一种多维数控高速钻床制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多维数控高速钻床，属于异形工件加工设备领域。本实用新型专利技术的多维数控高速钻床采用工件固定，龙门架移动的方式，多维异形工件采用支撑夹具和锁紧夹具共同固定在床身上，龙门架通过两条平铺式床腿跨立在床身上并可沿工件长度方向移动，龙门架上侧挂四个动力头，其动力头各垂直于多维异形工件的一边；其中龙门架横梁上设有两个动力头，两立柱上各设置一个动力头，横梁上的动力头处安装有辅助压料装置，立柱上的动力头上安装有动力头角度调整机构，可随短边位置改变转动角度。本实用新型专利技术不仅方便了多维异形工件的加工作业，提高了加工精度，同时为以后的管塔加工行业提高了生产效率，降低了劳动强度，相应的降低了劳动成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及异形工件加工设备领域，特别涉及一种多维数控高速钻床。
技术介绍
随着钢结构制造水平的不断发展，管塔以其更高的刚性和稳定性逐步取代角钢塔，但在管塔的实际使用中，其制造精度难以控制和成品不便运输的缺点也逐渐暴露，在此情况下，管塔生产厂家开始思索使用如图1所示的异形拼装式结构以改进其缺点，同时期望使用自动化设备以提高拼装管塔的制造精度。如图1所示的异形拼装式结构极大促进了管塔技术的发展，但由于其形状的特殊性，也对自动化设备制造行业提出了更高的要求。如图1所示的异形拼装件共有两个长边和两个短边，四边都要求制孔，两长边件夹角为θ（θ非0°、非90°），且工件前后端长边不相同，即由前后端对应长边、折边、中心线构成的形状为梯形，且梯形上、下边尺寸可随时变化，故短边所在平面可在长边构成平面中任意旋转角度。目前数控钻床主要以针对平板类加工的平面钻床和针对H型钢加工的三维钻床为主，显然不适合加工此类工件。在这种情况下，针对如图1所示的异形工件进行加工的多维数控高速钻床成为一个亟需研发的课题。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是，克服
技术介绍
的不足，提供一种结构合理，稳定性强，转速高，功能多样，针对多维异形工件进行加工的多维数控高速钻床。本技术的多维数控高速钻床采用工件固定，龙门架移动的方式，多维异形工件采用支撑夹具和锁紧夹具共同固定在床身上，龙门架通过两条平铺式床腿跨立在床身上并可沿工件长度方向移动，龙门架上侧挂四个动力头，其动力头各垂直于多维异形工件的一边，同时垂直于短边的两个动力头还可随短边位置的改变转动角度。本技术的技术方案为：一种多维数控高速钻床，包括床身1100，所述床身1100上设置有若干支撑夹具100和若干锁紧夹具200，所述支撑夹具100与锁紧夹具200间隔排列；所述床身1100上跨设有可沿床身来回移动的龙门架800，所述龙门架800上设有若干动力头，各动力头的加工面位于同一平面且分别与异形工件的各边垂直。作为优选方案，所述龙门架800包括一根横梁801以及用来支撑横梁的两根立柱802；部分动力头通过轨道与横梁801滑动连接，设置于横梁801上的动力头上设有辅助压料机构300；部分动力头通过轨道与立柱802滑动连接，设置于立柱802上的动力头与立柱802上的轨道之间设有动力头角度调整机构400；横梁801或立柱802上的轨道与动力头一一对应，各轨道与其对应的动力头垂直。