用于六方轴钻孔加工的数控钻床

摘要

本发明公开了一种用于六方轴钻孔加工的数控钻床，包括底座、立柱、数控滑台、气动夹具、多轴箱和驱动电机，所述多轴箱内设置有两排对称设置的主轴，该主轴由驱动电机驱动同向同步转动，在多轴箱与气动夹具之间设有活动钻模板，该活动钻模板水平设置，并通过导向柱与多轴箱连接；所述气动夹具包括底板，该底板上安装有至少一个定位单元，每个定位单元包括两块并列设置的V形块，两V形块之间设有拉杆，所述拉杆上端安装有压板，下端可滑动地穿过底板，并连接有气缸。本发明能够适应六方轴的钻孔加工要求，加工效率高，定位准确可靠，加工误差小，其同样适用于六方管、圆管或其他圆柱形轴类零件的钻孔加工。

说明书

技术领域

本发明属于机床技术领域，涉及一种用于轴类零件钻孔的机床，尤其是一 种用于六方轴钻孔加工的数控钻床。

背景技术

六方轴是指截面呈正六边形的轴类零件，广泛应用于机械传动部件中，为 适应装配需要，需要在其表面进行钻孔加工，由于目前尚无专门针对六方轴钻 孔的专用机床，采用传统钻床加工时，效率低下，不能适应批量加工需要，而 现有的多孔钻，虽然能够同时加工多个孔，但难以满足六方轴的定位要求，加 工误差较大，造成产品合格率较低。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种用于六方轴钻孔加工的数控钻床， 能够满足六方轴钻孔加工要求，并且加工效率高，定位可靠。

其技术方案如下：

一种用于六方轴钻孔加工的数控钻床，包括底座、固设在所述底座上的立 柱、可滑动地安装在该底座上的数控滑台、与所述数控滑台固定的气动夹具、 安装在气动夹具上方并与立柱连接的多轴箱，以及安装在该多轴箱上端的驱动 电机，所述多轴箱内设置有两排对称设置的主轴，该主轴由驱动电机驱动同向 同步转动，在多轴箱与气动夹具之间设有活动钻模板，该活动钻模板水平设置， 并通过导向柱与多轴箱连接；

所述气动夹具包括底板，该底板上安装有至少一个定位单元，每个定位单 元包括两块并列设置的V形块，两V形块之间设有拉杆，所述拉杆上端安装有 压板，下端可滑动地穿过底板，并连接有气缸。

采用以上结构，通过多轴箱实现多根主轴的同向同步转动，能够同时加工 多根六方轴上的多个孔，加工效率高，利用活动钻模板对钻头进行导向，保证 了定位及钻孔精度，气动夹具采用V形块对六方轴进行定位，V形块能够与六 方轴外表面紧密贴合，进一步提高定位精度，压板由气缸带动，能够同时对两 侧V形块上的六方轴进行夹紧定位，操作方便。

作为优选，所述驱动电机的输出端设有电机齿轮，该电机齿轮位于多轴箱 内，并啮合有2个双联齿轮和2个三联齿轮，每个双联齿轮均啮合有2个主轴齿轮， 所述三联齿轮上直接啮合有2个主轴齿轮，并通过中间齿轮与二级传动齿轮啮 合，该二级传动齿轮上啮合有2个主轴齿轮，每个主轴齿轮分别固套在对应的主 轴上。该结构能够确保多根主轴的同向同步转动，保证钻孔加工的一致性。

作为优选，所述底板上设有端面定位机构，该端面定位机构包括设置在定 位单元一侧的挡板和水平地设置在挡板上的调节螺钉，所述调节螺钉与V形块正 对。采用以上结构，端面定位机构进一步保证了气动夹具的夹紧定位效果，当 工件待加工孔轴向位置发生变化时，调节螺钉能够使工件沿轴向移动，以满足 加工要求。

作为优选，所述活动钻模板包括主模板和副模板，所述主模板上对称地设 有两个条形孔，所述副模板为两块，安装在主模板下表面上，且分别与两条形 孔对应，该副模板沿长度方向分布有钻头导向孔。采用该结构的活动钻模板， 其结构简单，方便制造和装配，并为钻头提供导向，减小加工误差。

作为优选，所述主模板整体为矩形结构，其四个棱角位置向外凸出，并分 别设有导向柱安装座，与该导向柱安装座相对的主模板底面上设有定位销，相 应地，在气动夹具的底板两侧设有定位板，所述定位板上设有定位孔，该定位 孔与定位销相适配，钻孔时，定位销嵌入定位孔内。通过气动夹具上的定位孔 和活动钻模板上的定位销配合，能够对安装在气动夹具上工件的多个待加工孔 同时定位，保证钻孔效率。

作为优选，所述立柱两侧分别设有冷却系统和电气系统，形成模块化设计， 方便维修。

作为优选，所述数控滑台外侧设有防护罩，以防止切削液飞溅。

有益效果：

本发明的用于六方轴钻孔加工的数控钻床能够适应六方轴的钻孔加工要 求，加工效率高，定位准确可靠，加工误差小，其同样适用于六方管、圆管或 其他圆柱形轴类零件的钻孔加工。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明中多轴箱的结构示意图；

