專利名稱：數(shù)控鉆床主軸進給和主軸箱升降的機械傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及金屬加工機床領(lǐng)域，尤其是數(shù)控鉆床主軸進給變檔和主軸箱升降的聯(lián)動機械裝置。二、背景技術(shù):隨著國家工業(yè)現(xiàn)代化的不斷深入，數(shù)控機床是機床行業(yè)的發(fā)展方向，鉆孔類機床是機械加工機床的主要種類之一，傳統(tǒng)立式鉆孔類機床在加工時的進給方式采用的是由主軸上、下移動來完成加工進給和退出，其結(jié)構(gòu)是采用獨立式主軸，主軸用軸承安裝在主軸套內(nèi)成為一聯(lián)合體，聯(lián)合體垂直安裝在主軸箱的導(dǎo)向套內(nèi)，把主軸套外園的一方向加工成齒條，水平齒輪軸與聯(lián)合體相互垂直安裝，其齒輪和主軸套齒條相嚙合，機床加工時由水平軸齒輪帶動齒條驅(qū)動主軸套聯(lián)合體在導(dǎo)向套內(nèi)上下移動來完成加工進給或退出。進給速度的變化則有一套復(fù)雜的進給變速機構(gòu)，一般由4一5根軸和十余個齒輪組成，采用手動旋轉(zhuǎn)手柄，由撥叉移動滑動齒輪變換檔位，實現(xiàn)6— 9種不同進給速度。另外，由于被加工件高、低不同，必要時須將主軸箱向上或向下移動，調(diào)整主軸下端面與工作臺的距離，主軸箱的升降是用另外一套手動蝸桿、蝸輪機構(gòu)來完成，箱體上下移動和主軸上下移動其方向是相同的，統(tǒng)稱為鉆床Z向座標移動。在鉆孔類機床進行數(shù)控化改造升級時，必須將主軸箱的Z向進給變速由原來的機械有級換檔變成數(shù)控?zé)o級變速，實現(xiàn)程序控制。為了和社會廣泛存在的傳統(tǒng)鉆孔機床保持一定的通用性，在保持主軸變速機構(gòu)和主軸進給結(jié)構(gòu)不變的前提下，把原來的機械有級換檔進給機構(gòu)和箱體手動升降機構(gòu)統(tǒng)一起來，由伺服電機驅(qū)動，實現(xiàn)數(shù)控程序控制，是鉆孔機床數(shù)控改造的技術(shù)難點之一。三、發(fā)明內(nèi)容
本實用新型為傳統(tǒng)鉆床主軸箱Z向移動實現(xiàn)數(shù)控改造的附加裝置，所要解決的技術(shù)問題是；用一種簡易機械傳動裝置代替鉆孔機床原來的主軸進給6— 9級機械變檔機構(gòu)和手搖主軸箱體升降機構(gòu)，把兩者統(tǒng)一起來由伺服電機驅(qū)動，實現(xiàn)主軸箱Z向座標移動由數(shù)控程序控制。本實用新型所涉及的范圍不包括鉆床原有的主軸轉(zhuǎn)速變速系統(tǒng)，不包括原有鉆床的主軸進給方式和其結(jié)構(gòu)，也不涉及機床其它座標的數(shù)控改造方案；本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括鉆床主軸箱、蝸桿、蝸輪、兩對傳動齒輪和軸、電磁離合器、同步輪、帶、和絲桿，其特征在于:伺服電機呈立式垂直安裝在主軸箱體右蓋外側(cè)上部，用兩對傳動齒輪和軸組成兩級減速機構(gòu)，安裝在主軸箱體內(nèi)，末級傳動齒輪安裝在鉆床主軸箱的主軸進給機構(gòu)的蝸桿上，使伺服電機和傳動齒輪與主軸進給機構(gòu)聯(lián)成一條傳動鏈，通過蝸輪帶動主軸，實現(xiàn)加工時主軸進給和退回?zé)o級變速；蝸桿軸下端伸出箱體外，將常開式電磁離合器、同步帶輪組、安裝在箱體底部外側(cè)，蝸桿軸下端插入電磁離合器芯孔，兩者固定連接、電磁離合器殼套裝在同步輪A內(nèi)，兩者固定連接，斷電時電磁離合器呈分離狀態(tài)，蝸桿可以獨立轉(zhuǎn)動，通電后電磁離合器呈接合狀態(tài)，蝸桿和同步輪A同步轉(zhuǎn)動；箱體的升降絲桿為普通絲桿，安裝于立柱兩導(dǎo)軌中間，兩端由固定座固定，絲桿本身不能轉(zhuǎn)動，絲桿螺母通過軸承安裝在螺母座內(nèi)，螺母相對于螺母座可以獨立轉(zhuǎn)動，螺母座固定在箱體后壁外側(cè)，同步輪B套裝在絲桿螺母外，兩者固定連接，上述同步輪A和同步輪B用輪帶聯(lián)接傳動。