作为优选方案，所述支撑夹具100包括支撑架体101，所述支撑架体101的上端呈倒“V”形，所述支撑架体101上端倒“V”形两边均设有安装面，所述安装面上可拆卸安装有若干用于支撑及吸附工件的电磁吸盘102，所述支撑架体101上端倒“V”形顶角处安装有用于确定工件中心线的支撑块103；所述锁紧夹具200包括锁紧架体201，所述锁紧架体201的上端呈倒“V”形，所述锁紧架体201上端倒“V”形两 边均设有安装面；所述锁紧架体201上端倒“V”形顶角处安装有用于确定工件中心线的支撑块209；所述锁紧架体201两边的安装面上均滑动连接有滑架207，所述锁紧架体201上设置有用于推动滑架207滑动的第一动力机构，所述第一动力机构的动力输出轴与滑架207连接；所述滑架207端部固定设置有推料爪206；所述滑架207下表面滑动连接有滑板203，所述滑架207的下表面固定设置有用于推动滑板203滑动的第二动力机构，所述第二动力机构的动力输出轴与滑板203连接；所述滑板203的端部固定设置拉紧爪205。进一步地，所述支撑架体101和锁紧架体201上端的倒“V”形与异形工件的内部夹角对应；所述第一动力机构包括动力源和通过换向器210与动力源相接的滚珠丝杠副208，所述滚珠丝杠副208连接滑架207；所述第二动力机构为液压油缸204，所述液压油缸204本体固定于滑架207的下表面，所述液压油缸204的活塞轴固定连接滑板203。作为优选方案，所述辅助压料机构包括固定设置于动力头的抱枕301上并跨立于动力头的桥架304，所述桥架304内侧壁滑动连接有执行压料动作的压料架302，所述压料架302上设有与主轴同轴的半圆开槽；所述桥架304内侧壁固定设有为压料架302移动提供动力的第三动力机构，所述第三动力机构的动力输出轴与压料架302相接。进一步地，所述桥架304的左右内侧壁各设置至少两条直线导轨305，与直线导轨305配合的滑块与压料架302固定连接；所述第三动力机构为液压油缸303，液压油缸303的活塞杆与压料架302铰接。作为优选方案，所述动力头角度调节机构400包括定位滑座404，所述定位滑座404上固定设置有第四动力机构、弧形导轨405和弧形导轨旋转圆心的锁定装置，所述第四动力机构上安装有传动齿轮401；与所述弧形导轨405配合的滑块固定连接进给滑板402，动力头固定于所述进给滑板402的上表面，所述进给滑板402的下表面固定设置有与弧形导轨405同心的半齿圈407，所述进给滑板402与弧形导轨旋转圆心的锁定装置连接；所述半齿圈407与传动齿轮401啮合。进一步地，所述弧形导轨旋转圆心的锁定装置为与弧形导轨405同心的转轴装置403或与弧形导轨405同心的其他弧形导轨；所述定位滑座404上还设有锁紧装置406；所述半齿圈407外侧设置有齿牙，内侧设有凸台；所述半齿圈407外侧的齿牙与传动齿轮401啮合；所述半齿圈407内侧的凸台与用于锁定动力头位置的锁紧装置406贴合。作为优选方案，所述床身1100两侧设有平铺式床腿1200，所述龙门架800与平铺式床腿1200滑动连接。进一步地，所述平铺式床腿1200包括直线滚动导轨1201、传动齿条1202以及为传动齿条提供传输动力的第五动力机构1203。其中，支撑夹具主要由支撑架体、电磁吸盘、支撑块等组成，支撑架体采用钢板焊接结构，其上端为倒“V”型结构，夹角对应如图1所示的异形工件的内部夹角（顶角），为θ（θ非0°、非90°），倒“V”形两面加工有安装面，其上安装有多个250mm×250mm的方形电磁吸盘，电磁吸盘可根据工件规格调整在安装面的位置。锁紧夹具主要分为锁紧架体、推料部分及拉紧部分，锁紧架体采用钢板焊接，刚性强，负责负载工件和夹持机构，支撑架上安装有直线滚动导轨，其推料部分通过滑架与直线滚动导轨相联，可沿工件短边垂直方向移动。推料部分滑架上还安装有拉紧部分，可在推料部分顶住如图1所示异形工件两短边内侧后拉紧短边。锁紧夹具部分工作时，首先推料爪和拉紧爪应距离最远，带抱闸电机或液压马达通过换向器连接滚珠丝杠副并推动两侧的滑架，可将推料爪推出，从而在内部将异形工件的短边顶紧，推料爪上还可安装感应开关，感应到顶紧短边后，发讯给控制系统，控制系统控制带抱闸电机或液压马达自动断电并抱死滚珠丝杠副，从而固定推料爪的位置，为拉紧爪提供拉紧基准。