三轴数控对头镗及加工工艺

技术领域

本发明涉及机床设备技术领域，具体为三轴数控对头镗及加工工艺。

背景技术

镗床主要是用镗刀对工件已有的预制孔进行镗削的机床，通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动，它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工。

三轴数控对头镗是一种通过数控编程控制且具有相对设置的两组镗刀的镗床，一般用于对同一个孔的装夹后的粗镗、精镗一次完成，现有的三轴数控对头镗一般前侧不设置防护装置，仅要求作业人员穿戴护目镜来做防护，实际工作中切削下来的铁屑温度非常高，经常发生铁屑飞溅烫伤问题，另，在加工细长孔时，由于孔直径的限制，镗刀的刀杆必须比孔尺寸要小，加工时刀杆很容易发生震颤，导致加工表面粗糙，尺寸精度不高。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了三轴数控对头镗及加工工艺，解决了传统的三轴数控对头镗无防护以及加工细长孔时表面粗糙、尺寸精度不高的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：三轴数控对头镗，包括床身；通过折臂组件转动连接在所述床身前壁的控制箱；两组立柱，两组所述立柱呈左右分布固定连接在床身上壁，两组所述立柱上端共同连接有顶梁；分别滑动连接在两种所述立柱前壁的主轴箱，两组所述立柱前壁均设置有垂直导轨，两组所述主轴箱均通过垂直导轨与两组立柱滑动连接；设置在两组主轴箱内侧壁的镗轴，两组所述镗轴内侧壁且相对的一端均固定连接有镗刀，两组所述镗刀相对的一端均设置有连接头以及用于防止切削时震动的防震组件；固定连接在床身上壁且位于两组立柱之间的纵向导轨，所述纵向导轨上壁滑动连接有下滑座，所述下滑座上壁固定连接有工作台；固定连接在两组所述立柱及顶梁外壁用于防止铁屑飞溅的防护罩，所述防护罩侧壁设置有供主轴箱上下活动的侧挡组件，所述防护罩前壁设置有前挡组件以及用于前挡组件升降的驱动组件，所述前挡组件与防护罩之间还设置有用于限制前挡组件上下行程的限位组件；

所述主轴箱与立柱之间、镗轴与主轴箱之间、下滑座与床身之间均设置有进给机构。

优选的，所述折臂组件包括转动座、第一折臂、第二折臂，所述转动座固定连接在床身前壁且靠近右侧壁位置，所述第一折臂转动连接在转动座前壁，所述第二折臂转动连接在所述第一折臂远离转动座的一端，所述第二折臂远离第一折臂的一端与控制箱固定连接。

优选的，所述防震组件包括防震杆以及两组转动杆，两组所述转动杆分别固定连接在两组连接头远离镗刀的一端外壁，所述防震杆转动连接在两组转动杆相对的一端之间。

优选的，所述侧挡组件包括两组第三挡板和第一滑轨，所述防护罩侧壁且位于主轴箱上下活动区域设置有让位开口，两种所述第一滑轨均固定连接在防护罩内侧壁且分别位于让位开口两侧，两组所述第一滑轨相对的一侧均设置有第一滑槽，两组所述第三挡板均滑动连接在两组第一滑槽内侧，两组所述第三挡板其中一组上下两端分别与让位开口内侧上壁及主轴箱上壁固定连接，两组所述第三挡板中另一组上下两端分别主轴箱下壁以及让位开口内侧下壁固定连接。

优选的，所述前挡组件包括多组第一挡板、第二挡板、两组第二滑轨，所述防护罩前壁设置有用于产品进出的产品装夹窗口，两组所述第二滑轨均固定连接在防护罩内侧前壁且分别位于产品装夹窗口两侧，两组所述第二滑轨相对的一侧均设置有第二滑槽，多组所述第一挡板及第二挡板均滑动连接在第二滑槽内侧，多组所述第一挡板、第二挡板两侧均设置有滑动轴，多组所述滑动轴远离第一挡板、第二挡板一端外壁分别与两组第二滑槽滑动连接，多组所述第一挡板及第二挡板均通过滑动轴与第二滑槽滑动连接，所述第二挡板内壁设置有观察窗。