對比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型技術(shù)方案的有益效果為:1、安裝本實用新型后，鉆孔機床加工時Z向進給，由原來機械變檔、有級進給、升級為程序控制無級變速進給，機床在對不同金屬材料，加工不同直徑孔的時候，可以自動選擇合理進給速度。2、原有機床的進給變速系統(tǒng)，用手轉(zhuǎn)動手柄操作變檔，經(jīng)過幾根傳動軸、十多個齒輪掛檔轉(zhuǎn)換，才能達到6— 9檔進給速度，本實用新型傳動鏈簡單，方便伺服電機安裝，簡化了箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過降速傳動加大了電機扭矩輸入，提高了電機效率。3、原有機床的主軸加工進給變速和箱體上下移動是兩個分開的系統(tǒng)，分別由手動機械變速和手搖升降，操作復(fù)雜、效率低。本傳動機構(gòu)取代了原來的兩種傳動機構(gòu)，取消了手動操作，統(tǒng)一由數(shù)控程序控制，實現(xiàn)了自動化，優(yōu)化了機床性能。四
圖1、機械傳動裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、機械傳動裝置在整機上位置示意圖。圖中:主軸箱體1，蝸輪2，蝸桿3，右側(cè)蓋4，伺服電機5，傳動齒輪6、7，齒輪軸8，傳動齒輪9，電磁離合器10，同步輪All，同步帶12，螺母座13，同步輪B14，螺母15，升降絲桿16，絲桿固定座17、18。五具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型的具體實施方式
。本實用新型裝置是在保留鉆孔機床原主軸箱內(nèi)主變速系統(tǒng)和主軸進給結(jié)構(gòu)(圖示略)不變前提下，其結(jié)構(gòu)如圖1所示:由主軸箱體I和箱體右側(cè)蓋4組成封閉腔體，蝸輪2、蝸桿3和傳動齒輪6、7、9以及齒輪軸8安裝在腔體內(nèi)，伺服電機5垂直安裝在箱體右側(cè)蓋4外側(cè)上端，其中齒輪6直接安裝在電機軸上，齒輪7安裝在齒輪軸8上，齒輪9安裝在蝸桿3上,蝸桿3下端伸出到主軸箱體I外。鉆孔加工時主軸進給或退出:伺服電機5由程序設(shè)定轉(zhuǎn)速，齒輪6將轉(zhuǎn)動傳給齒輪7、再由齒輪8傳給齒輪9帶動蝸桿3轉(zhuǎn)動，蝸桿3將傳動分成兩路，一路是解決鉆孔機床加工時主軸的進給或退出問題，蝸桿3帶動蝸輪2轉(zhuǎn)動，與鉆孔機床原有主軸進給機構(gòu)相御接，蝸輪2通過爪式離合裝置帶動水平齒輪軸轉(zhuǎn)動，水平軸齒輪再傳動給主軸套齒條、帶動主軸和主軸套聯(lián)合體上下移動，完成加工時主軸的進給或退出，這一路傳動系統(tǒng)屬于鉆孔機床主軸箱原有結(jié)構(gòu)，不屬于本實用新型范圍。另一條傳動路線是解決主軸箱體I的上、下移動問題；如圖1所示，蝸桿3下端伸出箱體外，電磁離合器10、同步輪All、安裝在箱體底部外側(cè)，蝸桿3下端插入電磁離合器10的芯孔并固定連接、電磁離合器10的外殼套裝在同步輪All內(nèi)并固定連接。當(dāng)電磁離合器10未通電時,離合器芯與殼體呈分離狀態(tài),可以各自獨立轉(zhuǎn)動；離合器10通電后,離合器芯與殼體的摩擦片成結(jié)合狀態(tài)，兩者成為一體，同步轉(zhuǎn)動。