轴丝杠通过联轴器相连，滑板，其设置于Z轴滑轨上，其与Z轴丝杠的丝杠母相连，四位转动工作台，其设置于滑板的上方，其中，该进给系统与带有主轴的钻床配合使用。
Description
技术领域
本发明涉及进给系统，特别涉及用于阀门法兰钻孔加工中的用于高速数控钻床的高速进给系统。
背景技术
随着科技的进步，机床的种类也相应的增加，进给装置作为机床中的主要部件显得尤为重要。进给装置优劣直接影响到机床质量的优劣。
然而，机床的发展已进入到高速化、自动化，然而进给装置的发展却很缓慢。进给装置已经阻碍了机床整体的发展和进步。
现有专利中记载的相关骨愈合的治疗仪器，如中国专利申请CN200920268858.0中所公开的铣床自动进给系统，这类进给系统只能将被加工的零件在一个平面内进行定位、进给，如果被加工的零件有多个面需要加工，则这类进给系统不能对其进行加工。
现有专利中记载的相关进给装置，如中国专利申请CN200720019813.0所公开的切割机床，其中公开了转动工作台，然而其中对被加工的零件多个面的切换功能并未进行描述，也未提到一次性对被加工零件多个面进行切换的技术。
综上所述，现今机床中的进给装置主要存在以下问题：
第一、进给装置反应缓慢，定位不准确，精度低。
第二、结构复杂，维护成本高。
第三、功能单一，只能完成对单一面的定位，不能切换到被加工零件的其他面。
由于上述问题的存在，本发明人对现今的进给系统进行研究和改进，以便能制作出具有反应快、精度高、结构简单、维护方便、功能全面、一次性完成三个法兰面之间切换的用于高速数控钻床的高速进给系统。
发明内容
为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：在床身底座上设置X轴滑轨、X轴伺服电机；在X轴滑轨上设置滑鞍，所述滑鞍其通过X轴丝杠与X轴伺服电机相连；在滑鞍上设置滑板、Z轴伺服电机和与X轴滑轨垂直的Z轴滑轨，所述Z轴伺服电机通过Z轴丝杠与滑板相连；在滑板上设置四位转动工作台。从而完成本发明。
本发明的目的在于提供以下方面：
（1）用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：该进给装置包括:
床身底座，在其上设置X轴滑轨3，
X轴滑轨，沿着床身底座的横向方向设置，
X轴伺服电机，其设置于床身底座上方的左侧，所述X轴伺服电机与X轴丝杠通过联轴器相连，
滑鞍4，其设置于X轴滑轨上，其上安装有丝杠母，
X轴丝杠，其通过丝杠母与滑鞍相连，
Z轴滑轨6，其设置于滑鞍上，其与X轴滑轨垂直，
Z轴伺服电机，其设置于滑鞍的上方的前侧，其与Z轴丝杠通过联轴器相连，
滑板，其设置于Z轴滑轨上，其上安装有丝杠母，
Z轴丝杠，其通过丝杠母与滑板相连，
四位转动工作台，其设置于滑板上，
其中，该进给系统与带有主轴的高速数控钻床配合使用。
（2）如上述（1）所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：所述X轴丝杠和Z轴丝杠为滚珠丝杠。
（3）如上述（1）所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：所述X轴滑轨和Z轴滑轨为线性滑轨。
（4）如上述（3）所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：所述的X轴滑轨和Z轴滑轨为密封式。
（5）如上述（1）所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：在四位转动工作台上设置工件夹持装置。
（6）如上述（1）所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：滑鞍的行程为500mm。
（7）如上述（1）所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：滑板的行程为400mm。
（8）如上述（1）、（6）、（7）所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：滑鞍和滑板的移动速度设为10mm/min。