优选的，多组所述第一挡板背面共同连接有两条柔性齿条，所述第二挡板的上端与多组第一挡板其中靠下的一组通过铰链转动连接。

优选的，所述驱动组件包括两组电机座、升降电机、齿轮，两组所述电机座均固定连接在防护罩内侧前壁且分别位于两组第二滑轨两侧，两组所述升降电机分别固定连接在两组电机座后壁，两组所述齿轮分别固定连接在两组升降电机伸出轴端部，两组所述齿轮分别与两组柔性齿条啮合。

优选的，所述限位组件包括第一固定座、第一限位杆、第一行程开关、第二固定座以及第二限位杆和第二行程开关，所述第一固定座、第二固定座分别固定连接在两组第二滑轨后壁且分别靠近第二挡板的下端及上端，所述第一限位杆、第二限位杆分别固定连接在第一固定座、第二固定座后壁，所述第一行程开关、第二行程开关均固定连接在第二挡板后壁且分别靠近两侧，所述第一行程开关按钮向第一限位杆，所述第二行程开关按钮朝向第二限位杆。

三轴数控对头镗的加工工艺，所述加工工艺包括如下步骤：

S1、通过控制箱将工作台移动到床身前侧，通过定位夹具将产品固定，控制工作台移入两组立柱之间并使得待加工孔位于两组镗刀之间，设定左侧镗刀用于粗镗，右侧镗刀用于精镗；

S2、进一步的，在精镗刀的连接头上安装防震组件，并将防震组件穿过待加工的孔，通过控制箱控制精镗刀做伸出动作，直到防震组件另一端与粗镗刀上的连接头对上，防震组件两端均使用防松螺丝拧紧；

S3、进一步的，通过控制箱试转镗刀，确认无干涉后，启动升降电机，升降电机转动带动齿轮，齿轮通过与柔性齿条啮合将柔性齿条向下移动，带动第一挡板、第二挡板沿着第二滑轨上的第二滑槽向下滑动，直到第一行程开关接触到第一限位杆，升降电机自动停止并锁死；

S4、进一步的，通过控制箱输入加工程序，先粗镗，留余量后精镗，通过防震组件避免加工时镗刀的震动，提升表面光洁度以及加工精度；

S5、进一步的，加工结束后，控制升降电机反转，带动齿轮将柔性齿条向上移动，带动第一挡板、第二挡板沿着第二滑轨上的第二滑槽向上滑动，直到第二行程开关接触到第二限位杆，升降电机自动停止并锁死，拆除防震组件，退回两组镗刀，控制工作台带动工件通过产品装夹窗口移除后拆除，加工结束。

（三）有益效果

本发明提供了三轴数控对头镗及加工工艺。具备以下有益效果：

1、通过设置防护罩，可以使加工过程更加安全，不会有铁屑飞出伤人的风险，防护罩侧壁设置的让位开口以及第三挡板，既能起到遮挡作用又不会影响主轴箱沿着立柱升降，防护罩前壁的第一挡板以及第二挡板，通过驱动电机以及柔性齿条驱动进行上升或者下降，不需要人工去开关，均通过控制箱控制操作，设定的限位组件，可控制第二挡板的升降行程，到达行程后，通过第一行程开关以及第二行程开关的触发自动停止驱动电机转动，更加安全。

2、在加工小且长的孔时，通过装上防震组件，使的相对的两组镗刀形成一体，镗刀的刀片在切削时，大大减少了发生震颤的情况，提高了加工表面光洁度以及尺寸精度。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明整体结构前挡装置升起状态示意图；

