一种多轴钻铣床的等轴距调节结构的制作方法

本发明涉及钻铣床，具体涉及一种多轴钻铣床的等轴距调节结构。

背景技术：

1、钻铣床是集钻孔、铣削加工功能于一体的金属加工设备，广泛应用于轴类、棒类机械零部件的加工制造领域，针对长轴类棒料工件的径向孔、径向铣型加工需求，市面上出现了多工位钻铣床，该类设备一般配置多组加工工位，各工位搭载对应的夹具与主轴进给机构，能够对长轴工件多处位置实施钻、铣复合加工，传统多工位钻铣床的各加工工位滑台大多采用丝杆传动实现位置调节，夹具多采用整体式刚性夹持结构，设备整体按照工件装夹、工位调节、主轴进给切削的工艺流程完成长轴棒料的机械加工。

2、但是现有技术中，存在以下问题：

3、现有长轴类棒料钻铣加工设备，长轴工件自身存在弯曲、扭曲形变，多加工工位间距调节不便，刚性装夹会强行校正工件而产生装夹内应力，夹具松开后工件应力回弹，造成加工尺寸超差，同时加工时滑台易受切削力振动位移，进而降低长轴零件加工精度，影响加工质量。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种多轴钻铣床的等轴距调节结构，欲克服现有长轴类棒料钻铣加工设备，存在工位间距调节不便，工件装夹易产生内应力引发回弹变形，且滑台受切削力易振动位移，导致零件加工精度差的问题，详见下文阐述。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供的一种多轴钻铣床的等轴距调节结构，包括床身、驱动滑台、浮动夹具滑台、进给滑台以及主轴箱体；所述床身采用倾斜床身设计，床身侧立面设有两根导轨，用于支撑和导向驱动滑台；床身上方设有四根导轨，其中一根导轨用于安装导轨钳制器以锁定滑台，其余三根导轨用于导向和支撑浮动夹具滑台；驱动滑台安装在床身侧面，驱动滑台与浮动夹具滑台固定连接；浮动夹具滑台下方由床身上方四根导轨支撑，且每个浮动夹具滑台下方均配有导轨钳制器；浮动夹具滑台设有多组，均安装在床身的导轨上；其中一组相对于床身位置固定，其余各组能够通过直线伺服电机驱动沿导轨左右移动，调节相互之间的轴距；浮动夹具滑台上安装有用于固定工件的液压夹具及辅助支撑组件；主轴箱体安装在进给滑台上；所述进给滑台由浮动夹具滑台的上滑台、丝杆组件以及主轴拖板构成。

4、作为优选，所述驱动滑台包括拖板、直线电机动子、直线电机定子、磁栅头以及导轨钳制器安装板；所述直线电机动子安装在拖板上，直线电机定子安装在床身上，床身设置有磁栅磁条，磁栅磁条与磁栅头相配合，磁栅头安装在拖板上；所述拖板通过导轨滑块与床身侧立面上的导轨滑动配合；导轨钳制器安装板安装在拖板上，驱动滑台配置的导轨钳制器安装在导轨钳制器安装板上。

5、作为优选，所述浮动夹具滑台包括下滑台、浮动气缸、下滑台导轨、换刀气缸、上滑台、上滑台导轨、主轴拖板以及丝杆组件；所述下滑台安装在床身上，下滑台通过下滑台导轨与床身上方的导轨滑动配合；上滑台安装在下滑台上，上滑台导轨安装在上滑台上。

6、作为优选，所述浮动气缸安装在下滑台后端，换刀气缸安装在下滑台前端；主轴拖板通过上滑台导轨安装在上滑台上；丝杆组件安装在上滑台上，丝杆组件驱动主轴拖板进给；主轴箱体安装在主轴拖板上。

7、作为优选，所述液压夹具包括夹具框架、液压油缸、精密导柱和v型块；所述夹具框架安装在浮动夹具滑台上；液压油缸和精密导柱安装在夹具框架上；v型块通过过渡板分别与精密导柱、液压油缸活塞杆相连。

8、作为优选，所述辅助支撑组件包括支架、伺服电缸、托辊支架、托辊、碟簧和导向块；所述支架安装在夹具框架上，伺服电缸安装在支架上；托辊支架安装在伺服电缸伸出端；导向块安装在夹具框架上并对托辊支架导向；托辊两端通过碟簧卡装在托辊支架内。

9、作为优选，直线伺服电机驱动浮动夹具滑台移动到位后，对应浮动夹具滑台配置的导轨钳制器夹紧床身上方的导轨锁定滑台位置；驱动滑台移动到位后，驱动滑台配置的导轨钳制器夹紧床身侧立面的导轨锁定驱动滑台。