如圖1所示方案中，主軸箱體I的升降絲桿16為普通絲桿，安裝于立柱兩導(dǎo)軌中間，兩端由固定座17和固定座18固定，絲桿本身不能轉(zhuǎn)動，絲桿螺母15通過軸承安裝在螺母座13內(nèi)，螺母15相對于螺母座13可以獨立轉(zhuǎn)動，螺母座13固定在箱體后壁外側(cè)，同步輪B套裝在絲桿螺母15上、相 互固定連接，同步轉(zhuǎn)動，同步輪All和同步輪B14以輪帶聯(lián)接傳動。箱體的上升下降:當(dāng)離合器10通電后，電磁離合器芯與殼呈結(jié)合狀態(tài)，蝸桿3轉(zhuǎn)動時帶動同步輪(A)Il同步轉(zhuǎn)動，同步輪(A)Il通過輪帶帶動同步輪(B)14和絲桿螺母15在絲桿16上轉(zhuǎn)動，因絲桿固定在立柱上是不轉(zhuǎn)動的,螺母轉(zhuǎn)動則帶動箱體和傳動機構(gòu)一起在立柱導(dǎo)軌上向上移動，當(dāng)電機反向時`則一起向下移動。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控鉆床主軸進給和主軸箱升降的機械傳動裝置，包括鉆床主軸箱、蝸桿、蝸輪、兩對傳動齒輪和軸、電磁離合器、同步輪、帶、和絲桿，其特征在于:伺服電機呈立式垂直安裝在主軸箱體右蓋外側(cè)上部，用兩對傳動齒輪和軸組成兩級減速機構(gòu)，安裝在主軸箱體內(nèi)，末級傳動齒輪安裝在鉆床主軸箱的主軸進給機構(gòu)的蝸桿上，使伺服電機和傳動齒輪與主軸進給機構(gòu)聯(lián)成一條傳動鏈，通過蝸輪帶動主軸，實現(xiàn)加工時主軸進給和退回?zé)o級變速；蝸桿軸下端伸出箱體外，將常開式電磁離合器、同步帶輪組、安裝在箱體底部外側(cè)，蝸桿軸下端插入電磁離合器芯孔，兩者固定連接、電磁離合器殼套裝在同步輪A內(nèi)，兩者固定連接，斷電時電磁離合器呈分離狀態(tài)，蝸桿可以獨立轉(zhuǎn)動，通電后電磁離合器呈接合狀態(tài)，蝸桿和同步輪A同步轉(zhuǎn)動；箱體的升降絲桿為普通絲桿，安裝于立柱兩導(dǎo)軌中間，兩端由固定座固定，絲桿本身不能轉(zhuǎn)動，絲桿螺母通過軸承安裝在螺母座內(nèi)，螺母相對于螺母座可以獨立轉(zhuǎn)動，螺母座固定在箱體后壁外側(cè)，同步輪B套裝在絲桿螺母外，兩者固定連接，上述同步輪A和同步輪B用輪 帶聯(lián)接傳動。
專利摘要本實用新型公開了一種數(shù)控鉆床主軸進給和主軸箱升降的機械傳動裝置，它解決了現(xiàn)有技術(shù)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作效率低等問題，其特征在于兩者統(tǒng)一由伺服電機驅(qū)動，伺服電機安裝在箱體右側(cè)蓋外側(cè)，用兩對傳動齒輪及齒輪軸組成兩級減速機構(gòu)，安裝在主軸箱腔體內(nèi)，傳動裝置末級齒輪安裝在原來主軸進給機構(gòu)的蝸桿上。蝸桿軸下端伸出箱體外，將常開式電磁離合器、同步帶輪組、安裝在箱體底部外側(cè)，蝸桿軸下端插入電磁離合器芯孔內(nèi)固定連接；電磁離合器殼套在同步輪A內(nèi)固定連接，箱體的升降絲桿安裝于立柱兩導(dǎo)軌中間，絲桿螺母通過軸承安裝在螺母座內(nèi)，同步輪B套裝在絲桿螺母上固定連接，通過輪帶與同步輪A聯(lián)接傳動，形成笫二條傳動鏈，解決主軸箱升降問題。
文檔編號B23B47/20GK203124793SQ20132003504
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者袁正武 申請人:湖北新三友數(shù)控機床有限公司