（9）如上述（1）所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：所述X轴丝杠，其一端与联轴器2f相连，其另一端埋设于设有轴承2b的X轴丝杠轴承座2d内部；
所述Z轴丝杠，其一端与联轴器5c相连，其另一端埋设于设有轴承5b的Z轴丝杠轴承座内部。
（10）如上述（1）所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：
X轴伺服电机与床身底座之间设置X轴伺服电机座2e。
根据本发明提供的用于高速数控钻床的高速进给系统，其具有反应快、精度高、结构简单、维护方便等特点，同时该进给系统可以一次性完成各种阀体三个法兰面之间快速切换。
附图说明
图1示出根据本发明一种优选实施方式的用于高速数控钻床的高速进给系统的结构示意图；
图2示出根据本发明一种优选实施方式的用于高速数控钻床的高速进给系统与主轴系统结合剖面图；
图3示出根据本发明一种优选实施方式的用于高速数控钻床的高速进给系统的与主轴系统结合结构示意图；
图4示出根据本发明一种优选实施方式的用于高速数控钻床的高速进给系统的与主轴系统结合结构示意视图；
图5示出根据本发明一种优选实施方式的用于高速数控钻床的高速进给系统的俯视图。
附图标号说明：
1-床身底座
2-X轴伺服电机
2a-X轴丝杠
2b-轴承
2c-丝杠母
2d-X轴丝杠轴承座
2e-X轴伺服电机座
2f-联轴器
3-X轴滑轨
4-滑鞍
5-Z轴伺服电机
5a-Z轴丝杠
5b-轴承
5c-联轴器
5d-丝杠母
6-Z轴滑轨
7-滑板
8-四位转动工作台
8a-工件夹持装置
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在根据本发明的一个优选实施方式中，如图1-5中所示，提供一种用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：该进给装置包括:
床身底座1，在其上设置X轴滑轨3，
X轴滑轨3，沿着车床床身底座的横向方向设置，
X轴伺服电机2，其设置于床身底座上方的左侧。所述X轴伺服电机用联轴器与X轴丝杠连在一起
滑鞍4，其设置于X轴滑轨上，其上安装丝杠母，
Z轴滑轨6，其设置于滑鞍上，其与X轴滑轨垂直，
Z轴伺服电机5，其设置于滑鞍上方的前侧，用联轴器与Z轴丝杠连在一起，
滑板7，其设置于Z轴滑轨上，其上安装丝杠母，
四位转动工作台8，其设置于滑板上，
其中，该进给系统与带有主轴的高速数控钻床配合使用。
其中，所述沿着床身底座的横向方向设置为如图5中的X轴方向。
在一个优选实施方式中，如图1-2中所示，X轴伺服电机通过X轴丝杠控制滑鞍进行沿X轴的直线运动，Z轴伺服电机通过Z轴丝杠控制滑板进行沿Z轴的直线运动。为了更好的对X轴伺服电机进行防护，在X轴伺服电机与床身底座之间设置X轴伺服电机座2e。
其中所述X轴、Z轴为如图5中所示的X轴和Z轴方向。
被加工法兰面的左右位置由X轴控制，钻头钻孔的深度由Z轴控制（被加工法兰面的前后位置），
所述X轴伺服电机、Z轴伺服电机均无特殊限制，可以使用常规的伺服电机。
在一个优选实施方式中，如图1-2中所示，通过滑鞍和滑板的运动，可以将被加工的法兰送至到期望的被加工处。
在进一步优选的实施方式中，滑鞍和滑板的移动速度均设为10mm/min。滑鞍的移动速度为X轴伺服电机带动滑鞍运动的速度；滑板的移动速度为Z轴伺服电机带动滑板的运动速度。
在进一步优选的实施方式中，滑鞍的行程为500mm；滑板的行程为400mm，通过滑鞍和滑板可以使得该进给系统精确度提高。
在一个优选实施方式中，X轴丝杠/Z轴丝杠可以将X轴伺服电机/Z轴伺服电机产生的沿周向方向的力转换成沿轴向方向运动的力，进而可以带动滑鞍/滑板进行直线运动。
其中，所述X轴丝杠，其一端与联轴器2f相连，其另一端埋设于设有轴承2b的X轴丝杠轴承座2d内部；
所述Z轴丝杠，其一端与联轴器5c相连，其另一端埋设于设有轴承5b的Z轴丝杠轴承座内部。
在这里，所述的X轴丝杠和Z轴丝杠均无特殊限制，X轴丝杠和Z轴丝杠使用滚珠丝杠，滚珠丝杠的摩擦阻力小，可以使得该进给系统的反应速度增加。
在一个优选实施方式中，如图1-2中所示，所述X轴滑轨用于支撑滑鞍并为滑鞍提供运动轨道；所述Z轴滑轨用于支撑滑板并为滑板提供轨道。X轴滑轨和Z轴滑轨降低了滑鞍和滑板的摩擦系数，使得该进给系统的反应速度提高。