在推料爪顶住工件短边后，液压油缸启动，拉动滑板，从而拉紧拉紧爪，进而使拉紧爪夹紧工件短边，从而固定短边位置，防止在加工过程中短边颤动。支撑夹具部分与锁紧夹具部分在机床上间隔排布，具体个数根据工件长度决定，支撑夹具部分负责负载工件并固定如图1所示的异形工件两长边，锁紧夹具部分负责锁紧如图1所示的异形工件两短边，从而很好的紧固工件，确保加工过程中工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多维数控高速钻床，包括床身（1100），其特征在于：所述床身（1100）上设置有若干支撑夹具（100）和若干锁紧夹具（200），所述支撑夹具（100）与锁紧夹具（200）间隔排列；所述床身（1100）上跨设有可沿床身来回移动的龙门架（800），所述龙门架（800）上设有若干动力头，各动力头的加工面位于同一平面且各动力头分别与异形工件的各边垂直。

【技术特征摘要】
1.一种多维数控高速钻床，包括床身（1100），其特征在于：所述床身（1100）上设置有若干支撑夹具（100）和若干锁紧夹具（200），所述支撑夹具（100）与锁紧夹具（200）间隔排列；所述床身（1100）上跨设有可沿床身来回移动的龙门架（800），所述龙门架（800）上设有若干动力头，各动力头的加工面位于同一平面且各动力头分别与异形工件的各边垂直。2.如权利要求1所述多维数控高速钻床，其特征在于：所述龙门架（800）包括一根横梁（801）以及用来支撑横梁的两根立柱（802）；部分动力头通过轨道与横梁（801）滑动连接，设置于横梁（801）上的动力头上设有辅助压料机构（300）；部分动力头通过轨道与立柱（802）滑动连接，设置于立柱（802）上的动力头与立柱（802）上的轨道之间设有动力头角度调整机构（400）；横梁（801）或立柱（802）上的轨道与动力头一一对应，各轨道与其对应的动力头垂直。3.如权利要求1所述多维数控高速钻床，其特征在于：所述支撑夹具（100）包括支撑架体（101），所述支撑架体（101）的上端呈倒“V”形，所述支撑架体（101）上端倒“V”形两边均设有安装面，所述安装面上可拆卸安装有若干用于支撑及吸附工件的电磁吸盘（102），所述支撑架体（101）上端倒“V”形顶角处安装有用于确定工件中心线的支撑块（103）；所述锁紧夹具（200）包括锁紧架体（201），所述锁紧架体（201）的上端呈倒“V”形，所述锁紧架体（201）上端倒“V”形两 边均设有安装面；所述锁紧架体（201）上端倒“V”形顶角处安装有用于确定工件中心线的支撑块（209）；所述锁紧架体（201）两边的安装面上均滑动连接有滑架（207），所述锁紧架体（201）上设置有用于推动滑架（207）滑动的第一动力机构，所述第一动力机构的动力输出轴与滑架（207）连接；所述滑架（207）端部固定设置有推料爪（206）；所述滑架（207）下表面滑动连接有滑板（203），所述滑架（207）的下表面固定设置有用于推动滑板（203）滑动的第二动力机构，所述第二动力机构的动力输出轴与滑板（203）连接；所述滑板（203）的端部固定设置拉紧爪（205）。4.如权利要求3所述多维数控高速钻床，其特征在于：所述支撑架体（101）和锁紧架体（201）上端的倒“V”形与异形工件的内部夹角对应；所述第一动力机构包括动力源和通过换向器（210）与动力源相接的滚珠丝杠副（208），所述滚珠丝杠副（20...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明教，韩永波，付立成，阎仁理，
申请(专利权)人：济南硕超数控设备有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37