10、作为优选，所述浮动气缸用于液压夹具夹紧工件时提供浮动定位。

11、作为优选，所述换刀气缸用于换刀时伸出实现下滑台换刀工位小行程定位；下滑台大行程移动由直线伺服电机驱动。

12、作为优选，所述进给滑台在丝杆组件驱动下带动主轴箱体沿垂直于工件轴线方向进给。

13、有益效果在于：

14、1、该多轴钻铣床的等轴距调节结构，通过间距可调的多组浮动夹具滑台配合浮动气缸自适应装夹的设置，使得设备能够根据工件孔位要求调整各加工工位的间距，适配不同规格长轴工件多点位同步加工；装夹时可顺应长轴工件本身的弯曲、扭曲形变完成找正，无需强行校正工件，显著降低装夹产生的附加内应力，减少加工后工件的应力回弹变形，从装夹源头提高长轴类棒料钻铣加工的尺寸精度。

15、2、该多轴钻铣床的等轴距调节结构，通过各滑台独立配置导轨钳制器、驱动滑台侧置安装以及倾斜床身的设置，使得滑台调节至目标位置后可以被刚性锁紧，有效抵御钻铣加工产生的切削力与交变振动，避免加工过程滑台发生窜动位移；同时驱动部件远离切削区域，倾斜床身利于切屑滑落，减少切屑对直线电机、导轨等精密部件的损伤，提升设备运行稳定性与加工尺寸一致性。

16、3、该多轴钻铣床的等轴距调节结构，通过带碟簧的辅助支撑组件与分层滑台运动解耦的设置，使得辅助支撑能够对长轴工件的悬空段进行承托，抵消工件自重带来的下挠弯曲；碟簧提供微量弹性退让，避免刚性支撑压伤工件表面；另一方面将工位大行程调节、主轴切削进给、换刀小行程定位相互分开，各运动互不干扰，既保障切削进给平稳，又能够缩短换刀辅助时间，提升整机加工节拍。

1.一种多轴钻铣床的等轴距调节结构，包括床身（1）、驱动滑台（2）、浮动夹具滑台（3）、进给滑台以及主轴箱体（4），其特征在于：

2.根据权利要求1所述的多轴钻铣床的等轴距调节结构，其特征在于，所述驱动滑台（2）包括拖板（21）、直线电机动子（22）、直线电机定子（23）、磁栅头（26）以及导轨钳制器安装板（24）；

3.根据权利要求1所述的多轴钻铣床的等轴距调节结构，其特征在于，所述浮动夹具滑台（3）包括下滑台（31）、浮动气缸（32）、下滑台导轨（34）、换刀气缸（33）、上滑台（35）、上滑台导轨（37）、主轴拖板（38）以及丝杆组件（36）；

4.根据权利要求3所述的多轴钻铣床的等轴距调节结构，其特征在于，所述浮动气缸（32）安装在下滑台（31）后端，换刀气缸（33）安装在下滑台（31）前端；主轴拖板（38）通过上滑台导轨（37）安装在上滑台（35）上；丝杆组件（36）安装在上滑台（35）上，丝杆组件（36）驱动主轴拖板（38）进给；主轴箱体（4）安装在主轴拖板（38）上。

5.根据权利要求1所述的多轴钻铣床的等轴距调节结构，其特征在于，所述液压夹具（5）包括夹具框架（51）、液压油缸（52）、精密导柱（53）和v型块（54）；

6.根据权利要求5所述的多轴钻铣床的等轴距调节结构，其特征在于，所述辅助支撑组件包括支架（55）、伺服电缸（56）、托辊支架（57）、托辊（58）、碟簧和导向块（59）；

7.根据权利要求1所述的多轴钻铣床的等轴距调节结构，其特征在于，直线伺服电机驱动浮动夹具滑台（3）移动到位后，对应浮动夹具滑台（3）配置的导轨钳制器（25）夹紧床身（1）上方的导轨（27）锁定滑台位置；驱动滑台（2）移动到位后，驱动滑台（2）配置的导轨钳制器（25）夹紧床身（1）侧立面的导轨（27）锁定驱动滑台（2）。

8.根据权利要求3所述的多轴钻铣床的等轴距调节结构，其特征在于，所述浮动气缸（32）用于液压夹具（5）夹紧工件时提供浮动定位。

9.根据权利要求3所述的多轴钻铣床的等轴距调节结构，其特征在于，所述换刀气缸（33）用于换刀时伸出实现下滑台（31）换刀工位小行程定位；下滑台（31）大行程移动由直线伺服电机驱动。

10.根据权利要求4所述的多轴钻铣床的等轴距调节结构，其特征在于，所述进给滑台在丝杆组件（36）驱动下带动主轴箱体（4）沿垂直于工件轴线方向进给。