在进一步优选的实施方式中，所述X轴滑轨和Z轴滑轨为线性滑轨，所述线性滑轨用于直线往复运动场合，其拥有比直线轴承更高的额定负载，同时可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。
在一个优选实施方式中，如图1-2中所示，所述的X轴滑轨和Z轴滑轨为密封式，采用密封式结构，可以防止该进给系统进入灰尘，同时密封式结构可以降低该进给系统的噪音，防止该进给系统在使用过程中产生噪音污染，最重要的是密封式结构可以防止加工过程产生的铁屑及冷却水进入到X轴丝杠/Z轴丝杠、X轴滑轨/Z轴滑轨中。
在一个优选的实施方式中，如图1-2中所示，所述四位转动工作台用于安放被加工的法兰零件，所述四位转动工作台可以带动被加工的法兰进行旋转，进而可以使得被加工法兰的三个法兰面依次对准钻床的主轴，进行加工。
其中，四位转动工作台每次旋转90度锁死，钻孔钻完一组法兰盘孔后再转动90度锁死，再钻另一个法兰盘直到三个法兰盘的钻完。
所述四位转动工作台无特别限制，为常规的转动工作台。
在进一步优选的实施方式中，在四位转动工作台上方设置工件夹持装置，用于夹持被加工的法兰零件。
根据本发明提供的用于高速数控钻床的高速进给系统，其具有反应快、精度高、结构简单、维护方便等特点，同时该进给系统可以一次性完成各种阀体三个法兰面之间快速切换。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：该进给装置包括:
床身底座（1），在其上设置X轴滑轨（3），
X轴滑轨，沿着床身底座的横向方向设置，
X轴伺服电机（2），其设置于床身底座上方的左侧，所述X轴伺服电机与X轴丝杠的通过联轴器（2f）相连，
滑鞍（4），其设置于X轴滑轨上，其与X轴丝杠（2a）的丝杠母（2c）相连，
Z轴滑轨（6），其设置于滑鞍上，其与X轴滑轨垂直，
Z轴伺服电机（5），其设置于滑鞍上方的前侧，其与Z轴丝杠（5a）通过联轴器（5c）相连，
滑板（7），其设置于Z轴滑轨上，其与Z轴丝杠的丝杠母（5d）相连，
四位转动工作台（8），其设置于滑板上，
其中，该进给系统与带有主轴的高速数控钻床配合使用。
2.如权利要求1所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：所述X轴丝杠和Z轴丝杠为滚珠丝杠。
3.如权利要求1所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：所述X轴滑轨和Z轴滑轨为线性滑轨。
4.如权利要求3所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：所述的X轴滑轨和Z轴滑轨为密封式。
5.如权利要求1所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：在四位转动工作台上方设置工件夹持装置（8a）。
6.如权利要求1所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：滑鞍的行程为500mm。
7.如权利要求1所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：滑板的行程为400mm。
8.如权利要求1、6、7所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：滑鞍和滑板的移动速度设为10mm/min。
9.如权利要求1所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：所述X轴丝杠，其一端与联轴器（2f）相连，其另一端埋设于设有轴承（2b）的X轴丝杠轴承座（2d）内部；
所述Z轴丝杠，其一端与联轴器（5c）相连，其另一端埋设于设有轴承（5b）的Z轴丝杠轴承座内部。
10.如权利要求1所述的用于高速数控钻床的高速进给系统，其特征在于：
X轴伺服电机与床身底座之间设置X轴伺服电机座（2e）。
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