图3为本发明防护罩拆除后内侧结构示意图；

图4为本发明镗刀局部结构示意图；

图5为本发明防震组件局部结构剖视图；

图6为本发明整体结构侧视图；

图7为本发明防护罩侧面局部结构剖视图；

图8为本发明第一滑轨局部结构示意图；

图9为本发明防护罩内侧结构背视图；

图10为本发明图9中A处的局部放大图；

图11为本发明图9中B处的局部放大图；

图12为本发明图9中C处的局部放大图；

图13为本发明防护罩及第二滑轨连接结构侧面局部剖视图；

图14为本发明第一固定座和第一限位杆连接结构示意图；

图15为本发明第一挡板和滑动轴连接结构局部示意图。

其中，1、床身；2、转动座；3、第一折臂；4、第二折臂；5、控制箱；6、纵向导轨；7、下滑座；8、工作台；9、立柱；10、垂直导轨；11、主轴箱；12、镗轴；13、镗刀；14、防震杆；15、顶梁；16、防护罩；17、第一挡板；18、第二挡板；19、观察窗；20、连接头；21、转动杆；22、让位开口；23、第三挡板；24、第一滑轨；25、第一滑槽；26、第二滑轨；27、电机座；28、升降电机；29、齿轮；30、柔性齿条；31、滑动轴；32、第一固定座；33、第一限位杆；34、第一行程开关；35、第二固定座；36、第二限位杆；37、第二行程开关；38、第二滑槽；39、产品装夹窗口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1到图15所示，本发明实施例提供三轴数控对头镗，包括床身1；通过折臂组件转动连接在床身1前壁的控制箱5，折臂组件包括转动座2、第一折臂3、第二折臂4，转动座2固定连接在床身1前壁且靠近右侧壁位置，第一折臂3转动连接在转动座2前壁，第二折臂4转动连接在第一折臂3远离转动座2的一端，第二折臂4远离第一折臂3的一端与控制箱5固定连接，通过折臂组件，控制箱5可以方便的前后左右移动，以供作业人员使用；两组立柱9，两组立柱9呈左右分布固定连接在床身1上壁，两组立柱9上端共同连接有顶梁15；分别滑动连接在两种立柱9前壁的主轴箱11，两组立柱9前壁均设置有垂直导轨10，两组主轴箱11均通过垂直导轨10与两组立柱9滑动连接；设置在两组主轴箱11内侧壁的镗轴12，两组镗轴12内侧壁且相对的一端均固定连接有镗刀13，两组镗刀13相对的一端均设置有连接头20以及用于防止切削时震动的防震组件；固定连接在床身1上壁且位于两组立柱9之间的纵向导轨6，纵向导轨6上壁滑动连接有下滑座7，下滑座7上壁固定连接有工作台8；固定连接在两组立柱9及顶梁15外壁用于防止铁屑飞溅的防护罩16，防护罩16侧壁设置有供主轴箱11上下活动的侧挡组件，防护罩16前壁设置有前挡组件以及用于前挡组件升降的驱动组件，前挡组件与防护罩16之间还设置有用于限制前挡组件上下行程的限位组件；主轴箱11与立柱9之间、镗轴12与主轴箱11之间、下滑座7与床身1之间均设置有进给机构，机床进给机构为市面常见技术，在次不做详细描述。

防震组件包括防震杆14以及两组转动杆21，两组转动杆21分别固定连接在两组连接头20远离镗刀13的一端外壁，防震杆14转动连接在两组转动杆21相对的一端之间，通过防震组件将两组镗刀13连接成整体，加工时大大减少了震颤发生的情况，表面光洁度高，加工精度好。

侧挡组件包括两组第三挡板23和第一滑轨24，防护罩16侧壁且位于主轴箱11上下活动区域设置有让位开口22，两种第一滑轨24均固定连接在防护罩16内侧壁且分别位于让位开口22两侧，两组第一滑轨24相对的一侧均设置有第一滑槽25，两组第三挡板23均滑动连接在两组第一滑槽25内侧，两组第三挡板23其中一组上下两端分别与让位开口22内侧上壁及主轴箱11上壁固定连接，两组第三挡板23中另一组上下两端分别主轴箱11下壁以及让位开口22内侧下壁固定连接，侧挡组件可以随着主轴箱11上下运动而始终保持遮挡状态，第三挡板23为市面常见的机床用风琴板。