图5为本发明中气动夹具的结构示意图；

图6为图5的右视图；

图7为气动夹具在加工长轴工件时的使用状态参考图；

图8为气动夹具在加工短轴工件时的使用状态参考图；

图9为本发明中活动钻模板的结构示意图；

图10为图9的俯视图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1至图3所示的一种用于六方轴钻孔加工的数控钻床，包括底座1、立 柱2、数控滑台3、气动夹具4、多轴箱5、驱动电机6和活动钻模板7等部件， 其中立柱2固设在所述底座1上，数控滑台3安装在该底座1上，并水平地设 置在立柱2一侧，该数控滑台3采用步进电机、滚珠丝杠副驱动、滚珠直线导 轨副支承方式，气动夹具4固定在数控滑台3上，多轴箱5安装在气动夹具4 上方并与立柱2连接，驱动电机6安装在多轴箱5上端，活动钻模板7水平低 地设置在多轴箱5与气动夹具4之间，并通过4根导向柱7a与多轴箱5连接。

在底座1上方，数控滑台3、多轴箱5外侧设有防护罩10，防止切削液飞 溅，如图3所示，机床的冷却系统8和电气系统9分别集成地设置在立柱2的 左右两侧。

结合图4可以看出，所述多轴箱5内对称设置有两排共12根主轴51，主轴 51下端穿出多轴箱5用于安装钻头51a，立柱2为中空结构，内部设有主轴平 衡装置(图中未示出)。

12根主轴51由电机齿轮61驱动同向同步转动，该电机齿轮61固套在驱动 电机6的输出端上，位于多轴箱5内，并啮合有2个双联齿轮53和2个三联齿 轮54，每个双联齿轮53均啮合有2个主轴齿轮55，所述三联齿轮54上直接啮 合有2个主轴齿轮55，并通过中间齿轮56与二级传动齿轮57啮合，该二级传 动齿轮57上啮合有2个主轴齿轮55，每个主轴齿轮55分别固套在对应的主轴 51上；

图5及图6示出了气动夹具4的具体结构，该气动夹具4包括底板41，底 板41上安装有6个定位单元，并按3行，2列矩形阵列分布，每个定位单元包 括两块并列设置的V形块42，两V形块42之间设有拉杆43，所述拉杆43上 端安装有压板44，下端可滑动地穿过底板41，并连接有气缸45。

V形块42通过螺栓固定在底板41上，中部设有槽口42a，该槽口42a上大 下小，两侧侧壁与待加工六方轴外表面贴合，为适应不同型号六方轴的加工需 要，V形块42设计有不同尺寸，加工时换上相应尺寸的V形块42即可。

如图7所示，在底板41上设有端面定位机构，该端面定位机构包括设置在 定位单元一侧的挡板46和水平地设置在挡板46上的调节螺钉47，所述调节螺 钉47为6根，与V形块42一一对应，工件安装后，调节螺钉47与工件端部正 对并抵紧，底板41两侧设有定位板48，所述定位板48上设有多个定位孔48a。

加工长轴工件时，将长轴一端安装在一侧定位单元V形块42的开槽42a内， 并与调节螺钉47顶紧，另一端相对的另一定位单元V形块42的开槽42a内， 能够同时安装6根长轴工件，拉杆43和压板44设于两列定位单元之间，并位 于两相对定位单元的中心连线上，启动气缸45，带动拉杆43向下运动，压板 44将工件压紧，完成夹紧定位。

参照图8，加工短轴工件时，与定位单元相应设置两列端面定位机构，设 12根调节螺钉47，与V形块42一一对应，拉杆43和压板44设于每个定位单 元的两V形块42之间，每个V形块42各安装一个短轴工件，每个定位单元能 够夹紧定位42根短轴工件，以满足12根短轴工件同时夹紧定位的加工要求， 当工件定位尺寸发生变化时，可以通过更换V形块42来满足加工要求。该气动 夹具4同样能够用于六方管、圆管或其他圆柱形轴类零件的夹紧定位。

如图9和图10所示，活动钻模板7包括主模板71和副模板72，所述主模 板71大致呈矩形，左右对称，该主模板71上对称地设有两个条形孔73，所述 副模板72为两块，通过螺栓安装在主模板71下表面对应两条形孔73位置，每 块副模板72沿长度方向分布有6个钻头导向孔74，该钻头导向孔74上下贯通， 并与条形孔73正对，其下端穿出副模板72向下延伸，形成导引部74a

所述主模板71的4个棱角位置向外凸出，并分别设有导向柱安装座75，导 向柱7a一端安装在导向柱安装座75中，该导向柱安装座75下端竖直向下延伸， 并穿过主模板71形成定位销76，所述定位销76下端低于导引部74a的端面位 置，该定位销76与气动夹具4中定位板48上的定位孔48a相适配，机床工作 时，定位销76嵌入该定位孔48a中，完成对活动钻模板7的整体定位，钻头导 向孔74为钻头51a提供导向定位，保证加工精度，当工件钻孔直径变化时，通 过更换钻头51a和活动钻模板7上的副模板72来满足加工要求。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通 技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以 做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。