前挡组件包括多组第一挡板17、第二挡板18、两组第二滑轨26，防护罩16前壁设置有用于产品进出的产品装夹窗口39，两组第二滑轨26均固定连接在防护罩16内侧前壁且分别位于产品装夹窗口39两侧，两组第二滑轨26相对的一侧均设置有第二滑槽38，多组第一挡板17及第二挡板18均滑动连接在第二滑槽38内侧，多组第一挡板17、第二挡板18两侧均设置有滑动轴31，多组滑动轴31远离第一挡板17、第二挡板18一端外壁分别与两组第二滑槽38滑动连接，多组第一挡板17及第二挡板18均通过滑动轴31与第二滑槽38滑动连接，第二挡板18内壁设置有观察窗19，前挡组件降下时，通过观察窗19可以看到加工情况。

多组第一挡板17背面共同连接有两条柔性齿条30，第二挡板18的上端与多组第一挡板17其中靠下的一组通过铰链转动连接，柔性齿条30材质为聚缩醛，具有基层具有一定的柔韧性，多组第一挡板17可以沿着柔性齿条30形成弯曲的形状。

驱动组件包括两组电机座27、升降电机28、齿轮29，两组电机座27均固定连接在防护罩16内侧前壁且分别位于两组第二滑轨26两侧，两组升降电机28分别固定连接在两组电机座27后壁，两组齿轮29分别固定连接在两组升降电机28伸出轴端部，两组齿轮29分别与两组柔性齿条30啮合，通过升降电机28带动齿轮29以及柔性齿条30，控制前挡组件的升降。

限位组件包括第一固定座32、第一限位杆33、第一行程开关34、第二固定座35以及第二限位杆36和第二行程开关37，第一固定座32、第二固定座35分别固定连接在两组第二滑轨26后壁且分别靠近第二挡板18的下端及上端，第一限位杆33、第二限位杆36分别固定连接在第一固定座32、第二固定座35后壁，第一行程开关34、第二行程开关37均固定连接在第二挡板18后壁且分别靠近两侧，第一行程开关34按钮向第一限位杆33，第二行程开关37按钮朝向第二限位杆36，通过限位组件控制前挡组件升降的行程，到达行程后升降电机28自动停止。

三轴数控对头镗的加工工艺，加工工艺包括如下步骤：

S1、通过控制箱5将工作台8移动到床身1前侧，通过定位夹具将产品固定，控制工作台8移入两组立柱9之间并使得待加工孔位于两组镗刀13之间，设定左侧镗刀13用于粗镗，右侧镗刀13用于精镗；

S2、进一步的，在精镗刀13的连接头20上安装防震组件，并将防震组件穿过待加工的孔，通过控制箱5控制精镗刀13做伸出动作，直到防震组件另一端与粗镗刀13上的连接头20对上，防震组件两端均使用防松螺丝拧紧；

S3、进一步的，通过控制箱5试转镗刀13，确认无干涉后，启动升降电机28，升降电机28转动带动齿轮29，齿轮29通过与柔性齿条30啮合将柔性齿条30向下移动，带动第一挡板17、第二挡板18沿着第二滑轨26上的第二滑槽38向下滑动，直到第一行程开关34接触到第一限位杆33，升降电机28自动停止并锁死；

S4、进一步的，通过控制箱5输入加工程序，先粗镗，留余量后精镗，通过防震组件避免加工时镗刀13的震动，提升表面光洁度以及加工精度；

S5、进一步的，加工结束后，控制升降电机28反转，带动齿轮29将柔性齿条30向上移动，带动第一挡板17、第二挡板18沿着第二滑轨26上的第二滑槽38向上滑动，直到第二行程开关37接触到第二限位杆36，升降电机28自动停止并锁死，拆除防震组件，退回两组镗刀13，控制工作台8带动工件通过产品装夹窗口39移除后拆除，加工结束。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。